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2013
Messgeräte
für die Prozesstechnik
Übungen

WORKSHOP
Peter Kainhofer
Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen

Liebe Studenten,
ich möchte euch in diesem Workshop ein Gefühl für die richtige Auswahl und die
richtige Planung von Messgeräten und Messsystemen vermitteln.
•
•
•

Was müssen wir bei der Planung von Messsystemen besonders beachten?
Auf was müssen wir bei der Montage und Inbetriebnahme von Messsystemen
achten?
Welche Wartungsmaßnahmen sind notwendig?

Ich wünsche euch viel Freude an diesem praxisorientierten Workshop. Und scheut
euch nicht zu fragen, wenn ihr etwas nicht versteht. Denn nicht das Auswendiglernen
von Zahlen und Formeln ist wichtig, sondern das Verstehen und das richtige
Anwenden.

Kursziele / Inhalte

Workshop Messgeräte Übungen

Seite 2 von 14
Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen

Inhalt
1

Kapitel 1: Messgeräte für Temperatur ............................................................ 4
1.1

2

Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand ..... 7
2.1

3

Übung 1: Kalibrieren eines Temperaturmessumformers ........................ 4
Übung 3: Kalibrieren eines Differenzdruckmessumformers .................. 7

Kapitel 6: Rechenfunktionen ........................................................................ 10
3.1

Übung 4: Durchflussmessung mit Dichtekorrektur Temperatur ........... 10

3.2

Übung 5: Durchflussmessung mit Druck- und Temperaturkorrektur ... 12

3.3

Übung 6: Energieströme ........................................................................ 14

Inhaltsverzeichnis

Workshop Messgeräte Übungen

Seite 3 von 14
Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen

1 Kapitel 1: Messgeräte für Temperatur
1.1 Übung 1: Kalibrieren eines Temperaturmessumformers
Kalibrieren eines Temperaturmessumformers ABB TTH200 HART für ein
Widerstandsthermometer Pt100.
Verwenden Sie bitte die Bedienungsanleitung des Transmitters

Kopftransmitter ABB TTH200 HART
Eingang: Pt100, Dreileiterschaltung
Messbereich: -20 bis +60 °C
Ausgangssignal: 4 – 20 mA

Kapitel 1: Temperaturmessungen

Workshop Messgeräte Übungen

Seite 4 von 14
Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen
Die Parametrierung erfolgt mittels eines HART-Modem und PC (laut Bedienungsanleitung).

Vorgangsweise:
1.)
2.)
3.)
4.)
5.)
6.)

Anschließen der Versorgungsspannung (DC 24V) an den Messumformer (R >250Ω)
Anschließen des Reglers laut Zeichnung
Anschließen des FSK-Modems an PC und Signalleitung
Parametrieren des Messumformers
Anschließen eines Präzisionswiderstandes oder einer Widerstandsdekade für den Anfangswert
an den Messumformer. Der Widerstandswert für -20 °C = 92,2 Ω.
Nullpunktabgleich durchführen.

Kapitel 1: Temperaturmessungen

Workshop Messgeräte Übungen

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Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen

Frage:
Ein Pt100 ist in eine Rohrleitung eingebaut. Es ist mit einem 2-adrigen Kabel angeschlossen, das in
die Messwarte führt. Dieses Kabel ist an einen Temperatur- Messumformer angeschlossen.

Was müssen wir tun, damit wir auch die richtigen Temperaturwerte am Ausgang des
Messumformers messen können?
Antwort:

Kapitel 1: Temperaturmessungen

Workshop Messgeräte Übungen

Seite 6 von 14
Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen

2 Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss
und Füllstand
2.1 Übung 3: Kalibrieren eines Differenzdruckmessumformers
Kalibrieren eines Messumformers für Differenzdruck ABB 265DS HART.
Verwenden Sie bitte die Bedienungsanleitung des Transmitters

Die Teilnehmer sollen an einem Differenzdruckmessumformer eine Kalibrierung vornehmen.
Bedienung am Messumformer mit digitalem Display.
Kalibrierung erfolgt ohne Druckgeber.
Der Differenzdruckmessumformer soll kalibriert werden auf:
0 bis 300 mbar = 4 bis 20 mA
Dämpfung: 0,5 s
Ausgangsstrom im Fehlerfall: 22,5 mA
Radizierte Kennlinie

Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand

Workshop Messgeräte Übungen

Seite 7 von 14
Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen
Arbeiten:
1.)
2.)
3.)
4.)

Anschluss des Messumformers (Gleichspannungsquelle DC24V)
Anschluss eines digitalen mA- Messgerätes (Regler)
Parameter einstellen (siehe Betriebsanleitung ab Seite 52)
Nullpunktkorrektur durchführen

Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand

Workshop Messgeräte Übungen

Seite 8 von 14
Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen

Aufnahme eines Prüfprotokolls:
1.) Anschließen eines Druckgebers
2.) Aufnahme der Kennlinie laut Prüfprotokoll

Prüfprotokoll für Differenzdruckmessung, radizierende Kennlinie (für
Durchflussmessung an Messblende oder Venturi):
Messbereich:
Eingang: 0 – 300 mbar = 0 – 500 m3/h (0 – 100%)
Ausgang: 4 – 20 mA
Durchfluss

Durchfluss

%
0
25
50
75
100

3

m /h
0
125
250
375
500

Dp
%
0
6,25
25
56,25
100

Dp
mbar
0
18,75
75
168,75
300

Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand

Ausgang soll
mA
4
8
12
16
20

Ausgang ist
mA

Workshop Messgeräte Übungen

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  • 2. Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen Liebe Studenten, ich möchte euch in diesem Workshop ein Gefühl für die richtige Auswahl und die richtige Planung von Messgeräten und Messsystemen vermitteln. • • • Was müssen wir bei der Planung von Messsystemen besonders beachten? Auf was müssen wir bei der Montage und Inbetriebnahme von Messsystemen achten? Welche Wartungsmaßnahmen sind notwendig? Ich wünsche euch viel Freude an diesem praxisorientierten Workshop. Und scheut euch nicht zu fragen, wenn ihr etwas nicht versteht. Denn nicht das Auswendiglernen von Zahlen und Formeln ist wichtig, sondern das Verstehen und das richtige Anwenden. Kursziele / Inhalte Workshop Messgeräte Übungen Seite 2 von 14
  • 3. Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen Inhalt 1 Kapitel 1: Messgeräte für Temperatur ............................................................ 4 1.1 2 Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand ..... 7 2.1 3 Übung 1: Kalibrieren eines Temperaturmessumformers ........................ 4 Übung 3: Kalibrieren eines Differenzdruckmessumformers .................. 7 Kapitel 6: Rechenfunktionen ........................................................................ 10 3.1 Übung 4: Durchflussmessung mit Dichtekorrektur Temperatur ........... 10 3.2 Übung 5: Durchflussmessung mit Druck- und Temperaturkorrektur ... 12 3.3 Übung 6: Energieströme ........................................................................ 14 Inhaltsverzeichnis Workshop Messgeräte Übungen Seite 3 von 14
  • 4. Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen 1 Kapitel 1: Messgeräte für Temperatur 1.1 Übung 1: Kalibrieren eines Temperaturmessumformers Kalibrieren eines Temperaturmessumformers ABB TTH200 HART für ein Widerstandsthermometer Pt100. Verwenden Sie bitte die Bedienungsanleitung des Transmitters Kopftransmitter ABB TTH200 HART Eingang: Pt100, Dreileiterschaltung Messbereich: -20 bis +60 °C Ausgangssignal: 4 – 20 mA Kapitel 1: Temperaturmessungen Workshop Messgeräte Übungen Seite 4 von 14
  • 5. Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen Die Parametrierung erfolgt mittels eines HART-Modem und PC (laut Bedienungsanleitung). Vorgangsweise: 1.) 2.) 3.) 4.) 5.) 6.) Anschließen der Versorgungsspannung (DC 24V) an den Messumformer (R >250Ω) Anschließen des Reglers laut Zeichnung Anschließen des FSK-Modems an PC und Signalleitung Parametrieren des Messumformers Anschließen eines Präzisionswiderstandes oder einer Widerstandsdekade für den Anfangswert an den Messumformer. Der Widerstandswert für -20 °C = 92,2 Ω. Nullpunktabgleich durchführen. Kapitel 1: Temperaturmessungen Workshop Messgeräte Übungen Seite 5 von 14
  • 6. Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen Frage: Ein Pt100 ist in eine Rohrleitung eingebaut. Es ist mit einem 2-adrigen Kabel angeschlossen, das in die Messwarte führt. Dieses Kabel ist an einen Temperatur- Messumformer angeschlossen. Was müssen wir tun, damit wir auch die richtigen Temperaturwerte am Ausgang des Messumformers messen können? Antwort: Kapitel 1: Temperaturmessungen Workshop Messgeräte Übungen Seite 6 von 14
  • 7. Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen 2 Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand 2.1 Übung 3: Kalibrieren eines Differenzdruckmessumformers Kalibrieren eines Messumformers für Differenzdruck ABB 265DS HART. Verwenden Sie bitte die Bedienungsanleitung des Transmitters Die Teilnehmer sollen an einem Differenzdruckmessumformer eine Kalibrierung vornehmen. Bedienung am Messumformer mit digitalem Display. Kalibrierung erfolgt ohne Druckgeber. Der Differenzdruckmessumformer soll kalibriert werden auf: 0 bis 300 mbar = 4 bis 20 mA Dämpfung: 0,5 s Ausgangsstrom im Fehlerfall: 22,5 mA Radizierte Kennlinie Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand Workshop Messgeräte Übungen Seite 7 von 14
  • 8. Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen Arbeiten: 1.) 2.) 3.) 4.) Anschluss des Messumformers (Gleichspannungsquelle DC24V) Anschluss eines digitalen mA- Messgerätes (Regler) Parameter einstellen (siehe Betriebsanleitung ab Seite 52) Nullpunktkorrektur durchführen Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand Workshop Messgeräte Übungen Seite 8 von 14
  • 9. Messgeräte für die Prozesstechnik Übungen Aufnahme eines Prüfprotokolls: 1.) Anschließen eines Druckgebers 2.) Aufnahme der Kennlinie laut Prüfprotokoll Prüfprotokoll für Differenzdruckmessung, radizierende Kennlinie (für Durchflussmessung an Messblende oder Venturi): Messbereich: Eingang: 0 – 300 mbar = 0 – 500 m3/h (0 – 100%) Ausgang: 4 – 20 mA Durchfluss Durchfluss % 0 25 50 75 100 3 m /h 0 125 250 375 500 Dp % 0 6,25 25 56,25 100 Dp mbar 0 18,75 75 168,75 300 Kapitel 4: Messumformer für Differenzdruck, Durchfluss und Füllstand Ausgang soll mA 4 8 12 16 20 Ausgang ist mA Workshop Messgeräte Übungen Seite 9 von 14