Für Verbesserungsvorschläge sind wir dankbar. Technische Änderungen bleiben vorbehalten. MILLTRONICS®ist eine eingetragene Marke der Siemens Milltronics Process Instruments Inc. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich bitte an SMPI Technical Publications unter: Technical Publications Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
...................................... Handhabung der Elektroden .......................7 Eigenschaften..........................8 Allgemeines zum Design......................8 Mercap Konfigurationen ......................9 Beispiele Prozessanschluss und Dichtungen für Mercap Füllstandmesssysteme...10 Ausführung Trennschichtenmessung (Mercap MCP 02) ..........15 Flansche............................17 Flanschstandards.........................17 Applikationsbeispiele ........................19 Durchflusselektrode ........ Durchflusselektrode .....................................
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Anhang C: Zulassungen Anhang C: Zulassungen .............................................. CE Zertifikat............................56 Zertifikate und Zulassungen......................57 Kontrollzeichnung FM/CSA Zulassung Mercap ..............58 Index ........ Index .................................................... 59 59 59 59 Index Index ..............
Einleitung Das in dieser Anleitung beschriebene Mercap System ist ein leistungsstarkes Füllstandmessgerät. Es umfasst eine fortschrittliche und dennoch einfach einzustellende Elektronik (MST9500), sowie eine Messelektrode und Prozessdichtung (verschiedene Konfigurationen möglich). Die Elektrode setzt sich aus dem Messteil und dem Active Shield zusammen.
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µSec micro Seconds 0.000001 Sekunden Upper Sensor Limit Oberer Grenzwert, darüber ist der Messwert falsch HART Communication Foundation, Austin, Texas, USA Seite 4 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
• min. 9.5 Vdc bei 22 mA Ausgangsstrom (mA): 3.6 – 22 / 22 - 3.6 (2-Leiter Stromschleife) Smart Kommunikation: Gemäß HART Communication Foundation (HCF) Temperaturbereich (°C/°F): -40°/-40° bis 85°/185° (ATEX–Explosionssicher: -20°/-4° bis 60º/140º) 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 5...
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Stellung 2: 20 mA Messwert (eingestellt) Stellung 3: Bereich von 3.8 bis 20.5 mA mit einem Handbediengerät vor Ort Stellung 4: Funktionstest • Zulassungen: Cenelec, FM/CSA (IS), FM (Ex-geschützt), CE, ATEX HART Kommunikation in allen Schalterstellungen Seite 6 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Bei der Konfiguration des Geräts entsprechend Ihrer Applikation können Sie sich auf die untenstehenden Beispiele stützen. Die Mercap Elektroden sind in mehreren Ausführungen erhältlich und erfüllen damit unterschiedliche Anforderungen bezüglich Montage, chemischer Beständigkeit, Temperatur, Druck und Dielektrizitätskonstante. Für die meisten Anwendungen ist ein einfacher Gewindeanschluss ausreichend.
Eigenschaften Folgende Eigenschaften beziehen sich auf die allgemeinen Anschlusskonfigurationen: • Die Standardelektrode von Mercap ist eine isolierte Elektrode zum Einsatz in Applikationen mit leitfähigen oder nicht leitfähigen Flüssigkeiten. • Alle Elektroden setzen sich aus einem isolierten Bereich ("Active Shield") und einem Messbereich zusammen.
Mercap Konfigurationen Mercap ist ein vielseitiges Füllstandmessgerät. Unter Beachtung folgender Punkte kann er gezielt an Ihre Applikation angepasst werden: Prozessanschlüsse Mercap ist für jeden Standardprozessanschluss geeignet. Für besondere Anforderungen können Spezialversionen angefertigt werden. Es sind verschiedene Gewinde- und Flanschgrößen erhältlich.
Mercap Systems erhältlich sind. Hinweis: Alle Maße sind in Millimetern/Inch angegeben. Standardausführung Füllstandmessung (Mercap MCP01) Gängigste Ausführung des Mercap, erhältlich mit folgenden Merkmalen: • Gewindeflansch, geschweißter Flansch und kompakter Flansch. • Prozessdichtungen der Serien S, D, SD, DD und HP.
∅9 (0.35") 125 (4.9") Straffgewicht schwankend Abmessung unterschiedlich Merkmale der MCP01 S-Serie mit Gewinde • einfache Prozessdichtung • geeignet für die meisten Applikationen zur Füllstand-, Trennschichtenmessung oder Grenzstanderfassung • beständig gegen hohe Temperaturen und Druck 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 11...
∅24 (0.94") ∅16 (0.63”) oder ∅24 (0.94") Merkmale der MCP01 S-Serie mit Flansch • einfache Prozessdichtung • geeignet für die meisten Applikationen zur Füllstand-, Trennschichtenmessung oder Grenzstanderfassung • beständig gegen hohe Temperaturen und Druck Seite 12 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Sicherheit (z. B. Phenol, (Sondenisolierung) oder PTFE Phosgenapplikationen, usw.) • (Flanschunterkante) alle produktberührten Teile aus PFA • gemäß NACE Anforderungen (Sondenisolierung) oder PTFE (Flanschunterkante) • gemäß NACE Anforderungen • geeignet für turbulente und toxische Anwendungen (Chemie) 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 13...
Ausführung Trennschichtenmessung (Mercap MCP 02) Diese Ausführung wurde speziell für Trennschichtenmessungen konzipiert, bei denen das Active Shield sehr lang sein muss (bis zu 35 Meter). Diese Applikationsart wird häufig in großen Öllagertanks vorgefunden. Am Boden solcher Tanks befindet sich konstant eine Schicht Wasser, auf der das Öl schwimmt.
Sanitärausführung Füllstandmessung (Mercap MCP 03) Die Sanitärausführung umfasst Ausführungen mit Gewinde und Tri-Clamp zum Einsatz in der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie. MCP03: Sanitärausführungen Sanitär Gewindeanschluss Sanitär Tri-Clamp ∅160 (6.3") Elektronik- gehäuse 118 (4.65") Dichtung Dichtung IDF Mutter Tri-Clamp- anschluss Active Shield...
Flansche øL øK (n Löcher) øD Flanschstandards Hinweis: • Alle Größen: mm • Ein (1) Inch: ^ 25.4mm • Details: Siehe Zeichnungen, technische Daten und Details der Messsonden 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 17...
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Temperatur / Druck Kurve Mercap Füllstandsonde Wenn die Temperatur hier 75°C (167°F) erreicht, muss der maximale Druck herabgesetzt werden. Bei einer Temperatur von 200°C (392°F) ist der maximale Druck auf 50 bar (725 psi) begrenzt. Diese Kurve gilt nur für Wasser. Bei aggressiven Chemikalien erhält man wesentlich steilere Kurven.
Der Kapazitätswert für 0% bis 100% steigt demnach von 12,7 auf 25,4 pF an. Nach der Kalibrierung gilt: 12.7 pF ≅ 0% ≅ 4 mA oder 20 mA 25.4 pF ≅ 100% ≅ 20 mA oder 4 mA 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 19...
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Kapazität zwischen 16.6 pF und 33.2 pF. 6" (0.5ft) Kalibrierung: 16.6 pF ≅ 0% ≅ 4 mA oder 20 mA L = 54" 33.2 pF ≅ 100% 20 mA oder 4 mA (4.5ft) d = 0.63" 60" (5.0ft) Seite 20 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Durchflusselektrode Die Durchflusselektroden des Mercap bieten vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in Rohrsystemen mit Flüssigkeiten: • Qualitätsmessung • Trennschichtenmessung und -erfassung • Detektion des Vorhandenseins von Material Die Messung erfolgt, ohne ein Hindernis in die Produktreihe einzuführen. Mit der Kapazität werden die physikalischen Eigenschaften des Produkts bestimmt. In gemischten Flüssigkeiten kann die Durchflusselektrode das Mischungsverhältnis (z.
Angaben zu Flanschabmessungen und Druckwerten finden Sie in der Tabelle auf Seite 25. ø 160mm (6.3") Elektronik- gehäuse ø 120mm (4.2") Elektroden- gehäuse øD +155mm (6.1") PTFE Schraubenloch Isolierung Flansch- anschluss 100mm øX (3.9") øY Seite 22 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Schwingungen und Feuchtigkeit geschützt. Der maximale Messbereich der MST9500 entspricht 3300 pF (1pF ≅ 10 Die Elektrode ist über ein Mini-Koaxialkabel angeschlossen. Der Gewindeanschluss ermöglicht die Erdung des Behälters / Messschachts. Hinweis: Dieser Erdanschluss muss am Behälter und/oder am Messschacht erfolgen. Seite 24 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Hinweis: Durch Beschädigung oder Abnehmen des Aufklebers wird die Garantie der MST9500 ungültig. Das Elektronikgehäuse (von Milltronics geliefert) ist in den meisten Fällen aus Metall. Es garantiert eine zuverlässige Funktionsweise in Umgebungen mit Staub, Feuchtigkeit und Hochfrequenzeinflüssen. Die Elektronik arbeitet in einem Temperaturbereich von –40°C bis 85°C. Deshalb werden normalerweise keine Schutzvorrichtungen, wie z.
Kabel zwischen 1 und 3 km. Bei Ex Berechnungen zählt nur die Kabelkapazität auf der Seite der Barriere zur Elektronik hin. Um die Dämpfung zu berechnen, muss auch die Kabelkapazität auf der anderen Seite der Barriere berücksichtigt werden. Seite 26 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Die MST9500 besitzt drei Klemmen. Zwei dieser Klemmen dienen dem Anschluss der Stromschleife. Dieser Anschluss ist gegen Verpolung geschützt. Die dritte Klemme erlaubt die ∗ GP = Allgemeine Verwendung IS = Eigensicher XP = Ex-Schutz 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 27...
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3,6 oder 22 mA umgewandelt. Zu signalisierende Stromwerte von digitalen Transmittern Messwert (M) Fehler- mA Fehler- mA Wert (F) Wert (F) Stromwerte für Signalerfassung Fehler- mA Fehler- mA Messwert (M) Wert (F) Wert (F) F:=0 F:=1 F:=1 Seite 28 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Grenzen von USL und LSL liegen müssen, können im gesamten Messbereich beliebig programmiert werden. • Erkennung eines Kabelbruchs. Bei einer Unterbrechung beträgt die Kapazität bis zu 0,5 pF und liegt damit unter dem eingestellten LSL Wert. 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 29...
Bei Metallbehältern ist eine normale Erdung möglich (und auch üblich). In diesem Fall kann die MST9500 wie in der Erdungsöse Abbildung gezeigt angeschlossen werden. Bei Verwendung eines Messschachts ist die korrekte Erdung der Metallteile besonders wichtig. Metall Seite 30 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
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Messschacht oder leitfähiges Medium mit geeigneter Erdung verwendet werden. Die MST9500 kann in diesem Fall wie in der Abbildung gezeigt angeschlossen werden. Die Metallteile des Messschachts sind korrekt zu erden. Messschacht Kunststoff 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 31...
Bei Ex Applikationen mit Leitsystemen, die in der positiven Leitung messen, und mit einer negativen Leitung, die geerdet werden kann, genügt eine wie in Beispiel 2 gezeigte Barriere. Beispiel 2 Stahl Barriere: 9002/01-280-110-00 (oder Gleichwertiges) Seite 32 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
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Installation an kathodengeschützten Behältern (siehe Beispiel 4) nicht immer direkt Beispiel 4 Stahl Barriere: 9002/13-280-110-00 (oder Gleichwertiges) Behältererde Im Falle von Ex Applikationen mit Leitsystemen, die galvanisch getrennte Eingänge besitzen, können beide Barrieretypen verwendet werden. Siehe Beispiele 2 und 5. 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 33...
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Beispiel 5 Stahl Barriere: 9001/01-280-110-10 (oder Gleichwertiges) Wird in einer Ex-Anwendung ein Ex zugelassenes Versorgungsgerät eingesetzt, so werden die Barrieren nicht verwendet und die Erdung ist optional. Seite 34 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Der neue Wert wird nur akzeptiert, wenn die Differenz des Kapazitäts- wertes von 4 mA und 20 mA größer als der minimale Bereichswert (3.3 pF) ist. Der 4 und/oder 20 mA Wert kann bei Normalbetrieb jederzeit eingestellt werden. 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 35...
Exit (zurück zu 'Apply values') Auswahl: 20 mA Das Material auf den Füllstand bringen, der dem Wert 20 mA entspricht. Auswahl: Read new value Auswahl: Set as 20 mA level Der Vollpunkt (20 mA) ist nun eingestellt. Seite 36 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
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Anhand dieser berechneten Werte kann die Einstellung der MST9500 wie in Beispiel 2 Beispiel 2 Beispiel 2 Beispiel 2 beschrieben durchgeführt werden. Je genauer die Messung der Werte am Null- und Vollpunkt, desto genauer das Endergebnis. 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 37...
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(144) Reset recorded PV min./max values back bis PV (145) Show recorded PV min./max. values (146) Set ratio for Span (147) Read ratio for Span (148) Set ratio for Zero (149) Read ratio for Zero Seite 38 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Testergebnis kann über HART abgefragt werden. Kontrollen Die MST9500 wurde aus hochwertigen Bauteilen hergestellt, die eine lange Lebensdauer der Elektronik gewährleisten. Das Gerät verfügt über umfassende Diagnosefunktionen. Eine regelmäßige Wartung der MST9500 ist empfehlenswert. 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 39...
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Alarm (3,6 oder 22 mA) bei Herausziehen des Koaxialsteckers? (Wenn ja, wieder einstecken). über HART Geht Messwert bei Herausziehen des Koaxialsteckers auf 0 pF (± 0,15 pF sind erlaubt)? Falls ja, den Ausgangsstrom auf 4 bzw. 20 mA schalten und den Schleifenstrom überprüfen. Seite 40 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Read Primary Variable Sensor Information Read Primary Variable Output Information Read Final Assembly Number Konformitätsklasse 3 Konformitätsklasse 3 Konformitätsklasse 3 Konformitätsklasse 3 Read Dynamic Variables and P.V. Current Universell Read Additional Transmitter Status Basisbefehl 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 41...
Read S.V. Units and Range Values Reset recorded PV min./max values back bis PV Show recorded PV min./max. values Set ratio for Span Read ratio for Span Set ratio for Zero Read ratio for Zero Seite 42 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Device revisions menu Upper range value Lower range value A0 analog value A0 alarm code Write protect Manufacturer ID Device ID Descriptor Message Date Universal revision Transmitter revision Software revision Polling address Request preambles 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 43...
Die MST9500 dämpft nur das Analogausgangssignal. Fester Algorithmus. Datenaufzeichnung nicht flüchtiger Speicher Im Merkbyte des Befehls Nr. 0, der im Dokument "Universal Command Specification" aufgeführt ist, wird Bit Nr. 1 (Befehl Nr. 39, EEPROM Steuerung erforderlich) auf 0 gesetzt. Seite 44 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Die MST9500 Elektronik führt eine Teilmenge der Basisbefehle aus, die im Basisbefehlssatz aufgeführt sind. Dieser Abschnitt enthält Erläuterungen zu bestimmten Befehlen. Befehl Nr. 35 Write Primary Variable Range Values Die Codes der Messwert-Bereichseinheiten (PV Range Unit Codes) akzeptieren nur Einheiten in pF. 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 45...
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Test aktiviert (manuell oder Befehl Nr. 48 gestartet) Bit Nr. 7 Test nicht erfolgreich (manuell oder Befehl Nr. 48 gestartet) Durch (*) wird ein Device Malfunction (Geräte-Betriebsfehlers) eingestellt. Bytes Nr. 2, 3, 4, 5, 14 bis 24 sind undefiniert. Seite 46 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Einstellung des niedrigsten LRV/URV Wertes gleich dem tatsächlichen Wert der Primärvariablen. Dieser ermöglicht eine Kompensation von Abweichungen der Werte LRV (0-100%) oder URV (100-0%) aufgrund von Materialablagerungen auf dem Sensor. Anfrage Datenbytes Keine Antwort Datenbytes Keine 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 47...
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Sensor Limit Sensor Limit Datenbyte Nr. 0 Sensor Limits Units Code, 8-bit Ganzzahl ohne Vorzeichen, muss dem Wert 153 (pF) entsprechen Datenbyte Nr.1-4 Sensor Upper Limit Value, IEE754 Datenbyte Nr.5-8 Sensor Lower Limit Value, IEE754 Seite 48 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
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Nr. 6 Nr. 7 Nr. 8 S.V. S.V. Lower Lower Range Range Datenbyte Nr. 0 S.V. Units Code, 8-bit vorzeichenlose Ganzzahl. Datenbyte Nr.1-4 S.V. Upper Range Value, IEE754 Datenbyte Nr.5-8 S.V. Lower Range Value, IEE754 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 49...
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Nr. 6 Nr. 7 Nr. 8 S.V. S.V. Lower Lower Range Range Datenbyte Nr. 0 S.V. Units Code, 8-bit vorzeichenlose Ganzzahl. Datenbyte Nr.1-4 S.V. Upper Range Value, IEE754 Datenbyte Nr.5-8 S.V. Lower Range Value, IEE754 Seite 50 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
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Nr. 6 Nr. 7 Nr. 8 Min. Recorded Min. Recorded Value Value Datenbyte Nr. 0 P.V. Units Code, 8-bit vorzeichenlose Ganzzahl Datenbyte Nr.1-4 P.V Max. Recorded Value, IEE754 Datenbyte Nr.5-8 P.V Min. Recorded Value, IEE754 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 51...
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Dieser Befehl stellt den Korrekturwert des Nullpunkts ein. 'Autocal' Funktion. Anfrage Datenbytes Datenbyte Nr. 0 Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Zero Zero Corr. Level Corr. Level Setting Setting Datenbyte Nr.0-3 Zero Corr. Level Setting, IEE754 Seite 52 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
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Dieser Befehl sendet den Korrekturwert des Nullpunkts zurück. 'Autocal' Funktion. Anfrage Datenbytes Keine Rücksenden Datenbytes Datenbyte Nr. 0 Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Zero Zero Corr. Level Corr. Level Setting Setting Datenbyte Nr.0-3 Zero Corr. Level Setting, IEE754 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 53...
Bereich 0 - 100 % Bereich 0 - 100 % Strom in mA Strom in mA Bereich 100 - 0 % Bereich 100 - 0 % 10.4 11.2 12.0 12.8 13.6 14.4 15.2 16.0 16.8 17.6 18.4 19.2 20.0 Seite 54 MERCAP–INSTRUCTION MANUAL 7ML19981CM31.1...
Versorgungsspannung (Vdc) Tabelle C Spannungsverlust / mA für Transmitterbetrieb Spannungsverlust über 250 Ohm Messwiderstand Spannungsverlust über 280 Ohm in der Barriere Spannungsverlust über Sperrdiode in der Barriere Rand c.q Spannungsverlust über Gerätekabel Betriebsspannung MST9500 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 55...
Anhang C: Zulassungen CE Zertifikat SCHRIFTLICHE KONFORMITÄTSERKLÄRUNG Siemens Milltronics Process Instruments B.V. Erklärung der Erklärung der Erklärung der Erklärung der Nikkelstraat 10 - 4823 AB BREDA - Niederlande Wir erklären hiermit auf eigene Verantwortung, dass das Wir erklären hiermit auf eigene Verantwortung, dass das Wir erklären hiermit auf eigene Verantwortung, dass das...
Bereiche 0 0 0 0 bis 3,6 mA 3,6 mA und 21 mA 21 mA oder mehr. 3,6 mA 3,6 mA 21 mA 21 mA Die Auswahl einer der beiden Bereiche ist applikationsabhängig. Die MST9500 kann je nach Bedarf eingestellt werden. 7ML19981CM31.1 MERCAP– INSTRUCTION MANUAL Seite 57...