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Siemens LDS 6 Betriebsanleitung
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Siemens LDS 6 Betriebsanleitung

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Betriebsanleitung Ausgabe 01/2008
LDS 6
In-situ Laser-Gasanalysatoren
Betriebsanleitung Sensor CD 6
gasanalyse
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Verwandte Anleitungen für Siemens LDS 6

Inhaltszusammenfassung für Siemens LDS 6

  • Seite 1 Betriebsanleitung Ausgabe 01/2008 LDS 6 In-situ Laser-Gasanalysatoren Betriebsanleitung Sensor CD 6 gasanalyse...

  • Seite 3: In-Situ Laser-Gasanalysatoren

    Einführung Vorbereitungen für die Montage Montagehinweise In-situ Laser-Gasanalysatoren Technische Information LDS 6 Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Ersatzteilliste Maßbilder Betriebsanleitung Anhang EGB – Richtlinien 01/2008 A5E01134371-02...

  • Seite 4: Sicherheitshinweise

    Das Gerät darf nur für die im Katalog und in der technischen Beschreibung vorgesehenen Einsatzfälle und nur in Verbindung mit von Siemens empfohlenen bzw. zugelassenen Fremdgeräten und -komponenten verwendet werden. Der einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.

  • Seite 5: Inhaltsverzeichnis

    Inhalt Einführung ..............................5 Einleitung ............................5 Vorbereitungen für die Montage ........................ 7 Flansche............................7 2.1.1 Anforderungen für die Flanschmontage ..................7 2.1.2 Montage der Flansche ........................8 2.1.3 Messung der Pfadlänge .......................10 Sensormontage-Anforderungen....................10 Hybridkabel und Loop-Kabel......................10 2.3.1 Anforderungen für die Kabelmontage..................10 2.3.2 Identifikation der Kabel ........................11 Checkliste.............................12 Montagehinweise.............................
  • Seite 6 Inhalt Anhang ..............................37 Aufbau des ATEX-Sensors ......................37 Spülung der optischen Prozessschnittstelle ................41 Gasflussberechnungen ....................... 45 Werkzeug-Sets..........................46 EGB – Richtlinien............................. 49 ESD (Elektrostatische Entladung)....................49 Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...

  • Seite 7: Einführung

    Einleitung Zweck Dieses Handbuch dient der Unterstützung des Betreibers bei der Montage, Wartung und Instandhaltung der Sensoren für den LDS 6-Laser-Gasanalysator. Dieses Handbuch beschreibt die Vorbereitungen, Montage und Wartung. Weiterhin werden die Umgebungsbedingungen und räumlichen Voraussetzungen spezifiziert. Korrekte Nutzung des Handbuches Alle Anweisungen in diesem Handbuch sind durch das links abgebildete Symbol gekennzeichnet.
  • Seite 8 Einführung 1.1 Einleitung Produktnamen Folgende Bezeichnungen sind eingetragene Produktnamen der Siemens AG: ● LDS 6 ● LDSComm Die restlichen Produktnamen in diesem Dokument können Produktnamen sein, deren Nutzung durch Dritte möglicherweise gegen die Rechte des Besitzers verstößt. Betriebsanleitung für Sensor CD 6...

  • Seite 9: Vorbereitungen Für Die Montage

    Vorbereitungen für die Montage Flansche 2.1.1 Anforderungen für die Flanschmontage Vor der Verwendung des Gasanalysators und der zugehörigen Sensoren muss ein Prozessflanschpaar am Messort montiert werden. Um eine leichte Montage und Instandhaltung zu ermöglichen, müssen die Flansche an einer sicheren und gut zugänglichen Stelle angebracht werden.

  • Seite 10: Montage Der Flansche

    2.1.2 Montage der Flansche Beim Anschweißen der Flanschrohre wird die Verwendung des Flansch- Ausrichtungszubehörs empfohlen. Das Flansch-Ausrichtungszubehör von Siemens enthält eine Lichtquelle, zwei Flansche, ein Zielwerkzeug sowie eine Batterie und ein Batterieladegerät für die Lichtquelle. Achten Sie darauf, dass genügend Platz für den Sensor vorhanden ist. Achten Sie insbesondere darauf, dass die leichte Montage und Demontage des Sensors möglich ist und...

  • Seite 11: Abweichung Der Flansch-Ausrichtung

    Vorbereitungen für die Montage 2.1 Flansche 5. Passen Sie den Winkel des Prozessflanschrohres an, bis der Lichtpunkt sich mittig über dem Fadenkreuz des Zielwerkzeugs befindet. 6. Schweißen Sie das ausgerichtete Flanschrohr dauerhaft in dieser Position fest. 7. Entfernen Sie die Lichtquelle und das Zielwerkzeug und wiederholen Sie das oben beschriebene Verfahren, bis das andere Rohr ebenfalls dauerhaft angeschweißt ist.

  • Seite 12: Messung Der Pfadlänge

    VORSICHT Entfernen Sie die Schutzhülle NICHT, solange das Kabel nicht montiert und anschlussfertig für die Verbindung mit dem System LDS 6 und den Sensoren ist. Entfernen Sie die Kunststoffschutzabdeckung NICHT, bis das Kabel in das System LDS 6/den Sensor geführt ist.

  • Seite 13: Identifikation Der Kabel

    Richtungen, A zu B und B zu A, getestet. Die Montagerichtung des Kabels spielt keine Rolle. Die Hybridkabel werden zwischen dem LDS 6 und dem Sender montiert. OXXX sind Hybridkabel, die ausschließlich in Sauerstoffsystemen gebraucht werden. Sie werden zwischen dem LDS 6 und dem Sender montiert.

  • Seite 14: Checkliste

    Vorbereitungen für die Montage 2.4 Checkliste Checkliste Kontrollieren Sie vor der Montage des LDS 6-Laser-Gasanalysators folgende Punkte und achten Sie auf vollständige Vorbereitung. ● Die Flansche müssen an die Ofen- oder Schlotwand geschweißt und korrekt von beiden Seiten ausgerichtet sein.

  • Seite 15: Montagehinweise

    Montagehinweise Montage Dieses Kapitel enthält Hinweise zur Montage der CD-6-Sensoren und der zugehörigen Kabel. Die folgende Abbildung zeigt den Aufbau der Zentraleinheit, der Sensoren und der Kabel des LDS-6-Systems. Bild 3-1 Aufbau einer Montage Die Sensormontage ist sehr einfach und kann vom Kunden durchgeführt werden. Hinweis Montieren Sie die Sensoren erst, wenn das Spülungsmedium verfügbar ist (für Sensoren, die gespült werden müssen).

  • Seite 16: Elektrische Anschlüsse

    Montagehinweise 3.2 Elektrische Anschlüsse Montage der Sensoren 1. Stellen Sie sicher, dass die Flansche gemäß den oben stehenden Anweisungen in diesem Handbuch korrekt montiert sind. 2. Montieren Sie die Sensoren (Sender und Empfänger) mit Dichtungen auf die Flansche und ziehen Sie die Schrauben über Kreuz fest. Elektrische Anschlüsse Montage des Senders Montieren Sie, entsprechend der Abbildung 3.2, das Hybridkabel und das Loop-Kabel am...

  • Seite 17: Ausrichtung

    Montagehinweise 3.3 Ausrichtung Bild 3-3 Verbindungen im Empfänger Ausrichtung Montieren Sie die Sensoren (Sender und Empfänger) mit Dichtungen auf die Flansche und ziehen Sie die Schrauben über Kreuz fest. Führen Sie folgende Schritte zur Ausrichtung der Sensoren durch: Richten Sie den anpassbaren Flansch grob so aus, dass die beiden Scheiben parallel sind. Empfängerseite Bild 3-4 Entfernen Sie das Empfängergehäuse...
  • Seite 18 Die Ausrichtungsplatte ist im mitgelieferten Ausrichtungszubehör, Bestell-Nr. A5E00253142, enthalten. Schalten Sie das Blinklicht ein und montieren Sie es auf der Ausrichtungsplatte. Verwenden Sie bei staubigen Umgebungen oder langen Pfadlängen eine stärkere Lichtquelle, z. B. eine 55-W-/12-V-Leuchte, die von Siemens als Option geliefert wird. Senderseite...
  • Seite 19 Montagehinweise 3.3 Ausrichtung Senderseite Bild 3-7 Ausrichtung des Senders Montieren Sie das Fadenkreuz und richten Sie den Sender mit den beiden Innensechskantschrauben aus, indem Sie diese festziehen und lösen, bis sich der Lichtpunkt mittig im inneren Fadenkreuzring befindet. Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...
  • Seite 20 Montagehinweise 3.3 Ausrichtung Senderseite Bild 3-8 Zentrieren des Lichtpunkts Der Lichtpunkt muss eine perfekte runde Form haben. Bei einem ovalen oder gestreuten Lichtpunkt ist es unter Umständen erforderlich, die geschweißten Flansche anzupassen oder Gegenstände, die den Lichtpfad blockieren können, zu entfernen. Senderseite Bild 3-9 Montage des Blinklichts am Sender...
  • Seite 21 Montagehinweise 3.3 Ausrichtung Empfängerseite Bild 3-10 Ausrichtung des Empfängers Entfernen Sie die Ausrichtungsplatte und montieren Sie den Empfänger wieder. Ziehen Sie die Schnellkupplung fest an. Entfernen Sie die Detektorplatine und setzen Sie das Fadenkreuz dafür ein. Richten Sie den Empfänger mit den beiden Innensechskantschrauben aus, indem Sie diese festziehen und lösen, bis sich der Lichtpunkt mittig über den Fadenkreuz befindet.

  • Seite 22: Hinweise Zu Atex

    4. Verbinden Sie das Hybridkabel mit dem Sender. Verbindung des Empfängers mit dem Sender Bei der ATEX-Version des LDS 6 ist der Empfänger mit einer speziellen ATEX-Elektronik und einem Überspannungsschutz vormontiert. Der grüne Phönixkontakt, welcher auf der Sensorplatine montiert ist, ist bereits mit einem roten Pluskabel mit 24 V und einem schwarzen Kabel für die Erde verbunden.

  • Seite 23: Spülung

    Gas wie Stickstoff zu reinigen. Jedes sauerstofffreie Gas kann dazu genutzt werden. Kommen explosive Gase zum Einsatz, muss der Ex-Sensor genutzt werden. Die Reinigung mit sauerstofffreiem Gas wird auch bei Wasserdampfmessungen empfohlen. Die Sensoren zur Sensorspülung von Siemens beinhalten ein Nadelventil und ein Kontrollventil (siehe Abbildung unten). Spülungsaufbau Montieren Sie die Spülungsleitungen wie folgt:...
  • Seite 24 Montagehinweise 3.5 Spülung Bild 3-11 Aufbau der Sensorspülung Hinweis Verwenden Sie bei der Nutzung eines Plastikrohres den stabilen Metalleinsatz. Siehe auch Spülung der optischen Prozessschnittstelle (Seite 41) Gasflussberechnungen (Seite 45) Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...

  • Seite 25: Technische Information

    Technische Information Das Hybridkabel Das Hybridkabel ist für sehr raue Umgebungen ausgelegt. Es besteht aus zwei optischen Glasfaserkabeln: Eins davon dient der Transmission des Laserlichts zum Messvolumen (Single-mode-Glasfaserkabel), das andere der Rücksendung des nachgewiesenen Signals (Multi-mode-Glasfaserkabel). Zur Energieversorgung der Sensorelektronik werden zwei verdrillte Stromkabel (24 VDC) verwendet.

  • Seite 26: Der Sensor Cd 6

    Technische Information 4.3 Der Sensor CD 6 Der Sensor CD 6 Der Durchlichtsensor CD 6 (siehe Abbildung unten) ist für In-situ-Messungen bestimmt. Er besteht aus einem Sender und einem Empfänger, die eine Einfachpfad-Messsituation erzeugen. Der Durchmesser des Strahls ist auf ca. 25 mm erweitert, um bessere Leistungen bei Anwendungen mit starker Staubbelastung (>...

  • Seite 27: Hochdruckflansch

    Technische Information 4.4 Hochdruckflansch umgewandelt wird. Dieses Signal wird verstärkt, in ein optisches Signal umgewandelt und zur Zentraleinheit zurückgeleitet. Zur Sensormontage ist ein Flansch mit den Abmessungen DN65/PN6 oder ANSI 4"/150 lbf erforderlich. Hochdruckflansch Bei einigen Anwendungen - z. B. AP, bei denen Sauerstoff bis zu 5 bar gemessen wird - ist ein Hochdruckfenster zum Dichtschließen des Prozesses erforderlich.

  • Seite 28: Der Ex-Sensor Cd 6 Ex

    Messvolumen. Die Linse im Empfänger fokussiert das einfallende Laserlicht auf den Detektor, wo es zu einem elektrischen Signal umgewandelt wird. Dieses Signal wird verstärkt, in ein optisches Signal umgewandelt und zur Zentraleinheit LDS 6 zurückgeleitet. Betriebsanleitung für Sensor CD 6...
  • Seite 29 Technische Information 4.6 Technische Spezifikationen Gegenstand Spezifikation Abmessungen, Sensorgehäuse Ø: 163 mm, D: 105 mm Abmessungen, Spülrohr L: 400, 800 oder 1200 mm, AD: 44 mm, ID: 40 mm. Länge bis 1.300 mm als Spezialanfertigung erhältlich. Gewicht 2 x 11 kg (24 lb) Spannungsversorgung In die Zentraleinheit integriert.

  • Seite 31: Ersatzteilliste

    Ersatzteilliste Ersatzteile Aufgrund eines größeren Upgrades gibt es zwei Versionen des CD 6. Drei Ersatzteile des CD 6 sind von der Änderung betroffen. Daher gibt es diese Ersatzteile in jeweils zwei verschiedenen Versionen. Die Ersatzteile der "Sensorelektronik" bestehen aus einem Detektor beziehungsweise einer Detektorleiterplatte (A5E00681433).

  • Seite 32: Ersatzteile Kabel

    Ersatzteilliste 5.1 Ersatzteile Ersatzteilliste Alle Ersatzteile haben eine eigene Bestellnummer. Die Bestellnummer A5E00338487 entspricht z. B. einem Fenstermodul, Quarz. Ersatzteile Kabel Produktbeschreibung Bestell-Nr. Standardhybridkabel LW 5 m in Gehäuse A5E00818626001 Standardhybridkabel LW 10 m in Gehäuse A5E00818626002 Standardhybridkabel LW 25 m in Gehäuse A5E00818626003 Standardhybridkabel LW 40 m in Gehäuse A5E00818626004...

  • Seite 33: Ersatzteile Sensorelektronik

    Fenstermodul, Quarz, ATEX CD 3002 A5E00338594 Roxtec-Dichtung für Sensor A5E00853911 Roxtec-Dichtung für ATEX-Gehäuse A5E00979661 Bitte beachten Sie, dass drei der Sensorelektronik-Ersatzteile für das LDS 6 versionsabhängig sind. (Die Leiterplatten sind davon nicht betroffen, aber die Detektorelektronik unterscheidet sich.) Ersatzteile Sensorelektronik Produktbeschreibung Bestell-Nr.

  • Seite 34: Reparatur/Upgrade

    Fehlers und seiner Ursache geschickt werden. Geben Sie bei der Bestellung der Ersatzteile die Seriennummer des Originalgerätes an. Die Seriennummer finden Sie auf dem Typenschild der Zentraleinheit. Sie finden die Adresse der verantwortlichen Reparaturabteilung, Kontakt, die Ersatzteilliste, etc. auf der Internetseite: http://www.siemens.com/automation/service&support oder http://www.automation.siemens.com/partner Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...

  • Seite 35: Maßbilder

    Bei Anwendungen mit DeNox-Motor ist zur Sensormontage ein speziell angefertigter Flansch sowie ein Spezial-Motorkeil (beide von Siemens erhältlich) erforderlich. Das Standardspülrohr von Siemens ist 400 mm lang (das Rohr ragt von der Flanschoberfläche 370 mm in den Prozess hinein). Optional sind außerdem 900-mm-Rohre und 1200-mm-Rohre erhältlich.
  • Seite 36 Maßbilder 6.1 Abmessungen Prozessflansch und Spülrohr 4 x Ø14 mm Bild 6-1 Abmessungen Flansch DN65/PN6. Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...
  • Seite 37 Maßbilder 6.1 Abmessungen Prozessflansch und Spülrohr 8 x Ø(for 5/8" bolt) Bild 6-2 Abmessungen Flansch ANSI4"/150 lbs. Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...

  • Seite 38: Sensor-Abmessungen

    Maßbilder 6.2 Sensor-Abmessungen Sensor-Abmessungen Ø163 Bild 6-3 Die Sensor-Abmessungen Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...

  • Seite 39: Anhang

    Anhang Aufbau des ATEX-Sensors Aufbau des ATEX-Sensors Dieser Anhang enthält Abbildungen, die den ATEX-Aufbau des Laser-Gasanalysators LDS 6 zeigen. Dieser Aufbau wird für Messungen in explosionsgefährdeten Umgebungen verwendet. Bild A-1 ATEX-Barriere Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...
  • Seite 40 Anhang A.1 Aufbau des ATEX-Sensors Bild A-2 ATEX-Sender Bild A-3 ATEX-Empfänger Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...
  • Seite 41 Anhang A.1 Aufbau des ATEX-Sensors Bild A-4 Aufbau des ATEX-Sensors Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...
  • Seite 42 Anhang A.1 Aufbau des ATEX-Sensors Bild A-5 Beschreibung des ATEX-Aufbaus Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...

  • Seite 43: Spülung Der Optischen Prozessschnittstelle

    Instrumentenluftspülung, allerdings ohne Nadelventil (durch das Nadelventil wird der Luftstrom auf maximal 120 l/min begrenzt). Dieser Spültyp ermöglicht einen Luftstrom von bis zu 500 l/min, bei einem Druck von 6 bar stromaufwärts. Siemens-Sensoren für die Spülung mit erhöhtem Instrumentenluftstrom sind mit einem Lüfteradapter ausgestattet (siehe Abbildung unten).
  • Seite 44 Standard-Instrumentenluftspülung ist nicht hoch genug, um Staubansammlungen in den Flanschrohren zu verhindern. Die Standard-Druckluftspülung von Siemens bietet einen Luftstrom von bis zu 850 l/min. Druckluftgebläse sind als Zubehör bei Siemens erhältlich. Die folgende Abbildung zeigt den Druckluftsensor mit Spülflansch.
  • Seite 45 (oder einem anderen sauerstofffreien Gas) erforderlich, um maximale Leistung zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil ist, dass die hohen Dampftemperaturen die Kondensation von Salz auf den optischen Oberflächen verhindern. Bei der Spülung mit Dampf müssen Siemens-Dampfspülungssensoren eingesetzt werden (Lüfteradapter im Lieferumfang dieser Sensoren enthalten). Bild A-9 Dampfspülung...
  • Seite 46 Oberflächen ist stets zu vermeiden. Bei Unsicherheiten bezüglich der Dampfqualität (Trockenheit des Dampfes) wird die Verwendung eines Kondensatabscheiders empfehlen. Dieser ist als Zubehör bei Siemens erhältlich. Es wird zudem empfohlen, die Dampfrohre zu isolieren und ein so kurzes Rohr wie möglich zu verwenden (platzieren Sie den Kondensatabscheider so nah wie möglich an den...

  • Seite 47: Gasflussberechnungen

    Anhang A.3 Gasflussberechnungen 3. Das Dampfsystem muss von dazu befugten Mitarbeitern montiert und zertifiziert werden. 4. Alle ungeschützten heißen Oberflächen müssen geschützt und ordnungsgemäß gekennzeichnet werden. Hinweis Ist die Dampfqualität zu schlecht, müssen die Dampfrohre isoliert oder der Dampf erhitzt werden.

  • Seite 48: Werkzeug-Sets

    Anhang A.4 Werkzeug-Sets Werkzeug-Sets Siemens stellt Werkzeug-Sets für die Montage, Wartung und Instandhaltung des Laser- Gasanalysators LDS 6 zur Verfügung. Diese Werkzeug-Sets werden in diesem Anhang beschrieben. Flansch-Ausrichtungszubehör Das Flansch-Ausrichtungszubehör (siehe Abbildung unten) dient zur Montage der zwei gegenüberliegenden Prozessflansche auf dem Messvolumen. Es enthält eine Lichtquelle, zwei Flansche, ein Zielwerkzeug sowie eine Batterie und ein Batterieladegerät für die...
  • Seite 49 Anhang A.4 Werkzeug-Sets der die korrekte Ausrichtung der Flansche überprüft wird. Der Graph (Abbildung unten) zeigt die Winkelabweichung als Funktion des Abstands des Lichtpunkts vom Zentrum an den Grenzen der Brennweiteneinstellung des Werkzeugs. Der Graph zeigt, dass die Anforderung ±2 Grad erfüllt ist, wenn sich der Lichtpunkt innerhalb des 5.
  • Seite 50 Anhang A.4 Werkzeug-Sets Bild A-14 Ausrichtungszubehör für CD 6C Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...

  • Seite 51: Egb - Richtlinien

    EGB – Richtlinien ESD (Elektrostatische Entladung) ESD ist die schlagartige, spontane Übertragung einer elektrostatischen Ladung, die durch ein starkes elektrostatisches Feld induziert wird. Elektronische Geräte können an jedem Punkt von der Herstellung bis zur Wartung vor Ort durch elektrostatische Entladung beschädigt werden.
  • Seite 52 Masse verbundenen Tischmatte auf der Arbeitsoberfläche. Alle Geräte müssen an Schukostecker angeschlossen sein, und alle Mitarbeiter müssen Erdungslaschen tragen, die über ein Kabel mit der Tischmatte verbunden sind. Tischmatte, Erdungslasche und Kabel können als ESD-Satz von Siemens Laser Analytics bestellt werden. Betriebsanleitung für Sensor CD 6 Betriebsanleitung, 01/2008, A5E01134371-02...
  • Seite 54 Siemens Aktiengesellschaft @ A 5 E 0 1 1 3 4 3 7 1 @ Automation and Drives (A&D) A5E01134371 Sensors and Communication Process Analytics 76181 KARLSRUHE DEUTSCHLAND www.siemens.com/processanalytics A5E01134371-02...

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