SITRANS P, série MPS Návod k obsluze Převodník tlaku SITRANS P MPS (7MF1570) pro hydrostatické měření hladiny
Bezpečnostní poznámky Tato příručka obsahuje pokyny, které musíte dodržet kvůli zachování Vaší osobní bezpečnosti a vyloučení věcných škod. Pokyny pro Vaši osobní bezpečnost jsou zvýrazněny výstražným trojúhelníkem, pokyny k výhradním věcným škodám jsou uvedeny bez výstražného trojúhelníku. Vždy podle stupně ohrožení jsou varovné poznámky zobrazeny následovně v klesající posloupnosti. Nebezpečí znamená, že se může vyskytnout smrt nebo těžké tělesné poranění, pokud nejsou učiněna odpovídající preventivní bezpečnostní opatření. Výstraha znamená, že může nastat smrt nebo těžké tělesné, pokud nejsou učiněna odpovídající preventivní bezpečnostní opatření. Pozor s výstražným trojúhelníkem znamená, že může dojít k lehkému tělesnému poranění, pokud nejsou učiněna odpovídající preventivní bezpečnostní opatření. Pozor bez výstražného trojúhelníku znamená, že může dojít k věcným škodám, pokud nejsou učiněna odpovídající preventivní bezpečnostní opatření. Upozornění Znamená, že může nastat nežádoucí výsledek nebo stav, pokud nebude dbáno příslušného pokynu. Kvalifikovaný personál Při výskytu více stupňů ohrožení bude použito výstražné upozornění vždy k právě nejvyššímu stupni. Pokud je ve výstražném upozornění s výstražným trojúhelníkem varováno před poškozením zdraví, potom může být ve stejném výstražném upozornění připojeno doplňující varování před věcnými škodami. Příslušný přístroj / systém smí být zřizován a provozován pouze ve spojení s touto dokumentací. Uvedení do provozu a provoz přístroje/systému smí být prováděno pouze kvalifikovaným personálem. Kvalifikovaný personál ve smyslu bezpečnostně technických pokynů této dokumentace jsou osoby, které mají oprávnění, přístroje, systémy a elektrické obvody uvádět do provozu, uzemňovat a označovat dle norem bezpečnostní techniky. Výstraha Přístroj smí být používán pouze pro aplikace uvedené v katalogu a v technickém popisu a pouze ve spojení s cizími přístroji a komponenty doporučenými resp. povolenými firmou Siemens. Bezvadný a bezpečný provoz výrobku předpokládá odbornou přepravu, skladování, instalaci a montáž, jakož i pečlivou obsluhu a údržbu. Obchodní značky Všechny značky označené doložkou ochrany práv jsou registrované známky firmy Siemens AG. Ostatní značky v tomto spisu mohou být známky, jejichž využití třetí stranou pro její účely může poškodit práva vlastníka. Vyloučení odpovědnosti Obsah publikace jsme vyzkoušeli na shodu s popsaným hardwarem softwarem. Přesto nelze vyloučit odchylky, takže nepřejímáme záruku za úplnou shodu. Údaje v této publikaci jsou pravidelně přezkušovány. Nezbytné úpravy jsou zahrnuty v následujících vydáních.
Technický popis Převodník SITRANS P MPS pro hydrostatické měření hladiny je tvořen zapuštěným piezoelektrickým snímačem a membránou z nerezové oceli. Elektrický obvod se senzorem je opatřen krytem z nerezové oceli. V kabelu snímače je Měřicí membrána je proti vnějším vlivům opatřena ochranným uzávěrem. Senzor, elektrický obvod a kabel jsou umístěny v běžné svorkovnici malých rozměrů. Snímač má teplotní kompenzaci pro široký rozsah teplot. Oblast použití Převodník (7MF1570) se používá pro hydrostatické měření hladiny kapalin, např. v ve vodárenství, loďařství nebo petrochemickém průmyslu. Převodník měří hydrostatický tlak (p = ρ g h, kde ρ je hustota kapaliny, g je konstanta gravitačního tíhového zrychlení a h výška sloupce kapaliny). Obr. 1: Instalace převodníku (7MF1570) v otevřené nádrži.
Pracovní postup Tlak média působí na nerezovou membránu, která je deformována a přenáší tlak na piezoelektrický můstek v měřicím senzoru. Senzor je vybaven teplotní kompenzací v širokém teplotním rozsahu. Napěťový signál z piezoelektrického můstku je převáděn na výstupní proudový signál 4-20 ma. Hydrostatický tlak přímo úměrný hloubce ponoření působí na membránu senzoru. Tento tlak je porovnáván s atmosférickým tlakem, který je snímán pomocí plastové trubičky pro vyrovnání tlaku vedoucí od senzoru až do svorkovnice. Ve svorkovnici je rovněž připojeno stínění kabelu. Snímač Membrána +2 (hnědý) -1 (modrý) I 0, U B Trubička pro vyrovnání tlaku Obr. 2: Blokové schéma převodníku. Napájecí napětí převodníku je 10 až 36 V ss. Ochranné diody na vstupu chrání proti přepólování nebo přepětí. Z hlediska EMC převodník vyhovuje směrnicím DIN EN 61 326 a NAMUR NE 21. Instalace Převodník je zavěšen na nosném kabelu. V pohybujících se médiích je nutné převodník upevnit pro vyloučení chyb měření. Upevnění může být provedeno např. vodící trubkou nebo dodatečným připevněním závaží na převodník (max. tažná síla působící na nosný kabel je 300 N). Nosný kabel by měl být upevněn nad měřicím místem pomocí dodávaného závěsného oka (obj. číslo 7MF1570-8AB) a připojen pomocí svorkovnicové skřínky (obj. číslo 7MF1570-8AA). Svorkovnicová skříňka by měla být umístěna poblíž měřicího místa avšak s ohledem na její krytí (IP 54).
Dbejte na to, aby ochranná krytka přední části senzoru nebyla zanešena, a tím nebránila bezchybnému provozu. Pozn. Měřené médium by nemělo nikdy zamrzat. ochranná krytka plášť kabelu + (hnědý vodič) trubička pro vyrovnání tlaku nosné lanko - (modrý vodič) stínění Vnější průměr kabelu je 8,3 mm (materiál pláště HFFR) Pružný kabel o průřezu 0,5 mm 2 Trubička pro vyrovnání tlaku s vnitřním průměrem 0,1 mm Ochranná krytka se čtyřmi otvory o průměru 3 mm (materiál PA) Obr. 3: Převodník (7MF1570) - rozměry. Připojení Převodník 7MF1570 (krytí IP 68 dle DIN EN 60 529) je propojen do svorkovnicové skříňky 7MF 1570-8AA (krytí IP 54). Vodiče propojovacího kabelu jsou připojeny na svorky 1 (-), 2 (+) a zemnící svorku (viz. Obr. 4). Nosné lanko je upevněno šroubem. Trubička pro vyrovnání tlaku musí být v kontaktu s atmosférou a vyvedena ve svorkovnicové skříňce. atmosférický tlak Svorkovnicová skříňka Trubička pro vyrovnání tlaku P70 Obr. 4: Převodník 7MF1570 - schéma zapojení.
Napájecí napětí převodníku by mělo být v rozsahu 10 až 36 V ss. Odpor zátěže závisí na napětí U B a je definován dle R max U B 10V = k 20mA [ Ω] Kalibrace Převodník je kalibrován na měřicí rozsah ve výrobním závodu a nemůže být překalibrován. Údržba Převodník je bezúdržbový, mělo by však být přihlédnuto k následujícím podmínkám: nesmí být překročen maximální provozní tlak p max teplota média v kontaktu s převodníkem nesmí překročit 80 C požadována absence kousků ledu v médiu, které by mohlo poškodit membránu nutno zabránit znečištění čelní strany senzoru nutno vyloučit ucpání plastové trubičky pro vyrovnání tlaku
Technická data VSTUP Měřená veličina Měřicí rozsah Tlak Přetížení 0 až 2 mh 2 O 1,4 bar (20,3 psi) (= 14 mh 2 O/42 ft H 2 O) 0 až 4 mh 2 O 1,4 bar (20,3 psi) (= 14 mh 2 O/42 ft H 2 O) 0 až 6 mh 2 O 3,0 bar (43,5 psi) (= 30 mh 2 O/42 ft H 2 O) 0 až 10 mh 2 O 3,0 bar (43,5 psi) (= 30 mh 2 O/42 ft H 2 O) 0 až 20 mh 2 O 6,0 bar (87,0 psi) (= 60 mh 2 O/42 ft H 2 O) VÝSTUP Výstupní signál 4 až 20 ma PŘESNOST Chyba měření (včetně nelinearity, hystereze a opakovatelnosti) při 25 C Vliv okolní teploty mezi 1 až 6 m H 2 O 6 m H 2 O Dlouhodobá stabilita mezi 1 až 6 m H 2 O 6 m H 2 O vliv vibrací (10 až 500 Hz v jakémkoliv směru) vliv napájení 0,2 % z rozsahu 0,45 % / 10K z rozsahu / rok 0,3 % / 10K z rozsahu / rok 0,25 % z rozsahu / rok 0,2 % z rozsahu / rok 0,05 % / g z rozsahu 0,05 % / V z rozsahu PROVOZNÍ PODMÍNKY Okolní prostředí pracovní teplota -10 až +80 C skladovací teplota -40 až +100 C krytí dle DIN EN 60 529 IP 68 Elektromagnetická kompatibilita odolnost vůči rušení dle DIN EN 61 326, NAMUR NE 21 PROVEDENÍ Váha převodník kabel Elektrické připojení Materiálové provedení senzor pouzdro 0,4 kg 0,08 kg / m stíněný kabel se 2 vodiči, trubičkou pro vyrovnání tlaku a nosným lankem (max. 300 N) nerezová ocel AISI 316 Ti nerezová ocel AISI 316 Ti
O-kroužek kabel Viton PE / HFFR NAPÁJENÍ svorkové napětí U B ochrana proti přepólování ochrana proti přepětí zátěž 10 až 36 V ss ano ano R B = (U B 10V) / 0,02 A [Ω] CERTIFIKÁTY A OSVĚDČENÍ Ochrana proti výbuchu jiskrově bezpečné provedení jiskrová bezpečnost i klasifikace TÜV 03 ATEX 2004X II 1G EEx ia II C Tv přípustná okolní teplota -10 až +80 C připojení do jiskrově bezpečných obvodů s max. hodnotami efektivní hodnota vnitřní induktance a kapacitance (v závislosti na délce kabelu) U i = 30 V, I i = 100 ma, P i = 750 mw L i = 165 µh + 1,5 µh/m, C i = 38,3 nf + 0,25 nf/m
Příslušenství Svorkovnicová skříňka (7MF1570-8AA) Provedení hmotnost 0,2 kg elektrické připojení 2 x 3 vodiče kabelová vývodka 2 x Pg 13,5 kryt polykarbonát trubička pro vyrovnání tlaku šroub pro připojení nosného lanka krytí IP 54 Obr. 5: Svorkovnicová skříňka - rozměry [mm]. Obr. 6: Svorkovnicová skříňka - vnitřní uspořádání. (1) výstup, (2) trubička pro vyrovnání tlaku, (3) kabel k senzoru
Závěsné oko (7MF1570-8AB) Provedení hmotnost materiál 0,16 kg galvanicky pokovená ocel, polyamid Obr. 7: Závěsné oko - rozměry [mm].
Provedení měřicího místa Obr. 8: Měřicí převodník s příslušenstvím.