Auswechselbare Messeinsätze SensyTemp TSA101

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1 Inhalt Datenblatt Auswechselbare Messeinsätze SensyTemp TSA101 für Widerstandsthermometer und Thermoelemente Aufbau elektrischer Thermometer - Austauschbarkeit während des Betriebes durch modulare Bauweise - Reduzierter Aufwand für Wiederbeschaffung bei höchster Flexibilität und Anlagenverfügbarkeit Funktionen des modularen Systems - Schutz vor mechanischer und chemischer Beanspruchung durch Schutzrohre unterschiedlichster Bauart - Austauschbarer Messeinsatz erzeugt Messsignal - Messumformer bietet Schnittstelle zu gängigen Prozessleitsystemen Einsatzbereiche - Offshore und küstennahe Bereiche - Erdöl-/ Erdgasförderung und transport - Petrochemie, Chemische und Energie-Industrie - Maschinen- und Anlagenbau - Allgemeine Verfahrenstechnik - Behälter- und Rohrleitungsbau - Lebensmittel- und Getränkeherstellung Aufbau aus mineralisolierter Mantelleitung - Hohe Vibrationsfestigkeit, Biegbarkeit, Temperaturbelastbarkeit und elektrische Isolation Federnde Befestigung der Sockelplatte - Dadurch wird die Messeinsatzspitze an den Boden des Schutzrohres gedrückt und sorgt für: - Kurze Ansprechzeiten - Verringerung der Eigenschwingung Zulassungen - Zum Einbau in zugelassene Temperaturfühler TSP: - Eigensicher, druckfest gekapselt, Staub-Ex - GOST Russland, Kasachstan, Ukraine Große Auswahl an Sensoren und Anschlussmöglichkeiten P R O F I PROCESS FIELD BUS B U S Leichter Austausch Vielfältige Anwendungen Mit integriertem Messumformer

2 Inhalt 1 Übersicht Messeinsätze Aufbau Allgemeine Daten Messgenauigkeit des eingebauten Messumformers Vibrationsfestigkeit des Messeinsatzes Isolationswiderstand des Messeinsatzes Messbereich des Messeinsatzes Messgenauigkeit des Messelements Messeinsatzausführungen Rekalibrierungsempfehlung Anschlusspläne Widerstandsthermometer Thermoelemente Zusätzliche Informationen Lieferzeiten Ergänzende Dokumentation Hinweise zu den Bestellinformationen: Bestellinformationen

3 1 Übersicht Messeinsätze Typ Mantel-Thermoelemente und Mantel-Widerstandsthermometer M M M )#" )#! )# Elektrischer Anschluss Montierter ABB-Messumformer Freie Anschlussleitungen Klemmsockel Ausführung Mantelleitung: flexibel, biegbar, vibrationsfest Norm DIN Stand 04/2005 Sensortypen Messeinsatzdurchmesser Standard-Messelemente Standard-Mantelwerkstoffe Widerstandsthermometer, Thermoelemente Ø sollte ca. 1 mm kleiner sein als der Innendurchmesser des Schutzrohres Widerstandsthermometer: (EN 60751) Thermoelemete: (EN 60584) Widerstandsthermometer: Thermoelemente: Pt100 Basisausführung ( C), einfach/doppelt, 3-/4-Leiterschaltung Pt100 Erweiterter Messbereich ( C), einfach/doppelt, 3-/4- Leiterschaltung Typ K, J und N, einfach/doppelt (SS 316Ti) (Inconel 600) Ausführung der Messstelle Federweg Explosionsschutzart Temperatur Anwendung Standard: Isoliert, Optional bei Thermoelementen: geerdet Ca. 10 mm Eigensicherheit ATEX II 1 G EEx ia IIC T6... T1, Beim Einbau in ABB-Temperaturfühler TSP1X1, TSP3X1 Staub-Ex ATEX II 1 D T135 T450, Beim Einbau in ABB-Temperaturfühler TSP1X1, TSP3X1 Druckfeste Kapselung ATEX II 1/2 G EEx d IIC T6... T4, Beim Einbau in ABB-Temperaturfühler TSP3X1 Hinweis: Die Anforderungen der Namur-Spezifikation NE24 werden mit ATEX EEx i erfüllt. Widerstandsthermometer: Basisausführung: C Erhöhte Vibrationsfestigkeit: C Erweiterter Messbereich: C Thermoelemete Typ K, J, N: ca C Einbau in Temperaturfühler TSP Hinweis Für besonders hohe Anforderungen an die Vibrationsfestigkeit werden Widerstandsmesseinsätze mit erhöhter Vibrationsfestigkeit bzw. Thermoelemente empfohlen. Informationen zu anderen Sensortypen, Mantelmaterialien und Durchmessern sind über den ABB-Vertrieb erhältlich. 3

4 Wechsel ein-auf zweispaltig Auswechselbare Messeinsätze SensyTemp TSA101 A 2 Aufbau M B A TEL Abb. 1 NBL A00069 A Messeinsatzdurchmesser B Mineralisolierte Mantelleitung, Drähte kompakt in MgO eingebettet. M Messeinsatzlänge Anschlusssockel Sockel: Schraubenabstand: Schraubengröße: Federweg: 42 mm 33 mm M4 x 1,5 > 10 mm TEL Temperaturempfindliche Länge NBL Nicht biegbare Länge 3 Allgemeine Daten 3.1 Messgenauigkeit des eingebauten Messumformers Angaben zur Messgenauigkeit des Messumformers können der jeweiligen Messumformer-Dokumentation entnommen werden. 3.2 Vibrationsfestigkeit des Messeinsatzes Durch Verwendung von Mantelleitung und spezieller Messelemente inklusive deren Einbau ist die Vibrationsfestigkeit aller Messeinsätze der TSP-Temperaturfühler sehr hoch. Die nach EN (IEC 751) bereits für erhöhte Anforderungen definierten Beschleunigungswerte von 3 g werden von allen Messeinsatz-Typen für TSP-Temperaturfühler übertroffen. Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die Vibrationsfestigkeit der Messeinsatztypen an der heißen Seite nach EN sowie über die temperaturempfindliche Länge und die nichtbiegbare Länge an der Spitze des Messeinsatzes. 3.3 Isolationswiderstand des Messeinsatzes Der Isolationswiderstand wird gemessen zwischen Außenmantel und Messkreis. Bei zwei Messkreisen wird zusätzlich der Isolationswiderstand zwischen den beiden Messkreisen gemessen. Für alle Messeinsatztypen gilt: R iso > 500 MΩ bei 500 V DC/AC, 15 C < T u < 35 C, relative Luftfeuchte < 80% Durch ein besonderes Verfahren im Herstellungsprozess erreichen ABB-Messeinsätze auch bei hohen Temperaturen hervorragende Isolationswerte. Messeinsatzausführung Vibrationsbeständigkeit EN (Spitze-Spitze) temperaturempfindliche Länge nicht biegbare Länge Pt100, Basisausführung 10 g 7 mm 30 mm ( C) Pt100, Erhöhte Vibrationsfestigkeit 60 g 10 mm 40 mm ( C) Pt100, Erweiterter Messbereich 10 g 50 mm 60 mm ( C) Thermoelement 60 g 3 mm 20 mm 4

5 Wechsel ein-auf zweispaltig Auswechselbare Messeinsätze SensyTemp TSA Messbereich des Messeinsatzes Widerstandsthermometer Basisausführung Erhöhte Vibrationsfestigkeit Erweiterter Messbereich Thermoelement Typ K Typ J Typ N C C C C C C 3.5 Messgenauigkeit des Messelements Widerstandsthermometer (EN 60751) Basisausführung Klasse B: Δt = ± (0,30 + 0,0050 t ) C Klasse A: Δt = ± (0,15 + 0,0020 t ) Δt = ± (0,30 + 0,0050 t ) C / C 1/3 Klasse B: Δt = ± (0,10 + 0,0017 t ) C Δt = ± (0,15 + 0,0020 t ) / C Δt = ± (0,30 + 0,0050 t ) / C Erhöhte Vibrationsfestigkeit Klasse B: Δt = ± (0,30 + 0,0050 t ) C Klasse A: Δt = ± (0,15 + 0,0020 t ) Δt = ± (0,30 + 0,0050 t ) Erweiterter Messbereich C / C Klasse B: Δt = ± (0,30 + 0,0050 t ) C Klasse A: Δt = ± (0,15 + 0,0020 t ) C Hinweis Der Widerstand der Kupferinnenleiter des Messeinsatzes trägt bei 2-Leiterschaltung zum Messwert bei und muss berücksichtigt werden. Er ist von Durchmesser und Länge des Messeinsatzes abhängig. Kann der Fehler messtechnisch nicht kompensiert werden, gilt als Richtwert: Ø Messeinsatz 3 mm: (0,281 Ω /m +0,7 C/m) Ø Messeinsatz 6 mm: (0,1 Ω /m +0,25 C/m) ABB liefert standardmäßig 3- oder 4-Leiterschaltung. Damit wird dieser Fehler vermieden. Wechsel ein-auf zweispaltig Messwiderstands Toleranzen nach EN (IEC 60751) Abb. 2 X Y Temperatur Grenzabweichung (+/-) / Kelvin A B Toleranzklasse A Toleranzklasse B 5

6 Thermoelement Die Messgenauigkeiten der ABB Standard-Thermoelemente entsprechen der internationalen Norm IEC 584 / EN Auf Anfrage liefern wir auch nach ANSI MC96.1. Da die Werte der beiden Normen sich nur im unteren Temperaturbereich (bis ca. 300 C) geringfügig voneinander unterscheiden, empfehlen wir Thermoelemente nach internationaler Norm IEC 584 einzusetzen. Die Toleranzangaben sind in der Tabelle Toleranzklassen dargestellt. Wechsel ein-auf zweispaltig Toleranzklassen Norm TE-Typ Klasse Temperaturbereich Maximale Abweichung EN / IEC 584 K (NiCr-Ni) J (Fe-CuNi) N (NiCrSiNiSi) C ±2,5 C C ±0,0075 x [t] C ±1,5 C C ±0,0040 x [t] C ±2,5 C C ±0,0075 x [t] C ±1,5 C C ±0,0040 x [t] C ±2,5 C C ±0,0075 x [t] C ±1,5 C C ±0,0040 x [t] Norm TE-Typ Klasse Temperaturbereich Maximale Abweichung ANSI MC96.1 K (NiCr-Ni) J (Fe-CuNi) N (NiCrSiNiSi) Standard Spezial Standard Spezial Standard Spezial C ±2,2 C C ±0,0075 x [t] C ±1,1 C C ±0,0040 x [t] C ±2,2 C C ±0,0075 x [t] C ±1,1 C C ±0,0040 x [t] C ±2,2 C C ±0,0075 x [t] C ±1,1 C C ±0,0040 x [t] Thermopaar Toleranzen nach EN (IEC 60584) Abb. 3 X Y Temperatur Grenzwertabweichung (+/-) / Kelvin A, C Toleranzklasse 2 B, D Toleranzklasse 1 6

7 Wechsel ein-auf zweispaltig Wechsel ein-auf zweispaltig Auswechselbare Messeinsätze SensyTemp TSA Messeinsatzausführungen Widerstandsthermometer, Basisausführung Einfach Doppelt 2-Leiterschaltung 3-Leiterschaltung 4-Leiterschaltung 2-Leiterschaltung 3-Leiterschaltung 4-Leiterschaltung 3 mm, Klasse B mm, Klasse A mm, Klasse B 6 mm, Klasse A mm, 1/3 Kl. B Widerstandsthermometer, Erhöhte Vibrationsfestigkeit Einfach Doppelt 2-Leiterschaltung 3-Leiterschaltung 4-Leiterschaltung 2-Leiterschaltung 3-Leiterschaltung 4-Leiterschaltung 3 mm, Klasse B mm, Klasse A mm, Klasse B 6 mm, Klasse A Widerstandsthermometer, Erweiterter Messbereich Einfach Doppelt 2-Leiterschaltung 3-Leiterschaltung 4-Leiterschaltung 2-Leiterschaltung 3-Leiterschaltung 4-Leiterschaltung 3 mm, Klasse B - 3 mm, Klasse A mm, Klasse B 6 mm, Klasse A Thermoelement 1 x Typ K 2 x Typ K 1 x Typ J 2 x Typ J 1 x Typ N 2 x Typ N 3 mm, Klasse mm, Klasse mm, Klasse 2 6 mm, Klasse Rekalibrierungsempfehlung Richtwerte bei einer maximalen konstanten Betriebstemperatur: 400 C Rekalibrierung nach spätestens 2 Jahren 200 C Rekalibrierung nach spätestens 5 Jahren In Abhängigkeit von den Prozessanforderungen (z. B. erhöhte Genauigkeit, Anlagenverfügbarkeit, Sicherheit) und bei überdurchschnittlicher Belastung (starke Schwingungen, häufige und rasche Temperaturwechsel usw.) müssen die Zeiten eventuell wesentlich gekürzt werden. 7

8 Widerstan Auswechselbare Messeinsätze SensyTemp TSA101 4 Anschlusspläne 4.1 Widerstandsthermometer nach EN (IEC 60751) Einfach 2-Leiterschaltung 3-Leiterschaltung 4-Leiterschaltung Abb. 4 R rot nach EN (IEC 60751) Doppelt 2-Leiterschaltung 3-Leiterschaltung 4-Leiterschaltung Abb. 5 Y gelb B schwarz R rot W weiß 4.2 Thermoelemente Einfach nach EN Doppelt Abb. 6 8

9 Wechsel ein-auf zweispaltig 5 Zusätzliche Informationen 5.1 Lieferzeiten Typische Lieferzeiten für kleine (bis 10 Stück) bis mittlere (bis 50 Stück) Mengen und Standardausführungen sind 3 bis 10 Tage, je nach Konfiguration. 5.2 Ergänzende Dokumentation Produkt Temperatur-Messumformer für Fühlerkopfmontage TR04-Eco, TR04-Ex; TH01, TH01-Ex 4 20 ma, fest 4 20 ma, einstellbar Datenblatt 10/ KDE115080R1003 TH02, TH02-Ex HART 10/ TF12, TF12-Ex PA 10/ TF02, TF02-Ex FF 10/ TTH300 HART, Sensorredundanz DS/TTH300 Temperaturfühler für den Einsatz in der Prozessindustrie SensyTemp TSP100 SensyTemp TSP300 DS/TSP1X1 DS/TSP3X1 5.3 Hinweise zu den Bestellinformationen: Die Bestellcodes sind nicht beliebig miteinander kombinierbar. Bei Fragen zur Baubarkeit steht Ihnen Ihr ABB-Partner gerne beratend zur Seite. 9

10 Wechsel ein-auf zweispaltig Bestellangaben 6 Bestellinformationen Auswechselbarer Messeinsatz Variantenstelle Code SensyTemp TSA101 Bestellnummer TSA101- Explosionsschutz / Zulassung Ohne Y 0 Eigensicherheit: ATEX II 1 G EEx ia IIC T6... T1 - Zone 0, 1, 2 A 1 Staub-Ex: ATEX II 1 D IP6X T T400 - Zone 20, 21, 22 A 3 Staub-Ex und Eigensicherheit: ATEX II 1 D IP6X T T400 A 4 und ATEX II 1 G EEx ia IIC T6... T1 - Zone 0, 1, 2, 20, 21, 22 Druckfeste Kapselung: ATEX II 1/2 G EEx d IIC T6... T4 - Zone 1 A 5 ATEX II 3 G EEx na II T6... T1 B 1 und ATEX II 3 D IP6X T T400 - Zone 2 und 22 Andere Z 9 Messeinsatz Typ Widerstandsthermometer, Basisausführung, Messbereich C S 1 Widerstandsthermometer, erhöhte Vibrationsfestigkeit, S 2 Messbereich C Widerstandsthermometer, erweiterter Messbereich C D 1 Thermoelement T 1 Andere Z 9 Messeinsatz Durchmesser 3 mm D 3 6 mm D 6 6 mm, Spitze mit aufgedrückter Hülse 8 mm H 8 6 mm, Spitze mit aufgedrückter Hülse 10 mm H 1 Andere Z 9 Sensortyp und Schaltungsart 1 x Pt100, 2-Leiter P 1 1 x Pt100, 3-Leiter P 2 1 x Pt100, 4-Leiter P 3 2 x Pt100, 2-Leiter Messeinsatz Typ S1, S2 P 4 Messeinsatz Typ D1 P 4 2 x Pt100, 3-Leiter Messeinsatz Typ S1, S2 P 5 Messeinsatz Typ D1 P 5 2 x Pt100, 4-Leiter Messeinsatz Typ S1, S2 P 6 Messeinsatz Typ D1 P 6 1 x Typ K (NiCr-Ni) K 1 2 x Typ K (NiCr-Ni) K 2 1 x Typ J (Fe-CuNi) J 1 2 x Typ J (Fe-CuNi) J 2 1 x Typ N (NiCrSi-NiSi) N 1 2 x Typ N (NiCrSi-NiSi) N 2 Andere Z 9 Fortsetzung nächste Seite 10

11 Auswechselbarer Messeinsatz Variantenstelle Code SensyTemp TSA101 Bestellnummer TSA101- Sensor Genauigkeit Grundgenauigkeit EN Klasse B B 2 Erhöhte Genauigkeit EN Klasse A im Bereich von C S 1 Erhöhte Genauigkeit EN Klasse A im Bereich von C D 1 Grundgenauigkeit EN Klasse 2 T 2 Erhöhte Genauigkeit EN Klasse 1 T 1 Hohe Genauigkeit EN /3 Klasse B im Bereich von C S 3 Andere Z 9 Messeinsatzlänge M M = 255 mm M 1 M = 270 mm H 1 M = 285 mm D 1 M = 300 mm D 2 M = 315 mm M 2 M = 330 mm H 2 M = 355 mm H 3 M = 375 mm D 3 M = 390 mm D 4 M = 405 mm M 3 M = 420 mm H 4 M = 435 mm D 5 M = 450 mm D 6 M = 455 mm H 5 M = 505 mm H 6 M = 555 mm M 4 M = 570 mm H 7 M = 585 mm D 7 M = 600 mm D 8 M = 605 mm H 8 M = 1025 mm M 5 Nach Kundenwunsch (Preis pro angefangene 100 mm) Z 9 Fortsetzung nächste Seite 11

12 Auswechselbarer Messeinsatz Variantenstelle Code SensyTemp TSA101 Bestellnummer TSA101- Messumformer Ohne Messumformer, Messeinsatz mit Keramiksockel Y 1 Ohne Messumformer, Messeinsatz mit freien Anschlussdrähten Y 2 TR04, fest eingestellter Messbereich, Ausgang ma 2/3 - Leiterschaltung R 1 4- Leiterschaltung R 1 TR04-Ex, fest eingestellter Messbereich, Ausgang ma 2/3 - Leiterschaltung R 2 4- Leiterschaltung R 2 TH01, einstellbar, Ausgang ma P 1 TH01-Ex, einstellbar, Ausgang ma P 2 TH02, einstellbar, Ausgang ma, HART H 1 TH02-Ex, einstellbar, Ausgang ma, HART H 2 TTH300, einstellbar, Ausgang ma, HART H 4 TTH300 (Ex-Version), einstellbar, Ausgang ma, HART H 5 TF12, einstellbar, Ausgang PROFIBUS PA F 1 TF12-Ex, einstellbar, Ausgang PROFIBUS PA F 2 TF02, einstellbar, Ausgang FOUNDATION Fieldbus F 3 TF02-Ex, einstellbar, Ausgang FOUNDATION Fieldbus F 4 Andere Z 9 Zusätzliche Bestellinformationen Code Messbereich des Messumformers C A C A C A C A C A C A C A C A C AF C AG C AH C AJ C AK C AL C AM C AN C AP Andere AZ 12

13 Zusätzliche Bestellinformationen Auswechselbarer Messeinsatz SensyTemp TSA101 Code Bezeichnungsschild Edelstahlschild mit TAG-Nr. T1 Zertifikate Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach EN für Vergleichsmessung 1 x Pt100 CD Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach EN für Vergleichsmessung 2 x Pt100 CE Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach EN CF für Vergleichsmessung 1 x Thermoelement Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach EN CG für Vergleichsmessung 2 x Thermoelement DKD-Kalibrierung 1 x Pt100 CH mit Kalibrierschein pro Thermometer KD-Kalibrierung 2 x Pt100 CJ mit Kalibrierschein pro Thermometer DKD-Kalibrierung 1 x Thermoelement CK mit Kalibrierschein pro Thermometer DKD-Kalibrierung 2 x Thermoelement CL mit Kalibrierschein pro Thermometer Andere CZ Prüftemperaturen für Vergleichsmessung 0 C / 32 F V1 100 C / 212 F V2 400 C / 752 F V3 0 C and 100 C / 32 F and 212 F V4 0 C and 400 C / 32 F and 752 F V5 0 C, 100 C and 200 C / 32 F, 212 F and 392 F V7 0 C, 200 C and 400 C / 32 F, 392 F and 752 F V8 Kundenspezifisch (Preis pro Kalibrierpunkt) V6 Prüftemperaturen für DKD-Kalibrierung 0 C / 32 F D1 100 C / 212 F D2 400 C / 752 F D3 0 C and 100 C / 32 F and 212 F D4 0 C and 400 C / 32 F and 752 F D5 0 C, 100 C and 200 C / 32 F, 212 F and 392 F D7 0 C, 200 C and 400 C / 32 F, 392 F and 752 F D8 Kundenspezifisch (Preis pro Kalibrierpunkt) D6 13

14 ABB bietet umfassende und kompetente Beratung in über 100 Ländern, weltweit. ABB optimiert kontinuierlich ihre Produkte, deshalb sind Änderungen der technischen Daten in diesem Dokument vorbehalten. Printed in the Fed. Rep. of Germany ( ) ABB KXT111001R1003 Rev. A ABB Automation Products GmbH Vertrieb Instrumentation Borsigstr. 2, Alzenau, DEUTSCHLAND Der kostenlose und direkte Zugang zu Ihrem Vertriebszentrum: Tel: , Fax: CCC-support.deapr@de.abb.com