Manuals & Guides: Kompaktes Dichtemesssystem-Compact Density Meter 100 Retrofit German|Micro Motion
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Installationsanleitung
MMI-20021000, Rev AB
Januar 2014
Micro Motion® Kompaktes Dichtemesssystem
(CDM)
Einbau anstelle eines 7835/7845 Flüssigkeits-Dichtemesssystems
Sicherheitshinweise und Zulassungsinformationen
Dieses Micro Motion Produkt entspricht allen zutreffenden europäischen Richtlinien, sofern es entsprechend den Anweisungen in
dieser Betriebsanleitung installiert ist. Siehe CE-Konformitätserklärung für Richtlinien, die dieses Produkt betreffen. Die EGKonformitätserklärung mit allen zutreffenden europäischen Richtlinien sowie die kompletten ATEX-Installationszeichnungen und
Anweisungen sind im Internet unter www.micromotion.com verfügbar oder über den Micro Motion Kundenservice erhältlich.
Informationen bezüglich Ausrüstungen, die der europäischen Druckgeräterichtlinie entsprechen, finden Sie im Internet unter
www.micromotion.com/documentation.
Für Installationen in der Ex-Zone, innerhalb Europas, beachten Sie die EN 60079-14, sofern keine nationalen Vorschriften zutreffen.
Weitere Informationen
Die kompletten Technischen Daten des Produktes finden Sie im Produktdatenblatt. Informationen zur Störungsanalyse und beseitigung finden Sie in der Bedienungsanleitung der Auswerteelektronik. Produktdatenblätter und Betriebsanleitungen finden Sie
auf der Micro Motion Website unter www.micromotion.com/documentation.
Auflagen zur Reinigung und Warenrücksendung
Zur Warenrücksendung sind die Vorgehensweisen von Micro Motion einzuhalten. Diese Vorgehensweisen gewährleisten einen
sicheren Transport sowie eine sichere Arbeitsumgebung für die Micro Motion Mittarbeiter. Fehlerhafte Anwendung der Micro
Motion Vorgehensweisen führen dazu, dass die Warenrücksendung nicht bearbeitet werden kann.
Informationen über die Vorgehensweisen und die entsprechenden Formulare sind auf unserem Web Support System unter
www.micromotion.com verfügbar bzw. telefonisch vom Micro Motion Kundenservice erhältlich.
Micro Motion Kundenservice
E-Mail:
• Weltweit: flow.support@emerson.com
• Asien-Pazifik: APflow.support@emerson.com
Telefon:
Nord- und Südamerika Europa und Naher Osten Asien-Pazifik
USA 800-522-6277 Großbritannien 0870 240 1978 Australien 800 158 727
Kanada +1 303-527-5200 Niederlande +31 (0) 318 495 555 Neuseeland 099 128 804
Mexiko +41 (0) 41 7686 111 Frankreich 0800 917 901 Indien 800 440 1468
Argentinien +54 11 4837 7000 Deutschland 0800 182 5347 Pakistan 888 550 2682
Brasilien +55 15 3413 8000 Italien 8008 77334 China +86 21 2892 9000
Venezuela +58 26 1731 3446 Zentral- und
Osteuropa
Russland/GUS +7 495 981 9811 Südkorea +82 2 3438 4600
Ägypten 0800 000 0015 Singapur +65 6 777 8211
Oman 800 70101 Thailand 001 800 441 6426
Katar 431 0044 Malaysia 800 814 008
Kuwait 663 299 01
Südafrika 800 991 390
Saudi-Arabien 800 844 9564
VAE 800 0444 0684
+41 (0) 41 7686 111 Japan +81 3 5769 6803
Inhalt
Inhalt
Kapitel 1 Planung .............................................................................................................................1
1.1 Überblick über die Nachrüstung .......................................................................................................1
1.2 Prüfliste für die Installation ...............................................................................................................1
1.3 Bevorzugte Handhabung ................................................................................................................. 2
1.4 Druckabfall im Messsystem ..............................................................................................................3
1.5 Anforderungen an die Spannungsversorgung .................................................................................. 4
1.6 Anforderungen an den Freiraum ...................................................................................................... 7
1.7 Messsystem überprüfen (vor der Installation) .................................................................................. 8
Kapitel 2 Ausbau eines 7835/7845 Messsystems .............................................................................11
2.1 Verdrahtung des 7835/7845 Messsystems trennen ....................................................................... 11
2.2 Messsystem aus der Rohrleitung ausbauen ....................................................................................12
Kapitel 3 Montage ..........................................................................................................................15
3.1 Messsystem montieren ..................................................................................................................15
3.2 Elektronik auf dem Messsystem drehen (optional) .........................................................................16
3.3 Anzeige auf der Auswerteelektronik drehen (optional) .................................................................. 17
Kapitel 4 Verdrahtung ....................................................................................................................19
4.1 Verfügbare Ausgangsklemmen und Anforderungen an die Verdrahtung ....................................... 19
4.2 Nachrüstung der Verdrahtung: Umrüstung von Anschlussklemme auf Ausgang ............................20
4.3 Ex-Schutz/Druckfeste Kapselung oder Ex-freie Ausgangsverdrahtung ............................................22
4.4 Eigensichere Ausgangsverdrahtung ...............................................................................................26
4.5 Verdrahtung des Prozessors für extern montierte 2700 FOUNDATION Feldbus™ Option ................ 34
4.6 Verdrahtung externer Geräte (HART Multidrop) ............................................................................ 39
4.7 Verdrahtung mit Signalkonvertern und/oder Durchfluss Computers ............................................. 44
Kapitel 5 Erdung ............................................................................................................................ 47
Installationsanleitung i
Inhalt
ii Micro Motion Kompaktes Dichtemesssystem (CDM) – Einbau anstelle eines 7835/7845
1 Planung
In diesem Kapitel behandelte Themen:
• Überblick über die Nachrüstung
• Prüfliste für die Installation
• Bevorzugte Handhabung
• Druckabfall im Messsystem
• Anforderungen an die Spannungsversorgung
• Anforderungen an den Freiraum
• Messsystem überprüfen (vor der Installation)
1.1 Überblick über die Nachrüstung
Nachfolgend finden Sie einen Überblick über den Austausch eines Micro Motion
7835/7845 Flüssigkeits-Dichtemesssystems durch ein kompaktes Dichtemesssystem
(CDM). Wir empfehlen, diese Informationen gründlich durchzulesen, bevor Sie mit der
Nachrüstung beginnen.
Planung
Verfahren Referenz
Vergewissern Sie sich, dass alle erforderlichen Teile zur
Verfügung stehen und dass die grundlegenden Anforderungen
für die Installation erfüllt sind.
Beachten Sie beim Ein- und Ausbau der Messsysteme die
Hinweise zur Handhabung.
Prüfen Sie, ob zusätzliche Verdrahtungen, externe
Spannungsversorgungen und/oder Widerstände für die
Verdrahtung des CDM erforderlich sind.
Bauen Sie das existierende 7835/7845 FlüssigkeitsDichtemesssystem aus.
Bauen Sie das nachzurüstende CDM ein. Siehe Kapitel 3
Schließen Sie die Kabel des Messsystems gemäß der
empfohlenen Vorgehensweise für Ihre Prozessumgebung und
den erforderlichen Zulassungen an.
Erden Sie das Messsystem. Siehe Grounding
1.2 Prüfliste für die Installation
Siehe Abschnitt 1.2
Siehe Abschnitt 1.3
Siehe Kapitel 4
Siehe Kapitel 2
Siehe Kapitel 4
Sicherstellen, dass die Ex-Klassifizierung auf dem Zulassungsschild der Umgebung
□
entspricht, in der das Messsystem montiert werden soll.
Prüfen Sie, ob die Umgebungs- und Prozesstemperaturen innerhalb der Grenzwerte
□
des Messsystems liegen.
Installationsanleitung 1
Planung
Die Anforderungen an den Freiraum für die Nachrüstung des Messsystems prüfen
□
(siehe Abschnitt 1.6).
Die Anforderungen an die Verdrahtung für die Nachrüstung prüfen, die ggf. je nach
□
der existierenden Konfiguration der Auswerteelektronik variieren:
- Die Anforderungen an die Eingangs-/Ausgangsverdrahtung des CDM bestätigen
(siehe Kapitel 4).
Hinweis
Je nach der aktuellen Konfiguration benötigen Sie ggf. zusätzliche Kabel, oder Sie können
die Verdrahtung verwenden, die an nicht mehr benötigten Geräten angeschlossen war.
- Für eigensichere Installationen in Ex-Bereichen müssen neue Barrieren oder
Trennungen erworben werden. Keine existierenden Sicherheitsbarrieren oder
galvanische Trennungen für den Anschluss des CDM verwenden.
Hinweis
Micro Motion bietet Installationssätze mit Sicherheitsbarrieren und galvanischen
Trennungen für die Verdrahtung des CDM in Ex-Bereichen. Die in den Installationssätzen
enthaltenden Barrieren oder Trennung sind von den verfügbaren Ausgängen und den
erforderlichen Zulassungen abhängig. Kontaktieren Sie flow.support@emerson.com für
weitere Bestellinformationen für diese Installationssätze.
Bei Verdrahtung des Messsystems mit einer extern montierten 2700 FOUNDATION
□
Feldbus™ Auswerteelektronik:
- Siehe Anweisungen zur Vorbereitung des 4-adrigen Kabels und zur Verdrahtung
der Prozessoranschlüsse in dieser Betriebsanleitung. Siehe Abschnitt 4.5.
- Siehe Anweisungen zur Montage und Verdrahtung der 2700 FOUNDATION
Feldbus™ Auswerteelektronik in der Installationsanleitung der
Auswerteelektronik.
- Für die Verdrahtung von Messsystem und Auswerteelektronik die max.
Kabellängen beachten. Der empfohlene maximale Abstand zwischen den beiden
Geräten beträgt 300 m (1000 ft). Micro Motion empfiehlt Kabel von Micro
Motion zu verwenden.
Das Messsystem so installieren, dass der Durchfluss-Richtungspfeil auf dem
□
Gehäuse des Messsystems dem tatsächlichen Vorwärtsdurchfluss des Prozesses
entspricht. (Durchflussrichtung kann auch softwareseitig gewählt werden.)
1.3 Bevorzugte Handhabung
Folgende Informationen können Ihnen helfen, die Leistungsmerkmale Ihres Messsystems
zu optimieren.
• Das Messsystem vorsichtig handhaben. Den örtlichen Standardpraktiken zum
Anheben oder Bewegen des Messsystems folgen.
• Vor der Installation des Messsystems in der Anlage eine „Bekannte
Dichteverifizierung“ (Known Density Verification, KDV) durchführen.
• Installieren Sie das Messsystem in der bevorzugten Einbaulage in einer vertikalen
Rohrleitung, bei Flüssigkeiten und Schlämmen mit Durchfluss nach oben.
2 Micro Motion Kompaktes Dichtemesssystem (CDM) – Einbau anstelle eines 7835/7845
Planung
Wichtig
Wenn Sie das Messsystem nicht in der bevorzugten Einbaulage installieren, kann es sein, dass
Sie einen Offset anwenden müssen, um die optimalen Leistungsmerkmale sicher zu stellen.
Für Beispiel- und Referenzmessungen siehe Ihre betrieblichen Standards, um festzulegen wie
der Offset sein kann.
• Bei Einbau des Messsystems in eine Anwendungskonfiguration mit Differenzdruck
muss bestätigt werden, dass die aktuelle Konfiguration für das CDM geeignet ist.
• Wärmedämmung am Messsystem sowie an den Einlass- und Bypassleitungen
anbringen, um stabile Temperaturen aufrechtzuerhalten.
• Bei der Verwendung von Micro Motion Messsystemen gibt es keine speziellen
Anforderungen an die Rohrleitungsführung. Gerade Ein- oder Auslaufstrecken sind
nicht erforderlich.
• Die Messsystem Messrohre voll mit Prozessmedium gefüllt halten.
• Um den Durchfluss durch das Messsystem mit einem Ventil zu unterbrechen,
installieren Sie das Ventil auslaufseitig vom Messsystem.
• Biegemomente und Torsionsspannung auf das Messsystem minimieren. Das
Messsystem nicht dazu verwenden, die Rohrleitung auszurichten.
• Das Messsystem erfordert keine zusätzlichen Halterungen. Die Flansche halten das
Messsystem in jeder Einbaulage.
1.4 Druckabfall im Messsystem
Der Druckabfall im Messsystem ist von den Prozessbedingungen abhängig. Die folgenden
Abbildungen zeigen den Druckabfall im Messsystem bei verschiedenen Dichte- und
Viskositätswerten des Prozessmediums. Diese Diagramme zeigen außerdem den
Druckabfall des Messsystems im Vergleich zu Micro Motion 7835/7845 FlüssigkeitsdichteMesssystemen.
Wichtig
Zur genauesten Berechnung des Druckabfalls unter Verwendung Ihrer Prozessvariablen steht Ihnen
das Micro Motion Auslegungsprogramm unter www.micromotion.com zur Verfügung.
Installationsanleitung 3
Planung
Abbildung 1-1:
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
Druckabfall (bar)
0,10
0,05
0,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Beispielberechnung des Druckabfalls (Viskosität des
Prozessmediums = 2 cP)
Dichte = 800 kg/m
Viskosität = 2 cP
Flussrate (m3/hr)
3
7835/7845
CDM
Beispielberechnung des Druckabfalls (Flüssigkeitsviskosität = 10 cP)Abbildung 1-2:
Dichte = 800 kg/m
Viskosität = 10 cP
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
Druckabfall (bar)
0,10
0,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flussrate (m3/hr)
3
7835/7845
CDM100
1.5 Anforderungen an die Spannungsversorgung
Nachfolgend sind die Anforderungen an die DC-Spannungsversorgung für den Betrieb des
Messsystems aufgeführt:
• Ex-Schutz/Druckfeste Kapselung Messsysteme:
4 Micro Motion Kompaktes Dichtemesssystem (CDM) – Einbau anstelle eines 7835/7845
Planung
- 24 VDC, typisch 0,65 W, max. 1,1 W
- Empfohlene Mindestspannung: 21,6 VDC bei einem
Spannungsversorgungskabel mit einer Länge von300 m und einem Querschnitt
von 0,20 mm2 (1000 ft und 24 AWG)
- Beim Einschalten muss die Spannungsversorgung einen Kurzzeitstrom von
mindestens 0,5 A liefern und mindestens 19,6 V an den
Spannungseingangsklemmen zur Verfügung stellen.
• Eigensichere Messsysteme:
- 24 VDC, 0,7 W typisch mit 250 Ω Barriere, 0,96 W max. mit 250 Ω Barriere
- Empfohlene Mindestspannung: 22,8 VDC bei einem
Spannungsversorgungskabel mit einer Länge von 300 m und einem Querschnitt
von 0,25 mm2 (1000 ft und 22 AWG)
Empfehlungen für Spannungsversorgungskabel für Ex-Schutz/Druckfeste Kapselung
Messsysteme
Mindestleitungsquerschnitt (AWG pro Fuß)Abbildung 1-3:
Mindest leit ungsquerschnitt
26
25
24
23
22
21
20
19
AWG max.
18
17
16
15
14
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000
Entfernung der Installation (ft)
21,6 V
24 V
Installationsanleitung 5
Planung
Mindestleitungsquerschnitt (mm2 pro Meter)Abbildung 1-4:
2
Mindest- leitungs- Querschnitt (mm
0,400
)
2
0,350
0,300
0,250
0,200
0,150
0,100
Mindest- leitungs- querschnitt (mm
0,050
0,000
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Entfernung der Installation (m)
)
21,6 V
24 V
Empfehlungen für Spannungsversorgungskabel für eigensichere Messsysteme
Mindestleitungsquerschnitt (AWG pro Fuß)Abbildung 1-5:
Mindest- leit ungs-querschnitt
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
AWG (Leitungsquerschnitt)
16
15
14
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000
Entfernung der Installation (ft)
22,8 V
24 V
6 Micro Motion Kompaktes Dichtemesssystem (CDM) – Einbau anstelle eines 7835/7845
Mindestleitungsquerschnitt (mm2 pro Meter)Abbildung 1-6:
9,6
(243)
21,7
(552)
A
6,4
(163)
4,9
(125)
Abmessungen in
in.
(mm)
2
Mindest- leitungs- Querschnitt (mm
0,900
0,850
0,800
0,750
)
2
0,700
0,650
0,600
0,550
0,500
0,450
0,400
0,350
0,300
0,250
0,200
0,150
0,100
Mindest- leitungs- querschnitt (mm
0,050
0,000
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Entfernung der Installation (m)
)
Planung
22,8V
24 V
1.6 Anforderungen an den Freiraum
Bei der Nachrüstung des CDM sind die folgenden Anforderungen an den Freiraum
einzuhalten (siehe Abbildung 1-7). Außerdem auf die Höhe des CDM im Vergleich zum
existierenden 7835/7845 Messsystem achten (siehe Abbildung 1-8).
Abmessungen des nachzurüstenden CDMAbbildung 1-7:
A. Einbaulänge entspricht den Abmessungen des 7835/7845 Messsystems
Installationsanleitung 7
12,6
(320)
Abmessungen in
in.
(mm)
Ex-Schutz 7835
Eigensicherer 7835/7845
6,2
(158,6)
Planung
Abmessungen (nur Höhe) des 7835/7845 MesssystemsAbbildung 1-8:
1.7 Messsystem überprüfen (vor der Installation)
Micro Motion® empfiehlt, das Messsystem vor der Installation zu überprüfen. Diese
Überprüfung bestätigt, dass das Messsystem während des Versands nicht beschädigt
wurde.
1. Das Messsystem aus der Verpackung entnehmen.
VORSICHT!
Das Messsystem vorsichtig handhaben. Den örtlichen Standardpraktiken zum Anheben
oder Bewegen des Messsystems folgen.
2. Das Messsystem visuell auf Beschädigungen untersuchen.
Bei Beschädigungen am Messsystem umgehend den Micro Motion Kundenservice
unter flow.support@emerson.comkontaktieren.
3. Das Messsystem mit der Spannungsversorgung verdrahten und einschalten.
Die hintere Gehäuseabdeckung der Auswerteelektronik muss entfernt werden, um
an die PWR Anschlussklemmen zu gelangen.
8 Micro Motion Kompaktes Dichtemesssystem (CDM) – Einbau anstelle eines 7835/7845
Anschlussklemmen der SpannungsversorgungAbbildung 1-9:
MTL7728P+
3
4
1
2
B
A
A. 24 VDC
B. Die Verdrahtung der Barriere ist nur für eigensichere Installationen relevant
4. Eine bekannte Dichteverifizierung (KDV) durchführen.
Planung
Dieses Verfahren wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass der aktuelle
Betriebszustand des Messsystems der Werkskalibrierung entspricht. Wenn das
Messsystem die Prüfung besteht, liegt kein Messwertdrift vor bzw. wurden keine
Änderungen seit der Werkskalibrierung vorgenommen.
Weitere Informationen bzgl. der Durchführung einer KDV sind in der Konfigurationsund Bedienungsanleitung des Produkts zu finden.
Installationsanleitung 9
Planung
10 Micro Motion Kompaktes Dichtemesssystem (CDM) – Einbau anstelle eines 7835/7845
Ausbau eines 7835/7845 Messsystems
2 Ausbau eines 7835/7845
Messsystems
In diesem Kapitel behandelte Themen:
• Verdrahtung des 7835/7845 Messsystems trennen
• Messsystem aus der Rohrleitung ausbauen
2.1 Verdrahtung des 7835/7845 Messsystems
trennen
Vorbereitungsverfahren
• Die existierenden Verdrahtungsanschlüsse am 7835/7845 Messsystem manuell
aufzeichnen. Diese Informationen werden für die Neuverdrahtung des CDM
benötigt.
• Bei Verwendung des 7835/7845 Messsystems mit erweiterter Elektronik die
Parameter und Bereiche für die Analogausgänge (mA) aufzeichnen – Beispiel:
Analog 1 ist Betriebsdichte; 4-20 mA ist 700-1000 kg/m3.
VORSICHT!
Die in Übereinstimmung mit den einschlägigen Vorschriften erforderlichen Verfahren für das
Trennen der Verdrahtung und den Ausbau des Messsystems in Erfahrung bringen. Der Einund/oder Ausbau des Messsystems muss durch entsprechend geschultes Personal
vorgenommen werden.
Verfahren
1. Die Spannungsversorgung des 7835/7845 Messsystems ausschalten.
2. Wenn das Messsystem im Ex-Bereich installiert ist, vor Durchführung des nächsten
Schritts fünf Minuten lang warten.
3. Die Wärmedämmung vom Messsystem und den umliegenden Rohrsysteme
entfernen (falls zutreffend).
4. Den Deckel des Elektronikgehäuses abnehmen, um Zugang zu den
Verdrahtungsanschlüssen des 7835/7845 Messsystems zu erhalten.
5. Die existierenden Verdrahtungsanschlüsse am 7835/7845 Messsystem manuell
aufzeichnen.
Wenn die existierende Verdrahtung wiederverwendet wird, die Adern identifizieren,
die an bestimmten Aus- und/oder Eingangsgeräten der existierenden Konfiguration
angeschlossen sind. Diese Informationen sind erforderlich, um die
Verdrahtungsanschlüsse am entsprechenden Ein-/Ausgang des CDM vornehmen zu
können.
Die folgenden Abbildungen zeigen die Anordnung der Anschlussklemmen an der
Platine der Standardelektronik (siehe Abbildung 2-1) und der erweiterten Elektronik
(siehe Abbildung 2-2).
Installationsanleitung 11
Ausbau eines 7835/7845 Messsystems
Anordnung der Anschlussklemmen an der StandardelektronikAbbildung 2-1:
Abbildung 2-2:
6. Die Verdrahtung vom Messsystem trennen.
Anordnung der Anschlussklemmen an der erweiterten
Elektronik
2.2 Messsystem aus der Rohrleitung ausbauen
Vorbereitungsverfahren
Vor dem Lösen oder Entfernen einer Verbindung das Messsystem in Übereinstimmung mit
den einschlägigen Vorschriften drucklos machen und entleeren.
12 Micro Motion Kompaktes Dichtemesssystem (CDM) – Einbau anstelle eines 7835/7845
Ausbau eines 7835/7845 Messsystems
VORSICHT!
Geeignete Vorkehrungen treffen, um die Sicherheit von Personen für den Fall zu
gewährleisten, dass die Ausrüstung mit aggressiven Substanzen in Kontakt gekommen ist. Der
Ausbau des Messsystems muss durch entsprechend geschultes Personal und in
Übereinstimmung mit den einschlägigen Vorschriften vorgenommen werden.
Verfahren
1. Das Messsystem vom Prozess trennen (Plomben öffnen).
2. Das Messsystem ausbauen.
VORSICHT!
Behandeln Sie das Messsystem mit Vorsicht, wenn Sie es heben und aus der Rohrleitung
entfernen. Micro Motion empfiehlt aufgrund der Schlagempfindlichkeit und des
Gewichts des Messsystems die Verwendung von Hebegurten an den Flanschenden.
3. Das Messsystem in Übereinstimmung mit den örtlichen Richtlinien entsorgen (falls
zutreffend).
Installationsanleitung 13
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