TARAline CP2.1 / CP3. Einsatzbereich. Geeignete Chlorungsmittel. Messprinzip. Elektronik

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1 TARAline CP2.1 / CP3 Einsatzbereich Geeignete Chlorungsmittel Messprinzip Elektronik Informationen zum bei Messzellen mit 4-20 ma Steilheitsdrift Bei Wiederholbedingungen (25 C, ph 7,2 in Trinkwasser) Messgröße Betriebstemperatur Schwimmbad-, Trink-, Meerwasser Tenside werden teilweise toleriert. Anorganische Chlorverbindungen: NaOCl (=Chlorbleichlauge), Ca(OCl) 2, Chlorgas, elektrolytisch erzeugtes Chlor Membranbedecktes, amperometrisch arbeitendes potentiostatisches 3- Elektrodensystem mit integrierter Elektronik Analogausführung: - Spannungsausgang - nicht potentialgetrennte Elektronik - analoge interne Messwertverarbeitung - Ausgangssignal: analog (analog-out/analog) Digitalausführung: - Elektronik ist vollständig potentialgetrennt - digitale interne Messwertverarbeitung - Ausgangssignal: wahlweise analog (analog-out/digital) oder digital (digital-out/digital) ma-ausführung: - Stromausgang - analoge, nicht potentialgetrennte Elektronik - Ausgangssignal: analog (analog-out/analog) - nur bei Messzellen mit 2-pol-Klemme und CE-Zeichen: Poti für (begrenzte) seinstellung Steilheit der Messzelle kann herstellungs- und anwendungsbedingt zwischen 65% und 150% der angegebenen Nennsteilheit variieren -> Empfehlung zur Bestimmung des passenden s bzw. der passenden Messzelle: zu messende Konzentration x Faktor 1,5 = der Messzelle Beispiel 1: zu messende Konzentration 1,6 ppm x 1,5 = 2,4 -> empfohlene Messzelle mit 5 ppm ca. <-3% pro Monat Gesamtchlor (= freies Chlor + gebundenes Chlor) 0 <45 C (keine Eiskristalle im Messwasser) Seite / page 1 / 9

2 TARAline CP2.1 / CP3 Temperaturkompensation Max. zul. Betriebsdruck Durchflussmenge ph-bereich Einlaufzeit Ansprechzeit Automatisch, durch integrierten Temperaturfühler 0,5 bar, keine Druckstöße und/oder Schwingungen Ca l/h in FLC-1, geringe Durchflussabhängigkeit ist vorhanden ph 4 ph 12, stark verringerte ph-wert-abhängigkeit (lineare Abnahme mit ca. 5 % pro ansteigender ph-einheit) Bei Erstinbetriebnahme ca. 2 h T 90: ca. 2 min. Nullabgleich Steilheitsabgleich Störgrößen Nicht erforderlich Am Messgerät, mittels analytischer Chlorbestimmung, DPD-4-Methode (DPD-1 + DPD-3) ClO 2: wird zu 100 % erfasst O 3: wird mit einer Steilheit von ca. 130 % gemessen (Faktor 1,3 bezogen auf die Chlorsteilheit) Ausführung analog-out/analog: 4-pol. Schraubsteckeranschluss Ausführung analog-out/digital: 4-pol. Schraubsteckeranschluss Ausführung digital-out/digital: Ausführung 4-20 ma: 5-pol. M12, Flanschstecker 2-pol Klemmenanschluss (2 x 1 mm²) oder 5-pol. M12, Flanschstecker (PIN2: +U, PIN3: -U) Werkstoff Mikroporöse hydrophile Membrane, PVC-U, PEEK, Edelstahl Maße Durchmesser: ca. 25 mm Länge: Ausführung analog-out/analog ca. 175 mm Ausführung analog-out/digital ca. 195 mm Ausführung digital-out/digital Ausführung 4-20 ma ca. 205 mm ca. 220 mm (2-pol-Klemme) ca. 190 mm (5-pol-M12) Seite / page 2 / 9

3 TARAline CP2.1 / CP3 Lagerung Wartung Sensor: Membrankappe: Elektrolyt: Frostfrei, trocken und ohne Elektrolyt unbegrenzt lagerfähig bei >5 - <40 C Benutzte Membrankappen können nicht gelagert werden! in Originalflasche und vor Sonnenlicht geschützt mind. 1 Jahr bei >10 - <35 C Regelmäßige Kontrolle des Messsignals min. einmal pro Woche Folgende Angaben sind von der Wasserqualität abhängig: Membrankappenwechsel: einmal pro Jahr Elektrolytwechsel: alle 3-6 Monate Seite / page 3 / 9

4 Technische Daten 1. CP2.1 (Analogausgang, analoge interne Signalverarbeitung) analog-out / analog Ein potentialfreier elektrischer ist erforderlich, da die Elektronik über keine galvanische Trennung verfügt. Auflösu ng Ausgang Nenn- Steilheit (bei ph 7,2) CP2.1H (ersetzt CP2.1HUn) 0,005 2,000 0, mv/ppm m 1 kω V CP2.1N 0,05 20,00 0, mv/ppm CP2.1Up 0,05 20,00 0, mv 1 kω +100 mv/ppm ±5 - ±15 VDC 10 ma 4-pol. buch se VDC 10 ma Seite / page 4 / 9

5 2. CP2.1 / CP3 (Analogausgang, digitale interne Signalverarbeitung) analog-out / digital - Die ist im Sensor galvanisch getrennt. - Das Ausgangssignal ist ebenfalls galvanisch getrennt, also potentialfrei. Auflösung Ausgangssignal Nenn- Steilheit (bei ph 7,2) CP3H-An 0,005 ca. 2,000 0,001 analog 0-2 V (max. -2,5 V) mv/ppm CP3N-An 0,05 ca. 20,00 0,01 1 k -100 mv/ppm CP3H-Ap 0,005 ca. 2,000 0,001 analog 0 +2 V (max. +2,5 V) mv/ppm CP3N-Ap 0,05 ca. 20,00 0,01 1 k +100 mv/ppm 9-30 VDC ca ma 4-pol. b uchse 3. CP3 (Digitalausgang, digitale interne Signalverarbeitung) digital-out / digital - Die ist im Sensor galvanisch getrennt. - Das Ausgangssignal ist ebenfalls galvanisch getrennt, also potentialfrei. Auflösung Ausgangssignal CP3H-M0c 0,005 ca. 2,000 0,001 CP3N-M0c 0,05 ca. 20,00 0,01 Modbus RTU 9-30 VDC ca ma 5-pol. M12 Flanschstecker Seite / page 5 / 9

6 4. CP ma (Analogausgang, analoge interne Signalverarbeitung) analog-out / analog Ein potentialfreier elektrischer ist erforderlich, da die Elektronik über keine galvanische Trennung verfügt. 4.1 Elektrischer : 2-polige klemme Auflösung Ausgang Nenn- Steilheit (bei ph 7,2) CP2.1MA0.5 0,05 0,50 0,01 32,0 ma/ppm CP2.1MA2 0,01 2,00 0,01 8,0 ma/ppm 4 20 ma CP2.1MA5 0,01 5,00 0,01 3,2 ma/ppm unkalibriert CP2.1MA10 0,01 10,00 0,01 1,6 ma/ppm VDC RL 50Ω RL 900Ω 2-pol. Klemme CP2.1MA20 0,01 20,00 0,01 0,8 ma/ppm 4.2 Elektrischer : 5-poliger M12-Steckverbinder Auflösung Ausgang Nenn- Steilheit (bei ph 7,2) CP2.1MA0.5-M12 0,05 0,50 0,01 32,0 ma/ppm CP2.1MA2-M12 0,01 2,00 0,01 8,0 ma/ppm 4 20 ma CP2.1MA5-M12 0,01 5,00 0,01 3,2 ma/ppm unkalibriert CP2.1MA10-M12 0,01 10,00 0,01 1,6 ma/ppm VDC RL 50Ω RL 900Ω 5-pol. M12- Steckverbinde r Belegung: PIN2: +U PIN3: -U CP2.1MA20-M12 0,01 20,00 0,01 0,8 ma/ppm Seite / page 6 / 9

7 Ersatzteile Typ Membrankappe Elektrolyt CP2.1 CP2.1HUn CP2.1H CP2.1N CP2.1Up M48.2D M48.2 ECP1.4/GEL CP mA Alle CP2.1MA M48.2 ECP1.4/GEL CP3 Alle CP3 M48.2 ECP1.4/GEL Seite / page 7 / 9

8 Funktionsweise: Die CP misst Gesamtchlor, d.h. die Summe aus freiem Chlor und gebundenem Chlor. (Reaktionsgleichung 1 und 2). Die analytische Bestimmung von Gesamtchlor erfolgt mit der DPD-4-Methode (oder DPD-1 + DPD-3). Aus der Differenz von Gesamtchlor minus freiem Chlor (DPD-1) ergibt sich das gebundene Chlor. Wichtig: Die Küvetten sorgfältig säubern Eine weitere Eigenschaft der CP ist die verringerte ph-abhängigkeit. (Reaktionsgleichung 3 und 1). Im Bereich von ph 4 bis ph 12 ist der Signalverlust (Steilheitsverlust) ca. -5 % pro ph-stufe Anstieg. D.h. bei ph 10 hat man ca. 85 % des Signals von ph 7. Die bisherigen Messzellen für freies Chlor unterliegen der Dissoziationskurve der unterchlorigen Säure, deren Signal bei ph 9 nur noch ca. 5 % des Signals bei ph 7 beträgt. Die oben genannten Eigenschaften werden unter anderem durch einen besonderen Elektrolyten erreicht, der vor der eigentlichen elektrochemischen Reaktion an der Arbeitselektrode chemische Reaktionen mit der Spezies X - vorschaltet. Das bei den chemischen Reaktionen freigesetzte Spezies X 2 reagiert dann an Stelle des Chlors an der Arbeitselektrode. Ausserdem ist der ph-wert des Elektrolyten sauer eingestellt. (1) Reaktion mit freiem Chlor : 2 HOCl + 2 X - X OH - unterchlorige Säure (2) Reaktion mit gebundenem Chlor (zum Beispiel): - H 2NCl + 2 X - + H 2O X 2 + Cl - + OH + NH 3 Monochloramin (3) Verringerte ph-abhängigkeit: OCl - + H + HOCl Hypochlorit saurer Elektrolyt unterchlorige Säure, reagiert weiter wie unter 1. (4) Elektrodenreaktion an der Arbeitselektrode: X e - 2 X - (5) Elektrodenreaktion an der (außerhalb des Elektrolytraumes liegenden) inerten Gegenelektrode: Wäre die inerte Gegenelektrode im Elektrolytraum könnte es durch X 2 Bildung zu Störungen kommen. 2 X - X e - Seite / page 8 / 9

9 Steilheit / slope [%] 7,2 = 100 %) Signal [%] (30 L/h = 100 %) 08/2016 CP2.1, relative Durchflussabhängigkeit, relative Flow dependence Cl2 T: 27 C ph: 7, PEF1 DLA-1-Acryl Durchflussabhängigkeit_DLA_PEF_CP21 Durchflussmenge, Flow rate [L/h] CP2.1, relative ph-abhängigkeit relative dependence on ph Cl 2 T: 25 C Durchfluss / Flow rate: 30L/h ph-regulation: ph-: H 2 SO 4 ph+: NaOH K : \T echni k\ E nt wi ckl ung\01 S e r i e n p r o d u k t e\cp \ ph- Wer t - A bhängi gk ei t \ CP 2. 1 ph-wert / ph-value Seite / page 9 / 9