Montageanleitung. Kraftaufnehmer mit DMS-Messsystem C9B. A de

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1 Montageanleitung Kraftaufnehmer mit DMS-Messsystem C9B A de

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3 C9B Inhalt 3 Seite Sicherheitshinweise Lieferumfang Einsatzbereich und Anwendungshinweise Aufbau und Wirkungsweise Messelement Messvorgang, Ausgangssignal Bedingungen am Einbauort Umgebungstemperatur Feuchtigkeits- und Korrosionsschutz Ablagerungen Aussendruck Mechanischer Einbau Wichtige Vorkehrungen beim Montieren Allgemeine Einbaurichtlinien Anschließen Hinweise für die Verkabelung Belegung der Kabeladern Anschlusstechnik Kabelverlängerung Abmessungen Technische Daten Abdruck der Konformitätserklärung

4 4 C9B Sicherheitshinweise Bestimmungsgemäßer Gebrauch Die Kraftaufnehmer der Typen C9B sind für das Messen statischer und dynamischer Druckkräfte zu verwenden. Jeder darüber hinausgehende Gebrauch gilt als nicht bestimmungsgemäß. Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebes darf der Aufnehmer nur nach den Angaben in der Montageanleitung verwendet werden. Bei der Verwendung sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Rechts-und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt dies auch bei Verwendung von Zubehör. Der Aufnehmer ist kein Sicherheitselement im Sinne des bestimmungsgemäßen Gebrauchs. Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Aufnehmers setzt sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus. Allgemeine Gefahren bei Nichtbeachten der Sicherheitshinweise Die Kraftaufnehmer C9B entsprechen dem Stand der Technik und sind betriebssicher. Von den Aufnehmern können Restgefahren ausgehen, wenn sie von ungeschultem Personal unsachgemäß eingesetzt und bedient werden. Jede Person, die mit Aufstellung, Inbetriebnahme, Wartung oder Reparatur eines Kraftaufnehmers beauftragt ist, muss die Montageanleitung und insbesondere die sicherheitstechnischen Hinweise gelesen und verstanden haben. Restgefahren Der Leistungs- und Lieferumfang des Aufnehmers deckt nur einen Teilbereich der Kraftmesstechnik ab. Sicherheitstechnische Belange der Kraftmesstechnik sind zusätzlich vom Anlagenplaner/Ausrüster/Betreiber so zu planen, zu realisieren und zu verantworten, dass Restgefahren minimiert werden. Jeweils existierende Vorschriften sind zu beachten. Auf Restgefahren im Zusammenhang mit der Kraftmesstechnik ist hinzuweisen.

5 C9B 5 In dieser Montageanleitung wird auf Restgefahren mit folgenden Symbolen hingewiesen: Symbol: GEFAHR Bedeutung: Höchste Gefahrenstufe Weist auf eine unmittelbar gefährliche Situation hin, die wenn die Sicherheitsbestimmungen nicht beachtet werden Tod oder schwere Körperverletzung zur Folge haben wird. Symbol: WARNUNG Bedeutung: Möglicherweise gefährliche Situation Weist auf eine mögliche gefährliche Situation hin, die wenn die Sicherheitsbestimmungen nicht beachtet werden Tod oder schwere Körperverletzung zur Folge haben kann. Symbol: ACHTUNG Bedeutung: Möglicherweise gefährliche Situation Weist auf eine mögliche gefährliche Situation hin, die wenn die Sicherheitsbestimmungen nicht beachtet werden Sachschaden, leichte oder mittlere Körperverletzung zur Folge haben könnte. Symbol: HINWEIS Weist darauf hin, dass wichtige Informationen über das Produkt oder über die Handhabung des Produktes gegeben werden. Symbol: Bedeutung: CE-Kennzeichnung Mit der CE-Kennzeichnung garantiert der Hersteller, dass sein Produkt den Anforderungen der relevanten EG-Richtlinien entspricht (siehe Konformitätserklärung am Ende dieses Dokuments). Verbot von eigenmächtigen Umbauten und Veränderungen Der Aufnehmer darf ohne unsere ausdrückliche Zustimmung weder konstruktiv noch sicherheitstechnisch verändert werden. Jede Veränderung schließt eine Haftung unsererseits für daraus resultierende Schäden aus.

6 6 C9B Qualifiziertes Personal Diese Aufnehmer sind nur von qualifiziertem Personal ausschließlich entsprechend der technischen Daten in Zusammenhang mit den nachstehend ausgeführten Sicherheitsbestimmungen und Vorschriften einzusetzen. Hierbei sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Rechts- und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt dies auch bei Verwendung von Zubehör. Qualifiziertes Personal sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und die über die ihrer Tätigkeit entsprechende Qualifikationen verfügen. Bedingungen am Aufstellungsort Schützen Sie den Aufnehmer vor Feuchtigkeit oder Witterungseinflüssen wie beispielsweise Regen, Schnee usw. Wartung Der Kraftaufnehmer C9B ist wartungsfrei. Unfallverhütung Obwohl die angegebene Bruchkraft ein Mehrfaches vom Messbereichsendwert beträgt, müssen die einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften berücksichtigt werden.

7 C9B 7 1 Lieferumfang Kraftaufnehmer C9B; Montageanleitung 2 Einsatzbereich und Anwendungshinweise Die Aufnehmer sind für das Messen statischer und dynamischer Druckkräfte vorgesehen. Die sehr kleinen Abmessungen machen den Einsatz dort interessant, wo wenig Raum zur Verfügung steht (z.b. zum Messen von Einpresskräften bei Fertigungsprozessen). Die Kraftaufnehmer sind wartungsfrei und können auch an schwer zugänglichen Stellen eingebaut sein. Die elektrischen Messsignale können zu Messständen und -warten übertragen und dort angezeigt, registriert und zu Steuerund Regelungsaufgaben verwendet werden. Als Präzisions-Messgeräte verlangen die Aufnehmer beim Transport und der Montage eine sorgfältige Handhabung. Kraftstöße (z.b. freier Fall) können auch im Messbetrieb zu unerwarteter Überlastung mit bleibenden Schäden führen. HINWEIS: Achten Sie darauf, die relativ dünnen Gehäusedeckel nicht zu beschädigen. Die Grenzen für die zulässigen mechanischen, thermischen und elektrischen Beanspruchungen sind in den Technischen Daten aufgeführt. Sie müssen unbedingt eingehalten werden.

8 8 C9B 3 Aufbau und Wirkungsweise 3.1 Messelement Über einen balligen Lastknopf wird die Kraft auf den Messkörper des C9B eingeleitet. Dieser Messkörper bietet den Vorteil, dass er gleichzeitig als Gehäuse fungiert und somit die DMS-Applikationen schützt. Über eingeschweisste Deckel wird der Aufnehmer hermetisch dicht gekapselt. 3.2 Messvorgang, Ausgangssignal Durch die in Messrichtung wirkende Kraft wird die Messfeder und damit die DMS elastisch verformt. Die DMS ändern proportional zu ihrer Längenänderung ihren ohmschen Widerstand. Die Wheatstone-Brücke wird dadurch verstimmt. Liegt eine Brückenspeisespannung an, liefert die Schaltung ein Ausgangssignal, das proportional der Widerstandsänderung ist und somit auch proportional der aufgebrachten Kraft. Zur Weiterverarbeitung des Messsignales ist ein für DMS-Technik geeigneter Messverstärker notwendig. 4 Bedingungen am Einbauort 4.1 Umgebungstemperatur Um optimale Messergebnisse zu erzielen, müssen Sie den Nenntemperaturbereich von -10 C C einhalten. Am besten sind konstante, allenfalls sich langsam ändernde Temperaturen. Die angegebenen Temperaturkoeffizienten gelten in Übereinstimmung mit der VDE/VDI-Richtlinie 2637 wenn sich die Umgebungstemperatur nicht schneller als 5K/h ändert. Sehr störend sind Temperaturgradienten im Aufnehmer durch einseitige Erwärmung (Strahlungswärme) oder Abkühlung. Ein Strahlungsschild und allseitige Wärmedämmung bewirken merkliche Verbesserungen. Sie dürfen jedoch keinerlei Kraftnebenschlüsse bilden. HINWEIS: Das Ausgangssignal des Aufnehmers kann durch Handwärme beeinflusst werden. Wird bei Raumtemperatur (ca. 20 5C) gemessen, sollten Sie nach dem Anfassen des Aufnehmers ca. 15 min. bis zur Messung warten.

9 C9B Feuchtigkeits- und Korrosionsschutz Äußere Feuchtigkeit und tropisches Klima beeinträchtigen die Funktion des Aufnehmers nicht. Er entspricht der Schutzart IP67 nach DIN IP67 bedeutet: Schutz gegen Eindringen von Staub, sowie Schutz gegen Wasser, wenn der Aufnehmer in Wasser getaucht wird (0,5 h in 1m Wassertiefe). Das Gehäuse des Aufnehmers ist vollständig aus nichtrostendem Stahl hergestellt. Der Mantel des Anschlusskabels besteht aus Polyurethan (PUR). 4.3 Ablagerungen Staub, Schmutz und andere Fremdkörper dürfen sich nicht so ansammeln, dass sie einen Teil der Messkraft auf das Gehäuse umleiten und dadurch den Messwert verfälschen (Kraftnebenschluss). 4.4 Aussendruck Der Aussendruck der Luft darf für die Aufnehmer mit Messbereichen 500 N zwischen 0 und 5 bar liegen. Beachten Sie bitte, dass Druckschwankungen den Nullpunkt verschieben können. Nennkraft N kn *) 0, Nullpunktänderung bei einer Umgebungsdruckänderung um 10 mbar (bezogen auf Nennlast) % 0,01 0,01 0,006 0,01 0,004 0,002 0,002 0,001 *) bei Einsatz im Druckbereich hpa

10 10 C9B 5 Mechanischer Einbau 5.1 Wichtige Vorkehrungen beim Montieren Aufnehmer schonend handhaben. Die Krafteinleitungsflächen müssen am Aufnehmer und an den Anschlussstücken absolut sauber sein und voll tragen. Jeder Aufnehmer sollte schon bei oder unmittelbar nach dem Einbau durch eine Kupferlitze (ca. 50 mm 2 ) überbrückt sein, damit keine Schweissströme über den Aufnehmer fließen können und den Krafteinleitungspunkt verschweissen. Hierfür liefert die sehr flexiblen Erdungskabel EEK. 5.2 Allgemeine Einbaurichtlinien Auf den Kraftaufnehmer sollten die Kräfte möglichst genau in Kraftrichtung wirken. Torsionsmomente, außermittige Belastungen und Querbelastungen bzw. Seitenkräfte verursachen Messfehler und können den Aufnehmer bleibend schädigen. Zu den Querbelastungen und Seitenkräften gehören auch die entsprechenden Komponenten der eventuell schräg eingeleiteten Messgrößen.

11 C9B 11 6 Anschließen 6.1 Hinweise für die Verkabelung Elektrische und magnetische Felder verursachen oft eine Einkopplung von Störspannungen in den Messkreis. Diese Störungen gehen in erster Linie von parallel zu den Messleitungen liegenden Starkstromleitungen aus, aber auch von in der Nähe befindlichen Schützen oder Elektromotoren. Außerdem können Störspannungen galvanisch eingekoppelt werden. Das geschieht insbesondere durch Erdung der Messkette an verschiedenen Punkten, die nicht dasselbe Potential aufweisen. Um Einkopplungen von Störungen zu vermeiden beachten Sie bitte folgende Hinweise: Verwenden Sie nur abgeschirmte, kapazitätsarme Messkabel (-Kabel erfüllen diese Bedingungen). Legen Sie die Messkabel nicht parallel zu Starkstrom- und Steuerleitungen. Falls dies nicht möglich ist (z.b. in Kabelschächten), schützen Sie das Messkabel z.b. durch Stahlpanzerrohre und halten Sie einen Mindestabstand von 50 cm zu den anderen Kabeln ein. Meiden Sie Streufelder von Trafos sowie Motoren und Schützen. Aufnehmer, Verstärker und Anzeigegerät dürfen nicht mehrfach geerdet werden. Schließen Sie alle Geräte an den gleichen Schutzleiter an. Weitere Informationen können Sie unserem Sonderdruck Elektromagnetische Verträglichkeit EMV entnehmen. 6.2 Belegung der Kabeladern Das Anschlusskabel des Aufnehmers hat farbig gekennzeichnete freie Aderenden und ist 1,5 m lang. Der Kabelschirm ist mit dem Aufnehmergehäuse verbunden und über den eingeschnittenen Kabelmantel zugänglich. empfiehlt den Kabelschirm flächig auf das Stecker- oder Gerätegehäuse aufzulegen. Wird der Aufnehmer nach den Angaben in der Tabelle angeschlossen, so ist bei Belastung des Aufnehmers in Kraftrichtung die Ausgangsspannung am Messverstärker positiv. Wird bei Druckbelastungen des Aufnehmers eine negative Ausgangsspannung am Messverstärker gewünscht, vertauschen Sie einfach die weiße und die rote Kabelader.

12 12 C9B 6.3 Anschlusstechnik Die Aufnehmer sind mit einem vieradrigen Anschlusskabel ausgerüstet und standardmäßig in Vierleiter-Technik justiert. ws (weiß) sw (schwarz) rt (rot) bl (blau) Messsignal (+) U A Brückenspeisespannung ( ) U B Messsignal ( ) U A Brückenspeisespannng (+) U B Kabelschirm, verbunden mit Gehäuse Abb. 6.1: Aufnehmer mit vieradrigem Anschlusskabel (schwarz) (rot) (blau) (weiß) Kraftaufnehmer (Vierleitertechnik) Speiseleitung (+) Fühlerleitung (+) Signalleitung (+) Speiseleitung ( ) Fühlerleitung ( ) Signalleitung ( ) Schirm Kabelverlängerung (Sechsleitertechnik) Meßverstärker (Sechsleitertechnik) Abb. 6.2: Aufnehmer mit vieradrigem Anschlusskabel, Messverstärker in Sechsleiter-Technik ACHTUNG: Am Kabelende befinden sich unter einem farbigen Schrumpfschlauch Abgleichwiderstände, die nicht entfernt werden dürfen (beim Kürzen des Kabels wiederverwenden).

13 C9B Kabelverlängerung Verlängerungskabel müssen abgeschirmt und kapazitätsarm sein (- Kabel erfüllen diese Voraussetzungen). Achten Sie bei Kabelverlängerungen auf eine einwandfreie Verbindung mit geringstem Übergangswiderstand und guter Isolation. Die von angebotenen Steckverbinder erfüllen diese Anforderungen. 7 Abmessungen C9B Nennkräfte 50 N 50 kn U R Kabel 3; 1,5 m lang B J T min. Biege- H X G Y radius R10 Maße in mm A Nennkraft C9B A -0,1 B G ±0,1 H J R T U -0,1 X Y N ,5 3xM ,5 5,5 ca. 10,5 ca. 5,5 0, kn ,75 3xM2 3, ca.10,5 ca. 5,5 50 kn xM ca.10,5 ca. 5,5

14 14 C9B 8 Technische Daten Typ Nennkraft F nom N C9B kn 0, Genauigkeitsklasse 0,5 Nennkennwert C nom mv/v 1 Relative Kennwertabweichung d c % 1 Temperatureinfluss auf den Kennwert/10 K bez. auf den Kennwert im Nenntemperaturbereich im Gebrauchstemp.bereich Temperatureinfluss auf das Nullsignal/10 K im Nenntemperaturbereich im Gebrauchstemp.bereich TK C TK 0 % % % % 0,5 0,8 0,5 0,8 Linearitätsabweichung d lin % 0,5 Relative Umkehrspanne u 0,5 % 0,5 Spannweite in b rg % 0,5 unveränderlicher Einbaulage Rel. Kriechen über 30 min d crf+e % 0,2 Eingangswiderstand sw-bl R e Ω 345 bei Referenztemperatur Ausgangswiderstand rt-ws R a Ω bei Referenztemperatur Isolationswiderstand R Is GΩ 1 Gebrauchsbereich der B U,GT V 0, Speisespannung Referenzspeisespannung U ref V 5 Referenztemperatur t ref C +23 Nenntemperaturbereich B t,nom C Gebrauchstemperaturbereich B t,g C Lagerungstemperaturbereich B t,s C Schutzart nach DIN EN IP 67 Nennmessweg 15 % S nom mm 0,1 0,04 0,06 0,09 0,11 0,13 Grundresonanzfrequenz 15 % f G khz 7, ,7 3, , Gebrauchskraft max. (F G ) % Bruchkraft (F B ) % Statische Grenzquerkraft *) (F Q ) % Rel. zul. Schwingbeansprg. F rb % Gewicht, ca. g Kabellänge m 1,5 *) bezogen auf einen Krafteinleitungspunkt 2 mm über der Membran

15 C9B 15 9 Abdruck der Konformitätserklärung A de

16 16 C9B A de

17 C9B 17 A de

18 18 C9B A de

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20 Änderungen vorbehalten. Alle Angaben beschreiben unsere Produkte in allgemeiner Form. Sie stellen keine Eigenschaftszusicherung im Sinne des 459, Abs. 2, BGB dar und begründen keine Haftung. Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH Postfach , D Darmstadt Im Tiefen See 45, D Darmstadt Tel.: Fax: Internet: