SMARTPAT ORP 1590 Technisches Datenblatt

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1 SMARTPAT ORP 1590 Technisches Datenblatt Digitaler Redox-Sensor für die Wasser- und Abwasserindustrie Stromschleifengespeister 2-Leiter-Sensor mit integrierter Transmittertechnologie Offline-Kalibrierfunktion Reine Platinelektrode und Keramikdiaphragma KROHNE

2 INHALT SMARTPAT ORP Produkteigenschaften SMARTPAT Redox-Sensor Design und Optionen Redox-Messung Technische Daten Technische Daten Abmessungen Installation Allgemeine Hinweise zur Installation Bestimmungsgemäße Verwendung Voraussetzungen vor der Installation Installation des Sensors Allgemeine Montagehinweise Elektrische Anschlüsse Sicherheitshinweise Anschluss des Kabels für die Verbindung mit dem Sensor Anschluss des Sensorkabels Anschlussschema Bestellinformationen Bestellschlüssel Verbrauchsmaterial und Zubehör Notizen 18 2

3 SMARTPAT ORP 1590 PRODUKTEIGENSCHAFTEN SMARTPAT Redox-Sensor SMARTPAT Analysesensoren von KROHNE sind die erste und einzige Sensorlinie auf dem Markt mit integrierter Transmittertechnologie. Der gesamte Schaltkreis ist miniaturisiert und passt in den Sensorkopf. Diese technische Errungenschaft reduziert den Preis um die Hälfte, im Vergleich zu allen bisherigen Messsystemen ohne integrierter Transmittertechnologie. KROHNE bietet als einziger Anbieter einen echten offenen Standard ohne zusätzlichen externen Transmitter und mit direkter Verbindung per standardisiertem Feldbus vom Sensor zum Prozessleitsystem an. Der SMARTPAT Sensor speichert alle Daten und überträgt sie als bidirektionales digitales Signal mit ma / HART 7-Protokoll an die Kontroll- und Assetmanagement-Systeme, Handhelds, PC und andere Peripheriegeräte. Der SMARTPAT ORP 1590 erfüllt alle Anforderungen der Wasser- und Abwasserindustrie. 1 Kabelanschlussstecker VarioPin 2.0 (VP2) 2 CPVC Körper 3 Diaphragma 4 Platinelektrode 3

4 1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN SMARTPAT ORP 1590 Highlights Reine Platinelektrode und Keramikdiaphragma für eine langlebige und zuverlässige Redox- Messung Doppel-Referenzkammer für eine lange Lebensdauer und ein breites Anwendungsspektrum Robustes Sensordesign mit dem Körperwerkstoff CPVC Wartungsarm - hohes Kosteneinsparungspotential durch die Offline-Kalibrierung unter kontrollierten Bedingungen Mit integriertem Pt1000 und standardisiertem VP2 Stecker Branchen Wasser Kommunales Abwasser Industrielles Abwasser Anwendungen Trinkwasser Überwachung von Oberflächenwasser und Abwasser Prozesswasserüberwachung 1.2 Design und Optionen Der Sensortyp ist mit einer sehr reinen Platinelektrode, einem Keramikdiaphragma und einem Pt1000 ausgestattet. Der Sensor kann problemlos an verschiedene Applikationsanforderungen angepasst und mit einem 3/4-14 NPT Prozessanschluss (Außengewinde) direkt in einem Rohr oder Tank montiert werden. Der Sensor kann in das Prozessleitsystem via PACTware TM (FDT/DTM) mit dem offenen Standard für Feldbussysteme, HART, integriert werden. Der SMARTPAT ORP 1590 Sensor ist mit allen stromschleifengespeisten 2-Leiter Anzeigen kompatibel. 4

5 SMARTPAT ORP 1590 PRODUKTEIGENSCHAFTEN 1 Einfach passend Armaturen der SENSOFIT Serie Als Komplettanbieter im Bereich Wasseranalytik bieten wir selbstverständlich auch ein vollständiges Programm an Armaturen wie Wechsel-, Eintauch-, und Durchflussarmaturen in den verschiedensten Werkstoffen an. Sonderausführungen für spezielle Einsatzbedingungen sind auf Anfrage ebenfalls erhältlich. Für den SMARTPAT ORP 1590 Sensor sind das im Einzelnen folgende Armaturen: SENSOFIT IMM 2000 Serie Eintaucharmaturen Weitere Informationen finden Sie in den technischen Datenblättern. 1.3 Redox-Messung Das Redox-Potential ist ein Maß für die Konzentration oxidierender und reduzierender Stoffe in Wasser. Dieser Wert wird sowohl durch den ph-wert als auch die Temperatur beeinflusst. Redox ist ein Summenparameter, der keine Angaben über die Konzentration eines einzelnen Stoffes in einem Gemisch liefert. Redox-Messungen werden verwendet, um chemische Reaktionen mit Elektronenübergang zu überwachen. Bei der Trinkwasseraufbereitung kommen sie bei der Ozonierung und der Entfernung von Eisen, Mangan und Nitrat sowie in Desinfektionsschritten zum Einsatz. Für Schwimmbäder fordert die deutsche DIN Redox-Messungen als Hygieneparameter und legt Höchst- und Mindestwerte für Frischwasser, Schwimmbadwasser und Salzwasser fest. Bei der Abwasserbehandlung erfolgen Redox-Messungen bei der Denitrifikation und der Entgiftung von industriellem Abwasser. Der Redox-Sensor besteht aus einer Messelektrode aus Platin und Gold und einer Referenzelektrode aus beispielsweise Ag/AgCl. Das Potential der Messelektrode variiert je nach Konzentration der reduzierenden und oxidierenden Stoffe und wird anhand des Vergleichs mit der Referenzelektrode gemessen. Die Messwerte können neu berechnet werden, um mit den Literaturwerten auf der Grundlage einer als Referenz verwendeten Normalwasserstoffelektrode (NHE) abgestimmt zu werden. 5

6 2 TECHNISCHE DATEN SMARTPAT ORP Technische Daten Die nachfolgenden Daten berücksichtigen allgemeingültige Applikationen. Wenn Sie Daten benötigen, die Ihre spezifische Anwendung betreffen, wenden Sie sich bitte an uns oder Ihren lokalen Vertreter. Zusätzliche Informationen (Zertifikate, Arbeitsmittel, Software,...) und die komplette Dokumentation zum Produkt können Sie kostenlos von der Internetseite (Downloadcenter) herunterladen. Messsystem Messprinzip Messbereich Potentiometrisch mv Ausführung Schaftdurchmesser 20 mm / 0,79" Einbaulänge 23 mm / 0,91" Temperatursensor Pt1000 Steckverbinder VarioPin 2.0 (VP2) Betriebsbedingungen Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Lagertemperatur Prozessdruck Leitfähigkeit C / F C / F C / F Max. 5,9 bar bei +60 C / 85 psi bei +140 F > 150 µs/cm Einbaubedingungen Schutzart Gewicht Prozessanschluss IP68 Ca. 193 g / 0,43 lb 3/4-14 NPT Außengewinde Werkstoffe Sensorschaft CPVC Messelektrode Platin Innenpuffer ph 7,0 Referenz KCl-Gel Doppel-Referenzkammer Diaphragma Keramik Sensorkopf Vernickelter Messingkörper mit VP2 Stecker 6

7 SMARTPAT ORP 1590 TECHNISCHE DATEN 2 Kommunikation Redox-Messbereich Ausgangssignal Auflösung Ausgang 20 µa Feldkommunikation Zeitkonstante Elektrische Anschlüsse Spannungsversorgung Messbereich Bürde mv ma (passiv) HART 7 - FSK 1200 Physical Layer für die Definition der Bit-Übertragung Sekunden VDC stromschleifengespeist ma + HART -Protokoll Fehlersignal Nach NAMUR NE 43 HART Geräterevision 1 Physical Layer Gerätekategorie Systemvoraussetzungen Multidrop-Betrieb Zulassungen Minimal 0 Ω; maximal R L = ((U ext VDC) / 22 ma) Oberer Wert: 21,0 ma HART -Protokoll über Stromausgang FSK Sensor galvanisch getrennt 250 Ω Bürde für HART -Kommunikation 4mA In einem Multidrop-Kommunikationssystem können bis zu 32 Geräte angeschlossen werden. Beachten Sie bei der Installation in einem Multidrop- Kommunikationssystem bitte den Spannungsabfall für die 250 Ω Bürde für die HART -Kommunikation. Die Versorgungsspannung muss entsprechend angepasst werden. CE Dieses Messgerät erfüllt die gesetzlichen Anforderungen der EG-Richtlinien. Der Hersteller bescheinigt die erfolgreiche Prüfung durch das Anbringen des CE-Zeichens. Stoßfestigkeit: IEC , Umgebungstest Teil 2: Test Ec Elektromagnetische Verträglichkeit: Nach EN 61326, NAMUR NE 21 EMV-Richtlinie 2004/108/EG (Gültig bis 2016/04/19) bzw. EMV-Richtlinie 2014/30/EU (Gültig ab 2016/04/20) Bitte wenden Sie sich für weitere Informationen an Ihr regionales Vertriebsbüro. 7

8 2 TECHNISCHE DATEN SMARTPAT ORP Abmessungen Abbildung 2-1: SMARTPAT ORP 1590 mit VP2 Abmessungen [mm] Abmessungen [Zoll] a Ø 33 Ø 1,3 b 3/4-14 NPT (Außengewinde) c 24 0,94 d 128 5,04 e 34 1,34 8

9 SMARTPAT ORP 1590 INSTALLATION Allgemeine Hinweise zur Installation Bei Geräten, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, gelten zusätzlich die sicherheitstechnischen Hinweise in der Ex-Dokumentation. Arbeiten an den elektrischen Anschlüssen dürfen nur bei ausgeschalteter Spannungsversorgung durchgeführt werden. Beachten Sie die nationalen Installationsvorschriften! Stellen Sie während der Installation des Gerätes sicher, dass Sie eine ESD- (elektrostatische Entladung) Schutzausrüstung verwenden. Die örtlich geltenden Gesundheits- und Arbeitsschutzvorschriften müssen ausnahmslos eingehalten werden. Sämtliche Arbeiten am elektrischen Teil des Messgeräts dürfen nur von entsprechend ausgebildeten Fachkräften ausgeführt werden. Prüfen Sie die Verpackungen sorgfältig auf Schäden bzw. Anzeichen, die auf unsachgemäße Handhabung hinweisen. Melden Sie eventuelle Schäden beim Spediteur und beim örtlichen Vertreter des Herstellers. Prüfen Sie die Packliste, um festzustellen, ob Sie Ihre Bestellung komplett erhalten haben. Prüfen Sie anhand des Typenschilds, ob das gelieferte Gerät Ihrer Bestellung entspricht. 3.2 Bestimmungsgemäße Verwendung Die Verantwortung für den Einsatz der Messgeräte hinsichtlich Eignung, bestimmungsgemäßer Verwendung und Korrosionsbeständigkeit der verwendeten Werkstoffe gegenüber dem Messstoff liegt allein beim Betreiber. Der Hersteller haftet nicht für Schäden, die aus unsachgemäßem oder nicht bestimmungsgemäßem Gebrauch entstehen. Die bestimmungsgemäße Verwendung des SMARTPAT ORP 1590 Sensors ist die Messung von Redox-Werten in Wasseranwendungen. 9

10 3 INSTALLATION SMARTPAT ORP Voraussetzungen vor der Installation Lassen Sie das Gerät nicht herunterfallen! Das Gerät ist vorsichtig zu handhaben! Achten Sie darauf, das die Platinelektrode des Sensors nicht zu berühren oder zu verkratzen. Lagern Sie den Sensor in seiner Originalverpackung an einem trockenen, staubfreien Ort. Schützen Sie es vor Schmutz. Wenn notwendig, reinigen Sie den Sensor, wie es im Handbuch des Sensors beschrieben ist. Nehmen Sie keine mechanischen Änderungen am Sensor vor (Elektroden kürzen, anbohren, biegen oder verkratzen). Dies kann anderenfalls den Verlust der ordnungsgemäßen Funktionsweise sowie der Gewährleistungsansprüche für das Gerät zur Folge haben. Der Sensor muss sich für die Temperatur-, Druck- und Messstoffbedingungen eignen, die angegeben sind (einschließlich chemische Beständigkeit). Abbildung 3-1: Auspacken des Sensors Auspacken des Sensors Ziehen Sie die Schutzkappe vorsichtig von dem Sensor ab 1. Legen Sie den Sensor auf eine weiche Unterlage/ein weiches Tuch 2. Bewahren Sie die Schutzkappe in der Originalverpackung auf 3. 10

11 SMARTPAT ORP 1590 INSTALLATION Installation des Sensors Allgemeine Montagehinweise Die Sensorspitze muss immer komplett mit dem Messmedium in Kontakt sein. Die Einbaulage des Sensors darf nicht mehr als 75 von der vertikalen Lage (nach unten zeigende Sensorspitze) abweichen. Anderenfalls besteht die Gefahr, dass innere Luftblasen in die Sensorspitze gelangen. Dies würde den elektrischen Kontakt zwischen dem Innenpuffer und der Platinoberfläche unterbrechen. Abbildung 3-2: Installationsanforderungen 1 Messmedium 2 Maximale Abweichung um 75 von der vertikalen Lage 11

12 4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE SMARTPAT ORP Sicherheitshinweise Arbeiten an den elektrischen Anschlüssen dürfen nur bei ausgeschalteter Spannungsversorgung durchgeführt werden. Beachten Sie die nationalen Installationsvorschriften! Die örtlich geltenden Gesundheits- und Arbeitsschutzvorschriften müssen ausnahmslos eingehalten werden. Sämtliche Arbeiten am elektrischen Teil des Messgeräts dürfen nur von entsprechend ausgebildeten Fachkräften ausgeführt werden. Prüfen Sie anhand des Typenschilds, ob das gelieferte Gerät Ihrer Bestellung entspricht. 4.2 Anschluss des Kabels für die Verbindung mit dem Sensor Stellen Sie während der Installation des Gerätes sicher, dass Sie eine ESD- (elektrostatische Entladung) Schutzausrüstung verwenden. Feuchtigkeit auf Steckverbinder des Sensors ist auf jeden Fall zu vermeiden! Feuchtigkeit kann zu einem Kurzschluss führen und damit zu einem Fehlverhalten des Sensors! Wenn Feuchtigkeit in den Steckverbinder eingedrungen ist, trocknen Sie ihn anschließend mit Luft (z. B. mit einem Fön). Abbildung 4-1: Anschluss des Kabels für die Verbindung mit dem Sensor Anschluss des Kabels für die Verbindung mit dem Sensor Vergewissern Sie sich, dass sowohl das Kabel als auch der Sensor-Steckverbinder absolut trocken sind 1. Schrauben Sie den Kabelstecker 2 auf den Sensor-Steckverbinder und ziehen Sie ihn von Hand fest. 12

13 SMARTPAT ORP 1590 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE Anschluss des Sensorkabels Arbeiten an den elektrischen Anschlüssen dürfen nur bei ausgeschalteter Spannungsversorgung durchgeführt werden. Die vom Hersteller montierten Kabelverschraubungen sind für einen Leitungsdurchmesser von 8 mm...13 mm / 0,31"...0,51" ausgelegt. Bei Verwendung von Leitungen mit einem größeren Durchmesser müssen die werkseitig installierten Kabelverschraubungen durch passende Verschraubungen ersetzt werden. Der Bediener ist für die korrekte Abdichtung der Kabelverschraubungen verantwortlich. Kabel VP2-S Transparent-Schwarz (innere Koaxialabschirmung) Weiß Schirm Ub+ Ub- S Anschlussschema Anschluss an SJB 200 W-Ex Abbildung 4-2: Beispiel für den Anschluss mit einer SJB 200 W-Ex Verteilerdose 1 SJB 200 W-Ex Verteilerdose mit oder ohne Verwendung eines internen Widerstands 2 Sensor mit VP2-S Kabel 3 Anzeige oder anderes stromschleifengespeistes ma Gerät (z. B. Datenlogger) 4 Leitsystem ohne internen 250 Ω Widerstand angeschlossen an dem internen Widerstand der SJB 200 W-Ex 5 Leitsystem mit internem 250 Ω Widerstand angeschlossen an der SJB 200 W-Ex ohne Verwendung eines internen Widerstands SJB 200 W-Ex mit internen Widerstand SJB 200 W-Ex ohne internen Widerstand S Schirm S Schirm A Sensor + A Sensor + B Sensor - B Sensor - C Display + F Loop- w/o Display (ohne Anzeige) D Display - H Loop + E Loop- w/ Display (mit Anzeige) G Loop + [250Ω] 13

14 4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE SMARTPAT ORP 1590 HART -Schnittstelle in der SJB 200 W -HART+ Abbildung 4-3: Beispiel für einen HART -Handheld-Anschluss 1 Anschluss über Krokodilklemmen 2 Nur für Ex: M12-Steckverbinder für HART -Handheld-Anschlusskabel Anschluss des SMARTMAC 200 W und ein stromschleifengespeistes Gerät über die optionale SJB 200 W-Ex Verteilerdose an einen SMARTPAT Sensor. Abbildung 4-4: Beispiel für den Anschluss des SMARTMAC 200 W an ein Leitsystem ohne internen 250 Ω Widerstand und ein zusätzliches stromschleifengespeistes Gerät. 1 SMARTMAC 200 W 2 Sensor mit VP2-S Kabel 3 Kabelanschluss zwischen SJB 200 W-Ex und SMARTMAC 200 W 4 Anzeige oder anderes stromschleifengespeistes ma Gerät (z. B. Datenlogger) 5 Leitsystem ohne internen 250 Ω Widerstand 6 SJB 200 W-Ex Verteilerdose SMARTMAC 200 W mit internen Widerstand SJB 200 W-Ex ohne internen Widerstand S Schirm A Sensor + A Sensor + B Sensor - B Sensor - C Display + F Loop - D Display- G Loop + [250Ω] E Loop- w/ Display (mit Anzeige) H Loop + Mit der SJB 200 W kann über das HART -Handheld auf den Sensor zugegriffen werden. Weitere Informationen finden Sie im SJB 200 W Handbuch. 14

15 SMARTPAT ORP 1590 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE 4 Anschluss an Sensor und Leitsystem Abbildung 4-5: Anschluss des SMARTMAC 200 W an ein Leitsystem mit internem 250 Ω Widerstand (linke Seite). Anschluss des SMARTMAC 200 W an ein Leitsystem ohne internen 250 Ω Widerstand (rechte Seite). 1 SMARTMAC 200 W 2 Sensor mit VP2-S Kabel 3 Leitsystem mit internem 250 Ω Widerstand 4 Leitsystem ohne internen 250 Ω Widerstand SMARTMAC 200 W ohne internen Widerstand SMARTMAC 200 W mit internen Widerstand S Schirm S Schirm A Sensor + A Sensor + B Sensor - B Sensor - F Loop - F Loop - H Loop + G Loop + [250Ω] 15

16 5 BESTELLINFORMATIONEN SMARTPAT ORP Bestellschlüssel Die hellgrau hervorgehobenen Zeichen im Bestellschlüssel stellen den Standard dar. VGS U 4 Sensortyp A SMARTPAT ORP 1590 Diaphragma 5 Keramik Referenz B KCl-Gel Doppel-Referenzkammer Prozessbedingungen C, 5,9 bar / F, 85 psi Einbaulänge A 23 mm / 0,9" Körperwerkstoff 3 CPVC Kommunikation A ma / HART nicht für SMARTMAC geeignet B ma / HART (SMARTMAC) Steckverbindertyp 4 VP2; Körper: Messing vernickelt Zulassung 0 keine Dokumentation 0 keine 2 Englisch 3 Deutsch 4 Französisch 5 Spanisch 6 Italienisch 7 Türkisch VGS U 4 16

17 SMARTPAT ORP 1590 BESTELLINFORMATIONEN Verbrauchsmaterial und Zubehör Zubehör Anzeige SD 200 W - Anzeige für SMARTPAT Sensoren, Wandmontage SD 200 R - Anzeige für SMARTPAT Sensoren, Schalttafeleinbau F400 (SD 200 W-EX) - Anzeiger für SMARTPAT Sensoren, Wandmontage, Ex D400 (SD 200 R-EX) - Anzeiger für SMARTPAT Sensoren, Schalttafeleinbau, Ex Bestellschlüssel VGSD 4 1A2A20x VGSD 4 2A3A00x VGSD 4 1A2A2Cx VGSD 4 2A3A0Cx USB-Schnittstellenkabel SMARTBRIDGE - USB-Schnittstellenkabel für SMARTPAT Sensoren XGA S FSK USBeX - USB-Schnittstellenkabel für SMARTPAT Sensoren, Ex (zusätzlicher Ex-Speisetrenner erforderlich) XGA S Anschlussdose SJB 200 W-Ex - Verteilerdose für die Verbindung des Sensors an das Prozessleitsystem, Ex XGA S Kabel für SMARTPAT Sensoren Verbrauchsmaterial Bestellschlüssel Kabel VP2-S-3 (3 m / 9,84 ft) XGA W Kabel VP2-S-5 (5 m / 16,4 ft) XGA W Kabel VP2-S-10 (10 m / 32,8 ft) XGA W Kabel VP2-S-15 (15 m / 49,2 ft) XGA W Kabel VP2-S-20 (20 m / 65,6 ft) XGA W Kabel VP2-S-30 (30 m / 98,4 ft) XGA W Redox-Pufferlösung zur Verifizierung des Sensors Verbrauchsmaterial Bestellschlüssel 250 ml 465 mv Redox-Lösung XGA S ml 220 mv Redox-Lösung XGA S

18 6 NOTIZEN SMARTPAT ORP

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20 K K K KROHNE - Änderungen ohne vorherige Ankündigungen bleiben vorbehalten. KROHNE Prozessinstrumentierung und Messlösungen Durchfluss Füllstand Temperatur Druck Prozessanalyse Services Hauptsitz KROHNE Messtechnik GmbH Ludwig-Krohne-Str Duisburg (Deutschland) Tel.: Fax: sales.de@krohne.com Die aktuelle Liste aller KROHNE Kontakte und Adressen finden Sie unter: