OPTISYS IND 8100 Technisches Datenblatt Leitfähigkeitsmesssystem Schnelle Ansprechzeit 14 auswählbare Messbereiche Anzeige der Konzentrationsbereiche KROHNE
INHALT OPTISYS IND 8100 1 Produkteigenschaften 3 1.1 Induktives Leitfähigkeitssystem für die Flüssigkeitsanalyse... 3 1.2 Design und Optionen...4 1.3 Messprinzip... 6 1.3.1 Leitfähigkeitsmessung - induktiv... 6 2 Technische Daten 7 2.1 Technische Daten... 7 2.2 Abmessungen... 9 3 Installation 10 3.1 Allgemeine Hinweise zur Installation... 10 3.2 Bestimmungsgemäße Verwendung... 10 3.3 Installationsanforderungen... 11 3.4 Prozessanschluss...12 4 Elektrische Anschlüsse 13 4.1 Sicherheitshinweise... 13 4.2 Elektrischer Anschluss M12... 13 4.3 Elektrischer Anschluss der Kabelverschraubungen... 15 5 Bestellinformationen 17 5.1 Bestellschlüssel... 17 5.2 Bestellschlüssel für Prozessanschluss... 18 6 Notizen 19 2
OPTISYS IND 8100 PRODUKTEIGENSCHAFTEN 1 1.1 Induktives Leitfähigkeitssystem für die Flüssigkeitsanalyse Das induktive Leitfähigkeitssystem OPTISYS IND 8100 ist ein kompaktes Gerät, das für die Lebensmittel- und Kosmetikindustrie entwickelt wurde. Dank seiner extrem schnellen Ansprechzeit eignet sich dieses Gerät insbesondere für Anwendungen im Bereich der Produkttrennung oder CIP-Anlagen. Das System bietet zwei 4 20 ma Ausgänge für Leitfähigkeit und Temperatur. Als Alternative zur Leitfähigkeit ist auch ein Ausgang für die Konzentration möglich. Die Anzeige verfügt über verschiedene auswählbare Anzeigemodi und Warnungen, die über den Touch Screen der Anzeige konfiguriert werden können. Die Hintergrundfarbe kann auf die drei Farben weiß, grün und rot sowie als konstante oder blinkende Anzeige mit Steuerung über die Alarmeinstellungen eingestellt werden. Darüber hinaus stehen 2 Schaltausgänge für Alarm oder zur Steuerung zur Verfügung. Highlights Kompakte Ausführung für Rohrleitungen mit kleinen Durchmessern (> DN40, 1 1/2") Verschiedene hygienische Prozessadapter wie Tri Clamp, DIN 11851, SMS oder Varivent verfügbar Verlängerter Sensor möglich Unempfindlich gegenüber Verschmutzungen und Polarisation Branchen Lebensmittel- und Getränkeindustrie Pharmazie Kosmetik Anwendungen Messstofftrennungen Phasentrennung von Reinigungsprodukten mit Verkürzung der Übergangsphase von CIP- Systemen Kontrolle von Entsalzungsprozessen 3
1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN OPTISYS IND 8100 1.2 Design und Optionen Der OPTISYS IND 8100 ist mit einer hochmodernen Touch- Anzeige ausgestattet. Die Kommunikation mit dem Gerät ist ohne Öffnen der Abdeckung möglich. Messbereiche Temperaturkompensation Ausgangsmodus Relais-Setup Anzeigefarbe Anzeigen-Setup einstellbar Das gleiche ist auch mit dem Konfigurationstool möglich. Der OPTISYS IND 8100 besitzt einen Temperatursensor mit sehr kurzer Ansprechzeit. Innerhalb von 15 Sekunden wird ein neuer Temperaturwert erfasst und die entsprechende Leitfähigkeit angezeigt. Dies beschleunigt die Identifizierung der verschiedenen CIP-Reinigungsmittel und spart Kosten für Chemikalien. 4
OPTISYS IND 8100 PRODUKTEIGENSCHAFTEN 1 Statt der Leitfähigkeit kann der OPTISYS IND 8100 auch die Konzentration von Natronlauge und Salpetersäure anzeigen. Über eine 30-Punkt-Linearisierung lässt sich eine spezielle Konzentrationskurve programmieren. Statt die Einheit über den Touch Screen zu programmieren, kann das Gerät auch mit dem Konfigurationstool konfiguriert werden. Alle Parameter wie Leitfähigkeitsbereiche, Konzentrationstyp, Ausgangsmodus, Diagnose etc. lassen sich über die Software und einen PC programmieren. Das integrierte HILFE-Menü liefert detaillierte Informationen. 5
1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN OPTISYS IND 8100 1.3 Messprinzip 1.3.1 Leitfähigkeitsmessung - induktiv Die induktive Messung ermöglicht eine weitgehend wartungsfreie Erfassung der Leitfähigkeit, auch unter den rauesten Medienbedingungen. Nach dem Prinzip der induktiven Messung besteht der Sensor aus einer Sender-Empfänger-Spule. Dieses Prinzip kommt bei der Messung der Leitfähigkeit bei Lösungen mit höheren Werten zum Einsatz, bei denen ein direkter Kontakt nicht vorteilhaft ist. Wenn ein Magnetfeld mit Hilfe einer elektrischen Spule aufgebaut wird, neben die eine zweite elektrische Spule positioniert wird, wird eine gewisse Menge elektrischer Energie auf diese Spule übertragen. Bei einem induktiven Leitfähigkeitssensor fließt das Prozessmedium direkt durch die Mitte des Sensors. Da die Spannung in der ersten Spule konstant ist, ist die Menge der auf die zweite Spule übertragenen Energie direkt proportional zum elektrischen Widerstand der Lösung. Mit der genannten Spannung und der Zellkonstante kann die Leitfähigkeit gemessen werden. Ebenfalls in das PEEK-Gehäuse integriert ist ein Pt100-Sensor in der Sensorspitze. Dieser Sensor misst die tatsächliche Medientemperatur, um eine schnelle Temperaturkompensation des stark temperaturabhängigen Leitfähigkeitssignals zu ermöglichen. Darüber hinaus ist der OPTISYS IND 8100 mit einem 4...20 ma Ausgangssignal ausgestattet. Der gesamte Sensor ist in einem PEEK-Sensorgehäuse mit einer Oberfläche mit Oberflächenrauhigkeit (Ra) <0,8 μm gekapselt. Er eignet sich daher gut für die Verwendung in hygienischen Prozessen oder direkt in konzentrierten Säuren oder Laugen. Abbildung 1-1: Funktionsprinzip 1 Bereichseinstellung über Eingang R1 und R2 2 4...20 ma Ausgang Leitfähigkeit / Konzentration 3 4...20 ma Ausgang Temperatur 4 Durchflussrichtung 5 Primärspule 6 Pt100 Sensor 7 Sekundärspule 6
OPTISYS IND 8100 TECHNISCHE DATEN 2 2.1 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 Induktiv, 2 Ringkern-Transformatoren Leitfähigkeit: 0...500 µs/cm bis 1 S/cm, 14 auswählbare Bereiche Nachweisgrenze 50 µs/cm Konzentration: 4 werkseitig eingestellte Messstoffe/Bereiche, 1 benutzerdefinierter Messstoff/Bereich Temperatur: -30...+150 C, frei einstellbarer Bereich Ausführung Temperatursensor LED Anzeige Pt100 Leitfähigkeit, Temperatur, Konzentration, Relaisstatus Messgenauigkeit Genauigkeit (Leitfähigkeitsmesssystem einschl. Transmitter bei +25 C/77 F Umgebungstemperatur) Leitfähigkeit: 1,5% bei 0...500 µs/cm 1,0% bei 0...1 ms/cm - 0...500 ms/cm 1,5% bei 0...1 S/cm Temperatur: 0,4% des ausgewählten Bereichs Einsatzbedingungen Prozessdruck Temperaturbereich Umgebungstemperatur mit Anzeige Umgebungstemperatur ohne Anzeige Relative Feuchte (IEC 68.2.38) 10 bar / 145 psi -30...+140 C / -22...+285 F (150 C / 302 F < 1 Stunde) -30...+80 C / -22...+176 F -40...+85 C / -40...+185 F 98% kondensierend Werkstoffe Gehäuse Ø 80 mm, Edelstahl 1.4301, AISI 304 M16 Kabelverschraubung Kunststoff oder Edelstahl M12-Stecker Edelstahl Sensor 37 mm reines PEEK, 83 mm reines PEEK 1.4404 (316L) Einbaubedingungen Schutzart Prozessanschluss IP67 / IP69 K G1 hygienisch, drehbar 7
2 TECHNISCHE DATEN OPTISYS IND 8100 Vibrationen 1,0 mm (2...13,2 Hz) 0,7g (13,2...100 Hz) Spannungsversorgung Leistung Ansprechzeit für Leitfähigkeit Ansprechzeit für Temperatur IEC 60068.2.6 - Test Fc 15...35 VDC, 150 ma T 90 < 2 Sekunden T 90 < 15 Sekunden Eingang und Ausgang Ausgang, Leitfähigkeit Temperaturkompensation 0...5% / K, justierbar Kompensationsbereich -20...+150 C / -4...+302 F Inbetriebnahmezeit 15 Sekunden Ausgang 4...20 ma oder 4...20 ma (HART ) Übersteuerung 21,6 ma Referenztemperatur +25 C / +77 F (justierbar) Ausgang, Temperatur Messbereich (frei einstellbar) -30 C...+150 C / -22 F...+302 F Genauigkeit 0,4% des auswählbaren Bereichs Ausgang 4...20 ma Übersteuerung 21,6 ma Ausgang, Konzentration auswählbar NaOH (Natronlauge) 0...15% nach Gewicht (0...+90 C / +32...+194 F) 25...50% nach Gewicht (0...+90 C / +32...+194 F) HNO 3 (Salpetersäure) 0...25% nach Gewicht (0...+80 C / +32...+176 F) 36...82% nach Gewicht (0...+80 C / +32...+194 F) Kundenspezifisch Der Kunde kann den Messbereich bestimmen (30-Punkt- Linearisierung) Relaisausgang Kontakte 2 x elektronisches Relais in der Anzeige Laststrom 75 ma Spannung 60 V p Eingang Kontakteingang R1 und R2, um einen der 4 Messbereich auszuwählen 8
OPTISYS IND 8100 TECHNISCHE DATEN 2 Zulassungen 2.2 Abmessungen CE Dieses Messgerät erfüllt die gesetzlichen Anforderungen der EG- Richtlinien. Der Hersteller bescheinigt die erfolgreiche Prüfung durch das Anbringen des CE-Zeichens. Stoßfestigkeit: IEC 60068-2-31, Umgebungstest Teil 2: Test Fc Elektromagnetische Verträglichkeit: nach EN 61326, NAMUR NE 21 Niederspannungsrichtlinie: Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte nach EN 61010-1:2001 Immunität (EMV) EN 61000-6-2 Emission (EMV) EN 50081-1 Hygienisch FDA, 1935 / 2004, 2023 / 2006 3A h f g e e Abbildung 2-1: Abmessungen Abmessungen [mm] Abmessungen [Zoll] a 100 3,94 b 62 2,44 c 95 3,74 d 6,6 0,26 e 25,5 1,01 f 37 1,46 g 40,5 1,6 h 82 3,23 j 83 3,27 k 87 3,43 l 128 5,04 9
3 INSTALLATION OPTISYS IND 8100 3.1 Allgemeine Hinweise zur Installation 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 der Typenschilder, ob das gelieferte Gerät Ihrer Bestellung entspricht. Prüfen Sie, ob auf dem Typenschild die korrekte Spannungsversorgung angegeben ist. 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. Der OPTISYS IND 8100 besteht aus einem Leitfähigkeitssensor und einem Transmitter, die in einer einzigen kompakten Einheit untergebracht sind. Der Transmitter besitzt zwei 4...20 ma Ausgänge, die sowohl für Leitfähigkeit als auch für Konzentration sowie für Temperatur zur Verfügung stehen. Die Anzeige besitzt mehrere vom Benutzer auswählbare Modi sowie benutzerspezifische "Produktbeschriftungen und Warnungen. Darüber hinaus besitzt das Gerät zwei Schaltausgänge für Alarme oder Steuerung. Die Hintergrundfarbe kann auf die drei Farben weiß, grün und rot sowie als konstante oder blinkende Anzeige mit Steuerung über die Alarmeinstellungen eingestellt werden. Der Transmitter und die Anzeige können entweder über den Touch Screen auf der Anzeige oder die Programmiereinheit des Konfigurationstools und die Software programmiert werden. 10
OPTISYS IND 8100 INSTALLATION 3 3.3 Installationsanforderungen Verwenden Sie für die hygienische Ausführung nur die empfohlenen Muffen oder Adapter. Beim Einsatz von anderen Systemen kann keine Gewähr für die einwandfreie Funktion und Dichtheit gegeben werden. Das Anschlussgewinde muss direkten elektrischen Kontakt zur Gewindemuffe und zum metallischen Behälter oder der Rohrleitung haben. Verwenden Sie beim hygienischen G1-Anschluss keine Teflon- oder Papierdichtungen zwischen dem Leitfähigkeitssystem und dem Hygieneadapter. Der PEEK-Sensor sorgt gemeinsam mit dem Edelstahladapter für eine hygienische Abdichtung. Die entsprechenden Voraussetzungen müssen hierbei erfüllt sein. Das Anzugsmoment für die Muffe sollte 25...30 Nm betragen. Um Probleme mit Turbulenzen zu vermeiden, wird empfohlen, das Leitfähigkeitsmesssystem im Abstand von >1 Meter von Krümmern zu installieren. 11
3 INSTALLATION OPTISYS IND 8100 3.4 Prozessanschluss Zum problemlosen Einschweißen in Tanks oder Rohre dient die hygienische G1- Prozesseinschweißmuffe. Diese Montageart bietet einen hygienegerechten Einbau (nach 3A, FDA). Der G1-Anschluss kann mit allen Gegengewinden nach ISO 228 verschraubt werden. Das Anpassen an andere Prozessanschlüsse ermöglichen eine Vielzahl hygienischer Adaptermuffen. Weitere Informationen finden Sie im zusätzlichen Datenblatt "Zubehör für hygienische Messgeräte". Das Leitfähigkeitsmesssystem kann in jeder beliebigen Lage eingebaut werden. Abbildung 3-1: Pfeil für die Durchflussrichtung Der Pfeil am Sensor muss in die Durchflussrichtung zeigen. Um eine korrekte Messung zu gewährleisten, müssen Messstoffe ohne Luftblasen durch die Öffnung fließen. 12
OPTISYS IND 8100 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE 4 4.1 Sicherheitshinweise Arbeiten an den elektrischen Anschlüssen dürfen nur bei ausgeschalteter Spannungsversorgung durchgeführt werden. Beachten Sie die auf dem Typenschild angegebenen elektrischen Daten. 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 der Typenschilder, ob das gelieferte Gerät Ihrer Bestellung entspricht. Prüfen Sie, ob auf dem Typenschild die korrekte Spannungsversorgung angegeben ist. 4.2 Elektrischer Anschluss M12 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). Ein Gerät ohne Anzeige ist mit zwei 4-poligen Steckverbindern (auf der linken und der rechten Seite) ausgestattet. Abbildung 4-1: 4-poliger Steckverbinder (links) 1 15...35 VDC (+) / braun 2 Leitfähigkeit (-) / weiß / 4...20 ma 3 15...35 VDC (-) / blau 4 Leitfähigkeit (+) / schwarz / 4...20 ma 13
4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE OPTISYS IND 8100 Abbildung 4-2: 4-poliger Steckverbinder (rechts) 1 R1 / braun / externer Eingang 2 Temperatur (-) / weiß / 4...20 ma 3 R2 / blau / externer Eingang 4 Temperatur (+) / schwarz / 4...20 ma Ein Gerät mit Anzeige ist mit einem 4-poligen Steckverbinder (auf der linken Seite) und einem 8- poligen Steckverbinder (auf der rechten Seite) ausgestattet. Abbildung 4-3: 8-poliger Steckverbinder (rechts) 1 R1 (externer Eingang) / weiß 2 Temp. (+) (4...20 ma) / braun 3 Relais 2 / grün 4 Relais 2 / gelb 5 Relais 1 / grau 6 Relais 1 / hellrot 7 Temp. (-) (4...20 ma) / blau 8 R2 (externer Eingang) / rot 14
OPTISYS IND 8100 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE 4 4.3 Elektrischer Anschluss der Kabelverschraubungen - + Supply V DC R1. R2. DFON 4-20 ma Cond. Conc. 4-20 ma Temp. + - + - 2 1 Com. 2 Abbildung 4-4: Übersicht über die Anschlüsse des Transmitters 1 COM 1 2 COM 2 3 R1 und R2 (Kontakteingang) 4 Versorgung+ und Versorgung- 5 Temp+ und Temp- (Ausgang) 6 Leitf.+ and Leitf.- (Ausgang) 7 UnitCom (Flachbandkabel zu Anzeige) Messbereich R1 (Kontakteingang) R2 (Kontakteingang) 1 (0...200 ms/cm) Nicht belegt Nicht belegt 2 (0...20 ms/cm) 24 VDC Nicht belegt 3 (0...2 ms/cm) Nicht belegt 24 VDC 4 (0...500 µs/cm) 24 VDC 24 VDC Der Endwert für die Leitfähigkeit kann entsprechend den kundenspezifischen Anforderungen frei ausgewählt werden. Die obige Tabelle der Leitfähigkeitsbereiche enthält die werkseitigen Standardeinstellungen, die über das Menü geändert werden können. 15
4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE OPTISYS IND 8100 Abbildung 4-5: Übersicht über die Anzeige 1 Nicht belegt 2 Nicht belegt 3 Relais 2 / grün 4 Relais 2 / gelb 5 Relais 1 / grau 6 Relais 1 / hellrot 7 COM 1 8 COM 2 9 UnitCom (Flachbandkabel zu Transmitter) Anschließen des Konfigurationstools COM 1 COM 2 Roter Clip Schwarzer Clip 16
OPTISYS IND 8100 BESTELLINFORMATIONEN 5 5.1 Bestellschlüssel Die hellgrau hervorgehobenen Zeichen im Bestellschlüssel stellen den Standard dar. VGB A 4 Typ VGB A 4 5 5 OPTISYS IND 8100 Elektrischer Anschluss 2 M12 2 x 4-poliger Stecker (ohne Relais), Edelstahl 4 M12 1 x 4-poliger / 1 x 8-poliger Stecker (mit Relais), Edelstahl 5 2 x M16 Kabeleinführung, Kunststoff 6 2 x M16 Kabeleinführung, Edelstahl 7 1 x M16 + 1 x M20 Kabeleinführung, Kunststoff 8 1 x M16 +1 x M20 Kabeleinführung, Edelstahl A B 2 x M20 Kabeleinführung, Kunststoff 2 x M20 Kabeleinführung, Edelstahl Anzeige 1 ohne 2 mit Anzeige und Relaisausgang Konfiguration 0 ohne Konfiguration 1 mit Konfiguration von Anzeige / Ausgängen oder nur Ausgängen (Option ohne Anzeige) 3 wie 1, jedoch mit unterschiedlichen Einstellungen zwischen Anzeige und Relaisausgängen Signalausgang 2 2 x 4...20 ma 4 2 x 4...20 ma (HART ) Sensorlänge 1 G1, PEEK, 37 mm 2 G1, PEEK, 83 mm Hygienezertifikate 0 ohne 1 3A (nur 37 mm Sensor) Kalibrierzertifikat 0 ohne 1 Kalibrierzertifikat nach DIN 55350-18-4.2.2 17
5 BESTELLINFORMATIONEN OPTISYS IND 8100 5.2 Bestellschlüssel für Prozessanschluss Die hellgrau hervorgehobenen Zeichen im Bestellschlüssel stellen den Standard dar. VGP7 4 0 0 Typ Prozessanschluss G1 (hygienisch) 1 Einschweißmuffe HWN 500 8 Milchrohrkegel ohne Überwurfmutter DN50 HMM 550 B Milchrohrkegel mit Überwurfmutter DN50 HMT 550 C Variventflansch Typ N HVF 550 D Tri Clamp 2", DN50 DIN 32676, ISO 25/33, 7/38 mm; HTC 540 U Milchrohrkegel mit Überwurfmutter DN40 HMT 540 V Tri Clamp 1 1/2", DN25/40 DIN 32676, ISO 25/33, 7/38 mm; HTC 540 W SMS Adapter 51 mm HSM 551 Z Verschlussstopfen mit Sechskant; HST 500 Oberflächen 0 Standard 1 Innen elektropoliert Materialprüfung/-nachweis VGP7 4 0 0 0 Ohne 1 Bestätigung über Material drucktragender Teile APZ 3.1.B - EN 10204 18
OPTISYS IND 8100 NOTIZEN 6 19
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. 5 47058 Duisburg (Deutschland) Tel.: +49 203 301 0 Fax: +49 203 301 10389 sales.de@krohne.com Die aktuelle Liste aller KROHNE Kontakte und Adressen finden Sie unter: