Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Über dieses Dokument..................5 Versionsinformationen..................5 Konventionen in der Dokumentation............. 5 Marken........................6 Produktübersicht.....................7 Vaisala Sanitary OEM Refractometer PR-33-AC........... 7 Sicherheit......................7 Konformität......................8 Geräteanschlüsse.................... 9 Stromversorgung....................9 mA-Ausgang......................9 Ethernet-Anschluss...................9 3.3.1 Ethernet-Spezifikation................10 3.3.2 IP-Einstellungen für das Sanitary OEM Refractometer......11 3.3.3 IP-Einstellungen für selbstständige Computer........12...
Seite 4
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B Kalibrieren der Konzentrationsmessung............31 7.2.1 Chemische Kurve..................33 7.2.2 Feldkalibrierung..................33 7.2.3 Direkte Biasjustierung................34 mA-Standardausgangswert................35 Geräteverifizierung..................36 Refraktometerverifizierung................36 8.1.1 Handhabung von Brechungsindexflüssigkeiten........37 Verifizierungsverfahren..................37 Verifizierungsbericht..................39 Korrekturmaßnahme..................40 Wartung......................41 Fehlerbehebung.................... 42 10.1 Prioritäten für Diagnosemeldungen............42 10.2 Hardware......................
Seite 5
Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abbildung Sanitary OEM Refractometer PR‑33‑AC..........7 Abbildung 2 Einfache Netzwerkkonfiguration............10 Abbildung 3 Drei Refraktometer in einem Netzwerk..........10 Abbildung 4 Refraktometer via WLAN anschließen..........11 Abbildung 5 Verwenden von Glasfaserverbindungen zum Anschließen von Refraktometern............11 Abbildung 6 Typische eigenständige IP-Konfiguration......... 12 Abbildung 7 Ein Netzwerk mit Sanitary OEM Refractometers......
Seite 6
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Dokumentversionen (Englisch)..............5 Tabelle 2 Parameter der chemischen Kurve.............. 33 Tabelle 3 Hardwaremeldungen..................42 Tabelle 4 Messungsbezogene Meldungen..............43 Tabelle 5 SANITARY OEM REFRACTOMETER für Rohrleitungen (zertifiziert gemäß 3-A Sanitary Standard 46-04)....... 45 Tabelle 6 SANITARY OEM REFRACTOMETER für Rohrleitungen (zertifiziert gemäß...
Kapitel 1 – Über dieses Dokument 1. Über dieses Dokument 1.1 Versionsinformationen Dieses Dokument enthält Anleitungen zum Installieren, Verwenden und Warten des Vaisala K‑PATENTS® Sanitary OEM Refractometer PR‑33‑AC. Tabelle 1 Dokumentversionen (Englisch) Dokumentenc- Datum Beschreibung M212411EN-B Februar 2020 Handbuch auf neues Format sowie mit neuer Vorlage und neu- em Dokumentencode aktualisiert.
Weist darauf hin, dass Sie sich während der Aufgabe Notizen machen müssen. 1.3 Marken Vaisalaâ und K-PATENTS® sind eingetragene Marken von Vaisala Oyj. Linuxâ ist eine eingetragene Marke von Linus Torvalds. Windowsâ ist eine eingetragene Marke oder Marke der Microsoft Corporation in den USA und anderen Ländern.
Kapitel 2 – Produktübersicht 2. Produktübersicht 2.1 Vaisala Sanitary OEM Refractometer PR-33-AC Das Sanitary OEM Refractometer PR-33-AC für den prozessinternen Einsatz misst den Brechungsindex n und die Temperatur des Prozessmediums. Die Konzentration der Prozessflüssigkeit wird aus diesen Werten berechnet, wenn die Hauptkomponenten des Prozessmediums bekannt sind.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B Tragen Sie Schutzhandschuhe. Vorsichtsmaßnahmen beim Ausbauen eines Sensors aus der Prozessleitung: • Prüfen Sie, ob die Prozessleitung drucklos und entleert ist. • Lösen Sie die Schrauben der Durchflusszelle vorsichtig und seien Sie jederzeit vorbereitet, sie wieder festzuziehen. •...
Kapitel 3 – Geräteanschlüsse 3. Geräteanschlüsse Das Gerät hat drei verschiedene Anschlüsse: Stromversorgung (+24 VDC), 4 … 20 mA- Stromausgang und eine Ethernet-Verbindung für digitale Datenerfassung und Konfiguration. Diese Verbindungen sind in zwei Anschlüssen gruppiert. Einer der Anschlüsse übernimmt Stromversorgung und Stromausgang. Der andere Anschluss wird für die Ethernet-Verbindung verwendet.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B 3.3.1 Ethernet-Spezifikation Das Sanitary OEM Refractometer wurde für eine Netzwerkverbindung via Ethernet- Standardkabel entwickelt. Das mit dem Gerät gelieferte Kabel besitzt eine industrielle M12- Buchse im Gerät und einen RJ-45-Stecker auf der anderen Seite. Die maximale Kommunikationsgeschwindigkeit des Refraktometers beträgt 100 Mbit/s (Ethernet 100BASE- T).
Kapitel 3 – Geräteanschlüsse Access Point WLAN Ethernet- Kabel Abbildung 4 Refraktometer via WLAN anschließen Eine einzelne Ethernet-Verbindung darf maximal 100 m lang sein (einschließlich eines Verbindungsadapters/Kopplers). Wenn größere Entfernungen überbrückt werden müssen, kann eine Glasfaserverbindung verwendet werden (siehe folgende Abbildung). Die Reichweite kann bei einer geeigneten Glasfaserverbindung mehrere Kilometer betragen.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B 3.3.3 IP-Einstellungen für selbstständige Computer Wenn ein Computer mit automatischen IP-Einstellungen (DHCP aktiviert) in einem Netzwerk eingeschaltet wird, das nur das Refraktometer enthält, ruft der Computer automatisch die IP- Adresse 169.254.x.x ab. In diesem Fall kann die werkseitige Standardadresse des Refraktometers ohne Änderungen an den Einstellungen zum Herstellen der Verbindung verwendet werden.
Kapitel 3 – Geräteanschlüsse Wenn die Netzwerkeinstellungen des Geräts (und/oder des Computers) den obigen Anweisungen entsprechend konfiguriert wurden, wird im nächsten Schritt die Verbindung getestet, siehe Testen der Ethernet-Verbindung (Seite 13). 3.3.4 Konfigurieren des Refraktometernetzwerks Wenn sich mehrere Sanitary OEM Refractometer in einem Netzwerk befinden, müssen Sie die IP-Adressen manuell konfigurieren, da die werkseitigen Standardeinstellungen nicht funktionieren.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B Die werkseitige IP-Standardadresse des Sanitary OEM Refractometer lautet 169.254.23.33. Diese Adresse antwortet immer. Weitere Informationen siehe Einstellungen für das Sanitary OEM Refractometer (Seite 11). 3.3.6 Fehlerbehebung bei Verbindungsproblemen Wenn das Gerät nicht über das Netzwerk erreichbar ist, prüfen Sie Folgendes: •...
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B 4. Montage des Refraktometers Wählen Sie die Montageposition für das Sanitary OEM Refractometer sorgfältig aus, damit zuverlässige Messwerte aus dem Prozess gemeldet werden. 4.1 Auswahl der Einbauposition für das Refrakto- meter Die Montageposition muss so beschaffen sein, dass sich am Refraktometer keine Sedimente oder Gasblasen ansammeln können.
Seite 19
Kapitel 4 – Montage des Refraktometers Oberer Rohrbogen Kabel abwärts Hohe Geschwindigkeit (> 1,5 m/s) Hohe Temperatur Hoher Druck Einfacher Zugriff Der Durchmesser und die Form des Rohrs sowie die Prozesstemperatur beeinflussen die Messung und müssen berücksichtigt werden.
Kapitel 4 – Montage des Refraktometers 1. Wenn der Durchmesser des Prozessrohrs variiert, wählen Sie die Position mit dem geringsten Durchmesser (und dementsprechend der höchsten Geschwindigkeit), damit das Prisma sauber bleibt. 2. Wenn das Refraktometer in einem Regelkreis verwendet wird, muss die Zeitverzögerung kurz sein.
Kapitel 5 – Inbetriebnahme und Verwendung 5. Inbetriebnahme und Verwendung 5.1 Inbetriebnahme Die Inbetriebnahme des Sanitary OEM Refractometer umfasst folgende Prüfungen: • Anfängliche Prüfung • Kalibrierungsprüfung 5.1.1 Anfängliche Prüfung Schließen Sie das Sanitary OEM Refractometer an eine 24-VDC-Stromversorgung an. Weitere Informationen finden Sie in Stromversorgung (Seite 9) Verdrahtung des Refraktometers (Seite...
Seite 24
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B Ergänzend zu diesen Messungen überwacht das Refraktometer seine interne Temperatur und Feuchte. Diese beiden Werte sind auf der Seite Diagnostics verfügbar. Die interne Temperatur sollte nicht über 65 °C und die Feuchte unter 60 % liegen. Hohe Feuchte kann auf undichte Dichtungen hinweisen, während hohe Temperatur die Messleistung beeinträchtigen und/oder die Lebensdauer des Geräts verkürzen kann.
Kapitel 6 – Startseite des Geräts 6. Startseite des Geräts Jedes Sanitary OEM Refractometer verfügt über einen integrierten Webserver mit einer Startseite für das Gerät. Die Startseite enthält Funktionen zum Konfigurieren, Überwachen, Verifizieren und Diagnostizieren des Geräts. Sobald eine funktionierende Ethernet-Verbindung zwischen dem Gerät und dem Computer besteht, können Sie auf die Startseite des Geräts zugreifen, indem Sie am Computer die IP- Adresse des Geräts in die Adressleiste des Webbrowsers eingeben.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B Abbildung 13 Hauptseite Diese Seite zeigt Messwerte, Seriennummer und Tag des Geräts an. Die kleine numerische Anzeige oben links auf der Seite gibt die Anzahl der Messzyklen (eine Messung pro Sekunde) seit der letzten Anmeldung am Sensor an. 6.2 Diagnose Die Seite Diagnostics zeigt die vom Refraktometer generierten Diagnosewerte an.
Kapitel 6 – Startseite des Geräts Abbildung 14 Diagnoseseite 6.2.1 Messen von Feldproben Die Seite Diagnostics bietet die Möglichkeit, Proben zum Zweck der Feldkalibrierung zu messen. Weitere Informationen siehe Feldkalibrierung (Seite 33). Messen Sie eine Probe, indem Sie auf der Seite auf die Schaltfläche Field point klicken. Nach dem Klicken auf die Schaltfläche führt das Gerät zehn Messungen durch und zeigt den Durchschnitt und die Abweichung der Messungen an.
Zeigen Sie das optische Rohdatenabbild mit allen optischen Informationen an, indem Sie auf den Link Optical image im linken Bereich der Seite Diagnostics klicken. Laden Sie das optische Abbild als Datei herunter, indem Sie auf den Titel (optisches Rohdatenbild) des Abbildes klicken. Diese Datei kann von Vaisala zur Fehlerbehebung verwendet werden.
Kapitel 6 – Startseite des Geräts Abbildung 16 Optisches Abbild 6.3 Parameter Alle Funktionsparameter des Geräts können auf der Seite Parameters geändert werden. Der Link befindet sich im Menü auf der linken Seite des Computerbildschirms.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B Abbildung 17 Parameterseite Neue Parameter können in die Eingabefelder eingegeben werden. Sobald die Parameterbearbeitung abgeschlossen ist, werden die betreffenden Parameter durch Klicken auf die Schaltfläche Submit changes und nach Bestätigung zugewiesen. Die Aktualisierung der Parameter kann einige Sekunden dauern. 6.4 Verifizierung Führen Sie auf der Seite Verification eine Geräteverifizierung aus.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B 7. Konfiguration und Kalibrierung 7.1 Konfigurieren des Refraktometers Im PR-33 werden alle Änderungen an Parametern mit einem Webbrowser auf der Seite Parameters vorgenommen. Weitere Informationen siehe Parameter (Seite 27). 7.1.1 Signaldämpfung Das System bietet die Möglichkeit, eine Signaldämpfung einzugeben, um den Einfluss des Prozessrauschens zu verringern.
Kapitel 7 – Konfiguration und Kalibrierung Die exponentielle Dämpfung ist ein zeitkonstanter Tiefpassfilter. Wenn diese Option ausgewählt wird, repräsentiert die Dämpfungszeit die Halbwertszeit des Filters. Die Empfehlung zur Dämpfungszeit entspricht der für die lineare Dämpfung. Mit linearer und mit exponentieller Dämpfung verhält sich das verbleibende statische Rauschen umgekehrt proportional zur Quadratwurzel der Dämpfungszeit.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B Abbildung 20 Kalibrierebenen Pt-1000 Daten vom CCD-Element und vom Pt-1000-Temperaturelement. Position der Grenzlinie, beschrieben durch eine als CCD bezeichnete Zahl und von 0 TEMP bis 100 % skaliert. Die Refraktometerkalibrierung: Der tatsächliche Brechungsindex n wird aus dem CCD-Wert berechnet. Die CHEMISCHE KURVE Prozesstemperatur wird aus dem Pt-1000-Widerstand berechnet.
Tabelle 2 Parameter der chemischen Kurve Das Sanitary OEM Refractometer wird mit einer chemischen Kurve geliefert, die den temperaturkompensierten Brix-Wert des Prozessmediums darstellt. Der Parametersatz wird von Vaisala vorgegeben und sollte nicht geändert werden, sofern nicht das Prozessmedium gewechselt wird. 7.2.2 Feldkalibrierung Vaisala bietet einen Feldkalibrierungsservice an, mit dem die Kalibrierung basierend auf den bereitgestellten Daten an die werkseitigen Laborergebnisse angepasst wird.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B • CALC: Berechneter Konzentrationswert • T: Prozesstemperaturmessung in Grad Celsius • nD: Tatsächlicher Brechungsindex n • CONC: Messung in Konzentrationseinheiten, die große Zahl Schreiben Sie außer den Kalibrierungsdaten die Seriennummer des Refraktometers auf. Eine exakte Kalibrierung setzt eine richtige Probenahme voraus. Achten Sie insbesondere auf folgende Details: •...
Kapitel 7 – Konfiguration und Kalibrierung CONC NEU = CONC ALT + f00 7.3 mA-Standardausgangswert Seit Sensorprogrammversion 2.05 kann in den mA-Ausgangseinstellungen ein mA- Standardausgangswert eingestellt werden, den das Gerät dann bei bestimmten Störungen verwendet. Der Wert kann auf einen niedrigen oder hohen mA-Wert (z. B. 3,0 mA oder 22 mA) eingestellt werden.
Refraktometers ±0,0002 beträgt, bildet die Summe der beiden Genauigkeitsspezifikationen das repräsentative Niveau: ±0,0004. Vaisala stellt den Satz PR-2300 mit Standard-Brechungsindexflüssigkeiten bereit, der fünf ausgewählte Flüssigkeiten (1,3300, 1,3700, 1,4200, 1,4700, 1,5200) enthält. Der Satz kann bei Vaisala bestellt werden. Andere Flüssigkeiten sind auf Anfrage erhältlich.
Kapitel 8 – Geräteverifizierung 8.1.1 Handhabung von Brechungsindexflüssigkeiten Verwenden Sie Handschuhe und Schutzbrille. Stellen Sie eine gute Belüftung sicher, vorzugsweise mit lokalem Abzug. Lesen Sie die Sicherheitshinweise und das mit den Flüssigkeiten gelieferte Sicherheitsdatenblatt (gültig für den RI-Bereich 1,30 – 1,57, Sicherheitskennzeichnungen gültig in der EU/im EWR).
Der Probenhalter hält die Probe auf der Oberfläche des Prismas und verhindert zudem, dass Umgebungslicht auf das Prisma fällt. Der universelle Probenhalter PR-1012 kann mit jedem Vaisala K-PATENTS® Refraktometer verwendet werden. Anhand des auf der Seite angezeigten optischen Abbilds kann festgestellt werden, ob das Prisma vollständig benetzt ist.
Kapitel 8 – Geräteverifizierung Abbildung 23 Universeller Probenhalter PR-1012 Entnehmen Sie die Probe nach dem Messen und reinigen Sie Prisma und Probenhalter. Das Prisma kann mit einem weichen Tuch und Ethanol oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel gereinigt werden. Wiederholen Sie den Vorgang (Reinigen, Austauschen der Probe, Messen) für jede n -Flüssigkeit.
Inspizieren Sie außerdem die Oberfläche des Prismas, die eben und glänzend sein muss und keine Kratzer, Riefen oder Ablagerungen aufweisen darf. Wiederholen Sie das Verifizierungsverfahren. Wenn die Verifizierung weiterhin fehlschlägt, drucken Sie den Verifizierungsbericht und senden Sie die Daten an helpdesk@vaisala.com oder einen örtlichen Vertreter und warten Sie auf weitere Anweisungen.
Flächen mit Produktkontakt zu einer Kontaminationsquelle für das Produkt wird. Solche Oberflächen bleiben im Prozess möglicherweise nicht sauber und erfüllen daher nicht die 3-A- Anforderungen. Vaisala bietet ein 3-A Standard Accepted Reparatur- und Wartungspaket an, die Arbeiten werden von einem autorisierten 3-A-Servicecenter durchgeführt. Im Rahmen der Reparatur werden alle benetzten Teile, das Prisma, die Dichtungen und der Trockner ausgetauscht.
Tabelle 3 Hardwaremeldungen Meldung Beschreibung Korrekturmaßnahme HIGH SENSOR Gibt an, dass die im Gerät gemessene Wenden Sie sich an Vaisala. HUMIDITY Feuchte über 60 % rF liegt. Der Grund kann Eindringen von Feuchtigkeit durch die Prismadichtung oder eine offene Abdeckung sein.
Das Licht ist nur aus Fehler vor. schrägen Winkeln er- Liegt der Wert dagegen über 100, kennbar. wenden Sie sich an Vaisala. Das optische Abbild weist negative Wenden Sie sich an Vaisala. Spitzen auf. Die wahrscheinliche Ursa- che sind Staub oder Fingerabdrücke auf dem CCD-Fenster.
Seite 46
Prozessflüssigkeit auf dem Pris- ma. Unter Umständen kann diese Mel- dung auch durch geschichtete Abla- gerungen auf dem Prisma verursacht werden. TEMP Meldet ein fehlerhaftes Temperatur- Wenden Sie sich an Vaisala. MEASUREMENT element. FAULT Eine Differenz zu einer anderen Prozesstem- peraturmessung ist kein Fehler.
Kapitel 11 – Spezifikationen Modell und Beschreibung Modell -H = für Sanitary 3A-Schelle Rohrquerschnitt 10 = 25 mm 15 = 40 mm 20 = 50 mm 25 = 65 mm Einlasstyp der Durchflusszelle -SI = Gerades Rohr -RI = Übergangsrohr (Konus) Nur mit Option -SI.
05 = 15 mm 11.2 Montagespezifikationen für die EHEDG-zertifi- zierte PR-33-AC Konfiguration Vaisala bietet verschiedene PR-33-AC Konfigurationen an, die gemäß den von der EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group) veröffentlichten Hygieneanforderungen zertifiziert wurden. Während dieser Zertifizierung wurden die hygienischen Eigenschaften sowohl des Refraktometers als auch des Prozessanschlusses hinsichtlich der einschlägigen...
Für diese Datenerfassung benötigen Sie geeignete Software auf dem Computer. Sie können selbst ein Datenerfassungsprogramm programmieren, das die in den folgenden Abschnitten aufgeführten Spezifikationen erfüllt. Beispiele und einsatzfertige Anwendungen erhalten Sie von Vaisala. 12.1 Kommunikationsprotokoll Das Kommunikationsprotokoll basiert auf UDP/IP an Port 50023. Es handelt sich um ein Client/Server-Protokoll, bei dem der Sensor als Server agiert und nur dann Informationen sendet, wenn der Client (Ihr Computer) diese anfordert.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B 12.1.2 Antwortformat Für die vom Gerät gesendeten Antwortdaten wird das ASCII-Format verwendet. Mit Ausnahme der Paketnummer liegen die Daten im Klartext vor. Die Datenstruktur ist sehr einfach: • Paketnummer (32-Bit-Integer) • Null oder mehr Zeilen mit ASCII (Text)-Schlüsseln und diesen Schlüsseln zugeordneten Werten (z.
Kapitel 12 – Ethernet-Protokollspezifikation 12.1.3 Anforderungs- und Antwortfehler Wenn der Server (Refraktometer) einen Fehler erkennt, antwortet er mit einer Fehlermeldung. Weitere Informationen siehe Fehlermeldungsspezifikation (Seite 52). Eine Fehlermeldung kann beispielsweise durch eine unbekannte Anforderung oder die Unfähigkeit verursacht werden, Daten für die obligatorischen Schlüssel einer Antwort zu erfassen.
Seite 55
Kapitel 12 – Ethernet-Protokollspezifikation Es können auch fehlerabhängige zusätzliche Schlüssel vorliegen. Andere Fehlercodes können zurückgegeben werden. 0x00000003 wird als unbekannte Anforderung behandelt. Codes mit höheren Nummern verweisen auf interne Fehler. Weitere Informationen können Sie bei Vaisala erfragen.
PR-33-AC Benutzerhandbuch M212411DE-B 13. Messverfahren Das Vaisala K-PATENTS® Inline-Refraktometer bestimmt den Brechungsindex n Prozesslösung. Es misst den kritischen Brechungswinkel unter Verwendung einer gelben LED- Lichtquelle mit der gleichen Wellenlänge (589 nm) wie die Natrium-D-Linie (daher n ). Das Licht der Lichtquelle (L) in der Abbildung unten wird auf die Grenzfläche zwischen Prisma (P) und Prozessmedium (S) gerichtet.
Kapitel 13 – Messverfahren Der Brechungsindex n ändert sich mit Konzentration und Temperatur der Prozesslösung. Bei den meisten Lösungen steigt der Brechungsindex mit zunehmender Konzentration. Bei höheren Temperaturen ist der Brechungsindex kleiner als bei niedrigeren Temperaturen. Daraus folgt, dass sich das optische Abbild mit der Konzentration der Prozesslösung ändert (siehe Abbildung unten).
– Part 1: General requirements EN 61326-1:2013 Electrical equipment for measurement, control and laboratory use – EMC requirements – intended for use in industrial locations Signed for and on behalf of Vaisala Oyj, in Vantaa, on 1 September 2019 ______________________________________ Jukka Lyömiö...
Anhang B – Feldkalibrierungsformular für das Refraktometer Anhang B. Feldkalibrierungsformular für das Refraktometer Füllen Sie dieses Formular aus und senden Sie es per E-Mail an helpdesk@vaisala.com oder den zuständigen Kundendienstmitarbeiter. Refraktometer-Seriennummer: Refraktometer-Modell: Kunde: Adresse: E-Mail: Probenbeschreibung: Lösungsmittel (Wasser/andere): Laborverfahren: Datum: Daten erfasst von: Nr.
Technischer Support Wenden Sie sich unter helpdesk@vaisala.com an den technischen Support von Vaisala. Geben Sie mindestens folgende Informationen an (sofern relevant): • Produktname, Modell und Seriennummer • Software-/Firmwareversion • Name und Standort der Installation • Name und Kontaktinformationen eines Technikers für weitere Auskünfte Weitere Informationen finden Sie unter www.vaisala.com/support.