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FC100-CA Durchflussmesser | ANWENDERHANDBUCH M_FC100-CA_0118_d...
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Durchflussmesser | FC100-CA Dieses Anwenderhandbuch unterstützt Sie beim Einbau, Anschließen und Einstellen des Durchflussmessers FC100-CA. Es ist ab der Firmwareversion 1.10 gültig. Bei der Montage der Messköpfe, dem Anschließen und Einstellen des Gerätes nur geschultes Fachpersonal einsetzen! Eine Nichtbeachtung der Montage- und Bedienungsanleitung kann zu erheblichen Schäden am Gerät und an der Anlage führen.
Durchflussmesser | FC100-CA KURZBESCHREIBUNG 1 Kurzbeschreibung Für die Durchflussmessung mit dem FC100-CA in Druckluft und anderen Gasen mit verschiedenen Druckbereichen wird ausschließlich das kalorimetrische Messverfahren mit den entsprechenden Messwertaufnehmern CS.-.. eingesetzt. Diese Größen werden als analoge elektrische Signale, galvanisch getrennt, als Strom- oder Spannungsausgang dem Anwender zur Ver fügung gestellt und können per Grenzwert melder...
Betriebsvolumenstrom umgerechnet, wobei P der Druck, V das Volumen und T die Temperatur (bezogen auf die absolute Kelvinskala) ist. Dabei wird der in der Auswerteelektronik FC100-CA ein- zustellende Druck und die aktuell gemessene Temperatur berücksichtigt und zugrunde gelegt. Eine Berechnung des Betriebsvolumenstroms ist nur bei bekanntem und konstantem Druck sinnvoll.
Für Messungen bei größeren Nennweiten bietet sich der Einschiebemesskopf CSF-11AM1 an. 1 . 1 .4 . 1 Verbrauchsmessungen Der FC100-CA mit CSx _ -Messkopf ist ein Durchflussmesser für Druckluft, der auch in anderen Gasen zum Einsatz kommen kann. Die Auswerteelektronik FC100-CA bietet zwei frei skalierbare, linearisierte Analogausgänge, einen für Temperatur, den anderen für Masse-, Norm- oder Betriebsvolumenstrom.
Durchflussmesser | FC100-CA KURZBESCHREIBUNG Die Analog ausgänge und die Meldeausgänge sind von der restlichen Elektronik galvanisch getrennt . Die 2 Kanäle des Analogausgangs sind galvanisch miteinander verbunden. Zwischen Stromversorgung-Microcontrollersystem-Sensorinterface-Messkkopf- Kommunikationsstelle RS232 liegt keine Potentialtrennung vor. Der Anschluss der Messköpfe erfolgt über vorkonfektionierte Kabel.
Durchflussmesser | FC100-CA KURZBESCHREIBUNG Stromversorgung: DC 10V … 40V Internes Schaltnetzteil ohne galvanischer Trennung von Primär- und Sekundärseite. Die Sekundärseite des Schaltnetzteiles ist kurzschlussfest. Primärseitig ist eine Sicherung eingebaut, die nur werksseitig ausgetauscht werden kann. Zur Begrenzung der Störabstrahlung sind entsprechende Filter und Schaltungsdesign-Maßnahmen durch geführt .
Durchflussmesser | FC100-CA INSTALLATION 2 Installation 2 . 1 Installation der kalorimetrischen Messköpfe Die folgenden Hinweise sind allgemeine Empfehlungen für die Applikation, die jedoch im konkreten Fall durch den Anwender zu prüfen sind. 2 . 1 . 1 Werkstoffwahl Edelstahl (W .-Nr .
FC100-CA | Durchflussmesser INSTALLATION 2 . 1 .2 .3 Sensoradapter TP-… Der Sensoradapter TP-.. ist in 6 verschiedenen Nennweiten von 1/2“ bis 2“ erhältlich. Werkstoffe der medienberührenden Teile: - Messing oder - Edelstahl (W.-Nr. 1.4571) - Rotguss (nur in TP03) Arretierstift ød...
Durchflussmesser | FC100-CA INSTALLATION 2 . 1 .2 .4 Kugelhahn BV Der Kugelhahn wird in 4 verschiedenen Nennweiten von 1“ bis 2“ hergestellt. Die richtige Eintauchtiefe der Messfühler ist durch den Kugelhahn gewährleistet. Der Messkopf kann auch unter Druck, im Betrieb ausgetauscht werden.
Durchflussmesser | FC100-CA INSTALLATION 2 . 1 .3 Montagehinweise CST Messkopf Achtung! Die beiden Messfühler (M) müssen im eingebauten Zustand nebeneinander im Strömungs- medium liegen. Dies ist der Fall, wenn die Schlüsselansatzflächen (S) parallel zur Rohrleitung (Strömungsrichtung) stehen. Die Fühler müssen vollständig in das Medium hineinragen.
FC100-CA | Durchflussmesser INSTALLATION 2 . 1 .4 Montagehinweise CSP Messkopf mit Sensoradapter TP oder Kugelhahn BV Der Pfeil auf dem Gehäuse des Sensoradapters/Kugelhahns muss in Strömungsrichtung zeigen. Zum Abdichten von Rohranschlussgewinden Hanf, Teflon band oder Dichtungskleber (Gewinde- dichtungskleber) verwenden.
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Durchflussmesser | FC100-CA INSTALLATION Messkopf mit Sicherungsset, wie folgt, befestigen (siehe Bild 12): – Erstes Glied der Kette (1) zwischen die Schelle (3) spannen. (Anzugsdrehmoment 10 Nm) – Schraubglied (2) in das Kettenglied einhängen und mit der straffen Kette verschließen.
Durchflussmesser | FC100-CA INSTALLATION 2 . 1 .6 Minimal erforderliche Ein- und Auslauflängen Die Einbaulage ist beliebig. Bei leicht gestörten Profilen ist die Einlauflänge von 10 D (D = Rohrnennweite) meist ausreichend. Bei stark gestörten Geschwindigkeitsprofilen, vor allem bei einer überlagerten Drallströmung muss eine Einlauflänge von 20 …...
FC100-CA | Durchflussmesser INSTALLATION 2 . 1 .7 Kondensatabscheidungen Eine Abscheidung von Öl- oder Wasserkondensat an den Messfühlern kann zu einer Verfälschung der Messergebnisse führen. Damit ist vor allem dann zu rechnen, wenn hohe Strömungs geschwindigkeiten bei Druckluft ohne Trocknung vorliegen. Eine (normale) Abscheidung an dem unbeheizten Fühler wird meist nicht registriert, sie trocknet nach wenigen Minuten wieder ab.
2 .2 Installation Elektronik FC100-CA 2 .2 . 1 Mechanischer Einbau 2 .2 . 1 . 1 Tragschienengehäuse FC100-CA-U1 . . . – Das Elektronikgehäuse auf einer symmetrischen Trageschiene (35 mm) nach DIN EN 60715 TH35 (vormals EN 50022) aufschnappen.
Durchflussmesser | FC100-CA INSTALLATION INSTALLATION 2 .2 .2 Elektrischer Anschluss Für alle Klemmsteckverbinder gültig: Anschlussquerschnitt: 0,14 mm bis 1,5 mm , ein- oder feindrähtig XV - Anschlussstecker der Stromversorgung Anschlussart: Klemmsteckverbinder 3-polig Pin Nr. Signalname Funktion SGND allgemeiner Bezugsground/Schirmground positiver Pol der Versorgungsspannung...
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FC100-CA | Durchflussmesser INSTALLATION XAO - Analogausgänge Anschlussart: Klemmsteckverbinder 8-polig Steckerbelegung für Analogausgänge (Option: V1, V2, C1) Pin Nr. Signalname Funktion keine ANAO1 Analogausgang 1 - Strömung ANA1GND Bezugspotential für Analogausgang 1 SGNDA1 Schirm für Analogausgang 1 (erdfrei) * SGNDA2 Schirm für Analogausgang 2 (erdfrei) *...
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Durchflussmesser | FC100-CA INSTALLATION XAH – Meldeausgänge – Transistorausgänge NPN, frei verdrahtbar da Emitter (-) und Collector (+) einzeln herausgeführt sind . Anschlussart: Klemmsteckverbinder 8-polig; Pin Nr. Signalname Funktion /ERROR E Fehlersammelmeldung - Emitteranschluss /ERROR C Fehlersammelmeldung - Collectoranschluss /BUSY/PULSE E...
Der Querschnitt der Anschlussleitungen ist ≤ 1,5 mm zu wählen. Elektronische Signalverarbeitung (Bild 20) Wird der FC100-CA-Pulsausgang an einen elektronischen Zähler, Rechner oder eine SPS angeschlossen, sollte der Laststrom 10 mA nicht überschreiten, um den Low Pegel von 0,8 V sicherzustellen. Schaltungsbeispiel 1...
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INSTALLATION INSTALLATION Elektromechanischer Impulszähler (Bild 21) Der FC100-CA-Treiberausgang verfügt über eine integrierte Schutzbeschaltung, die beim Frei- schalten der Zählerantriebsspule die induktionsbedingten Überspannungen begrenzt. Der verwendete Zähler muss eine Zählerfrequenz von ≥10 Hz verarbeiten können, da die Impuls- dauer konstant 50 ms (±1%) beträgt.
FC100-CA | Durchflussmesser INSTALLATION 2 .2 .2 .4 Elektrischer Anschluss - Totalisator-Reset Der FC100-CA verfügt über einen extern steuerbaren Totalisator-Reset. Der Anschluss für das Steuersignal erfolgt am Stecker XRE. Die Funktion ist flankengesteuert, d.h. der Reset wird bei einem positiven Signalwechsel am Steuereingang ausgelöst.
Dadurch wird das Gerät äußerst flexibel und lässt sich an eine große Anzahl unterschiedlichster Applikationen anpassen. Der Bediener wird bei der Parametrierung des FC100-CA über Klartext im Display durch Menüs geführt, in denen er die gewünschten Funktionen eingeben bzw. auswählen kann.
Speicher übernommen. Eine dauerhafte Übernahme der Einstellungen und Werte erfolgt erst beim Verlassen des Menüs, nachdem die Plausibilität aller Eingaben überprüft wurde. Danach stehen die Daten auch nach wiederholtem Aus-/Einschalten des FC100-CA zur Verfügung. Löschen von Daten Durch gleichzeitiges Drücken der Tasten L UP und M DOWN = L + M werden ausgewählte...
Während dieser Zeit führt der FC100-CA interne Testroutinen durch (siehe Kap. 6.1 Test und Diagnose). Wurde bei den Tests kein Fehler festgestellt, erscheint HEIZPHASE in der Anzeige. In der Anzeige wird die noch verbleibende Zeit in Sekunden solange dargestellt, bis der FC100-CA in den Mess betrieb wechselt. 4 .2 Messbetrieb Sobald die Aufheizphase abgeschlossen ist und der erste Messwert vorliegt, wechselt die Anzeige in den Messbetrieb, und die Anwenderschnittstellen wie Analogausgänge oder Grenzkontakte...
FC100-CA | Durchflussmesser INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ 4 .3 Messbetrieb Alle Daten, Parameter, Messwerte usw. des FC100-CA werden in verschiedenen Menüs bereit gestellt. Folgend ist die Menüstruktur, sowie die Bedeutung der einzelnen Menüpunkte beschrieben. Übersicht Hauptmenü power on HEIZPHASE Restzeit = 26 12,5 m/s 26,0 °C...
Durchflussmesser | FC100-CA INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ 4 .3 . 1 Spitzenwerte Der FC100-CA verfügt über sechs spezielle Messwertspeicher. Diese sind im Untermenü Spitzenwerte abrufbar. Sie enthalten den kleinsten bzw. den größten Wert für Strömungsgeschwindigkeit, Mediumstemperatur sowie Volumenstrom. Nach dem Einschalten oder nach einer Nichtbetriebsbereitmeldung (NOT-BUSY) sind alle MIN- und MAX-Werte gelöscht und werden laufend aktualisiert (Schleppzeigerprinzip).
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FC100-CA | Durchflussmesser INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ Übersicht Spitzenwertmenü Untermenü Spitzenwerte ▲ + ▼ alle MAX-Werte STRÖMUNGSGESCHW.: löschen MAX=18,7 m/s ▲ + ▼ alle MIN-Werte STRÖMUNGSGESCHW.: löschen MIN=12,5 m/s ▲ + ▼ TEMPERATUR alle MAX-Werte löschen MAX=105,4 °C ▲ + ▼ alle MIN-Werte TEMPERATUR löschen MIN=-12,5 °C...
Durchflussmesser | FC100-CA INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ 4 .3 .2 Grenzkontakte Im nächsten Menüpunkt werden die Grenzkontakte entsprechend ihrer physikalischen Zuordnung mit einem F für Strömungsgeschwindigkeit und mit einem T für die Mediumstemperatur in der 2. Zeile des Displays angezeigt. Eine inverse Darstellung von F und T signalisiert, dass sich der entsprechende Grenzkontakt im Einschaltzustand befindet.
Zum Aufruf der Nullpunkt-Abgleichroutine ist im Untermenü Nullpunktabgleich der Wert MIN. STROEM.=00% zu setzen. Zeigt nach dem Öffnen der Rohrleitungen der FC100-CA eine Strömung an, dann liegt diese auch vor. Nach diesem Abgleich lassen sich auch kleinste Volumenströme zuverlässig nachweisen.
Als letzter Hauptmenüpunkt ist ein Fehlerspeicher abrufbar. Dieser Fehlerspeicher enthält die Nummer des zuletzt aufgetretenen Fehlers (siehe Kap. 6.2) und kann besonders bei der Inbetriebnahme des FC100-CA sehr hilfreich sein. Im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Spitzenwertspeichern, bleibt der Speicherinhalt auch nach einem Spannungsausfall erhalten.
KONFIGURIEREN 5 Konfigurieren (Menüpunkt: CONFIGURATION) Das Menü KONFIGURATION, welches auf den nächsten Seiten näher beschrieben ist, dient dazu, den FC100-CA speziell an seinen Einsatzbereich (Anla gen gegebenheiten) anzupassen. Während der Konfiguration ist kein Messbetrieb möglich (siehe Anhang 1). UNTERMENÜ KONFIGURATION ▲ + ▼...
Durchflussmesser | FC100-CA KONFIGURIEREN 5 . 1 Sprachauswahl Untermenü Sprachauswahl SPRACHAUSWAHL ENGLISCH ▲ oder ▼ zurück zum Konfigurationsmenü SPRACHAUSWAHL DEUTSCH ▲ oder ▼ zurück zum Konfigurationsmenü SPRACHAUSWAHL FRANZÖSISCH ▲ oder ▼ zurück zum Konfigurationsmenü Unter dem 1. Menüpunkt im Konfigurationsmenü ist es möglich die Dialogsprache auszuwählen.
TP-05 (DN 40) TP AUSWAHL TP-06 (DN 50) *Nur auswählbar wenn eine Sonderkennlinie im FC100-CA hinterlegt ist. Das Untermenü enthält alle für den Einsatz in Druckluft und anderen Gasen geeignete Messkopftypen, die am FC100-CA betrieben werden können. • TYPE CST-11AM1 Schraubmesskopf •...
Durchflussmesser | FC100-CA KONFIGURIEREN 5 .2 . 1 Messkopfdaten Zum Betrieb des FC100-CA ist die Einstellung sensorspezifischer Kenngrößen nötig. Diese Kenngrößen beschreibt der Sensorcode. Er ist zusammen mit der Typenbezeichnung des Messkopfes auf dem Messkopfgehäuse angebracht. Die Einstellung erfolgt menügeführt in zwei Schritten: 1.
Durchflussmesser | FC100-CA KONFIGURIEREN 5 .5 Druckbereich UNTERMENÜ xxx.xx bar DRUCKBEREICH xxxx.x PSI Konfigurieren Die Druckangabe dient zur Korrektur des Messwertes und zur Umrechnung von Normvolumenstrom auf Betriebsvolumenstrom. (Siehe Messverfahren) Einstellbereich: 0,1 … 250 bar (Absolutdruck) Achtung! Unbedingt max . zugelassene Druckfestigkeit der verwendeten Sensoren und Adapter berück-...
FC100-CA | Durchflussmesser KONFIGURIEREN 5 .6 Betriebsart UNTERMENÜ BETRIEBSARTWAHL BETRIEBSARTWAHL BETRIEBSART NORMVOLUMEN BETRIEBSVOLUMEN 1.013 mbar/14,7PSI 7,00 bar/102 PSI 0°C/32,0 °F GEMESSENER DRUCK Konfiguration Der Volumenstrom kann auf zwei Arten dargestellt werden: • Normvolumenstrom Der Normvolumenstrom entspricht dem Betriebsvolumenstrom bei 1013 mbar und 0°C •...
Der FC100-CA bietet die Möglichkeit, die Anzeige in bestimmten Punkten selbst zu definieren. Die Messgrößen welche am Display angezeigt werden sollen, sind für beide Zeilen frei wählbar. Die Anzeige der ausgewählten Messgrößen erfolgt jeweils in der unter dem Menüpunkt PHYSIKALISCHE EINHEIT gewählten Einheit.
Durchflussmesser | FC100-CA KONFIGURIEREN 5 .9 Anwenderausgänge UNTERMENÜ ANWENDERAUSGÄNGE zurück zum Konfigurationsmenü ANWENDER AUSG. ANA AUS STROEM. ANA AUS STROEM. 0mA = 0.00m/s 20mA = 3.00m/s OFFSET = 0 mA 0,0 m 5,6 m oder ANWENDER AUSG. ANA AUS TEMP.
GK1 EIN = 20.3°C GK1 AUS = 45.5°C 1.6 m 2.3 m Der FC100-CA besitzt zwei Grenzkontakte (GK1 und GK2), die im Untermenü GRENZKONTAKTE der oder den zu überwachenden physikalischen Größe(n) zugeordnet werden. Folgende vier Kombinationsmöglichkeiten sind vorhanden: • GK1 → F und GK2 → F Grenzkontakt 1 →...
Schaltzustand ON Hysterese Schaltzustand OFF Bild 26 Beispiel für ON: FC100-CA mit Relaisausgängen (Option R2): • LIM1 - LIM1COM = geschlossen /LIM1 - LIM1COM = offen FC100-CA mit Transistorausgängen (Option T4): • LIM1E - LIM1C = geschaltet Beispiel 2: Einschaltwert ist größer als Ausschaltwert...
Durchflussmesser | FC100-CA KONFIGURIEREN 5 . 1 1 Pulsausgang für Totalisator (Frequenz-Ausgang) Mit der Option T4 (Transistorausgänge) ist die Ausgabe von frequenzproportionalen Mengenimpulsen möglich. Diese Mengenimpulse sind folgendermaßen festgelegt: 1 Impuls pro Mengenwert (der gewählten Totalisatoreinheit) Beispiel: 1 Impuls / 10,0 [Liter] Der Pulsausgang liefert 1 Impuls pro 10 Liter summierte Menge.
FC100-CA | Durchflussmesser KONFIGURIEREN 5 . 1 2 Messzeit Die Messzeit kann im Bereich von 1 … 30 Sekunden eingestellt werden. Sie bezieht sich sowohl auf die Strömungsgeschwindigkeit als auch auf die Mediumstemperatur. In der Wirkungsweise ist die Messzeit mit einem Tiefpassfilter vergleichbar. Nach jeder Messung wird der Mittelwert der zuletzt gemessenen Werte über die eingestellte Messzeit bestimmt.
Tasten L UP oder M DOWN an den Anfang des Konfigurationsmenüs zurückgekehrt und anschließend der Menüpunkt mit der fehlerhaften Einstellung gewählt und korrigiert. Nachdem alle Konfigurationsdaten die Plausibilitätsprüfung erfolgreich “durchlaufen” haben, werden sie bei Verlassen des Konfigurationsmenüs dauerhaft im FC100-CA gespeichert.
Das Gerät ist mit umfangreichen Test- und Diagnosefunktionen ausgestattet. Alle gefundenen Fehler werden im Display mit der entsprechenden Fehlernummer blinkend angezeigt (z.B. FEHLER-NR. 10). Ist der FC100-CA mit der Option T4 (= 4 Transistorausgänge) ausgestattet, wird zusätzlich der Ausgang ERROR gesetzt Die Funktionen lassen sich in drei Prioritätsgruppen unterteilen.
Durchflussmesser | FC100-CA FEHLERBILDER 6 .2 Mögliche Fehler Unabhängig von der Prioritätsgruppe werden alle gefundenen Fehler mit der entsprechenden Fehlernummer angezeigt. Um die Inbetriebnahme zu erleichtern, wird der zuletzt aufgetretene Fehler nullspannungssicher gespei- chert. Dieser gespeicherte Fehler kann jederzeit im Hauptmenü abgerufen und gelöscht werden.
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FC100-CA | Durchflussmesser FEHLERBILDER Prioritätsgruppe III Fehler Ursachen Abhilfe Nr. 20 Mediumstemperatur zu niedrig Nr. 30 Anzeigebereich für Strömungs- geschwindigkeit überschritten Nr. 60 Zuweisung Menge pro Impuls zu klein* Nr. 40 Controllerfehler (Oszillator-watchdog) Evtl. zulässige EMV-Grenzpegel überschritten Nr. 41 Controllerfehler (Watchdog-timer) Evtl.
FC100-CA | Durchflussmesser TECHNISCHE DATEN 7 .5 Messtechnische Daten 7 .5 . 1 Durchflussmessung Über den Messbereich hinaus ist ein Messbetrieb bis zu den im Funktionsbereich angegebenen Durchflussraten möglich. Die angegebene Messgenauigkeit wird jedoch nicht mehr garantiert. Die Angabe über die Repro duzierbarkeit bleibt gültig .
(A), in welchem alle grundsätzlichen Einstellungen vorgenommen werden. In diesem kann der COM Port (1) gewählt werden, über welchen der FC100-CA mit dem PC verbun- den ist. Nach jeder Änderung der Einstellung des COM Ports überprüft das Programm ob an dem gewählten Port ein FC100-CA angeschlossen ist.
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Hardwarevariante des FC100-CA ausgewählt werden (7), für den diese Konfiguration erstellt wird. Diese steht auf dem Geräteetikett. Ist der FC100-CA bereits mit dem PC verbunden, kann alternativ auch der Button FC100->PC (5) genutzt werden. Die Felder, welche bei der vorhandenen Hardwarekonfiguration nicht eingestellt werden können, sind ausgegraut.
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PC SOFTWARE 8 .4 Reiter „Betrieb“ (C) Der Reiter „Betrieb“ (C) zeigt alle aktuellen Messwerte und Zustände des FC100-CA an. Diese werden in einem bestimmten zeitlichen Abstand aktualisiert, welcher im Reiter „Einstellungen“ (A) festgelegt wird. Im oberen Teil des Fensters (1) werden die aktuellen Messwerte für die Strömungsgeschwindigkeit, den Volumenstrom, die Temperatur und den Totalisatorstand angezeigt.
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FC100-CA | Durchflussmesser PC SOFTWARE 8 .5 Reiter „Visualisierung“ (D) Der Verlauf der Messwerte Volumenstrom und Temperatur kann im Reiter „Visualisierung“ (D) beob- achtet werden. Die grundsätzliche Bedienung erfolgt über die drei Buttons (1) unterhalb der Grafik. Mittels der Buttons „Visualisierung starten“ und „Visualisierung anhalten“ kann die Visualisierung der Messwerte gestartet beziehungsweise angehalten werden.
Durchflussmesser | FC100-CA ZUBEHÖR Wartung und Nachkalibrierung Für kalorimetrische Messgeräte ist die Zeitspanne von der Kalibrierung bis zu dem Zeitpunkt an dem Abweichungen auftreten, abhängig von den Verunreinigungen, denen die Messfühler ausgesetzt sind. Falls das Medium verunreinigt ist (z.B. durch Partikel) sind regelmäßige Reinigungsintervalle der Messfühler empfehlenswert.
Durchflussmesser | FC100-CA ANHANG Anhang 2 - Übersicht Menüstruktur FC100-CA (Bediendialog) power on UNTERMENÜ SPITZENWERTE STRÖMUNGSGESCHW. MAX=18,7 m/s STRÖMUNGSGESCHW. MIN=12,5 m/s TEMPERATUR HEIZPHASE Restzeit = 26 MAX=105,4 °C 12,5 m/s 26,0 °C TEMPERATUR 86,7 m MIN=-12,5 °C 12,5 m/s 26,0 °C...