1. Einführung Der MCAL 4200 Multifunktionsprozesskalibrator ist ein batteriebetriebenes Handgerät, das elektrische und physikalische Parameter misst oder simuliert. Der Kalibrator hat folgende Funktionen und Eigenschaften: • Duale Anzeige: Die obere Anzeige dient zur Messung von Spannung, Strom und Druck. Die untere Anzeige kann zur Messung von Spannung, Strom, Druck, Widerstandstemperatur- fühler (RTDs), Thermoelemente, als Frequenz- und Widerstands- sowie Impulsgeber...
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Heiße Oberfläche (Verbrennungsgefahr) Dokumentation beachten (wichtige Informationen). Canadian Standards Association Für die Begriffe "Vorsicht!" und "Achtung" gelten folgende Definitionen". • "Vorsicht" verweist auf Bedingungen und Maßnahmen, die eine Gefahr für den Benutzer dar- stellen. • "Achtung" verweist auf Bedingungen und Maßnahmen, die das verwendete Instrument beschädigen können.
• Bei Reparaturen am Kalibrator nur die vorgeschriebenen Ersatzteile verwenden. • Um Fehlanzeigen zu vermeiden, die zu elektrischem Schlag oder Verletzungen führen könn- ten, die Batterie austauschen, sobald das Batteriesymbol angezeigt wird. • Um heftige Freisetzung von Druck in einem Drucksystem zu vermeiden, das Ventil abschalten und den Druck vorsichtig ablassen, bevor das Druckmodul an der Druckleitung angeschlossen wird.
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Tabelle 1: Eingangs- und Ausgangsklemmen Name Beschreibung 1, 2 Isolierte Mesßbuchsen für Eingangsklemmen zur Messung von Strom, Spannung und Strom (mA) Spannung und separater Stromschleifenversorgung TC-Eingang-/Ausgang Klemme zur Messung oder Simulation von Thermo- elementen Geeignet für gepolte Miniaturstecker für Thermoelemente mit flachen Inline-Kontakten mit einem Mittenabstand von 7,9 mm 4, 5 Simulation / Messung von...
Tabelle 2. Tastenfunktionen Name Funktion Funktionstasten F1, F2, F3 Zur Bedienung der Menüleiste am unteren Rand des Displays. Taste F1 dient zur Auswahl der Optionen im linken Fenster, Taste F2 zur Auswahl der Funktionen im mittleren Fenster und Taste F3 zur Auswahl der Funktionen im rechten Fenster.
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Tabelle 3: Anzeigefunktionen Name Beschreibung Primäre Parameter Legt fest, welcher Parameter gemessen oder simu- liert werden soll. Die verfügbaren Optionen für die obere Anzeige sind: VOLTS IN (Eingangsspannung), PRESSURE (Druck), mA IN (Eingangsstrom in mA) und mA LOOP (Stromschleifenversorgung). Die verfügbaren Optionen für die untere Anzeige sind: VOLTS (Spannung), TC (Thermoelement), RTD, FREQ (Frequenz), PULSE (Impuls), PRESSURE (Druck), mA und mA 2W SIM (Beschreibung).
2.2 Menüleiste Die Parameter der Anzeige werden über die Menüleiste gesteuert, welche sich am unteren Rand des LCD-Displays befindet. Die Funktionstasten (F1, F2 und F3) erlauben eine Navigation durch alle Ebenen und Optionen der Menüleiste. Die oberste Menüebene ist das Startmenü. Es kann jederzeit mit der Taste HOME wieder aufgerufen werden.
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Der Kontrast lässt sich mit den Pfeiltasten einstellen, die nach Auswahl der Option [CONTRAST] angezeigt werden. HINWEIS: Der MCAL 4200 erlaubt eine Kontrasteinstellung in einem breiten Bereich und ist daher auch bei extremen Temperaturen einsetzbar. In bestimmten Fällen führen große Kontraständerungen dazu, dass die Anzeige unter Normal- bedingungen nur noch schwer lesbar ist.
Wenn der Kalibrator im Modus RTD CUSTOM arbeitet, wird nach dem Hauptmenü das RTD-Menü für die benutzerdefinierte Konfiguration eingeblendet. Es stehen die Optionen [SET CUSTOM], [NEXT] und [DONE] zur Verfügung. Die Option [SET CUSTOM] dient zur Eingabe eines benutzerdefinierten [PRT] in den Kalibrator. Mit der Option [NEXT] wird das Kontrasthauptmenü...
3. Verwendung der Messmodi (untere Anzeige) 3.1 Messung von Spannung und Frequenz Die elektrischen Parameter Spannung und Frequenz können in der unteren Anzeige gemessen werden. Zur Messung die folgenden Schritte ausführen: 1. Im Hauptmenü auf die untere Anzeige [LOWER] umschalten. 2. Den gewünschten Messparameter auswählen. 3.
3.3 Messung der Temperatur 3.3-1 Verwendung von Thermoelementen Der Kalibrator unterstützt folgende Arten von Thermoelementen: B, C, E, J, K, L, N, R, S, T, U, BR und XK. Die typischen Eigenschaften all dieser Arten sind im Abschnitt Technische Daten beschrieben.
Hinweis: Zum Anschluss des Druckmoduls am Kalibrator muss der ecom-Druckmodulverbin- der Typ 700 mA erworben werden. Hinweis: Der MCAL 4200 ist kompatibel mit den Druckmodulen von BETA Calibrator. Das Zubehörmodul BPPA-100 wird für Druckmessungen benötigt. Hinweis: Eine Druckmessung erfolgt nicht, wenn in den Modulen eine Frequenz- oder...
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Hinweis: Bei Hochdruckmodulen sind technische Maßeinheiten, die normalerweise nur für niedrige Druckbereiche verwendet werden, wie inH O, cmH O usw., keine gültige Auswahl. Bei Auswahl einer dieser Maßeinheiten mit einem angeschlossenen Hochdruckmodul erscheint Vorsicht! Um Druckschläge in einem Drucksystem zu vermeiden, das Ventil absperren und den Druck vorsichtig entspannen, bevor das Druckmodul an der Druckleitung angeschlossen wird.
3.4-1 Zurücksetzen auf 0 mit Absolutdruckmodulen Zum Zurücksetzen auf 0 den Kalibrator so einstellen, dass er einen bekannten Druck misst, beispielsweise den barometrischen Druck. Zur Einstellung des Kalibrators wie folgt vorgehen: 1. Das Menü Druckrückstellung auf 0 aufrufen. 2. [ZERO ] auswählen.
Abb. 10. Anschluss für die Verwendung als Miliampersimulation 4.3-1 HART™-Widerstandsauswahl Der MCAL 4200 kann so konfiguriert werden, dass der 250 Ohm Widerstand für Hart™ kompa- tible Geräte im MCAL 4200 zugeschaltet wird. Wenn der interne Widerstand 250 Ohm im MCAL 4200 benutzt wird, braucht kein serieller Widerstand für die Kalibrierung der Hart™-Modelle...
HINWEIS: Bei Verwendung des internen 250 Ohm Widerstands reduziert sich der maximale Belastungswiderstand, um einen Strom von 20mA zu geben, von 1000Ω auf 750Ω. Aktivierungs- / Deaktivierungsvorgang 1. Die Batterieabdeckung entfernen und die beiden Schrauben an der Oberseite des Gehäuses lösen.
4.5 Geben von Spannnung Bei dieser Verwendung wie folgt vorgehen: 1. Die untere Anzeige im Hauptmenü auswählen. 2. Als Primärparameter die Option [VOLTS] auswählen. Zur Eingangs-/Ausgangsumschaltung umschalten und Ausgang [OUT] auswählen. 3. Die Leitungen an die Klemmen für Spannung Geben wie in Abbildung 12 anschließen. 4.
4.7 Verwendung als Impulsgeber Der Kalibrator kann eine Impulsfolge mit einer einstellbaren Anzahl von Impulsen einer gewünschten Frequenz erzeugen. Wird beispielsweise die Frequenz auf 60 Hz und die Anzahl der Impulse auf 60 eingestellt, würde der Kalibrator 1 Sekunde lang 60 Impulse erzeugen.
4.9 Simulation von Widerstand / RTDs Bei dieser Verwendung wie folgt vorgehen: 1. Über das Hauptmenü die untere Anzeige auswählen und dann als Primärparameter die Option [RTD] einstellen. 2. Die Eingangs-/Ausgangsumschaltung auf [IN] stellen und dann RTD-Sensor aus den Sensorarten auswählen. 3.
Hinweis: Der Kalibrator simuliert einen RTD-Sensor mit 2 Leitern. Zum Anschluss eines Sensors mit 3 oder 4 Leitern die verlängerbaren Prüfleitungen wie in Abbildung 15 verwenden. 4.9-1 Kundenspezifischer RTD Zur Verwendung als Vergleichsnormal und Messung mit Hilfe des Kalibrators kann eine benut- zerdefinierte Kurvenanpassung PRT eingegeben werden.
Abb. 17. Verbindung ohne separate Stromversorgung 5.2-1 HART™-Widerstandsauswahl Der MCAL 4200 kann so konfiguriert werden, dass der 250 Ohm Widerstand für die Konfiguration der Hart™-Geräte im MCAL 4200 verwendet wird. Wenn der interne 250 Ohm Widerstand genutzt wird, braucht kein serieller Widerstand für die Kalibrierung der Hart™- Modelle zugeschaltet zu werden.
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Hinweis: Der MCAL 4200 ist kompatibel mit den Druckmodulen von BETA Calibrator. Das Zubehörmodul BPPA-100 wird für Druckmessungen benötigt. Hinweis: Eine Druckmessung erfolgt nicht, wenn in den Modulen eine Frequenz- oder Impulszugmessung aktiviert ist. Vorsicht! Um Druckschläge in einem Drucksystem zu vermeiden, das Ventil absperren und den Druck vorsichtig ablassen, bevor das Druckmodul an der Druckleitung angeschlossen wird.
Hinweis: Bei Hochdruckmodulen sind technische Maßeinheiten, die normalerweise nur für niedrige Druckbereiche verwendet werden, wie inH O, cmH O usw., keine gültige Auswahl. Bei Auswahl einer dieser Maßeinheiten mit einem angeschlossenen Hochdruckmodul erscheint "—-". 6. Verwendung der oberen und unteren Anzeige für Test und Kalibrierung 6.1 Test eines Eingangs bzw. eines Anzeigegeräts Zum Test und zur Kalibrierung von Stelleinheiten, Aufzeichnungs- und Anzeigegeräten mit Hilfe der Geber-Funktionen, die folgenden Schritte ausführen: 1.
6.3 Kalibrierung eines Sensors Zur Kalibrierung eines Sensors werden beide Displays (oben und unten) verwendet; eine Anzeige für Messungen und die andere für die Geber-Funktion. Dieser Abschnitt behandelt alle Sensoren mit Ausnahme der Druckwandler. In diesem Beispiel wird ein Thermoelement verwendet.
6.4 Kalibrierung eines Druckwandlers Zur Kalibrierung eines Druckwandlers wie folgt vorgehen: 1. Im Hauptmenü die obere Anzeige auswählen und dann als Primärparameter Stromschleife [mA LOOP] auswählen. Wieder zum Hauptmenü wechseln. 2. Die untere Anzeige auswählen und als Primärparameter den Druck [PRESSURE] auswählen. 3.
7.1 Konfiguration der RS-232-Schnittstelle für die Fernsteuerung Hinweis: Das RS232-Schnittstellenkabel darf maximal 15 m lang sein, es sei denn, die an den Anschlusspunkten gemessene Lastkapazität liegt unter 2500 pF. Werte der seriellen Übertragungsparameter: 9600 Baud 8 Datenbits 1Stopbit keine Parität Xon/Xoff EOL-Zeichen (Zeilenende) oder CR (Zeilenumschaltung) oder beide Zur Konfiguration der Fernsteuerung des Kalibrators über Windows Hyper Terminal, welche an...
7.3 Verwendung von Befehlen 7.3-1 Befehlsarten Eine Übersicht über alle verfügbaren Befehle finden Sie im Abschnitt Fernsteuerbefehle. Der Kalibrator kann mit Abfragen und Befehlen gesteuert werden. Alle Befehle können entwe- der in Groß- oder in Kleinbuchstaben eingegeben werden. Die Befehle lassen sich in folgende Kategorien unterteilen: Kalibratorbefehle Diese Befehle werden nur vom Kalibrator verwendet.
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7.3-3 Antwortdatenarten Die vom Kalibrator zurückgegebenen Daten lassen sich in vier Arten unterteilen: Ganze Zahlen Bei den meisten Steuerungen und Computern sind dies Dezimalzahlen im Bereich von -32768 bis 32768. Zum Beispiel: * ESE 140; *ESE? liefert als Antwort 140 Gleitkommazahlen Zahlen mit bis zu 15 signifikanten Stellen und Exponenten.
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Ereignisstatusregister (ESR) Ein 2 Byte großes Register, in dem die niedrigeren Bits die Zustände des Kalibrators angeben. Der Status wird gelöscht, wenn das Register ausgelesen wird und die Stromversorgung resetet wird. Aktivierungsregister für Ergebnisstatus (ESE) Aktiviert und deaktiviert die Bits im ESR. Wird ein Bit auf 1 gesetzt, aktiviert es das entspre- chende Bit im ESR, wird es auf 0 gesetzt, deaktiviert es das entsprechende Bit.
Eingangspuffer Der Kalibrator speichert alle empfangenen Daten im Eingangspuffer. Der Puffer kann 250 Zeichen aufnehmen. Die Zeichen werden nach dem First-in/first-out Prinzip verarbeitet. 7.4 Fernsteuerbefehle und Fehlercodes In den folgenden Tabellen finden Sie alle Befehle und deren Beschreibungen, die vom Kalibrator akzeptiert werden.
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Tabelle 6: Kalibratorbefehle Befehl Beschreibung CAL_START Schaltet den Kalibrator in den Kalibriermodus. CJC_STATE Schaltet die Option CJC ein oder aus. CJC_STATE? Meldet den Status der Option CJC zurück. CPRT_COEFA Setzt den benutzerdefinierten RTD-Koeffizienten A. CPRT_COEFA? Meldet den benutzerdefinierten RTD-Koeffizienten A zurück. CPRT_COEFB Setzt den benutzerdefinierten RTD-Koeffizienten B.
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PRES_UNIT? Zeigt die Druckmaßeinheit für die obere und untere Anzeige an. PULSE_CNT Legt die Anzahl der Impulse für die Impulsfolge fest. PULSE_CNT? Liefert die Anzahl der Impulse im Impulszug zurück. REMOTE Schaltet den Kalibrator in den Fernsteuermodus. RTD_TYPE Setzt die RTD-Typen. RTD_TYPE? Meldet die RTD-Typen zurück.
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Tabelle 7: Parametereinheiten Einheiten Bedeutung Strom in Milliampere Spannung in Millivolt Spannung in Volt Frequenz in Zyklen pro Minute Frequenz in Hertz Frequenz in Kilohertz Widerstand in Ohm Temperatur in Grad Celsius Temperatur in Fahrenheit Druck in Psi InH2O4C Druck in Zoll Wassersäule bei 4 °C InH2O20C Druck in Zoll Wassersäule bei 20 °C CmH2O4C...
Unbekannten Befehl empfangen Ungültigen RTD oder TC-Parameterwert empfangen Pufferüberlauf am seriellen Eingang Zu viele Eingaben auf der Befehlszeile Pufferüberlauf am seriellen Ausgang Ausgang überlastet Kalibrator arbeitete nicht im Impulsfolgemodus, als der Befehl TRIG empfangen wurde. Es wurde ein ungültiger Befehl FREQ_TYPE empfangen. 7.5 Eingabe von Befehlen Befehle für den Kalibrator können in Groß- oder Kleinbuchstaben eingegeben werden.
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*OPC Aktiviert die Einstellung "Operation abgeschlossen" im Ereignisstatusregister ESR. Mit dieser Einstellung kann geprüft werden, ob Operationen nach ihrer Initialisierung abgeschlossen wur- den. Diese Operation kann beispielsweise mit dem Befehl TRIG verwendet werden. *OPC? Es wird der Zahlenwert 1 zurückgegeben, wenn alle Operationen fertig sind, und die Programmausführung wird gestoppt, bis alle Operationen fertig sind.
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CJC_STATE? Informiert, ob die Kaltstellenkompensation beim Betrieb von Thermoelementen ein- oder ausge- schaltet ist. Der Kalibrator liefert als Antwort OFF zurück, wenn CJC aus ist, und ON, wenn CJC aktiviert ist. CPRT_COEFA Mit diesem Befehl wird ein benutzerdefinierter RTD in den Kalibrator eingegeben. Der nach dem Befehl eingegebene Zahlenwert ist der erste Koeffizient des Polynoms für den benutzerde- finierten RTD.
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CPRT_MIN_T? Meldet den für die Mindesttemperatur eingegebenen Wert im Messbereich des benutzerdefi- nierten RTDs zurück. Der Kalibrator liefert die Zahlen immer in Exponentialschreibweise zurück. Das oben erwähnte Beispiel liefert folgenden Wert zurück: -2,600000E+ 02, CEL CPRT_MAX_T Definiert die Höchsttemperatur für den benutzerdefinierten RTD-Bereich. Der Temperaturwert muss mit CEL für Celsius und FAR für Fahrenheit eingegeben werden.
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Im Frequenzmodus wird der Kalibrator auf Ausgabe einer konstanten Schwingung (Frequenzgenerator) oder einer Impulsfolge gesetzt. Zum Setzen des Kalibrators auf konstante Schwingung nach dem Befehl CONT eingeben. Soll der Kalibrator als Impulsgenerator arbei- ten, nach dem Befehl PULSE eingeben. Zum Beispiel: Der Befehl FREQJTYPE CONT schaltet den Kalibrator in den Frequenzgeneratormodus FREQ OUT.
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Definiert das Ausgangssignal des Kalibrators. Mit diesem Befehl kann als Ausgangssignal Strom in mA, Spannung in Volt, Frequenz, Temperatur und Widerstand in Ohm ausge- geben werden. Als Frequenzausgangssignal wird mit dem Befehl FREQJTYPE entweder Frequenzgenerator oder Impulsgeber eingestellt. Wenn OUT eingegeben wird, wird der Kalibrator automatisch in den Modus Geben umgeschaltet.
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Zum Beispiel: RTD_TYPE PT385_10 definiert die RTD-Art als R385-10. RTD_TYPE? Meldet die Art des RTD-Sensors zurück. RTD_WIRE Gibt die Anzahl der Leiter für den Anschluss der zur Messung verwendeten RTD-Sensoren an. Der Kalibrator misst RTD-Sensoren mit 2, 3 und 4 Leitern. Nach dem Befehl 2W für 2-Leiter- Schaltung, 3W für 3-Leiter-Schaltung und 4W für 4-Leiter-Schaltung eingeben.
TRIG? Es wird TRIGGERED zurückgegeben, wenn die Impulsfolge gestartet ist, und UNTRIGGERED, wenn die Impulsfolge nicht gestartet ist. Liefert NONE zurück, wenn der Kalibrator nicht als Impulsgeber arbeitet. TSENS_TYPE Stellt die Temperatursensorart auf Thermoelement bzw. auf RTD-Sensor für Temperaturmessungen ein. Nach dem Befehl TC für Thermoelement bzw. RTD für RTD- Sensoren eingeben.
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Stromversorgung: 4 x Batterien (AA); Alkalibatterien oder optional Akkus Warnsymbol bei erschöpfter Batteriekapazität Serielle Anschlüsse Ja, ASCII CE - EMV EN50082-1 : 1992 und EN55022: 1994 Klasse B Sicherheit CSAC22.2 No. 1010,1: 1992 Tabelle 10: Gleichspannungsmessung / Gleichspannungsgeber Bereich Genauigkeit (% des Messwerts ±...
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Tabelle 13: Widerstandsmessung Bereich Genauigkeit (% des Messwerts ± digit) unterer Widerstandsbereich 0,00 Ω - 400.0 Ω 0,025 % ± 5 oberer Widerstandsbereich 401,0 Ω -4000,0 Ω 0,025% ± 5 Tabelle 14: Geben von Widerstand Bereich Erregerstrom Genauigkeit (% des Messwerts ±...
9.1 Austausch der Batterien Um Messfehler auszuschließen, die Batterien austauschen, sobald das Batteriesymbol erscheint. Wenn die Batteriekapazität zu gering ist, schaltet der MCAL 4200 automatisch ab, um einen Austritt von Elektrolyt zu vermeiden. Hinweis: Nur Alkalibatterien der Größe AA oder optional einen Akku verwenden.
9.3 Reparatur Bei Reparaturen gelten jeweils unterschiedliche nationale Bestimmungen und Richtlinien. Wir empfehlen daher die Reparatur bei der ecom instruments GmbH, Deutschland, da eine sicher- heitstechnische Überprüfung bei einer Reparatur erforderlich ist. 9.4 Garantie und Haftung Für dieses Produkt gewährt die ecom instruments GmbH laut den allgemeinen Geschäftsbe- dingungen eine Garantie von zwei Jahren auf Funktion und Material unter den angegebe- nen und zulässigen Betriebs- und Wartungsbedingungen.