SMARTSENS PH 8150 Prospekt

Transkript

1 SMARTSENS PH 8150 Prospekt Digitální senzor ph pro chemický průmysl 2vodičově napájený senzor s integrovaným převodníkem Prvotřídní senzor s možností kalibrace offline pro aplikace v chemickém průmyslu Schválen do prostředí s nebezpečím výbuchu, zóna 0 KROHNE cz

2 Obsah SMARTSENS PH Vlastnosti výrobku Senzory ph řady SMARTSENS Konstrukce a varianty Měření ph Technické údaje Technické údaje Rozměry Montáž Základní pokyny k montáži Předpokládané použití Požadavky na instalaci Montáž senzoru Základní pokyny pro montáž Elektrické připojení Bezpečnostní pokyny Připojení kabelu k senzoru Připojení kabelu senzoru Připojení k propojovací skříňce SJB Informace pro objednání Objednací číslo Spotřební materiál a příslušenství cz

3 SMARTSENS PH 8150 Vlastnosti výrobku Senzory ph řady SMARTSENS Analyzátory SMARTSENS firmy KROHNE jsou první a jediné senzory s integrovaným převodníkem na trhu. Všechny obvody převodníku jsou miniaturizovány tak, aby se vešly do hlavice senzoru. Díky tomuto technickému řešení se sníží cena analyzátoru téměř o polovinu. Firma KROHNE je jediný výrobce, který nabízí otevřený komunikační standard bez převodníku a přímé propojení mezi senzorem a procesním řídicím systémem prostřednictvím sběrnice. Senzory SMARTSENS ukládají všechny údaje a umožňují obousměrný přenos digitálních signálů s protokolem ma / HART 7 do řídicích sytémů, programovatelných automatů, ručních komunikátorů, osobních počítačů a jiných periferií. Analyzátor SMARTSENS PH 8150 uspokojí všechny požadavky kladené na měření v chemickém průmyslu. 1 Konektor VarioPin 2.0 (VP 2.0) pro připojení kabelu 2 Hlavice z poniklované mosazi 3 Skleněné těleso 4 Membrána 5 Membránové sklo 3

4 1 Vlastnosti výrobku SMARTSENS PH 8150 Charakteristika Senzor schválený pro provoz v prostředí s nebezpečím výbuchu Otevřená membrána - zabraňuje kontaminaci nebo zablokování referenční elektrody Dlouhá životnost a stabilita měření díky elektrolytu Duralid s vysokým podílem KCl Minimální nároky na údržbu - úspora nákladů díky kalibraci offline prováděné za definovaných podmínek S integrovaným snímačem Pt1000 a standardním konektorem VP 2.0 Průmyslová odvětví Chemie a petrochemie Výroba a zpracování kovů, hornictví Průmyslové čištění odpadních vod Výroba papíru a celulózy Energetika Výroba polovodičů Aplikace Všechny typy neutralizačních procesů v chemii Výroba plastů Reverzní osmóza Výroba průmyslových hnojiv Neutralizace průmyslových odpadních vod Biologická kontrola odpadních vod 1.2 Konstrukce a varianty Tento typ senzoru je vhodný pro měřená média s velkou iontovou silou, například napájecí vodu do kotlů, solanku, roztoky kyselin a hydroxidů. Pro použití v nebezpečných prostorech jsou k dispozici různá schválení - IECEx, ATEX, NEPSI a FM/CSA. Speciální konstrukce analyzátoru SMARTSENS PH 8150 splňuje všechny požadavky na vysokou přesnost, stabilitu, dlouhou životnost a rychlou odezvu. Výkon přístroje se blíží senzorům ph s kapalným elektrolytem, ačkoliv SMARTSENS PH 8150 nepotřebuje doplňování elektrolytu ani komplexní postupnou regulaci tlaku. Senzor je možno integrovat do procesního řídicího systému prostřednictvím PACTware TM (FDT/DTM) s otevřeným komunikačním standardem HART. Senzor SMARTSENS PH 8150 je možno doplnit libovolným displejem napájeným 2vodičově po smyčce. 4

5 SMARTSENS PH 8150 Vlastnosti výrobku 1 Pro snadnou montáž Montážní adaptéry řady SENSOFIT Jako dodavatel kompletních řešení pro analýzu vod samozřejmě nabízíme i široký sortiment montážních adaptérů. Kromě ponorných a zasouvacích adaptérů dodáváme i adaptéry pro montáž do potrubí a adaptéry vysunovatelné za provozu, to vše z různých materiálů. Speciální provedení pro neobvyklé provozní podmínky jsou dodávána na požádání. Pro senzor SMARTSENS PH 8150 jsou k dispozici následující adaptéry: Adaptéry pro montáž do potrubí řady SENSOFIT FLOW 1000 Ponorné adaptéry řady SENSOFIT IMM 1000 / 2000 Zasouvací adaptéry řady SENSOFIT INS 1000 / 7000 Adaptéry vysunovací za provozu (ručně nebo pneumaticky) řady SENSOFIT RET / RAM 5000 Další podrobnosti najdete v prospektu k montážním adaptérům. 5

6 1 Vlastnosti výrobku SMARTSENS PH Měření ph Obrázek 1-1: Měřicí princip při měření ph 1 Referenční elektroda 2 Měřicí elektroda 3 Membrána ve styku s roztokem KCl a měřeným médiem 4 Vnitřní pufr - ph 7 5 Povrchový potenciál na vnitřní straně (kontakt s pufrem) 6 Sklo citlivé na ph (membránové sklo) 7 Povrchový potenciál na vnější straně (kontakt s měřeným médiem) 8 Měřené médium Měřicí princip senzoru ph je založen na použití speciálního skla citlivého na ph (membránového skla). Když se toto membránové sklo, citlivé na ph, dostane do kontaktu s kapalinou, vytvoří se na jeho povrchu tenká vrstva hydratovaného gelu, která umožňuje výměnu iontů mezi skleněným povrchem a kapalinou. Na skleněném povrchu se vytvoří tzv. Nernstův potenciál. Pokud jsou obě strany skla v kontaktu s kapalinou, lze mezi oběma povrchovými potenciály změřit napětí. Napětí je úměrné rozdílu koncentrací iontů H +, a tedy rozdílu hodnot ph obou kapalin. Senzor ph obsahuje vnitřní pufr (tlumivý roztok) se známou hodnotou ph. Pokud je hodnota ph měřeného média přítomného na vnější straně senzoru shodná s hodnotou ph vnitřního pufru, je výsledné napětí rovno 0 V. Pokud se hodnota ph měřeného média liší od vnitřní hodnoty ph, můžeme změřit napětí mezi vnitřní a vnější vrstvou. Na základě hodnoty výsledného napětí je možno vypočítat rozdíl ph mezi těmito dvěma kapalinami. Napětí se měří pomocí měřicí a referenční elektrody; obě elektrody jsouintegrovány v jednom senzoru. Měřicí elektroda je v kontaktu se známým pufrem (tlumivým roztokem) ve skleněné baňce citlivé na ph. Referenční elektroda je ponořena do nasyceného roztoku chloridu draselného (KCl). Tento roztok KCl je prostřednictvím membrány v elektrickém kontaktu směřeným médiem. Membrána zabraňuje pronikání měřeného média do referenčního článku a současně umožňuje elektrický kontakt s měřeným médiem. 6

7 SMARTSENS PH 8150 Vlastnosti výrobku 1 Změna hodnoty napětí senzoru ph při 25 C / 77 F činí cca -59 mv na každou jednotku ph. Tato hodnota se také nazývá sklon kalibrační přímky senzoru ph. Sklon je závislý na teplotě a vprůběhu doby životnosti se zmenšuje. Obrázek 1-2: Optimální sklon kalibrační přímky při 25 C / 77 F Kvůli kompenzaci vlivu teploty na měření ph je možno měřit teplotu média a hodnotu ph pomocí této hodnoty teploty automaticky kompenzovat. Obrázek 1-3: Závislost sklonu kalibrační přímky na teplotě 7

8 2 Technické údaje SMARTSENS PH Technické údaje Následující údaje platí pro standardní aplikace. Jestliže potřebujete další podrobnosti týkající se Vaší speciální aplikace, kontaktujte, prosím, nejbližší pobočku naší firmy. Další dokumentaci (certifikáty, výpočtové programy, software,...) a kompletní dokumentaci k přístroji je možno zdarma stáhnout z internetových stránek (Downloadcenter). Měřicí komplet Měřicí princip Měřicí rozsah Potenciometrický 0 14 ph Provedení Průměr tělesa 12 mm / 0,47" Hloubka ponoru 120 mm / 4,72"; 225 mm / 8,86" Snímač teploty Pt1000 Konektor VarioPin 2.0 (VP 2.0) Provozní podmínky Rozsah teplot Provozní tlak Přesnost měření 0,5% Vodivost Podmínky pro instalaci Ochrana krytím IP 68 Hmotnost C / F 12 bar / 174 psi Min. 150 µs/cm Provozní připojení PG 13,5 Materiálové provedení Těleso senzoru Membránové sklo Cca 80 g / 0,18 lb Sklo H-sklo Vnitřní pufr ph 7,0 Referenční pufr Membrána Gel Duralid 2x otevřená Těsnění EPDM (schváleno FDA) Hlavice senzoru Poniklovaná mosaz s konektorem VP 2.0 PEEK s konektorem VP 2.0 (připravuje se) 8

9 SMARTSENS PH 8150 Technické údaje 2 Komunikace Rozsah ph Rozlišení v rozsahu ph Výstupní signál ph 0,02 ph ma (pasivní) Rozlišení výstupu 20 µa Komunikační rozhraní HART 7 - fyzická vrstva FSK 1200 na proudové smyčce Filtr (časová sekund konstanta) Elektrické připojení Napájecí napětí Vss po smyčce Měřicí rozsah ma + protokol HART Zátěž Signalizace chyb Minimum 0 Ω; maximum R L = ((U ext Vss) / 22 ma) Podle NAMUR NE43 Horní hodnota: 21,0 ma HART Protokol HART na proudovém výstupu Revize zařízení 1 Fyzická vrstva FSK Kategorie zařízení Senzor, galvanicky oddělený Systémové požadavky Odpor smyčky 250 Ω pro komunikaci HART Provoz v režimu Multidrop Schválení 4 ma CE Tento přístroj splňuje zákonné požadavky směrnic EU. Výrobce potvrzuje zdárné provedení zkoušek umístěním značky CE na výrobku. Odolnost vůči otřesům Podle IEC , Zkoušení vlivů prostředí Část 2: Zkouška Ec Elektromagnetická kompatibilita: Podle (ČSN) EN 61326, NAMUR NE 21 Zařízení nízkého napětí: Bezpečnostní požadavky na elektrická měřicí, řídicí a laboratorní zařízení v souladu s (ČSN) EN :2001. Ex IECEx: Ex ia IIC T6, IECEx PTB X ATEX: II 1G Ex ia IIC T6, PTB 13 ATEX 2011X FM/CSA: FM/CSA IS/NI Cl. I Div. 1 & 2 GP A - D (připravuje se) NEPSI: NEPSI Ex ia IIC T3 / T4 / T6 (připravuje se) Podrobnosti si vyžádejte v nejbližší pobočce výrobce. 9

10 2 Technické údaje SMARTSENS PH Rozměry Obrázek 2-1: SMARTSENS PH 8150 s konektorem VP 2.0 Rozměry [mm] Rozměry [inch] a 104 4,09 b 120 / 225 4,72 / 8,86 c 12 0,47 d 12 0,47 10

11 SMARTSENS PH 8150 Montáž Základní pokyny k montáži Pro přístroje určené do prostředí s nebezpečím výbuchu platí doplňkové bezpečnostní pokyny; prostudujte laskavě speciální dokumentaci označenou Ex. Veškeré práce na elektrickém připojení mohou být prováděny pouze při vypnutém napájení. Dodržujte národní předpisy pro elektrické instalace! Při montáži přístroje vždy používejte ochranné pomůcky proti statické elektřině (ESD). Bezpodmínečně dodržujte místní předpisy týkající se bezpečnosti a ochrany zdraví. Veškeré práce s elektrickými součástmi měřicích přístrojů mohou provádět pouze pracovníci s patřičnou kvalifikací. Pečlivě zkontrolujte dodané zboží, zda nenese známky poškození nebo špatného zacházení. Případné poškození oznamte přepravci a nejbližší pobočce výrobce. Zkontrolujte dodací (balicí) list, zda jste obdrželi kompletní dodávku dle vaší objednávky. Zkontrolujte údaje na štítku přístroje, zda jsou v souladu s vaší objednávkou. 3.2 Předpokládané použití Pro přístroje určené do prostředí s nebezpečím výbuchu platí doplňkové bezpečnostní pokyny; prostudujte laskavě speciální dokumentaci označenou Ex. Uživatel nese plnou odpovědnost za přiměřené použití přístroje a za korozní odolnost použitých materiálů vůči měřenému médiu. Výrobce neručí za škody vyplývající z nevhodného použití nebo z použití k jiným než stanoveným účelům. Senzor SMARTSENS PH 8150 je určen pro měření hodnoty ph kapalin. 11

12 3 Montáž SMARTSENS PH Požadavky na instalaci Nedotýkejte se skleněné membrány a chraňte ji před poškrábáním. Skladujte přístroj v původním obalu na suchém místě chráněném před prachem. Chraňte senzor před znečištěním. V případě potřeby ho očistěte předepsaným způsobem uvedeným v návodu k senzoru. Obrázek 3-1: Vybalení senzoru Vybalení senzoru Opatrným kroucením a taháním za ochranný kryt ho sejměte ze senzoru 1. Položte senzor na čistou měkkou podložku / látku 2. Pokud k senzoru není připojený kabel, ponechejte na konektoru VP ochranný kryt. 12

13 SMARTSENS PH 8150 Montáž Montáž senzoru Základní pokyny pro montáž Měřicí konec senzoru musí být stále zcela ponořený v měřeném médiu. Namontovaný senzor by neměl mít větší odchylku od svislé osy než 75 (měřicí konec musí směřovat dolů). Při montáži v jiné poloze může docházet k pronikání rozpuštěných bublin plynu do membránového skla na konci senzoru. Pak se naruší elektrický kontakt mezi vnitřním pufrem a skleněným povrchem. Obrázek 3-2: Požadavky na umístění přístroje 1 Měřené médium 2 Maximální odchylka od svislé osy 75 13

14 4 Elektrické připojení SMARTSENS PH Bezpečnostní pokyny Veškeré práce na elektrickém připojení mohou být prováděny pouze při vypnutém napájení. Dodržujte národní předpisy pro elektrické instalace! Bezpodmínečně dodržujte místní předpisy týkající se bezpečnosti a ochrany zdraví. Veškeré práce s elektrickými součástmi měřicích přístrojů mohou provádět pouze pracovníci s patřičnou kvalifikací. Zkontrolujte údaje na štítku přístroje, zda jsou v souladu s vaší objednávkou. 4.2 Připojení kabelu k senzoru Při montáži přístroje vždy používejte ochranné pomůcky proti statické elektřině (ESD). Do konektoru senzoru nesmí proniknout vlhkost. Vlhkost může způsobit zkrat a nesprávné výsledky měření. Pokud do konektoru pronikne vlhkost, vysušte ho vzduchem (např. fénem). Obrázek 4-1: Připojení kabelu k senzoru Připojení kabelu k senzoru Zkontrolujte, zda jsou konektor i kabel úplně suché 1. Našroubujte konektor kabelu 2 na senzor a dotáhněte ho rukou. 14

15 SMARTSENS PH 8150 Elektrické připojení Připojení kabelu senzoru Veškeré práce na elektrickém připojení mohou být prováděny pouze při vypnutém napájení. Zkontrolujte údaje na štítku přístroje, zda jsou v souladu s vaší objednávkou. Kabel SMARTSENS VP2-S Průhledný (vnitřní stínění koax. kabelu) Bílý Stínění Ub+ Ub- S Připojení k propojovací skříňce SJB 200 Obrázek 4-2: SJB 200 W a SMARTMAC 200 W s odporem R (vlevo). SJB 200 W a SMARTMAC 200 W bez odporu R (vpravo) SJB 200 W a SMARTMAC 200 W s odporem R SJB 200 W a SMARTMAC 200 W bez odporu R B Senzor + A Senzor + C Senzor - C Senzor - D Displej + (SMARTMAC 200 W) D Displej + (SMARTMAC 200 W) E Displej - (SMARTMAC 200 W) E Displej - (SMARTMAC 200 W) F PLC - (procesní řídicí systém) F PLC - (procesní řídicí systém) H PLC + (procesní řídicí systém) I PLC + (procesní řídicí systém) Nezapojujte odpor R do smyčky, pokud je používán oddělovací zesilovač HART. 15

16 4 Elektrické připojení SMARTSENS PH 8150 Obrázek 4-3: SJB 200 W-Ex a SD 200 W/R (vlevo). SJB 200 W-Ex pro komunikaci HART s odporem R (vpravo). SJB 200 W a SD 200 W/R SJB 200 W pro komunikaci HART s odporem R A Senzor + B Senzor + C Senzor - C Senzor - D Displej + (SD 200 W/R) G PLC - (procesní řídicí systém) E Displej - (SD 200 W/R) H PLC + (procesní řídicí systém) F PLC - (procesní řídicí systém) I PLC + (procesní řídicí systém) Obrázek 4-4: SJB 200 W-Ex pro komunikaci HART bez odporu R (vlevo). SJB 200 W-Ex (vpravo). SJB 200 W pro komunikaci HART bez odporu R SJB 200 W A Senzor + A Senzor + C Senzor - C Senzor - G PLC - (procesní řídicí systém) G PLC - (procesní řídicí systém) I PLC + (procesní řídicí systém) I PLC + (procesní řídicí systém) 16

17 SMARTSENS PH 8150 Informace pro objednání Objednací číslo Znaky kódu označené šedě představují standardní hodnoty. VGS P 4 Typ senzoru 1 SMARTSENS PH 8150 Membrána 1 Otevřená Referenční pufr C Gel Duralid Provozní podmínky C, 12 bar / F, 174 psi Hloubka ponoru B 120 mm / 4,7" C 225 mm / 8,9" Komunikace A ma / HART (HART Handheld) B ma / HART (SMARTMAC) Typ konektoru 1 VP 2.0, PG 13,5, PEEK 4 VP 2.0, PG 13,5, mosaz Certifikáty 0 Bez 2 ATEX 3 IECEx 6 NEPSI Dokumentace 0 Bez 2 Angličtina 3 Němčina 4 Francouzština 5 Španělština 6 Italština 7 Turečtina VGS P 4 17

18 5 Informace pro objednání SMARTSENS PH Spotřební materiál a příslušenství Příslušenství Displej SD 200 W - ukazatel pro senzory SMARTSENS, montáž na zeď SD 200 R - ukazatel pro senzory SMARTSENS, montáž do rámu F400 (SD 200 W-EX) - ukazatel pro senzory SMARTSENS, montáž na zeď, Ex D400 (SD 200 R-EX) - ukazatel pro senzory SMARTSENS, montáž do rámu, Ex Objednací číslo VGSD 4 1A2A2Ax VGSD 4 2A3A0Ax VGSD 4 AA2A2Bx VGSD 4 BA3A0Bx Komunikační kabel USB SMARTBRIDGE - komunikační rozhraní USB pro senzory SMARTSENS XGA S FSK USBeX - komunikační rozhraní USB pro senzory SMARTSENS, Ex (nutno použít oddělovač v provedení Ex) Propojovací skříňka Kabely pro senzory SMARTSENS Pufry (tlumivé roztoky) ph pro kalibraci senzoru XGA S SJB 200 W - propojovací skříňka pro připojení senzoru k řídicímu systému XGA S SJB 200 W-Ex - propojovací skříňka pro připojení senzoru k řídicímu systému, Ex Spotřební materiál XGA S Objednací číslo Kabel SMARTSENS VP2-3 (3 m / 9,84 ft) XGA W Kabel SMARTSENS VP2-5 (5 m / 16,4 ft) XGA W Kabel SMARTSENS VP2-10 (10 m / 32,8 ft) XGA W Kabel SMARTSENS VP2-15 (15 m / 49,2 ft) XGA W Kabel SMARTSENS VP2-20 (20 m / 65,6 ft) XGA W Kabel SMARTSENS VP2-30 (30 m / 98,4 ft) XGA W Spotřební materiál Objednací číslo 250 ml pufr ph4 XGA S ml pufr ph7 XGA S

19 SMARTSENS PH

20 Přehled výrobků firmy KROHNE KROHNE cz - Změna údajů vyhrazena. Magneticko-indukční průtokoměry Plováčkové průtokoměry Ultrazvukové průtokoměry Hmotnostní průtokoměry Vírové průtokoměry Proudoznaky Hladinoměry Snímače teploty Snímače tlaku Analyzátory Výrobky a systémy pro petrochemický průmysl Měřicí systémy pro námořní přepravu Centrála KROHNE Messtechnik GmbH Ludwig-Krohne-Str Duisburg (Německo) Tel.: Fax: info@krohne.com Aktuální seznam všech kontaktních adres firmy KROHNE najdete na: