Specifikace výrobku. Model SC450G Analyzátor vodivosti / odporu

Transkript

1 Specifikace výrobku Model SC450G Analyzátor vodivosti / odporu Série EXAxt 450 je navržena, aby kombinovala vynikající funkčnost série EXA od Yokogawy se snadným používáním nabízených kapesních počítačů (PDA). Série EXAxt450 je skutečně unikátní svým rozhraním člověk-stroj. Grafický displej s vysokým rozlišením a jemné dotykové ovládání zabezpečují viditelnost všech informací pro obsluhu. Konfigurace pomocí dotykové obrazovky je tak snadná jako ovládání PDA. Jednoduše zvolte jazyk z nabídky a instrukce na obrazovce zajistí, že je docílena nejlepší konfigurace pro danou aplikaci. EXAxt450 nabízí plnou funkčnost s řízením PID na ma výstupech nebo kontaktních výstupech. Kontaktní výstupy lze zvolit s frekvenčním nebo šířkově pulzním řízením dávkovacích čerpadel nebo solenoidových ventilů. EXA450 je rodina SMART analyzátorů: kromě dvou ma výstupů je na ma1 namodulován digitální signál HART. Tento signál přenáší až čtyři procesní proměnné a mnoho diagnostických údajů. Tuto informaci lze využít k vytvoření dodatečných proudových a kontaktních výstupů na monitoru HIM a v programech pro údržbu a optimalizaci jako jsou PRM nebo AMS. Pactware lze nahrát z webových stránek Yokogawa, aby uživatel mohl konfigurovat SC450 pomocí PC. SC450 nabízí nejlepší přesnost v průmyslu kombinující měření vodivosti se zdokonalenou funkcí teplotní kompenzace, přednastavenými kalibračními standardy a monitorováním zanesení senzoru. EXAxt450 je univerzální. je možné použít senzory s konstantou článku od 0,005 až 50 /cm; 2- elektrodové stejně jako 4-elektrodové senzory; 5 odlišných teplotních elementů pro přesnou kompenzaci teploty. SC450 nabízí teplotní kompenzaci pro demineralizovanou vodu (nastaveno: NaCl), pro analýzu páry, kondenzátu a kotelní vody (katexovou vodivost, čpavkovou a morfolínovou vodivost). SC450 nabízí také maticovou kompenzaci a linearizaci výstupu pro přesnou analýzu silných kyselin a zásad. Obzvláště pro monitorování ultračisté vody ve farmacii je zahrnuta funkce USP kapitola 645, poprvé publikovaná v USP23. Vlastnosti Krytí IP66/NEMA4X DIN pro montáž v provoze a do panelu Unikátní strukturované menu HMI a grafický displej s vysokým rozlišením s dotykovou obrazovkou Interaktivní displej s výběrem 5 jazyků: angličtina, francouzština, němčina, italština a španělština Trendové zobrazení až do 2 týdnů Záznamové deníky čitelné na obrazovce uchovávají údaje o kalibraci, změny konfigurace a události Zdokonalená teplotní kompenzace Monitorování zanesení senzoru Systémová konfigurace Senzory Kabely Armatury Převodníky Příslušenství 1. vydání, leden 2005

2 2 Základní údaje o EXAxt SC450 A. Specifikace vstupu : Dvou nebo čtyřelektrodové měření s kvadratickým vlnovým buzením, používající kabel max. 60 m (200 stop) dlouhý (WU40/WF10) a konstantou článku od 0,005 do 50,0 cm -1. B. Rozsahy vstupu -Vodivost : 0,000 µs/cm 2000 ms/cm -Minimum : 1µS x C (pod rozsahem 0,00 µs x C) -Maximum : 200 ms x C (nad rozsahem 2000 ms x C) -Odpor : 0,0 Ω x cm 1000 MΩ x cm -Minimum : 5 Ω / C (pod rozsahem 0,0 Ω / C) -Maximum : 21 MΩ / C (nad rozsahem 1000 MΩ / C) -Teplota -Pt1000 : -20 až +250 C (0 500 F) -Pt100 : -20 až +200 C (0 400 F) -Ni100 : -20 až +200 C (0 400 F) -NTC 8k55 : -10 až +120 C ( F) -Pb36 (JIS NTC64) : -20 až +120 C (0 250 F) C. Přesnost Vodivost/odpor : 05% ze čtení Teplota : 0,3 C ( 0,4 C u Pt100) ma výstupy : 0,02 ma Vliv okolní teploty : 500 ppm / C, ± 0,05%/ C Kroková odezva : < 4 s pro 90% (pro 2-dekádový krok) D. Vysílací signály Obecně : Dva izolované výstupy 4-20 ma DC se společným minusovým potenciálem. Maximální zátěž 600Ω. Obousměrná HART digitální komunikace, namodulovaná na signál ma1 (4-20 ma). Řídicí funkce : Lineární nebo 21-kroková tabulka pro vodivost / odpor, koncentraci a teplotu. PID řízení. : Výstup proudu nad rozsahem (21,0 ma) nebo pod rozsahem (3,6 ma) signalizuje poruchu dle NAMUR NE43. : Nastavitelné tlumení. Doba uplynutí. Přidržení : ma-výstupy jsou zmrazeny na poslední/ pevnou hodnotu během kalibrace/údržby. E. Kontaktní výstupy Obecně : Čtyři SPDT reléové kontakty s indikací na displeji. Kontaktní výstupy konfigurovatelné pro hysterezi a časové zpoždění. Přepínací kapacita : Maximální hodnoty 100 VA, 250 VAC, 5 A : Maximální hodnoty: 50 W, 250 VDC, 5 A Stav : Procesní alarm max./min., volitelný z vodivosti, odporu, koncentrace a teploty. Konfigurovatelné časové zpoždění a hystereze. PID dávkovací cyklus nebo impulsní frekvenční řízení. Řídicí funkce : Zapnuto/vypnuto : Nastavitelné tlumení : Doba vypršení Přidržení : Kontakt lze použít k signalizaci situace přidržení (hold). F. Kontaktní vstup : Dálkové přepínání rozsahu až na desetinásobek naprogramovaného rozsahu. -Kontakt otevřený: je-li impedance > 100 kω: rozsah 1 -Kontakt zavřený: je-li impedance < 10 Ω: rozsah 2 (10 x rozsah 1) G. Teplotní kompenzace Funkce : Automatická nebo manuální pro rozsahy teploty uvedené v bodě C (vstupy). -Referenční teplota: programovatelná od 0 do 100 C nebo F (nastaveno 25 C) H. Kompenzační algoritmus : Podle tabulek IEC NaCl (nastaveno) Dva nezávislé teplotní koeficienty programovatelné uživatelem, od 0% do 3,5% na C ( F) nastavením nebo kalibrací. Maticová kompenzace : S vodivostní funkcí koncentrace a teploty. Výběr z 13 naprogramovaných matic a dvou matic o 100 bodech definovaných uživatelem. I. Kalibrace : Poloautomatická kalibrace používající předkonfigurované OIML (KCl) pufrovací tabulky, s automatickou kontrolou stability. Manuální nastavení podle odebraného vzorku. J. Událostní deník : Softwarový záznam důležitých událostí a diagnostických údajů. Diagnostické údaje jsou snadno čitelné na displeji nebo na komunikátoru HART. K. Displej : Grafický čtvercový VGA displej (320x240 pixelů) se zpětným prosvětlením a dotykovou obrazovkou. Plnovýznamové hlášení v angličtině, němčině, francouzštině, španělštině a italštině. L. Údaje pro dopravu Velikost balení : 293 x 233 x 230 mm (š x v x h) (11,5 x 9,2 x 9,1 palců) Hmotnost vč. balení : cca 2,5 kg (5,5 lb) M. Kryt : Skříňka z hliníkové slitiny s chemicky odolným potahem, kryt s pružným polykarbonátovým okénkem. Barvy skříňky a krytu je stříbrošedá. Kabelový vstup přes šest polyamidových průchodek M20. Kabelové svorky jsou uzpůsobeny pro kabely až 2,5 mm 2. Odolný vůči vlivu počasí dle standardů IP66 a NEMA4X. Montáž na trubku, na stěnu nebo do panelu při použití montážní sady na přání. N. Napájecí napětí : VAC (± 10%), max. 10 VA, Hz, 9,6-30 VDC (± 10%), max. 10 W. O. Shoda se standardy EMC : Odpovídá vyhlášce 89/336/EEC Emise ve shodě s EN třída A Odolnost ve shodě s IEC Nízké napětí : Odpovídá vyhlášce 73/23/EEC Ve shodě s IEC , UL61010C-1 a CSA 22.2 č , instalační kategorie II, stupeň znečištění 2

3 3 FM třída 1, oddíl 2, skupiny ABCD, T6 pro T a 20 až 55 C Certifikace pro ccsaus, Kema Keur P. Skladovací a provozní podmínky Okolní teplota : -20 až 55 C (-5 až 130 F) Skladovací teplota : -30 až 70 C (-20 až 160 F) Vlhkost Ochrana dat Watch-dog časovač Vypnutí proudu Automatický hlídač : 0 až 90 rel. Vlhkosti (nek.) : EEPROM pro konfiguraci dat a záznamový deník. Lithiový článek zálohy času. : Kontrola mikroprocesoru. : Reset do režimu měření. : Automatický návrat do režimu měření, pokud nedojde k dotyku obrazovky po dobu 10 min. Zobrazení a rozhraní s obsluhou Displej je grafický, se zpětným prosvětlením a s rozlišením QVGA. Je možné jej ovládat dotykem na obrazovku. Grafické klávesy vpravo i na jiných místech obrazovky reagují na dotek jako virtuální tlačítka. Hlavní obrazovka -přechod na grafické zobrazení -přechod na detailní náhled -přechod na informační zobraz. -přechod na zobrazení nastavení Zobrazení hlavní obrazovky: - Primární proměnná velkým písmem (volitelné uživatelem) - Ostatní procesní proměnné malým písmem - Symboly jednotek - Číslo okruhu (programovatelné uživatelem) - Popis procesu (programovatelné uživatelem) - Stav kontaktních výstupů - Stavový indikátor během situace HOLD (přidržení) a WASH (oplach) - Tlačítka hlavních funkcí Trendová obrazovka Skutečné čtení Detailní náhled stiskni Detailní náhled zobrazuje jednoduché grafické znázornění výstupních funkcí. Stlačením next (příští) je umožněn přístup do údajů v záznamovém deníku. Stavová obrazovka Stavová obrazovka zpřístupňuje diagnostické informace týkající se analyzátoru nebo senzoru. Nejběžnější chyba: Zjištěna polarizace Vysvětlení Návrh odstranění poruchy Žádná chybná funkce nebyla zjištěna. Byl zjištěn mírný alarm. pro lepší přesnost se doporučuje provést údržbu. Byl zjištěn vážný alarm indikující chybné fungování, což je kritické pro dobrou analýzu. Po stlačení tohoto tlačítka se zobrazí detaily týkající se zjištěné chybné funkčnosti a návrh odstranění poruchy. Znečištěný senzor. Vodivost překračuje specifikaci senzoru. Náprava Vyčistěte a vyměňte senzor. Nastavte procesní hodnoty.. Údržbová obrazovka Údržbová obrazovka umožňuje přístup ke kalibraci, uvedení do provozu a nastavení přístroje. Tyto úrovně lze chránit heslem. Příklad Průměr Zobrazení trendové obrazovky: Časová osa. Volitelná uživatelem (15 min. až 2 týdny) Osa primární (měřené) hodnoty. Volitelná uživatelem Číslo okruhu Aktuální primární (měřená) hodnota Průměr, maximum a minimum primární (měřené) hodnoty v daném časovém intervalu (časová osa/51) Proveďte: Kalibraci / čištění HOLD (přidržení) Nastavte: Uvedení do provozu Změnu jazyka Servis Čtěte záznamový deník: Senzor data Kalibrace Výstup data ma1

4 4 Funkční charakteristiky Bezpečný provoz EXAxt450 je vybaven funkcí přehoření podle doporučení NAMUR 43. Tento dokument doporučuje použít ma výstup pro detekci chyby prostřednictvím kontroly ma výstupu následujícím způsobem: 4-20 ma pro měřicí rozsah 3,8-4 ma pro detekci podlimitního průtoku 20-20,5 ma pro detekci nadlimitního průtoku 3,6 ma pro detekci chyby 21 ma pro detekci chyby Systém vstupních obvodů Vodivost se měří pomocí kvadratického vlnového AC signálu přes senzor s frekvencí, která je automaticky přizpůsobena hodnotě vodivosti, čímž je minimalizován vliv kapacitance systému a polarizace elektrod. Měření vodivosti je realizováno 4-vodičovou metodou, čímž je eliminován vliv délky kabelu. Výsledkem je přesné měření v širokém rozsahu hodnot vodivosti v kombinaci s mnoha senzory. Kompenzace procesní teploty EXAxt450 nabízí automatickou kompenzaci teploty. Aby byla zajištěna úplná kompatibilita s neprodávanějšími vodivostními senzory, lze si vybrat z pěti různých elementů pro snímání teploty. Všechny elementy jsou kalibrovány ve výrobě před uvedením analyzátoru do provozu. Přednastavená konfigurace SC450 využívá Pt1000 RTD pro kompenzaci teploty. Tato teplotní kompenzace slouží ke korekci vlivu teploty na vodivost procesního média. Zobrazení na analyzátoru je vztaženo k referenční teplotě 25 C, pokud není naprogramováno jinak. Nastavená kompenzace teploty je ve shodě s kompenzačním algoritmem IEC pro zředěné roztoky NaCl ve vodě. Tento nastavený režim zahrnuje také kompenzaci pro vliv teploty na disociaci molekul vody. Takto nastavený režim kompenzace je ideální pro slané roztoky od ultračisté vody až po koncentrované roztoky solí. SC450 nabízí tři dodatečné režimy pro zdokonalenou kompenzaci teploty: 1) Nastavení lineárního teplotního koeficientu 2) Maticová kompenzace teploty 3) USP limit bez kompenzace Lineární teplotní koeficient Tato funkce se používá, není-li známé chemické složení vody. Proto se teplotní koeficient určuje pokusně braním vzorku, čtením vodivosti a teploty při dvou různých teplotách. Teplotní koeficient se naprogramuje jako definice % na / C. Tento koeficient se počítá ze dvou nekompenzovaných měření při různých teplotách, k jeho výpočtu lze použít následující rovnici: [(SC1 SC2)/(T1 T2)] x 100/SC2, kde (T2, SC2) je měření při referenční teplotě. Maticová kompenzace teploty Tato funkce se používá, když empirická metoda ukazuje, že se teplotní koeficient mění v rámci měřicího rozsahu analyzátoru. Zabudovaná matice je 100-bodová se zaznamenanými hodnotami vodivosti 10 různých vzorků pro 10 odlišných teplot. ms/cm Hydroxid sodný (0 5 % při C) Teplota ( C) Maticová kompenzace teploty SC450 je vybaven maticovým typem algoritmu (vodivost je funkcí koncentrace a teploty) pro přesnou kompenzaci teploty v různých aplikacích. Příklady: 1. Čpavek ve vodě C (napájecí voda do kotle, kondenzát) 2. Čpavek ve vodě C 3. Morfolín ve vodě C (napájecí voda do kotle, kondenzát) 4. Kyselina sírová ve vodě C 5. Kyselina sírová ve vodě C 6. Kyselina sírová ve vodě C 7. Hydroxid sodný ve vodě C 8. Hydroxid sodný ve vodě 0-80 C 9. Kyselina chlorovodíková ve vodě (katexová vodivost) C 10. Kyselina chlorovodíková ve vodě C 11. Kyselina chlorovodíková ve vodě C 12. Kyselina dusičná ve vodě C 13. Kyselina dusičná ve vodě C *1 Ačkoli rozsah je 0-25% *2 Kompenzační rozsah Pro aplikace, které nejsou zahrnuty do standardních matic, lze zvolit volně programovatelnou matici. Měření mimo rozsah matice je možné, ale může dojít k nepřesnosti v závislosti na chemickém složení roztoku elektrolytu. Monitorování WFI podle směrnic USP <645> Směrnice byla poprvé publikována v USP23 a slouží pro monitorování on-line vody pro vstřikování vody při použití analyzátoru vodivosti. Čistota vody je podle tohoto standardu klasifikována do 3 úrovní, z nichž první je monitorována analyzátorem kyslíku. Překročí-li vodivost daný limit, musí uživatel provést

5 5 laboratorní analýzu k ověření kvality WFI (voda pro injekční preparáty). SC450 má limity USP napevno zabudované ve firmwaru a jakmile voda nesplní požadavky kroku 1, objeví se chybové hlášení; tuto informaci je možné přenést přes HART, kontaktní výstup nebo ma výstup max./min. podle doporučení NAMUR 43. je rovněž možné naprogramovat kontaktní výstup k uzavření, překročí-li se přednastavená bezpečná hranice. Fungování USP je nezávislé na zvoleném rozsahu vodivosti pro ma výstupy. Toto fungování je aktivní v obou režimech měření vodivosti i odporu. Výběr elektrod Aby bylo zajištěno přesné měření vodivosti, je zapotřebí splnit několik předpokladů. Nejdůležitější je výběr vhodných senzorů. Obzvláštní pozornost je nutno věnovat výběru senzorů a zajištění kompatibility jak s chemickým složením, tak specifickou vodivostí měřeného média. Pro správné měření je také velmi důležitá instalace senzoru. V jiných katalogových listech firmy Yokogawa najdete specifikaci senzorů a držáků, informace získáte i od odborníků v kterékoli prodejní kanceláři Yokogawa. Měřicí rozsah jako funkce konstanty článku Poznámka: U 2-elektrodového systému může polarizace u vyšších koncentrací snížit hodnotu vodivosti. U aplikací používajících vysokovodivostní média doporučujeme indukční měření vodivosti jako alternativní řešení s nízkými náklady na údržbu. Funkce výstupu Proudové výstupy SC450 nabízí dva izolované 4-20 ma výstupy pro indikační, záznamové a řídicí funkce. Parametr přenášený proudovými výstupy lze zvolit z: vodivosti nebo odporu teploty koncentrace PID řízení Vodivost (ms/cm) Výstup v % Koncentrace (% hmotnosti) Linearizace výstupu Příklad: 0-25% kyselina sírová Vodivost % výstup Proudový výstup je možné využít k přenosu chybového hlášení prostřednictvím funkce přehoření a může také ve funkci HOLD podržet poslední naměřenou nebo pevně nastavenou hodnotu před údržbou. Kód výstupu ma 4-20 Konc. Př. % H 2 SO 4 Vod. Př. ms/cm 0 4, ,8 1, ,6 2, ,4 3, , ,0 6, ,8 7, ,6 8, , ,2 11, ,0 12, ,8 13, , ,4 16, ,2 17, ,0 18, , ,6 21, ,4 22, ,2 23, , Příklad měření koncentrace Vodivost roztoku kyseliny sírové není lineární vůči koncentraci kyseliny. Uživatel si pak zvolí TABLE (tabulku) v menu pro konfiguraci výstupu a 21- bodová tabulka je vytvořena pro linearizaci výstupu v jednotkách koncentrace.

6 6 Kontaktní výstupy SC450 nabízí čtyři SPDT kontaktní výstupy. Všechny kontaktní výstupy lze nakonfigurovat pro alarmové a řídicí funkce. Kontakty S1, S2 a S3 jsou napájené, dojde-li k překročení nastavené hodnoty. Běžně se tyto kontakty používají alarmy max., min. a řídicí funkce. Kontakt S4 je alarmem při vypnutí napájení. Tento bezpečnostní kontakt se používá k signalizaci situace FAIL (porucha). Řídicí funkce SC450 nabízí rozšířené procesní řízení. Každý z proudových a kontaktních výstupů může představovat PID řídicí výstup. Pokud se používá kontakt pro procesní řízení, kontaktní výstup může být řízený impulsní délkou nebo impulsní frekvencí. % řízení dávkovacího cyklu Impulsní frekvenční řízení Tato funkce se používá při dávkování chemikálií pomocí pulzačních dávkovacích čerpadel, kdy každý impuls představuje určitý objem činidla. maximální počet impulsů za minutu je volitelný mezi 1 až 70. Frekvenci impulsů určuje PID funkce analyzátoru. Proporční pásmo, integrální čas a odvozené funkce jsou nastaveny v řídicím menu analyzátoru. % řídicí výstup Maximální impulsní frekvence 50% impulsní frekvence Proporcionální rozsah Nastavení Žádné impulsy % výstupního rozsahu Čas Proporcionální rozsah Nastavení Dávkovací cyklus % výstupního rozsahu Čas Řízení dávkovacího cyklu Tento typ řízení se běžně používá k ovládání solenoidových ventilů nebo zdvihu dávkovacích čerpadel ve stálém provozu.perioda cyklu zapnutovypnuto je volitelná mezi 1s a 30 minutami. Poměr zapnuto/vypnuto (dávkovací cyklus) je řízen PID řídicí funkcí. Modelové a dodatkové kódy Model Dodatkový kód Kód na přání SC450G Napájecí napětí Na přání Popis Převodník vodivosti / odporu -A AC verze ( VAC) -D DC verze (9, VDC) -A Vždy A /SCT* /Q /UM Zadané číslo okruhu (jen text) Kalibrační certifikát a certifikát kvality Univerzální montážní sada (panel, trubka, stěna) * Je-li zadáno značení okruhu v objednávce, bude zapsáno na štítek a naprogramováno do paměti převodníku.

7 7 Zapojení vstupů a výstupů Schéma zapojení Vysoké napětí Napájecí napětí Signál ma výstupy Vstupní kontakt Senzorové vstupy Reléové kontakty ROZMĚRY A MONTÁŽ Montáž na stěnu Montáž na trubku Montáž na trubku (vertikální) (horizontální) 2 -trubka NA PŘÁNÍ /UM: Univerzální montážní sada pro upevnění do panelu / na stěnu / trubku

8 8 Schéma upevnění na stěnu a do potrubí Rozměry krytu a schéma vývodek Na přání /UM. Univerzální montážní sada, schéma upevnění do panelu YOKOGAWA EUROPE B.V. P.O.Box 163, 3800 AD AMERSFOORT, THE NETHERLANDS, Tel.: , Fax: RAKOUSKO Yokogawa Ges.m.b.H. Central and East Europe Franzosengraben 1 A-1030 WIEN Tel.: Fax: office@at.yokogawa.com ČESKÁ REPUBLIKA Reprezentační kancelář 1. máje OSTRAVA Tel.: Fax: Mobil: yokogawa@daas.cz Kancelář Břestek Buchlovice Tel./fax: Mobil: tomas.zetek@at.yokogawa.com Maring s.r.o. Autorizovaná inženýrská firma Brněnská STARÉ MĚSTO Tel.: Fax: maring@yokogawa.cz SLOVENSKÁ REPUBLIKA Reprezentační kancelář Štefánikova BRATISLAVA Tel.: Fax: schulcz@yokogawa.sk Internet: