Tech. Datenblatt1.2 MB

ESS3

Mess- und Prüfgeräte zur

Rohrnetzüberwachung

• Direkte Messung von Gas- und

Wasserdruck sowie Temperatur

• Sammeln, Speichern und

Darstellen der Messwerte

• Stationärer und mobiler Einsatz

• Funktionsüberwachung von

Versorgungsnetzen und

Regelanlagen, Störungsanalyse,

Dichtheitsprüfung

ICS Schneider Messtechnik GmbH

Briesestraße 59

D-16562 Hohen Neuendorf / OT Bergfelde

Tel.: 03303 / 504066

Fax: 03303 / 504068 [email protected]

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Geräte und Systeme zur Rohrnetzüberwachung (1)

• Geräteserie ESS3 (Datenlogger) und DPK3

(Messkoffer) zur Prüfung und Überwachung von

Rohrnetzen in der Gas- und Wasserversorgung und anderen Bereichen

• Geräteserie CWD (Kalorimeter) zur Bestimmung des Energieinhalts von Gasen und

• Geräteserie INCA (Gasanalysatoren) zur Bestimmung der Zusammensetzung von Gasen.

Diese Broschüre beschreibt die Gerätetechnik ESS3 und DPK3. Für die zwei anderen Geräteserien stehen gleichartige Broschüren zur Verfügung.

ESS3 und DPK3 auf einen Blick

Die Geräte der Serie ESS3 (Elektronischer Speicher

Schreiber, 3. technische Generation) und DPK3

(Druckprüfkoffer) dienen zur Messung von Druck, Differenzdruck, Temperatur und Menge in Versorgungsnetzen für Gas, Wasser und anderen Medien. Eine

Übersicht zeigt Bild 1.

Die batterie-betriebenen Geräte sind modular aufgebaut und bestehen jeweils aus den Komponenten

Bedieneinheit (Gehäuse, Prozessor, Software und Display), Sensor(en), und Batterie. Die Geräte sind zum

Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen

(Zonen 1 und 2) zugelassen und in Schutzklassen bis

IP 68 ausgeführt.

Die Bedieneinheiten mit ein oder zwei radialen Sensoranschlüssen (Typen R1 und R2) oder einem axialen

Sensoranschluss (Typ A1) sind weitgehend baugleich.

Bild 2 (oben) zeigt die Type R1. Die spezielle Bedieneinheit S4 (Bild 2, unten) bietet vier senkrechte Sensoranschlüsse und erlaubt den leichten Aufbau von

Systemen.

Eine Lithium-Batterieeinheit ermöglicht unter üblichen Bedingungen einen Betrieb über viele Jahre. Der

Batteriestatus wird ständig überwacht.

Die Software TfsWin III (Transferspeicher) ist Windows-basiert. Die Bedienung des Gerätes kann wahlweise mit dieser Software über PC und die

IrDA-Schnittstelle oder alternativ über die Tastatur erfolgen.

Technische Daten zeigt Bild 3.

Geräteart

Gerätebezeichnung

ESS3 R1

Datenlogger für Druck oder

Temperatur

ESS3 R2

ESS3 A1

ESS3 S4

Sensoren

DPK3

Drucksensoren

Temperatursensoren

Bild 1: Geräteserie ESS3 und DPK3

Geräteausführung

Bedieneinheit mit einem radialen Sensoranschluss

Bedieneinheit mit einem radialen Sensoranschluss sowie einem Temperaturfühler

Bedieneinheit mit einem axialen Sensoranschluss

Bedieneinheit mit vier senkrechten

Sensoranschlüssen

Messkoffer für mobile Druck- und Dichtheitsprüfungen

12 Varianten für verschiedene

Druckbereiche

6 Varianten für verschiedene

Temperaturbereiche und in verschiedenen Ausführungen

Bild 2 ESS3 R1 (oben) und ESS3 S4 (unten)

Datenlogger

Datenlogger sind prozessor-gesteuerte Speichereinheiten zur getakteten Aufnahme von Daten und deren

Ablage in einem Speichermedium für nachfolgende Analysen und zur langfristigen Dokumentation. Datenlogger bestehen in der Regel aus einer messtechnischen Hardware mit integriertem Sensor, einem Gateway zur

Umwandlung der analogen Sensor-Messwerte wie Druck oder Temperatur in digitale Form, einer Speichereinheit sowie einer Bedien- und Anzeigeeinheit (HMI, Human Machine Interface).

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Geräte und Systeme zur Rohrnetzüberwachung (2)

Datenlogger (Bedieneinheiten)

Anwendung

ESS3 R1 bzw. A1

Messung und Speicherung von Daten

(Druck und Temperatur) für Störanalysen, Überwachung von Rohrnetzen und Gasdruck-Regelanlagen

ESS3 R2

Gerät zur Messung und Speicherung von Daten (Druck und Temperatur) aus Dichtheitsprüfungen

ESS3 S4

System zur Messung und Speicherung von Daten (Druck und Temperatur) aus Pump- und Druckregelstationen sowie zur Alarmsignalisierung

Sensoranschlüsse

Ein radialer bzw. axialer

Sensoranschluss (M30) zur Aufnahme von einem Druck- oder

Temperatursensor

Ein radialer Sensoranschluss (M30) für einen Temperatur- Stabfühler mit

4 m Kabel

Vier senkrechte Sensoranschlüsse zur Aufnahme von einen Druck- oder

Temperatursensor sowie ein Anschluss

(M30) zur Aufnahme von 1-4 Druck- oder Temperatursensoren. Bis zu

6 binäre Eingänge (Reed, NAMUR)

Ex-Schutzklasse

Schutzklassen,

Gehäuse

II 2G Ex ib IIC T4 Gb

Abhängig vom Sensor:

IP 67 bei Relativdruck

IP 68 bei Absolut- und Differenzdruck sowie Temperatur

B x H x T [mm]: 108 x 162 x 80

Gewicht [kg]: 1,2

II 2G Ex ib IIB T4 Gb

IP 54

B x H x T [mm]:

286 x 169 x 99

Gewicht [kg]: 3,5

Messbereiche

Drucksensoren

Relativ-Druck: 0 ... 100/250 mbar sowie 0 ...1/2,5/10/25/100 bar

Differenz-Druck: 0 ... 100 mbar, 0 ... 1/10 bar

Weitere Messbereiche auf Anfrage

Messbereiche

Temp.sensoren

Messtakt

Messgenauigkeit

125 msec ... 6 Std.

Auflösung

Kommunikations-

Schnittstellen

IrDA; Display; Tastatur

-10°C ... +40°C sowie -30°C ... +150°C

375 msec ... 6 Std.

Abhängig vom Sensor (bis zu 0,05 % MBE)

Bis zu 0,004 % MBE

500 ms ... 6 Std.

IrDA; Display; Tastatur

Betriebsdaten Batteriebetrieb bis zu 8 Jahre Batteriebetrieb bis zu 10 Jahre

Displayanzeige

Einstellungen

Bedienung

Ist-Wert; Maximum- und Minimum-Wert sowie Differenzwert

Speicherauslastung und Batteriestatus

Uhrzeit und Datum; Obere und untere Alarmschwelle; Mittelung (2 ... 600 Werte); Auflösung; Messortname (29

Zeichen); Speicherverfahren (rollierend/statisch)

Mittels Menü über Tastatur

Mittels TfsWin III-Software über IrDA-Schnittstellenkabel

Speicherung

Typische

Reichweite

Software

250.000 Datum-Zeit-Werte/512 kB

2 Jahre

(Durch Datenkompression)

1 Jahr

(Durch Datenkompression)

2 000.000 Datum-Zeit-Werte/4 MB

8 Jahre

(Durch Datenkompression)

TfsWin III für Parametrierung, Darstellung, Analyse und Archivierung der Daten

Bild 3: Technische Daten

IrDA-Schnittstelle

Eine IrDA-Schnittstelle ist eine leistungsfähige und schnelle Alternative zu den bekannten seriellen

Schnittstellen. Sie dient der kabellosen (wireless) Punkt-zu-Punkt Datenübertragung mittels infrarotem Licht.

Die Schnittstelle wurde von der Infrared Data Association (Zusammenschluss mehrerer Unternehmen) standardisiert. Besondere Merkmale sind ein vergleichsweise hoher Datendurchsatz, geringer Energieverbrauch und Einsatz im Nahbereich mit Sichtverbindung.

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Druckprüfkoffer DPK3 für mobile Dichtheitsprüfungen

Anwendung und technische Daten

Der Druckprüfkoffer DPK3 dient zu Dichtheitsprüfungen an Gas- und Wasserleitungen gemäß DVGW G469: 2010

(B3- und C3-Verfahren) und W400-2 sowie zu mobilen

Druck- und Dichtheitsprüfungen an Rohrleitungen, Abwasserkanälen, Fernwärmeleitungen und Druckbehältern. (EN 805, VdTÜF 1051, AGFW FW 602)

Lieferumfang

Koffer, eingebauter Drucker und Ersatzpapierrolle

Datenlogger ESS3 mit oder ohne Temperaturfühler

Netzgerät; IrDA-Schnittstellenkabel

PC-Software TfsWin III

Anschlussschlauch 2m (Minimess)

Adapter G1/2 auf Minimess

Betriebsanleitung

Schutzklassen

Gehäuse (abhängig vom Sensor):

IP 67 (Relativ-Druck)

IP 68 (Absolut- und Differenz-Druck)

IP 68 (Temperatur)

Ex-Schutz: II 2G Ex ib IIC T4 Gb

Funktionsumfang

Siehe hierzu Bild 4

Bild 5: Druckprüfkoffer

Der Koffer

Gehäuseklasse IP 54

Ex-Schutz Kein Ex-Schutz

B/H/T 412/390/135 mm

Gewicht 4,2 kg

1

2

3

4

5

6

7

Displayanzeige

Einstellungen

Messtakt

Auflösung

Bedienung

Speicherung

Software

Druckprüfkoffer DPK3

(Funktionsumfang)

Ist-Wert

Maximum- und Minimum-Wert sowie Differenzwert

Speicherauslastung und Batteriestatus

Uhrzeit und Datum

Obere und untere Alarmschwelle

Mittelung (2 ... 600 Werte)

Messwertauflösung bis zu 25.000 Schritte mit Messwertreduktion zur Speicherschonung

Messort-Name (29 Zeichen)

Speicherverfahren (rollierend/statisch)

375 msec ...6 Std.

1 mbar bei Messbereich 25 bar

Mittels Menü (über Tastatur)

Mittels TfsWin III-Software

(über IrDA-Schnittstellenkabel)

250.000 Datum-Zeit-Werte/512 kB

Typische Reichweite: 1 Jahr/ca. 50 Druckprüfungen

(durch Datenkompression)

TfsWin III für Parametrierung, Darstellung,

Analyse und Archivierung der Daten

Bild 4: Funktionsumfang des Druckprüfkoffers

G469 ist ein Arbeitsblatt aus dem Regelwerk des DVGW und behandelt die für Leitungen und Anlagen der

Gasversorgung anwendbaren Druckprüfverfahren. Weiterhin wird festgelegt, welche Gerätetechnik zur

Prüfung zugelassen ist. Die gültige Fassung des G469 stammt von 2010.

W400 ist ein Arbeitsblatt aus dem Regelwerk des DVGW und behandelt Themen zu Wasserverteilungsanlagen: W 400-1 (Planung), W 400-2 ( Bau und Dichtheitsprüfung) sowie W 400-3 (Betrieb und Instandhaltung).

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Steuerung, Software, Ergebnis-Darstellung

Die vom Sensor gelieferten Daten werden bereits im

Sensorgehäuse von einer hochintegrierten Elektronik verarbeitet. Sie gelangen dann zur Anzeige auf das

Display und gleichzeitig über ein einstellbares Filter in den Speicher (Bild 8).

Das Speichermedium wird sehr effizient genutzt, da die

Messwerte nur bei Eintreten einer signifikanten Änderung abgespeichert werden. Das Filter mit seinen einstellbaren Schwellen (Sollwert und Auflösung) trifft die jeweilige Auswahl.

Über die IrDA-Schnittstelle des Speichers werden die

Daten auf einen Rechner zur Verarbeitung und Darstellung in Kurven und Tabellen geleitet.

I n mit te r f a r i k ce F li te r

S ch

IrDA n i ttste ll e

T

R f e ch sW i n n

I I I S t

W

Drucker

Bild 8: Fließbild Datendarstellung

Software TfsWin III

Die Transfer-Speicher-Software TfsWin III ist

Windows-basiert und dient

• zur Übertragung der Messwerte vom Speicher auf einen Rechner und zur Aufbereitung in Kurven- und

Tabellenform sowie

• zur (alternativen) Bedienung der Geräte über die

IrDA-Schnittstelle

Bild 6: Parametrierung eines 3-Kanal ESS3 durch TfsWin III

Bild 7: Darstellung der Messdaten (Druck und Temperatur) eines 3-Kanal ESS3 S4

DIN EN 805:2000-03:

VdTÜV 1051:

Wasserversorgung - Anforderungen an Wasserversorgungssysteme und deren

Bauteile außerhalb von Gebäuden; Deutsche Fassung EN 805:2000

Wasserdruckprüfung von erdverlegten Rohrleitungen nach dem Druck-

Temperatur- Messverfahren (D-T-Verfahren)

AGFW FW 602: Prüfungen an Fernwärmeleitungen - Druckprüfungen an Mediumrohren

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Sensoren

Anwenderfreundliche Sensoren

Der Sensor ist das messtechnische Bindeglied zur Applikation. Leistungsfähigkeit und Anwendungsfreundlichkeit stehen daher im Mittelpunkt:

• Sensorwechsel durch den Anwender möglich und ohne Neukalibrierung sofort betriebsbereit

• Edelstahlgekapselter, piezo-resistiver Sensor mit hoher Langzeitstabilität, resistent gegen aggressive Medien

• Hohe Auflösung der Messwerte; mehrere Messbereiche für einen Sensor möglich – Verhältnis maximal 10:1 zum Hauptmessbereich

• Temperaturmessung der Medientemperatur

• Hohe Messraten durch hohe Eigenresonanzfrequenz

• Hohe Überdrucksicherheit und hoher Berstdruck

• Sonderausführungen z.B. für O

2

-Messung

• Sinnvoll abgestufte feste sowie anwenderspezifisch festlegbare Messbereiche und verschiedene Genauigkeitsklassen bis zu +- 0,05% vom MBE

Drucksensoren

Messbereich

0 ... 100 mbar rel.

0 ... 250 mbar rel.

0 ... 1 bar rel.

0 ... 2,5 bar rel.

0 ... 2,5 bar absolut

0 ... 10 bar rel.

0 ... 10 bar absolut

0 ... 25 bar absolut

0 ... 100 bar absolut

100 mbar ... 14 bar relativ 3)

2,5 bar ... 200 bar absolut 3)

0 ... 200 bar - 0 ... 700 bar absolut 3)

Unterdruck

Bild 9: Drucksensoren

1)

2)

MBE: Messbereichsendwert

Abweichung < 5mbar bei Umgebungstemp.-Änderung von

15 K laut DVGW G469:2010

3)

4)

Prüfverfahren C3

Kundenspezifischer Messbreich; frei wählbar innerhalb dieser

Grenzen

Auf Anfrage

Kalibrieren und Eichen

Standard

± 0,4% x x x x x x x x x x x x x

Genauigkeit [% vom MBE

1)

]

Premium

± 0,09% x x x x x x x x x x x

~

~

Select

± 0,05%

x 4)

x 4)

~

~

Temperatursensor

Messbereich und Typ

-10°C .. +40°C

-10°C .. +40°C

-10°C .. +40°C

-30°C .. +150°C

1)

-30°C .. +150°C

1)

-30°C .. +150°C 1)

Messgenauigkeit

Stabfühler

Tauchhülse 90mm

Tauchhülse 140mm

Stabfühler

Tauchhülse 90mm

Tauchhülse 140mm

1) Innerhalb dieser Grenzen frei wählbarer Messbereich

Bild 10: Temperatursensoren x x x x x x x

~

~

Select plus

± 0,05% < 5mbar 2)

~

~

~ x

~

~

~

~

~

~

~

~

~

Schraubsensor

Kabelsensor

~ x x

~ x x

+/- 0,3°C x x x x x x

Die Begriffe "Eichen" und „Kalibrieren“ werden im Sprachgebrauch gelegentlich verwechselt:

Kalibrieren bedeutet, dass für ein Messgerät dessen Abweichung (der Messwerte) von einem Normal festgestellt und attestiert wird.

Eichen ist das gesetzlich vorgeschriebene Prüfen von Geräten durch eine amtliche Stelle unter Einsatz hochpräziser Messtechnik. Dabei wird ermittelt, ob das Gerät eichfähig ist und den Anforderungen einer Eichordnung oder Richtlinie entspricht. Die Eichung wird amtlich bestätigt und dokumentiert.

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Sensor-Kalibrierung

Kalibrierung mit Berücksichtigung des Temperatureinflusses

Eine professionelle Kalibrierung ist die Grundlage für die besonders hohe Messgenauigkeit der Sensoren!

ICS Schneider setzt hierfür modernste Technik und Methodik ein:

• Vollautomatischer Kalibrierstand mit Vorgabe von Druck und Temperatur

• Hochgenaue Mehrpunktkalibrierung mit Polynom

2. Grades und 11 Messpunkten

• Berücksichtigung des Temperatureinflusses durch Kalibrierung bei 7 verschiedenen Umge-

bungstemperaturen (Kurvenschar) im Bereich

-20 °C bis +40 °C der Umgebungstemperatur

• Hochgenaue Druckreferenz durch Einsatz von

Druck-Primärnormalen

• Automatische, datenbankgestützte Erstellung von Werks-Prüfzeugnissen gemäß DVGW G469

• Einsatz des DAkkS-Verfahrens

Die DAkkS ist die nationale Akkreditierungsstelle der Bundesrepublik Deutschland, früher DKD.

Die DAkkS überwacht als unabhängige Einrichtung die fachliche Kompetenz von akkreditierten Laboratorien, Inspektions- und Zertifizierungsstellen.

Bild 11 zeigt die wesentlichen Komponenten des Kalibrierstandes mit (von links) Kalibratoren, Temperaturschrank und Druckwaage.

Anwendungsfelder

Drucküberwachung

Langzeitüberwachung in Gasdruck-Regel- und Messanlagen (GDRM) sowie in Anlagen zur Wassergewinnung und Wasserverteilung.

Bevorzugte Gerätetypen: ESS3 R1 und A1

Bei Stationen: ESS3 S4

Messungen und Störungssuche in Rohrnetzen aller Art

Fernwärme, Druckluft, Kühlwasser, Gas, Wasser, Prozessdampf, Hydrauliksysteme u.a.

Dichtheitsprüfungen

gemäß Arbeitsblättern G469 / W 400-2 auf Grundlage behördlicher Vorgaben oder bei Übergabe neuer Netze an den Betreiber. In beiden Fällen Einsatz mobiler Messtechnik in Form des Druckprüfkoffers DPK3.

Rohrnetzberechnung

Für optimale Dimensionierung, bei Erstinstallationen oder Anpassungen an geänderten Verbrauchslage.

Validierung rechnerisch erstellter Netzmodelle.

Zustandsorientierte Instandhaltung

Sicherung einer hohen Verfügbarkeit und eines kosteneffizienten Betriebs von Gasdruck- Regel- und

Messanlagen.

Differenzdruck- und Mengenmessungen

an Filter, Blenden u.ä.

Prüfung von Geräten zur

Rückflussverhinderung

in der Wasserversorgung gemäß twin 02

Einsatz der Geräte Typ R1 und DeltaP-Sensor

Bild 11: Kalibrierstand für Sensoren (Komponenten)

Auflösung und Genauigkeit

Mit Auflösung wird die kleinste, von einem Messgerät noch deutlich unterscheidbare Änderung einer

(analogen) Messgröße im (digitalen) Ausgangssignal bezeichnet. Der im Gerät verwendet AD-Wandler

(8 bit, 16 bit, ...) beeinflusst die Auflösung.

Mit Genauigkeit wird bezeichnet, wie weit das aktuelle Messergebnis von einem als richtig angenommenen

(mit einem hochgenauen Verfahren bzw. Messgerät bestimmten) Ergebnis abweicht. Die Genauigkeit ist von den Eigenschaften des Messgerätes und von dessen Kalibrierung abhängig.