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Kurzanleitung: Rosemount™ VortexDurchflussmesssystem 8800D
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Rosemount Kurzanleitung: Rosemount™ VortexDurchflussmesssystem 8800D Manuals & Guides

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Rosemount™ 8800D Vortex­Durchflussmesssystem
Kurzanleitung
00825-0105-4004, Rev FG
August 2020
Inhalt
2 Rosemount™ 8800D Vortex-Durchflussmesssystem

1 Informationen zu dieser Anleitung

Diese Anleitung enthält grundlegende Installations- und Konfigurationshinweise für Rosemount™ 8800D Vortex­Durchflussmesssysteme mit einem, zwei oder vier Messumformern.
Für weitere Informationen über die Installation, Konfiguration, Diagnose, Wartung, den Service und die Fehlerbehebung für:
• Foundation-Fieldbus-Geräte siehe die Anleitung 00809-0100-4772
• Für Nicht-MultiVariable-Messsysteme, Messsysteme mit dem MTA-
Optionscode für HART und alle Foundation-Fieldbus-Geräte siehe die Anleitung 00809-0100-4004
Für weitere Informationen über die Installation, Konfiguration, Diagnose, Wartung, den Service und die Fehlerbehebung für Messsysteme mit dem MPA- oder MCA-Optionscode siehe die Anleitung 00809-1100-4004.
Für die Installation in Ex-Bereichen einschließlich Informationen über Ex­Schutz, druckfeste Kapselung und Eigensicherheit siehe das Zulassungsdokument 00825-VA00-0001

1.1 Gefahrenhinweise

In diesem Dokument werden auf der Grundlage der ANSI-Normen Z535.6-2011 (R2017) die folgenden Kriterien für Gefahrenhinweise verwendet.
VORSICHT
Wenn die Gefahrensituation nicht vermieden wird, wird es zu schwerwiegenden bis tödlichen Verletzungen.
WARNUNG
Wenn die Gefahrensituation nicht vermieden wird, könnte es zu schwerwiegenden bis tödlichen Verletzungen.
ACHTUNG
Wenn die Gefahrensituation nicht vermieden wird, wird oder könnte es zu leichten bis mittelschweren Verletzungen kommen.
Kurzanleitung 3
BEACHTEN
Wenn die Situation nicht vermieden wird, kann es zu einem Verlust von Daten, zu Sachschäden, Schäden an der Hardware oder Schäden an der Software kommen. Es besteht keine ernstzunehmende Verletzungsgefahr.
Physischer Zugang
BEACHTEN
Nicht autorisiertes Personal kann potenziell erhebliche Schäden und/oder eine fehlerhafte Konfiguration der Systeme und Anlagen des Endbenutzers verursachen. Die Systeme und Anlagen sind gegen vorsätzliche oder unbeabsichtigte Benutzung zu sichern.
Die physische Sicherung ist wesentlicher Bestandteil eines Sicherheitsprogramms und für den Schutz Ihres Systems oder Ihrer Anlage unerlässlich. Der physische Zugang ist einzuschränken, um den Schutz der Systeme und Anlagen des Benutzers zu gewährleisten. Dies gilt für alle Systeme und Anlagen des Standorts.

1.2 Sicherheitshinweise

WARNUNG
Explosionsgefahr. Die Nichteinhaltung dieser Anweisungen kann zu einer Explosion und in deren Folge zu Personenschäden bis hin zum Tode führen.
• Sicherstellen, dass die Betriebsatmosphäre des Messumformers den
entsprechenden Ex-Bereich-Zulassungen entspricht.
• Die Installation dieses Messumformers in explosionsgefährdeten
Umgebungen muss gemäß den örtlichen, nationalen und internationalen Normen, Vorschriften und Empfehlungen erfolgen. Einschränkungen in Bezug auf eine sichere Installation finden sich in den Zulassungsdokumenten.
• Der Messumformer-Gehäusedeckel bzw. das Thermoelement (sofern
vorhanden) darf in explosionsgefährdeten Bereichen nicht abgenommen werden, wenn die Stromkreise unter Spannung stehen. Beide Messumformer-Gehäusedeckel müssen vollständig geschlossen sein, um die Ex-Schutz-Anforderungen zu erfüllen.
• Vor dem Anschluss eines Handterminals in einer explosionsgefährdeten
Atmosphäre ist sicherzustellen, dass die Geräte im Messkreis in Übereinstimmung mit den Vorschriften für die eigensichere oder nicht funkenerzeugende Feldverkabelung installiert sind.
4 Rosemount™ 8800D Vortex-Durchflussmesssystem
WARNUNG
Gefahr von Stromschlägen. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann zu Personenschäden bis hin zum Tode führen. Kontakt mit Leitungsadern und Anschlussklemmen vermeiden. Elektrische Spannung an den Leitungsadern kann zu Stromschlägen führen.
WARNUNG
Allgemeine Gefahren. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann zu Personenschäden bis hin zum Tode führen.
• Dieses Produkt ist für die Verwendung als Durchflussmesssystem für
Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfanwendungen vorgesehen. Eine Verwendung zu anderen Zwecken ist nicht zulässig.
• Die Installation darf nur von Fachpersonal durchgeführt werden.
Kurzanleitung 5

2 Vorgaben zum Rücksendeverfahren

Zur Warenrücksendung sind die entsprechenden Verfahren von Emerson einzuhalten. Diese Verfahren sorgen für die Einhaltung der gesetzlichen Transportvorschriften und gewährleisten ein sicheres Arbeitsumfeld für die Mitarbeiter von Emerson. Bei Nichtbeachtung der Verfahren von Emerson wird die Annahme der Warenrücksendung verweigert.
6 Rosemount™ 8800D Vortex-Durchflussmesssystem

3 Emerson Flow Kundenservice

E-Mail:
• Weltweit: flow.support@emerson.com
• Asien/Pazifik: APflow.support@emerson.com
Telefon:
Nord- und Südamerika Europa und Naher Osten Asien-Pazifik
Vereinigte Staaten
Kanada +1 303 527
Mexiko +41 (0) 41
Argentinien +54 11 4837
Brasilien +55 15 3413
Venezuela +58 26 1731
800 522 6277 Vereinigtes
5200
7686 111
7000
8000
3446
Königreich
Niederlande +31 (0) 704
Frankreich 0800 917 901 Indien 800 440 1468
Deutschland 0800 182
Italien 8008 77334 China +86 21 2892
Mittel- und Osteuropa Europa
Russland/GUS +7 495 995
Ägypten 0800 000
Oman 800 70101 Thailand 001 800 441
Katar 431 0044 Malaysia 800 814 008
Kuwait 663 299 01
Südafrika 800 991 390
Saudi-Arabien 800 844 9564
VAE 800 0444
0870 240 1978
136 666
5347
+41 (0) 41 7686 111
9559
0015
0684
Australien 800 158 727
Neuseeland 099 128 804
Pakistan 888 550 2682
9000
Japan +81 3 5769
6803
Südkorea +82 2 3438
4600
Singapur +65 6 777
8211
6426
Kurzanleitung 7

4 Vor der Installation

4.1 Planung

Für eine erfolgreiche Installation sollten sämtliche Aspekte der Anwendung und des zu installierenden Messsystems in Betracht gezogen werden.

4.1.1 Auslegung

Für die Bestimmung der korrekte Messsystemgröße für eine optimale Leistung des Durchflussmesssystems ist wie folgt vorzugehen:
• Die Grenzen der Messströmung bestimmen.
• Die Prozessbedingungen bestimmen und verifizieren, ob sie in Bezug auf
die Reynoldszahl und Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der genannten Anforderungen liegen.
Für detaillierte Informationen zur Auslegung siehe das Produkthandbuch. Für die Auswahl der richtigen Durchflussmesssystemgröße sind
Auslegungsberechnungen erforderlich. Diese Berechnungen geben Aufschluss über Druckverlust, Genauigkeit sowie über den minimalen und maximalen Durchfluss und dienen als Leitfaden für die Messsystemauswahl. Eine Software für die Auslegung von Vortex-Systemen findet sich im Tool für die Systemauslegung. Auf das Tool für die Systemauslegung kann online zugegriffen werden. Ebenso möglich ist der Download des Tools für Offline­Nutzung. Link: www.Emerson.com/FlowSizing.

4.1.2 Auswahl der mediumberührten Werkstoffe

Stellen Sie sicher, dass bei der Spezifizierung des Rosemount 8800D die mediumberührten Werkstoffen des Messsystemgehäuses mit dem Prozessmedium kompatibel sind. Die Lebensdauer des Messsystems wird durch Korrosion verkürzt. Weitere Informationen sind in den einschlägigen Quellen für Korrosionsdaten zu finden. Alternativ können Sie sich für weitere Informationen an einen Vertriebsmitarbeiter von Emerson Flow wenden.
Anmerkung
Wenn eine Materialverwechslungsprüfung erforderlich ist, muss der Test an einer bearbeiteten Oberfläche durchgeführt werden.

4.1.3 Ausrichtung

Die optimale Ausrichtung des Messsystems ist abhängig vom Prozessmedium, Umweltfaktoren und anderen in der Nähe befindlichen Geräten.
8 Rosemount™ 8800D Vortex-Durchflussmesssystem
Vertikale Installation
Eine vertikale Installation mit nach oben gerichteter Durchflussrichtung ermöglicht eine Strömung des Prozessmediums nach oben und wird im Allgemeinen bevorzugt. Bei Durchflussrichtung nach oben wird sichergestellt, dass das Messsystemgehäuse immer gefüllt bleibt und eventuelle Feststoffanteile im Medium gleichmäßig verteilt werden.
Das Messsystem kann bei der Messung von Gas oder Dampf auch vertikal mit nach unten gerichteter Durchflussrichtung montiert werden. Von dieser Installationsart wird für die Messung von Flüssigkeiten mit Nachdruck abgeraten, obwohl sie bei entsprechender Leitungsausführung durchaus möglich ist.
Abbildung 4-1: Vertikale Installation
A B
A. Durchflussmessung von Flüssigkeiten oder Gasen B. Durchflussmessung von Gasen
Anmerkung
Um zu gewährleisten, dass das Messsystemgehäuse stets gefüllt bleibt, ist ein vertikaler Verlauf der Rohrleitung und eine nach unten gerichtete Durchflussrichtung mit unzureichendem Gegendruck zu vermeiden.
Horizontale Installation
Bei horizontalem Einbau ist die bevorzugte Einbaulage die Anordnung der Elektronik seitlich neben der Rohrleitung. Bei Flüssigkeitsanwendungen wird dadurch verhindert, dass mitgeführte Luft oder Feststoffe auf den Störkörper treffen und sich störend auf die Wirbelablösefrequenz auswirken. Bei Gas- oder Dampfanwendungen wird dadurch verhindert, dass mitgeführte Flüssigkeit (wie Kondensat) oder Feststoffe auf den Störkörper treffen und sich störend auf die Wirbelablösefrequenz auswirken.
Kurzanleitung 9
Abbildung 4-2: Horizontale Installation
B
A
A. Bevorzugte Installation – Messgerätegehäuse mit seitlich von der
Rohrleitung installierter Elektronik
B. Zulässige Installation – Messgerätegehäuse mit oberhalb der Rohrleitung
installiertem Elektronikgehäuse
Installation bei Hochtemperaturanwendungen
Die maximale Prozesstemperatur der integrierten Elektronik ist von der Umgebungstemperatur am Einbauort des Durchflussmesssystems abhängig. Die Temperatur der Elektronik darf 85 °C (185 °F) nicht übersteigen.
Abbildung 4-3 zeigt Kombinationen von Umgebungs- und
Prozesstemperaturen, die für die Begrenzung der Gehäusetemperatur auf 85 °C (185 °F) eingehalten werden müssen.
10 Rosemount™ 8800D Vortex-Durchflussmesssystem
Abbildung 4-3: Grenzwerte für die Umgebungs-/Prozesstemperatur
200 (93)
180(82)
160 (71)
600 (316)
700 (371)
C
800 (427)
900 (482)
1000 (538)
A
140 (60)
120 (49) 100 (38)
80 (27) 60 (16)
0
100 (38)
200 (93)
300 (149)
400 (204)
500 (260)
B
A. Umgebungstemperatur in °F (°C) B. Prozesstemperatur in °F (°C) C. Grenzwert für die Gehäusetemperatur 85 °C (185 °F).
Anmerkung
Die angegebenen Grenzwerte gelten für eine horizontale Rohrleitung und vertikale Einbaulage des Messsystems, wobei das Messsystem und die Rohrleitung mit 77 mm (3 Zoll) Keramikfasern isoliert sind.
Das Messsystemgehäuse muss so installiert werden, dass die Elektronik, wie in Abbildung 4-4 gezeigt, seitlich oder unterhalb der Rohrleitung angeordnet ist. Die Rohrleitung muss eventuell isoliert werden, um die Elektroniktemperatur unter 85 °C (185 °F) zu halten. Siehe Abbildung 5-2 für besondere Hinweise zur Isolierung.
Kurzanleitung 11
Abbildung 4-4: Beispiel für Installationen bei Hochtemperaturanwendungen
B
A
A. Bevorzugte Installation – Messsystemgehäuse mit seitlich von der
Rohrleitung installierter Elektronik.
B. Zulässige Installation – Messsystemgehäuse mit unterhalb der
Rohrleitung installierter Elektronik.

4.1.4 Standort

Ex-Bereich
Der Messumformer verfügt über ein Ex-Schutz-Gehäuse und die Messkreise sind für den eigensicheren und nicht funkenerzeugenden Betrieb geeignet. Einzelne Messumformer verfügen über eine eindeutige Kennzeichnung, auf der ihre Zulassungen angegeben sind. Siehe Produktzertifizierungen.
Umgebungsanforderungen
Übermäßige Wärme und Vibrationen vermeiden, um eine maximale Lebensdauer des Messsystems zu erreichen. Typische Problembereiche sind u. a. vibrationsintensive Rohrleitungen bei integriert montierten Elektroniken, Installationen in warmem Klima mit direkter Sonneneinstrahlung und Außeninstallationen in kaltem Klima.
Obwohl die Signalaufbereitungsfunktionen die Empfindlichkeit gegenüber Fremdstörung herabsetzen, sind einige Umgebungen besser geeignet als andere. So sollte es vermieden werden, das Durchflussmesssystem oder seine Kabel in der Nähe von Geräten mit elektromagnetischen oder elektrostatischen Feldern von hoher Intensität zu installieren. Zu diesen Geräten gehören u. a. elektrische Schweißgeräte, große Elektromotoren, Transformatoren und Kommunikationssendeanlagen.
Ein- und Auslaufstrecken
Das Messsystem kann mindestens mit einer geraden Einlaufstrecke von 10D (10-facher Durchmesser) und einer geraden Auslaufstrecke von 5D (5-facher Durchmesser) installiert werden.
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Um Referenzgenauigkeit zu erreichen, sind gerade Einlaufstrecken von 35D und gerade Auslaufstrecken von 5D erforderlich. Der Wert des K-Faktors kann um bis zu 0,5 % abweichen, wenn die gerade Einlaufstrecke zwischen 10D und 35D liegt. Für Informationen über optionale K-Faktor-Korrekturen siehe Technisches Datenblatt für Installationseffekte des Rosemount™ 8800 Vortex.
Dampfleitungen
Im Fall von Dampfanwendungen sind Installation wie jene in der folgenden Abbildung zu vermeiden. Derartige Installation können aufgrund von angestautem Kondensat bei der Inbetriebnahme Druckstöße verursachen. Die Kraft der Druckstöße kann zu einer Überlastung des Messmechanismus führen und den Sensor dauerhaft schädigen.
Abbildung 4-5: Inkorrekte Installation in Dampfleitungen
Einbauort von Druck- und Temperaturmessumformern
Bei Verwendung von Druck- und Temperaturmessumformern in Verbindung mit einem Vortex-Durchflussmesssystem für kompensierten Massedurchfluss den bzw. die Messumformer auslaufseitig vom Vortex­Durchflussmesssystem installieren.
Kurzanleitung 13
Abbildung 4-6: Einbauort von Druck- und Temperaturmessumformern
C
A
B
D
A. Druckmessumformer B. Gerade Auslaufstrecke (4x Rohrleitungsdurchmesser) C. Temperaturmessumformer
D. Gerade Auslaufstrecke (6x Rohrleitungsdurchmesser)

4.1.5 Spannungsversorgung (HART)

Spannungsversorgung für 4-20 mA (analog)
Es ist eine externe Spannungsversorgung erforderlich. Die Messumformer benötigen eine Anschlussspannung von 10,8 VDC bis 42 VDC. Siehe
Abbildung 4-7.
Leistungsaufnahme
Maximal ein Watt pro Messumformer.
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


5വ
V
VS


HART-Kommunikation
Abbildung 4-7: Anforderungen an die Spannung und den Widerstand für die HART-Kommunikation
Der max. Bürde des Messkreises errechnet sich wie in der Grafik beschrieben aus der Spannung der externen Spannungsversorgung.
Dabei ist zu beachten, dass die HART-Kommunikation einen Messkreiswiderstand von 250 Ohm Minimum bis 1100 Ohm Maximum benötigt.
R(Ω)
V
Lastwiderstandswert.
Mindestens erforderliche Versorgungsspannung
vs
R(Ω)max = 41,7 (Vvs – 10,8 V).
Weitere Informationen zur Verkabelung
• Die Gleichspannungsversorgung sollte eine Spannung mit weniger als
2 % Restwelligkeit liefern. Die Gesamtbürde errechnet sich aus der Summe der Widerstandswerte der Signalleitung und des Lastwiderstands des Reglers, der Anzeige und sonstiger angeschlossener Geräte. Bei Verwendung eigensicherer Barrieren muss der Widerstand der Barrieren mit einbezogen werden.
• Bei Verwendung eines Smart Wireless THUM™-Adapters in Kombination
mit dem Durchflussmesssystem für den Austausch von Informationen über IEC 62591 (WirelessHART® Protocol)-Technologie, ist ein Mindestmesskreiswiderstand von 250 Ohm erforderlich. Darüber hinaus ist für die Ausgabe von 24 mA eine Mindestversorgungsspannung von 19,3 Volt erforderlich.
• Wird eine einzelne Spannungsquelle zur Versorgung mehrerer
Messumformer verwendet, darf die verwendete Spannungsquelle und der gesamte Messkreis nicht mehr als 20 Ohm Impedanz bei 1200 Hz aufweisen. Siehe Tabelle 4-1.
Tabelle 4-1: Widerstand nach Leiterquerschnitt
Leiterquerschnitt Ohm pro 305 m (1000 Fuß) bei 20 °C
2 mm2 (AWG 14) 2,5
1 mm2 (AWG 16) 4,0
0,8 mm2 (AWG 18) 6,4
0,5 mm2 (AWG 20) 10
0,3 mm2 (AWG 22) 16
0,2 mm2 (AWG 24) 26
(68 °F)

4.1.6 Spannungsversorgung (FOUNDATION Fieldbus)

Das Durchflussmesssystem benötigt eine Spannung von 9-32 VDC an den Anschlussklemmen der Spannungsversorgung. Jede Feldbus­Spannungsversorgung muss mit einem Entkoppler ausgestattet sein, um den Ausgang der Spannungsversorgung vom Feldbussegment trennen zu können.
4.2

Grundüberprüfung vor der Inbetriebnahme

Im Sinne einer korrekte Konfiguration und Bedienung muss das Messsystem vor der Inbetriebnahme einer Grundüberprüfung unterzogen werden. Bei der Grundüberprüfung auf einem Prüfstand werden auch die Hardwareeinstellungen, die Elektronik, die Konfigurationsdaten und die Ausgangsvariablen des Durchflussmesssystems überprüft. So können vor der Montage im Einsatzbereich eventuelle Probleme korrigiert und Konfigurationseinstellungen angepasst werden. Für die Grundüberprüfung auf dem Prüfstand muss ein Konfigurationsgerät an den Signalkreis angeschlossen werden. Dabei sind die entsprechenden Geräteanleitungen zu beachten.

4.2.1 Konfiguration der HART-Steckbrücken

Zwei Steckbrücken am Messumformer dienen zum Festlegen der Alarm- und Sicherheitsmodi. Diese Steckbrücken müssen während der Grundüberprüfung vor der Inbetriebnahme gesetzt werden, damit die Elektronik nicht der Anlagenatmosphäre ausgesetzt wird. Die zwei Steckbrücken befinden sich am Elektronikplatinenstapel oder am LCD­Display des Messsystems.
16 Rosemount™ 8800D Vortex-Durchflussmesssystem
Alarm
Der Messumformer führt im Normalbetrieb kontinuierlich eine Selbstdiagnose durch. Wird dabei ein interner Fehler der Elektro­nik festgestellt, wird der Ausgang des Durchflussmesssystems je nach Position der Fehlermodus-Steckbrücke auf einen Niedrig­alarm- oder Hochalarmpegel gesetzt. Im Werk wird die Steckbrü­cke wie im Konfigurationsdatenblatt angegeben oder standard­mäßig auf HI (AUS) gesetzt.
Sicher­heit
Mit der Steckbrücke für die Sicherheitsverriegelung (Schreib­schutz) kann die Konfiguration geschützt werden. Wenn die Steckbrücke für die Sicherheitsverriegelung auf ON (EIN) gesetzt ist, sind Änderung der Konfiguration der Elektronik unmöglich. Es ist weiterhin möglich, die Betriebsparameter aufzurufen und an­zuzeigen und durch die verfügbaren Parameter zu scrollen. Ände­rung sind jedoch nicht möglich. Im Werk wird die Steckbrücke wie im Konfigurationsdatenblatt angegeben oder standardmäßig auf OFF (AUS) gesetzt.
Anmerkung
Wenn die Konfigurationsvariablen häufig geändert werden müs­sen, kann es hilfreich sein, die Steckbrücke für die Sicherheitsver­riegelung in OFF-Stellung (AUS) zu belassen, damit die Elektronik nicht der Anlagenatmosphäre ausgesetzt wird.
Für den Zugang zu den Steckbrücken muss das Elektronikgehäuse des Messumformers oder die Abdeckung des LCD-Displays (sofern vorhanden) gegenüber des Anschlussklemmenblocks abgenommen werden (siehe
Abbildung 4-8 und Abbildung 4-9).
Kurzanleitung 17
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