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M&C PMA 30/D Betriebsanleitung

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Sauerstoff – Analysator Serie PMA
®
PMA 30/D, PMA 30/A/D
Betriebsanleitung
Version 1.01.00

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Verwandte Anleitungen für M&C PMA 30/D

Inhaltszusammenfassung für M&C PMA 30/D

  • Seite 1 Sauerstoff – Analysator Serie PMA ® PMA 30/D, PMA 30/A/D Betriebsanleitung Version 1.01.00...

  • 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 ..........................11 Bedienerfront ......................
  • Seite 3 Abbildungsverzeichnis Abmessungen PMA 30..................11 Abbildung 1 Bedienerfront PMA 30..................12 Abbildung 2 Schema der Messzelle und optische Signalverarbeitung ........14 Abbildung 3 Gasflussschema PMA 30..................15 Abbildung 4 Standard-Gasaufbereitung ................17 Abbildung 5 Rückseite PMA 30..................... 18 Abbildung 6 Belegung der D-Sub-Buchse X4 .................
  • Seite 4 Sehr geehrter Kunde, wir haben diese Bedienungsanleitung so aufgebaut, dass alle für das Produkt notwendigen Informatio- nen schnell und einfach zu finden und zu verstehen sind. Sollten trotzdem Fragen zu dem Produkt oder dessen Anwendung auftreten, zögern Sie nicht und wen- den 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 einwand- freien und geprüften Zustand ausgeliefert.

  • Seite 6: Sicherheitshinweise

    SICHERHEITSHINWEISE Bitte nachfolgende grundlegende Sicherheitsvorkehrungen bei Montage, Inbetriebnahme und Be- trieb des Gerätes beachten: Vor Inbetriebnahme und Gebrauch des Gerätes die Bedienungsanleitung lesen. Die in der Betriebsanlei- tung aufgeführten Hinweise und Warnungen sind zu befolgen. Arbeiten an elektrotechnischen Geräten dürfen nur von Fachpersonal nach den zurzeit gültigen Vor- schriften 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 Vorsichtsmaß- nahmen nicht getroffen werden. G E F A H R ! bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung und/oder erheblicher Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden Vorsichts- maßnahmen nicht getroffen werden.

  • Seite 8: Einführung

    EINFÜHRUNG Der beheizte M&C-Sauerstoff-Analysator PMA 30 ist für kontinuierliche Sauerstoffmessungen in trocke- nen 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 30/A/D Sauerstoffanalysator Serie PMA Artikel-Nr.: 03A2005 PMA 30/D 230V PMA 30/D 115V 03A2005a PMA 30A/D 230V 03A2001 PMA 30A/D 115V 03A2001a 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

    Sauerstoffanalysator Serie PMA  Version PMA 30/D, PMA 30/A/D Werkstoff der mediumberührten Platin, Glas, PTFE, PVDF, rostfreier Stahl 1.4571, FPM, Epoxy Teile Messgas-Anschlüsse 1/8" NPT Innengewinde Durchflussstörung Wärmeleitfähigkeits-Sensor im Messzellenausgang Status/Störsignal-Ausgang 2 x Umschaltkontakt, potentialfrei, max. 48V DC, 0,5A (min Schaltleistung 50mW) Für Durchfluss-Min-Max.-Störung, Transmitter-Temperatur <...

  • Seite 11: Beschreibung

    BESCHREIBUNG Der PMA 30.. arbeitet zuverlässig und ist einfach zu bedienen. Er ist kompakt als 1/3 19"-Einschubkas- sette ausgeführt. Die Thermostatisierung erfolgt bei 55 °C und wird mittels blinkender LED an der Front angezeigt. Die Analoganzeige mit 30 und 100% - Skala zeigt die 5 umschaltbaren Messbereiche an. Zwei Signalausgänge sind verfügbar.

  • Seite 12: 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.. PMA30 | 1.01.00 www.mc-techgroup.com...

  • Seite 13: Option Prozessdruckkompensation Typ Pd (Ohne Sil-Zulassung)

    OPTION PROZESSDRUCKKOMPENSATION TYP PD (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 Druckbereich von 0,6 bis 1,6 bar abs. erfolgen. Dadurch können Messfehler aufgrund von Druckschwankungen beseitigt wer- den.
  • Seite 14 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 genanntes System wird mit einem Platinspannband ...

  • Seite 15: 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 extern vorge- schaltete Gasaufbereitungssystem mit einem Feinstfilter 1 von mindestens 2 Micron Filterfeinheit (z.B. Typ FP-2T) ausgerüstet sein.

  • Seite 16: Installation

    INSTALLATION Der PMA 30.. ist für den stationären Einsatz bestimmt. In Verbindung mit einer den Erfordernissen ent- sprechenden Gasaufbereitung sind eine lange Funktionsfähigkeit und ein Minimum an Wartung gewähr- leistet. Das Messgas muss staubfrei und trocken sein, damit eine Verschmut- zung und Taupunktunterschreitung im Analysengerät vermieden wird.

  • Seite 17: 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 18: Analogsignalausgänge

    1 = Gas EIN 1/8“ NPTi 5/6 = Netzsicherungen (L und N) 2 = Option Spülgasanschluss 4/6 7 = Netz-Ein / Kaltgerätestecker 3 = Gas AUS 1/8“ NPTi 8 = D-Sub-Buchse 25-pol. für 4 = D-Sub-Stecker 9-pol. für Signalausgänge Messbereichsfernumschaltung und Anzeige Abbildung 6 Rückseite PMA 30..

  • Seite 19: 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.

  • Seite 20: 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 21: Messbereichs-Fernumschaltung Und -Fernkennung

    Abbildung 7 Belegung der D-Sub-Buchse X4 13.3.8 MESSBEREICHS-FERNUMSCHALTUNG UND -FERNKENNUNG Die 25 pol. D-Sub-Buchse X1 (siehe Abbildung 8) ermöglicht den Anschluss für die Messbereichsfernum- schaltung. Zur Freigabe dieser Fernumschaltung muss der Messbereichswahlschalter an der PMA30 Ge- rätefront (siehe Abbildung 2, Nr. 6) in Position „Extern“ gebracht werden. Die Anschlüsse sind potentialgetrennt.

  • Seite 22: Inbetriebnahme

    Externer Wahlschalter 100% -15V 100% +15V Statuskontakt 2 Abbildung 8 Belegung der D-Sub-Buchse X1 Die verwendete Spannungsversorgung an pin 13, pin 24 und pin 25 ist potentialgetrennt. Der maximale Laststrom beträgt 25mA. INBETRIEBNAHME • Die elektrischen Anschlüsse und Gasanschlüsse überprüfen. •...

  • Seite 23: Kalibrieren Des Nullpunktes

    Die Linearität der Messbereiche ermöglicht eine Zweipunktkalibrierung, die des Nullpunktes und des Messbereichsendwertes. Die wöchentliche Kalibrierung des Analysators garantiert die geforderte Genauigkeit der Messungen. Aufgrund der direktproportionalen Abhängigkeit der Sauerstoffanzeige zum barometrischen bzw. Pro- zessdruck, kann sich bei großen Druckschwankungen das Kalibrierintervall entsprechend auf einen Tag verkürzen.

  • Seite 24: Kalibrieren Des Messbereichsendwertes

    • Schreiberausgangssignale an D-Sub-Buchse X4 (siehe Abb. 2 und 7) bei 0,0% O überprüfen : Schreiberausgangssignal Messwert 0-10 V 0-20 mA 0 mA 4-20 mA 4 mA Wird ein Gasgemisch analysiert, so sind die Einzelkomponenten auf eine mög- liche Querempfindlichkeit zu prüfen und bei der Nullpunktkalibrierung ent- sprechend zu berücksichtigen (siehe Kapitel 17).
  • Seite 25 • Den eingestellten Regeldruck prüfen und gegebenenfalls auf ≤ 0,1bar reduzieren, dann das Druckreglerausgangsventil wieder schließen; • Freies Schlauchende des Prüfgasflaschenanschlusses mit dem Gaseingang des Analysators oder falls vorhanden, dem externen Kalibrierventil verbinden; • Druckreglerausgangsventil langsam öffnen, um Druckspitzen zu vermeiden; •...

  • Seite 26: Messen

    Nach Beendigung der Kalibrierung den Wahlschalter wieder auf den ge- A C H T U N G wünschten Messbereich stellen. Das mA-Ausgangssignal ist Messbereichsabhängig! MESSEN Bei einer Erstinbetriebnahme an einem neuen Messort sind alle zuvor beschriebenen Schritte nachzu- vollziehen. Die Genauigkeitsanforderungen an die Analyse bestimmen das Intervall der Neukalibrierung. Die Messgasmenge soll entsprechend den Erfordernissen zwischen 10Nl/h und 60 Nl/h Luft eingestellt werden (externer Durchflussmesser).

  • Seite 27: 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 28 Die Selektivität des oben genannten Messverfahrens beruht auf der großen Suszeptibilität des Sauer- stoffes gegenüber anderen Gasen (s. Tabelle). Die folgenden Beispiele sollen exemplarisch zeigen, wie Querempfindlichkeiten bei der Nullpunktkalib- rierung 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 29 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 Summenquerempfindlichkeit: 1,0526 x -0,1123 Vol.% = -0,1182 Vol.-% Die korrigierte Summenquerempfindlichkeit mit Vorzeichenwechsel kann nun zur Korrektur bei der Null- punktkalibrierung verwendet werden.

  • Seite 30: Außerbetriebnahme

    Für das Gasgemisch Aus Beispiel 2 errechnet sich so in guter Näherung die korrigierte Summenqueremp- findlichkeit 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 End- punktkalibrierung verwendet werden. In diesem Beispiel wäre der Endpunkt in guter Näherung auf 20,93 Vol.% + 0,0935 Vol.-% = 21,02 Vol.-% zu justieren.

  • Seite 31: Ausbau Der Messzelle

    Die vorgeschalteten erforderlichen Komponenten der Messgasaufbereitung sind gemäß den entspre- chenden 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 32 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; darauf achten, dass Terminals nicht überhitzt werden;...

  • Seite 33: 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 34 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- •...

  • Seite 35: Fehlersuche

    • Eine Kalibrierung des Gerätes ist jetzt erforderlich und sollte erfolgen wenn der Transmitter im Temperaturgleichgewicht ist. FEHLERSUCHE Störung Eventl. Ursachen Aktion/Kontrollen Keine Anzeige Keine Netzspannung Netzspannung gemäß Typenschildangabe kontrollieren. Kontrollieren, ob Netzkabel richtig angeschlossen ist. Feinsicherungen im Kaltgeräteeinbaustecker prüfen. Feinsicherungen F1,F2 (TR5) auf der Hauptplatine (neben dem Transformator) prüfen.

  • Seite 36: Ersatzteilliste

    ERSATZTEILLISTE Der Verschleiß- und Ersatzteilbedarf ist von den spezifischen Betriebsgegebenheiten abhängig. Die Men- genempfehlungen für Verschleiß- und empfohlene Ersatzteile beruhen auf Erfahrungswerten und sind unverbindlich. Sauerstoffanalysator PMA 30.. (V) Verschleißteile (E) empfohlene Ersatzteile (T) Ersatzteile Empfohlene Stückzahl bei Betrieb [Jahren] Artikel-Nr.
  • Seite 37 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 (PMA30D),...
  • Seite 38 Es wurden die folgenden Kenngrößen für den einkanaligen und zweikanaligen Einsatz des Sauerstoffa- nalysators 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 39 Die Wartungsintervalle müssen bei der Überwachung von Inertisierungsprozessen gemäß Merkblatt BGI 518 des Hauptverbandes der Berufsgenossenschaften (= Merkblatt T 023 der BG-Chemie) Ausgabe 07/2009 festgelegt werden. Bei anderen Applikationen ist das Merkblatt BGI 836 des Hauptverbandes der Berufsgenossenschaften (= Merkblatt T 021 der BG-Chemie) Ausgabe 07/2009 anzuwenden. Jährlicher Prooftest Mindestens einmal pro Jahr muss ein Prooftest für die gesamte Sicherheitskette durchgeführt werden.
  • Seite 40 Abbildung 11 Schaltplan PMA30 Mainboard PMA30 | 1.01.00 www.mc-techgroup.com...
  • Seite 41 LED Alarm Kurzschluss Durchflussalarm max. Koppelsignalsignal Messbereichswahlschalter Messbereichsunterschreitung Messbereichsüberschreitung Untertemperaturalarm +15V Power Alarm -15V Power Alarm Übertemperaturalarm Durchflussalarm min. LED Alarm offen Offset O2 2. Op.-Sufe Temperaturalarm Messbereichsüberschreitung Alarm Sollwert 5V Referenz O2-Signal 0-10V Bereich Offset 1 Messbereichsschalter Span Analoganzeige Offset 2 Messbereichsschalter Durchflusssensor min.
  • Seite 42 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 43 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 www.mc-techgroup.com PMA30 | 1.01.00...
  • Seite 44 Abbildung 14 Bestückung PMA30 Frontboard PMA30 | 1.01.00 www.mc-techgroup.com...
  • Seite 45 Abbildung 15 Schaltplan PMA30 Extensionboard www.mc-techgroup.com PMA30 | 1.01.00...
  • Seite 46 Bereich Nullpunktunterdrückung Offset Nullpunktunterdrückung Offset 0-5V unterdrückte Kompensation Bereich 0-5V unterdrückte Kompensation Bereich 0-5V kompensiert Nullpunkt 0-5V kompensiert Nullpunkt 0-10V kompensiert Bereich 0-10V kompensiert 5V ref. Nullpunkt Druckmessung Bereich Druckmessung Abbildung 16 Bestückung PMA30 Extensionboard PMA30 | 1.01.00 www.mc-techgroup.com...
  • Seite 47 Abbildung 17 Anschlussbelegung für Wandaufbaugehäuse www.mc-techgroup.com PMA30 | 1.01.00...
  • Seite 48 Abbildung 18 PMA 30 im Wandaufbaugehäuse PMA30 | 1.01.00 www.mc-techgroup.com...
  • Seite 49 www.mc-techgroup.com PMA30 | 1.01.00...
  • Seite 50 PMA30 | 1.01.00 www.mc-techgroup.com...

Diese Anleitung auch für:

Pma 30/a/d

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