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M&C PMA 30/D Bedienungsanleitung

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Bedienungsanleitung
Sauerstoff – Analysator
PMA 30/D und PMA 30A/D
Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie
9-3.10-MD

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Verwandte Anleitungen für M&C PMA 30/D

Inhaltszusammenfassung für M&C PMA 30/D

  • Seite 1 Bedienungsanleitung Sauerstoff – Analysator PMA 30/D und PMA 30A/D Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie 9-3.10-MD...

  • Seite 2: Inhaltsverzeichnis

    Inhalt Allgemeine Hinweise ........................5 Konformitätserklärung ....................... 5 Sicherheitshinweise ........................6 Garantie ............................6 Verwendete Begriffsbestimmungen und Signalzeichen ............7 Einführung ........................... 8 Seriennummer ......................8 Spannungsversorgung ....................8 Anwendung ..........................8 Technische Daten ........................9 Optionen ........................10 Beschreibung ..........................10 Bedienerfront ......................
  • Seite 3 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Abmessungen PMA 30.................. 10 Abbildung 2 Bedienerfront PMA 30................... 11 Abbildung 3 Schema der Messzelle und optische Signalverarbeitung ........ 13 Abbildung 4 Gasflussschema PMA 30................14 Abbildung 5 Standard-Gasaufbereitung ................16 Abbildung 6 Rückseite PMA 30..................17 Abbildung 7 Belegung der D-Sub-Buchse X4 ..............
  • Seite 4 Sehr geehrter Kunde, wir haben diese Bedienungsanleitung so aufgebaut, dass alle für das Produkt notwendigen I n- formationen schnell und einfach zu finden und zu verstehen sind. Sollten trotzdem Fragen zu dem Produkt oder dessen Anwendung auftreten, zögern Sie nicht und wenden Sie sich direkt an M&C oder den für Sie zuständigen Vertragshändler.

  • Seite 5: Allgemeine Hinweise

    Firmenzentrale M&C TechGroup Germany GmbH  Rehhecke 79  40885 Ratingen  Deutschland Telefon: 02102 / 935 - 0 Fax: 02102 / 935 - 111 E - mail: info@mc-techgroup.com www.mc-techgroup.com ALLGEMEINE HINWEISE Das in dieser Bedienungsanleitung beschriebene Produkt wurde in einem sicherheitstechnisch einwandfreien und geprüften Zustand ausgeliefert.

  • Seite 6: Sicherheitshinweise

    SICHERHEITSHINWEISE Bitte nachfolgende grundlegende Sicherheitsvorkehrungen bei Montage, Inbetriebnahme und Betrieb des Gerätes beachten: Vor Inbetriebnahme und Gebrauch des Gerätes die Bedienungsanleitung lesen. Die in der B e- triebsanleitung aufgeführten Hinweise und Warnungen sind zu befolgen. Arbeiten an elektrotechnischen Geräten dürfen nur von Fachpersonal nach den zurzeit gültigen Vorschriften ausgeführt werden.

  • Seite 7: Verwendete Begriffsbestimmungen Und Signalzeichen

    VERWENDETE BEGRIFFSBESTIMMUNGEN UND SIGNALZEICHEN bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung und/oder erheblicher Sachschaden eintreten werden, wenn die entsprechenden Vor- sichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. G E F AH R ! bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung und/oder erhebli- cher Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

  • Seite 8: Einführung

    EINFÜHRUNG Der beheizte M&C-Sauerstoff-Analysator PMA 30 ist für kontinuierliche Sauerstoffmessungen in trockenen und partikelfreien Gasen geeignet. SERIENNUMMER Das Typenschild mit der Seriennummer befindet sich auf der Rückseite des Analysators. Bei Rückfragen und Ersatzteilbestellungen ist die Seriennummer des Gerätes immer anzugeben. SPANNUNGSVERSORGUNG Die Spannungsversorgung des Sauerstoffanalysators PMA 30..

  • Seite 9: Technische Daten

    TECHNISCHE DATEN  Version PMA 30/D, PMA 30A/D Sauerstoffanalysator Serie PMA Artikel-Nr.: 03A2005 PMA 30/D 230V 03A2005a PMA 30/D 115V 03A2001 PMA 30A/D 230V 03A2001a PMA 30A/D 115V Netzanschluss 230VAC (Standard) oder 115VAC lieferbar (a)* ±15%, 40-60Hz, 35,5VA Elektrische Anschlüsse Netz: 3-poliger Kaltgerätestecker mit 2 m Kabel;...

  • Seite 10: Optionen

    OPTIONEN Optionen 03A9165 Mehrpreis für PMA30 in lösungsmittelbeständiger Ausführung mit spezieller Messzelle Typ PMC -1LB. O- Ringe aus Kalrez. 02A9005 Mehrpreis für PMA 20/30 in chlorfester Ausführung mit spezieller Messzelle Typ PMC -1CL2. Gaswege in PTFE/PVDF verschlaucht und mit Spülgasanschlüssen ausgeführt. 03A9535 Mehrpreis für Elektrische Nullpunktunterdrückung mit Prozessdruckkompensation Typ SD/PD für PMA30, Druckbereich +-0,6bar, mediumberührte Teile: rostfreier Stahl, PVDF, Viton.

  • Seite 11: Bedienerfront

    BEDIENERFRONT Analog-und/oder Digitalanzeige Nadelventil 7 - 70 Nl/h Empfindlichkeits-Poti Messbereichswahlschalter Nullpunkt-Poti LED-Heizungsregelung Durchflussmesser LED-Störungsstatus Abbildung 2 Bedienerfront PMA 30.. 9-3.10-MD Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie...

  • Seite 12: Option Prozessdruckkompensation Typ Pd (Ohne Sil-Zulassung)

    OPTION PROZESSDRUCKKOMPENSATION (OHNE SIL- ZULASSUNG) Im Falle von barometrischen oder prozessbedingten Druckschwankungen kann der PMA 30.. mit einer speziellen Druckkompensation geliefert werden. Die Kompensation kann in einem Druckb e- reich von 0,6 bis 1,6 bar abs. erfolgen. Dadurch können Messfehler aufgrund von Druckschwa n- kungen beseitigt werden.

  • Seite 13: Schema Der Messzelle Und Optische Signalverarbeitung

    Abbildung 3 Schema der Messzelle und optische Signalverarbeitung Die Messzelle besteht aus zwei mit Stickstoff gefüllten Hohlkugeln , die über einen Steg zur Hantel geformt sind. Im Rotationsmittelpunkt der Hantel befindet sich ein kleiner Spiegel . Die Hantel umgibt eine Drahtschleife, die für das Kompensationsverfahren benötigt wird. Oben g e- nanntes System wird mit einem Platinspannband ...

  • Seite 14: Gasflussschema Des Analysators Pma 30

    GASFLUSSSCHEMA DES ANALYSATORS PMA 30..   externes Feinfilter Messzelle   Strömungsmesser mit Nadelventil Durchflussstörungssensor Abbildung 4 Gasflussschema PMA 30.. Die Messzelle 3 ist unbedingt vor Staubpartikeln zu schützen. Aus diesem Grund sollte das e x- tern vorgeschaltete Gasaufbereitungssystem mit einem Feinstfilter 1 von mindestens 2 Micron Filterfeinheit (z.B.

  • Seite 15: Installation

    INSTALLATION Der PMA 30.. ist für den stationären Einsatz bestimmt. In Verbindung mit einer den Erfordernis- sen entsprechenden Gasaufbereitung sind eine lange Funktionsfähigkeit und ein Minimum an Wartung gewährleistet. Das Messgas muss staubfrei und trocken sein, damit eine Ver- schmutzung und Taupunktunterschreitung im Analysengerät vermieden wird.

  • Seite 16: Standard-Gasaufbereitungssystem

    13.2 STANDARD-GASAUFBEREITUNGSSYSTEM PMA 30   +5°C     Abbildung 5 Standard-Gasaufbereitung 1 : Beheizte Gasentnahmesonde (z.B. SP2000-H) 2 : Beheizte Entnahmeleitung (z.B. 4M4/6) 3 : Messgaskühler (z.B. ECM-1G) 4 : Schlauchpumpe oder Kondensatsammelgefäß (z.B. SR25.1 oder TG-1) 5 : Membranpumpe (z.B.

  • Seite 17: Analogsignalausgänge

    1 = Gas EIN 1/8“ NPTi 5/6 = Netzsicherungen (L und N) 2 = Option Spülgasanschluss 4/6 = Netz-Ein / Kaltgerätestecker 3 = Gas AUS 1/8“ NPTi = D-Sub-Buchse 25-pol. für 4 = D-Sub-Stecker 9-pol. für Signalausgänge Messbereichsfernumschaltung und Anzeige Abbildung 6 Rückseite PMA 30..

  • Seite 18: Beschreibung 0/4-20Ma-Ausgang

    13.3.2 BESCHREIBUNG 0/4-20MA-AUSGANG  Jeder Messbereich entspricht 0/4-20mA (Standardmessbereiche: 0-1%; 0-3%; 0-10%; 0- 30%; 0-100% O  Strombereich umschaltbar (siehe 13.3.3; 4-20mA Standardauslieferzustand)  galvanisch getrennt (interne Energieversorgung)  für eine maximale Bürde von 300Ohm im Standardauslieferzustand (max. 7V); umschaltbar auf eine maximale Bürde von 900Ohm (max. 22V) ...

  • Seite 19: Beschreibung 0-10V-Ausgang

    13.3.6 BESCHREIBUNG 0-10V-AUSGANG  0-10V entsprechen unabhängig vom Messbereich immer 0-100% O  für eine Bürde von > 100 KOhm  linear von -0,5V bis 11V Allgemein vorzunehmende Wertung des 0-10V Signal: Fault Low MB unterschreitung Messbereich MB überschreitung Fault High -0,5V Der Anschluss erfolgt an der 9-pol.

  • Seite 20: Messbereichs-Fernumschaltung Und -Fernkennung

    13.3.8 MESSBEREICHS-FERNUMSCHALTUNG UND -FERNKENNUNG Die 25 pol. D-Sub-Buchse X1 (siehe Abbildung 8) ermöglicht den Anschluss für die Messbe- reichsfernumschaltung. Zur Freigabe dieser Fernumschaltung muss der Messbereichswahlschal- ter an der PMA30 Gerätefront (siehe Abbildung 2, Nr. 6) in Position „Extern“ gebracht werden. Die Anschlüsse sind potentialgetrennt.

  • Seite 21: Inbetriebnahme

    INBETRIEBNAHME  Die elektrischen Anschlüsse und Gasanschlüsse überprüfen.  Mechanischen Nullpunkt des Analoganzeigeinstrumentes überprüfen; wenn notwendig Nullstellung durch Verdrehen der Schlitzschraube in der Scheibe des Anzeigeinstrume n- tes korrigieren.  Messbereichswahlschalter auf 30% stellen.  Netzspannung einschalten.  Das Anzeigeinstrument zeigt bei Raumluft in der Messzelle 21% O an und die LED für die Heizungskontrolle leuchtet stetig.
  • Seite 22  Zuerst das Flaschenventil, dann das geschlossene Druckreglerausgangsventil öffnen;  Der Druckregler und die Schlauchleitung sind ca. 5 Sekunden zu spülen;  Den eingestellten Regeldruck prüfen und gegebenenfalls auf ≤ 0,1bar reduzieren, dann das Druckreglerausgangsventil wieder schließen;  Das freie Schlauchende des Nullgasflaschenanschlusses an den Gaseingang des Analy- sators oder falls vorhanden, am externen Kalibrierventil anschließen;...

  • Seite 23: Kalibrieren Des Messbereichsendwertes

    15.2 KALIBRIEREN DES MESSBEREICHSENDWERTES Bei Sauerstoffkonzentrationen des Messgases unter 30% O kann eine Kalibrierung mit trockener Luft durchgeführt werden. Höhere Konzentrationen erfordern idealer Weise ein dem Messbereichsend- H I N W E I S ! wert entsprechendes Prüfgas ! Bevor der Messbereichsendwert kalibriert wird, ist immer eine Überprüfung des Nullpunktes vo r- zunehmen.

  • Seite 24: Messen

    (max. Signalausgang - min. Signalausgang) x Konzentration [%] Messwert =  + min. Signalausgang Messbereichsendwert [%] Für eine Prüfgaskonzentration von 20,93% (Luft) würde sich somit ergeben: Ausgangssignal zu messendes Signal bei Messbereichsendwert 100 % 0-10 V DC 2,09 V Ausgangssignal zu messendes Signal bei Messbereichsendwert 30 % 100 %...

  • Seite 25: Querempfindlichkeiten

    QUEREMPFINDLICHKEITEN Die folgende Liste zeigt die Querempfindlichkeiten der wichtigsten Gase bei 20°C und 50°C. Alle Werte beziehen sich auf eine Nullpunktkalibrierung mit N und eine Endwertkalibrierung mit 100 Vol.% O . Die Abweichungen gelten jeweils für 100 Vol.% des entsprechenden Gases. Summen-Formel 20°C 50°C...
  • Seite 26 Die Selektivität des oben genannten Messverfahrens beruht auf der großen Suszeptibilität des Sauerstoffes gegenüber anderen Gasen (s. Tabelle). Die folgenden Beispiele sollen exemplarisch zeigen, wie Querempfindlichkeiten bei der Null- punktkalibrierung berücksichtigt werden können. Beispiel 1: Bestimmung des Rest-Sauerstoffgehaltes in einer 100%-igen Kohlendioxid ) Schutzgasatmosphäre bei 20°C Aus der Tabelle für die Querempfindlichkeiten ist für CO bei 20°C ein Wert von -0,27 abzulesen.
  • Seite 27 Der Korrekturfaktor errechnet sich:  Korrekturfaktor (100 – O -Konzentration) Es ergibt sich somit folgender Korrekturfaktor :  = 1,0526 (100 – 5) Für das Gasgemisch errechnet sich so in guter Näherung die korrigierte Summenquerempfind- lichkeit: 1,0526 x -0,1123 Vol.% = -0,1182 Vol.% Die korrigierte Summenquerempfindlichkeit mit Vorzeichenwechsel kann nun zur Korrektur bei der Nullpunktkalibrierung verwendet werden.

  • Seite 28: Außerbetriebnahme

    Für das Gasgemisch Aus Beispiel 2 errechnet sich so in guter Näherung die korrigierte Summe n- querempfindlichkeit für 20,93 Vol% Sauerstoff: 0,7907 x -0,1182 Vol.% = -0,0935 Vol.% Die korrigierte Summenquerempfindlichkeit mit Vorzeichenwechsel kann nun zur Korrektur bei der Endpunktkalibrierung verwendet werden. In diesem Beispiel wäre der Endpunkt in guter N ä- herung auf 20,93 Vol.% + 0,0935 Vol.% = 21,02 Vol.% zu justieren.

  • Seite 29: Ausbau Der Messzelle

    Die vorgeschalteten erforderlichen Komponenten der Messgasaufbereitung sind gemäß den en t- sprechenden Betriebsanleitungen zu warten. Die Kalibrierung von Nullpunkt und Messbereichsendwert ist mit den entsprechenden Prüfgasen gemäß Anleitung durchzuführen. Empfohlenes Kalibrierintervall bei Standardanwendungen: 1 x wöchentlich. 20.1 AUSBAU DER MESSZELLE Bei einem Ausbau der Messzelle ist folgende Vorgehensweise empfehlenswert: Gefährliche Spannung.
  • Seite 30 Abbildung 9 Transmittereinheit  Elektrische Anschlüsse Messzelle  Heizmatte  Gas-Ausgang Messzelle  Transmitter-Platine  Gas-Eingang Messzelle  Temperatursicherung (Abschaltung bei 72  Fixierschraube für Messzelle  Temperatur-Sensor  Braunes und gelbes Kabel an den Terminals 1 (siehe Abb. 9), auf der Rückseite der Messzelle auslöten;...

  • Seite 31: Mechanische Nullpunktjustierung

    Minimal unterschiedliche Stellungen der Hanteln in den Messzellen erfordern beim Einbau einer neuen Zelle unbedingt eine mechanische Nullpunktjustierung. Dazu kann das PMA30 Gehäuse geöffnet bleiben;  Erdkabel (grün-gelb) der Transmittereinheit befestigen;  18-polige Flachbandleitung zum Transmitter aufstecken;  die 2-, 3- und 4-poligen grünen Steckverbindungen auf die Haupt-Platine aufstecken; ...

  • Seite 32: Abbildung 10 Schematischer Aufbau Der Transmittereinheit

    Abbildung 10 Schematischer Aufbau der Transmittereinheit 1 IR LED 5 Heizmatte 2 Temperaturabschaltung (72°C) 6 Justierschraube Fotozelle 3 Messgas-Vorwärmleitungsschlange 7 Messzelle 4 Fixierschraube Fotozelle 8 Fotozelle  Gehäuse des Analysators öffnen;  Isolierkappe vorsichtig von Transmittereinheit entfernen, jetzt werden alle Schrauben der Fotozellen-Halterung sichtbar (siehe Abb.

  • Seite 33: Fehlersuche

    FEHLERSUCHE Störung Eventl. Ursachen Aktion/Kontrollen Keine Anzeige Keine Netzspannung Netzspannung gemäß Typenschildangabe kontrollie- ren. Kontrollieren, ob Netzkabel richtig angeschlos- sen ist. Feinsicherungen im Kaltgeräteeinbaustecker prüfen. Feinsicherungen F1,F2 (TR5) auf der Hauptplatine (neben dem Transformator) prüfen. Kein Messgas- Nadelventil am Strömungs- Nadelventil einstellen / prüfen.

  • Seite 34: Ersatzteilliste

    ERSATZTEILLISTE Der Verschleiß- und Ersatzteilbedarf ist von den spezifischen Betriebsgegebenheiten abhängig. Die Mengenempfehlungen für Verschleiß- und empfohlene Ersatzteile beruhen auf Erfahrungs- werten und sind unverbindlich. Sauerstoffanalysator PMA 30.. (V) Verschleißteile (E) empfohlene Ersatzteile (T) Ersatzteile Empfohlene Stückzahl bei Betrieb [Jahren] Artikel-Nr.
  • Seite 35 Sicherheitshandbuch nach SIL Das bezeichnete Produkt stimmt mit den folgenden europäischen bzw. internationalen Normen zur Funktionalen Sicherheit überein: DIN EN 61508 Teile 1 – 7 (2011) [entspricht IEC 61508 : 2010] Betrachtete Geräte Betrachtet wurde der PMA 30 mit Artikelnummer 03A2001 / 03A2001a (PMA30A/D), 03A2005 / 03A2005a...
  • Seite 36 Es wurden die folgenden Kenngrößen für den einkanaligen und zweikanaligen Einsatz des Sa u- erstoffanalysators PMA 30 bestimmt. Redundant 1oo2 Redundant 1oo2 Einkanalig 1oo1 Einkanalig 1oo1 Sicherheitsfunktion Messung der Sauerstoffkonzentration Messung der Sauerstoffkonzentration Gefährlicher Fehler Sauerstoffsignal ist zu klein Sauerstoffsignal ist zu groß Messbereich je nach Messaufgabe je nach Messaufgabe...
  • Seite 37 Die Wartungsintervalle müssen bei der Überwachung von Inertisierungsprozessen gemäß Mer k- blatt BGI 518 des Hauptverbandes der Berufsgenossenschaften (= Merkblatt T 023 der BG- Chemie) Ausgabe 07/2009 festgelegt werden. Bei anderen Applikationen ist das Merkb latt BGI 836 des Hauptverbandes der Berufsgenossenschaften (= Merkblatt T 021 der BG-Chemie) Aus- gabe 07/2009 anzuwenden.

  • Seite 38: Abbildung 11 Schaltplan Pma30 Mainboard

    Abbildung 11 Schaltplan PMA30 Mainboard Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie 9-3.10-MD...

  • Seite 39: Abbildung 12 Bestückung Pma30 Mainboard

    B3 LED Alarm Kurzschluss B12 Durchflussalarm max. B2 Koppelsignalsignal B6 Messbereichswahlschalter B5 Messbereichsunterschreitung B11 Messbereichsüberschreitung B10 +15V Power Alarm B9 -15V Power Alarm B8 Übertemperaturalarm B7 Durchflussalarm min. B4 LED Alarm offen P14 Temperaturalarm P12 Messbereichsüberschreitung Alarm Sollwert P13 5V Referenz O2-Signal 0-10V Bereich P11 Offset 1 Messbereichsschalter P10 Span Analoganzeige Offset 2 Messbereichsschalter...

  • Seite 40: Anschlüsse

    PMA30 Mainboard Anschlüsse Testpunkte Netz Ein TP1 O in 2. OP. Stufe 0-5V Temperatursicherung TP2 Temperaturalarm Sollwert Temperatursensor TP3 GND Heizung TP4 Temperaturistwert Strom-, Spannungs-, Statussignal TP5 O in 1. OP. Stufe Messbereichswahl, Anzeige, Kompensation TP6 GND Transmitter TP7 GND X-Flow Durchflusssensor TP8 O Messbereichsverstärker 0-10V...

  • Seite 41: Abbildung 13 Schaltplan Pma30 Frontboard

    PMA30 Frontboard Anschlüsse Testpunkte SV1: to Extensionboard None SV2: to Mainboard to digital Display Jumper Einstellung JP1: Signal to dig. Display 2,3: compensated 1,2: uncompensated Abbildung 13 Schaltplan PMA30 Frontboard 9-3.10-MD Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie...

  • Seite 42: Abbildung 14 Bestückung Pma30 Frontboard

    Abbildung 14 Bestückung PMA30 Frontboard Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie 9-3.10-MD...

  • Seite 43: Abbildung 15 Schaltplan Pma30 Extensionboard

    Abbildung 15 Schaltplan PMA30 Extensionboard 9-3.10-MD Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie...

  • Seite 44: Abbildung 16 Bestückung Pma30 Extensionboard

    S1 Nullpunktunterdrückung (zehner: _X%) S2 Nullpunktunterdrückung (einer: X_%) P1 Bereich Nullpunktunterdrückung P2 Offset Nullpunktunterdrückung P3 Offset 0-5V unterdrückte Kompensation P4 Bereich 0-5V unterdrückte Kompensation P5 Bereich 0-5V kompensiert P6 Nullpunkt 0-5V kompensiert P7 Nullpunkt 0-10V kompensiert P8 Bereich 0-10V kompensiert P9 5V ref.

  • Seite 45: Abbildung 17 Anschlussbelegung Für Wandaufbaugehäuse

    Abbildung 17 Anschlussbelegung für Wandaufbaugehäuse 9-3.10-MD Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie...

  • Seite 46: Abbildung 18 Pma 30 Im Wandaufbaugehäuse

    Abbildung 18 PMA 30 im Wandaufbaugehäuse Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie 9-3.10-MD...
  • Seite 47 9-3.10-MD Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie...
  • Seite 48 Gasentnahme- und Gasaufbereitungstechnologie 9-3.10-MD...

Diese Anleitung auch für:

Pma 30a/d