kirchgaesser FDR16 Technische Information
Ultrakompakte mikrowellenschranke zur berührungslosen grenzstanddetektion
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INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN
FDR16/FQR16
Technische Information
Ultrakompakte Mikrowellenschranke zur berührungslosen Grenzstanddetektion
Anwendungsbereich
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Füllstandgrenzschalter für Schüttgüter aller Art und Flüssigkeiten sowie Stückgutüberwachung zu Kontroll- und
Zählzwecken, auch im explosionsgefährdeten Bereich
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Prozesstemperaturbereich: -20 ... +450 °C (-4 ... +842 °F) mit optionalem Hochtemperaturadapter
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Prozessdruckbereich: 0,5 ... 21 bar (7 ... 305 psi) absolut mit optionalem Hochdruckadapter
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Berührungslose Detektion: Einsatz in Behältern, Rohrleitungen, Schächten oder Freifallschächten (bei nichtmetallischen
Behältermaterialien ist eine Messung von außen möglich)
Ihre Vorteile
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Ultrakompaktgeräte mit integriertem Netzteil und Steckverbindern
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Einfache Montage durch G1, G1½ oder 1½ NPT Gewinde oder mit passendem Montageadapter
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Einstellbare Empfindlichkeit und Schaltverzögerung
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Detektion auch bei wechselnden Produkteigenschaften
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Einsatz auch bei schwer zugänglichen oder beengten Einbauverhältnissen
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Funktionskontrolle vor Ort durch LED-Anzeige
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Robustes Edelstahlgehäuse
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Einfache und kostengünstige Inbetriebnahme
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Erfüllt die Anforderungen der EU 1935/2004
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DC-PNP Endstufe
Inhaltsverzeichnis
Verwandte Anleitungen für kirchgaesser FDR16
Inhaltszusammenfassung für kirchgaesser FDR16
- Seite 1 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Technische Information Ultrakompakte Mikrowellenschranke zur berührungslosen Grenzstanddetektion Anwendungsbereich ■ Füllstandgrenzschalter für Schüttgüter aller Art und Flüssigkeiten sowie Stückgutüberwachung zu Kontroll- und Zählzwecken, auch im explosionsgefährdeten Bereich ■ Prozesstemperaturbereich: -20 ... +450 °C (-4 ... +842 °F) mit optionalem Hochtemperaturadapter ■...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Inhaltsverzeichnis Hinweise zum Dokument � � � � � � � � � � � � � � � � � 3 Prozess � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 20 Symbole . -
Seite 3: Hinweise Zum Dokument
• Die Dämpfung der Mikrowellen ist um so kleiner, je niedriger die Dämpfung des zu durchstrahlenden Materials ist. • Der Gerätetyp FQR16/FDR16 (mit G1½ oder 1½ NPT Prozessanschluss) ist mechanisch kompatibel zu den Typen FQR50/FDR50, FQR56/FDR56 und FQR57/FDR57, für diese Typen können die gleichen Prozessadapter verwendet werden. - Seite 4 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Beispiel Min-/Max-Überwachung eines Behälters Mit Hilfe zweier Mikrowellenschranken wird die Überschreitung eines oberen (beispielsweise Überlauf des Produkts) sowie die Unterschreitung eines unteren Grenzwerts (beispielsweise Trockenlauf einer Austragsschnecke) sicher detektiert. FDR16 FQR16 FDR16 FQR16 0000000001 Abb. 1...
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Seite 5: Beispiel Stückgutzählung
Zur optimalen Montage am Prozess kann das Gerät um entsprechendes Zubehör wie beispielsweise Einschweißstutzen, Schaugläser oder Hochtemperaturadapter zur Prozesstrennung erweitert werden. → Seite 28 Messeinrichtung Die gesamte Messeinrichtung besteht aus den Geräten FDR16 und FQR16, z.B. zum Anschluss an speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). FQR16 FDR16 A→... -
Seite 6: Eingang
FDR16/FQR16 Eingang Messgröße Absorption der abgestrahlten elektromagnetischen Wellen Messbereich • Bei freiem Strahlengang zwischen FQR16 und FDR16 beträgt die maximale Reichweite 20 m (Detektionsbereich) (787.4 in). • Die Reichweite ist außerdem abhängig von den zu durchdringenden Behälterwandungen. Arbeitsfrequenz 24,15 ... 24,25 GHz Sendeleistung Die abgestrahlte Leistung beträgt höchstens 100 mW e.i.r.p. -
Seite 7: Leistungsaufnahme
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Leistungsaufnahme P ≤ 2,4 W Stromaufnahme I ≤ 120 mA (ohne Last) Elektrischer Anschluss • Der elektrische Anschluss erfolgt über M12-Steckverbinder. • Passende Anschluss- und Verbindungsleitungen für den Einsatz im Ex- und Nicht-Ex-Bereich sind als Zubehör verfügbar. → Seite 28... -
Seite 8: Potenzialausgleich
• Für eine optimale elektromagnetische Verträglichkeit die Potenzialausgleichsleitung so kurz wie möglich halten. • Der empfohlene minimale Leitungsquerschnitt beträgt 2,5 mm • Der Potenzialausgleich des FDR16/FQR16 ist in den örtlichen Potenzialausgleich einzubeziehen. Ex-Anschlusswerte • Versorgungsspannung: 18 ... 30 V DC •... -
Seite 9: Montage
β 90° Hinweise zur Ausrichtung • Da die Mikrowellen polarisiert sind, dürfen der FQR16 und der FDR16 nicht gegeneinander um ihre Längsachse verdreht werden (ausgenommen um 180° oder bei Detektionsbereichen kleiner 500 mm (19.7 in)). • Zwischen dem FQR16 und dem FDR16 einen minimalen Abstand von 120 mm (4.7 in) einhalten. -
Seite 10: Optimierung Der Signalqualität
Signalmaximum (max. blinkende bzw. dauerhaft leuchtende LED Signalstärke) erreicht ist, Gerät wieder fixieren. → Seite 22 Anschließend Gerät 2 (hier im Beispiel FDR16) lösen und langsam um b = ±10 mm (±0.4 in) verschieben, bis ein Signalmaximum erreicht ist, Gerät wieder fixieren. -
Seite 11: Parallelbetrieb
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Hinweis! • FQR16 und FDR16 symmetrisch zum Reflektor anordnen (Eintrittswinkel = Austrittswinkel), da ansonsten der FDR16 kein auswertbares Signal erhält. • Durch den Einsatz von Reflektoren verringert sich die Reichweite der Mikrowellenschranke um jeweils ca. 10 %. - Seite 12 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Direkte Montage mit Einschraubgewinde Die einfachste Art der Montage ist das Einschrauben in die Prozesswand, hierzu muss ein entsprechendes Innengewinde (G 1, G 1½ oder 1½ NPT) am Prozess vorhanden sein. 0000000020 Abb. 9 Direkte Montage mit Einschraubgewinde Hinweis! •...
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Seite 13: Einbaubeispiele
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Einbaubeispiele 2 ³⁄₈" 0000000061 Abb. 11 Einbau mit Anschlussgewinde 1½ NPT G 1 / G 1½ Konisches (A) oder zylindrisches (B) Anschlussgewinde in den Prozess eindrehen. Elektronikgehäuse ausrichten (Potenzialausgleichsklemme beider Geräte müssen in die gleiche Richtung zeigen). -
Seite 14: Nicht-Prozessberührende Montage
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 • Bei der Montage mit Einschweißmuffe G 1 (A) wird das Gerät bis zum Anschlag eingeschraubt. • Bei der Montage in ein vorhandenes Gewinde G 1½ (B) wird das Gerät so weit eingeschraubt, dass der Prozessanschluss bündig mit der Innenwandung abschließt. Dann wird das Anschlussgewinde mit einer Gegenmutter G 1½... - Seite 15 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 0000000021 Abb. 13 Montage vor mikrowellenundurchlässiger Prozesswand Mikrowellendurchlässiger Stopfen Mikrowellendurchlässiger Stopfen bei Kondensatbildung an der Prozessinnenwand Montage vor mikrowellendurchlässiger Schauglasarmatur Falls die Prozesswand nicht durchstrahlt werden kann, besteht außerdem die Möglichkeit, das Gerät von außen durch eine geeignete Schauglasarmatur strahlen zu lassen. Das Schauglas besteht bei diesen Armaturen aus ungefärbtem Borosilikatglas.
- Seite 16 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Schauglasarmaturen grundsätzlich nur an Stellen einbauen, an denen sich prozessseitig kein Material ansammeln kann (Gefahr von Fehlmessungen). 0000000024 Abb. 15 Unzulässige Montage bei der Gefahr von Materialansammlung Hinweis! Passende Schauglasarmaturen sind in unterschiedlichen Ausführungen als Zubehör erhältlich.
- Seite 17 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Hinweis! • Passende Montageflansche mit entsprechenden Anschlussgewinden aus Edelstahl und Stopfen aus PTFE oder Aluminiumoxidkeramik für vorhandene Prozessstutzen sind als Zubehör erhältlich. • Prozessstutzen vom Typ FAR50 bestehend aus Einschweissstutzen, Stopfen und Montageflansch sind für das Geräteanschlussgewinde G 1½ in unterschiedlichen Größen und Materialien als Zubehör erhältlich.
- Seite 18 Für Anwendungen mit hohem Prozessdruck bis 21 bar (305 psi) absolut den folgenden Hochdruckadapter verwenden. → Seite 33 Hinweis! • Die maximale Temperatur am Prozessanschluss des FDR16/FQR16 ist zu beachten. → Seite 20 • Der Hochdruckadapter ist für die Geräteanschlussgewinde G 1½ und 1½ NPT geeignet.
- Seite 19 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 0000000026 Abb. 19 Montage mit Hochdruckadapter Hochdruckadapter Integriertes Druckausgleichselement Montage mit Hochtemperaturadapter und Verlängerungen Für einfache und gut zugängliche Hochtemperaturanwendungen im Bereich von +60 ... +450 °C (+140 ... +842 °F) gibt es einen einfachen Adapter für die Geräteanschlussgewinde G 1½ und 1½...
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Seite 20: Umgebung
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Montage bei offenen Prozessen Die Montage bei offenen Prozessen kann mit einem einfachen Montagewinkel erfolgen. 0000000019 Abb. 21 Montage bei offenen Prozessen Montagewinkel Gegenmutter Hinweis! Gegenmutter und Montagewinkel für G 1 sind einzeln als Zubehör verfügbar. → Seite 30... -
Seite 21: Prozessdruck
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Prozessdruck • 0,5 ... 6,8 bar (7 ... 99 psi) absolut, nur bei direktem Einbau in den Prozess zu beachten • 0,8 ... 5,1 bar (12 ... 74 psi) absolut, bei Verwendung des optionalen Hochtemperaturadapters • 0,5 ... 21 bar (7 ... 305 psi) absolut, bei Verwendung des optionalen Hochdruckadapters •... -
Seite 22: Bedienbarkeit
Bedienkonzept Schnelle und sichere Inbetriebnahme Der FDR16 wird mit Hilfe des Bedienmagneten parametriert. Hiermit erfolgt unter anderem ein auto- matischer Abgleich auf die für eine eindeutige Grenzstanddetektion der Produkte notwendige Emp- findlichkeit. Bei einer ausreichenden Dämpfung des Mikrowellensignals reagiert der FDR16 mit einem entsprechenden Ausgangssignal. - Seite 23 • Störungen: - Interner Hardware Fehler - Initialisierung fehlgeschlagen (Speicherfehler) - Zulässige Umgebungstemperatur über-/unterschritten - Keine Kommunikation mit dem FQR16 • Neben der permanenten Selbstdiagnose kann auch ein manueller Funktionstest am FDR16 durchgeführt werden. → Seite 24 Lichtsignale (LEDs) Anzeige Bedeutung Betrieb LED leuchtet: Gerät ist betriebsbereit (Versorgungsspannung liegt an)
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Seite 24: Vor-Ort-Bedienung
Die Mikrowellenschranke erfüllt die gesetzlichen Anforderungen der anwendbaren EU-Richtlinien. Diese sind zusammen mit den angewandten Normen in der entsprechenden EU-Konformitätserklärung aufgeführt. Kirchgaesser bestätigt die erfolgreiche Prüfung des Geräts mit der Anbringung des CE-Zeichens. Ex-Zulassung Die Mikrowellenschranke ist zum Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich zertifiziert, die entsprechenden Hinweise der EU-Baumusterprüfbescheinigung sind zu beachten. -
Seite 25: Rohs
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 RoHS Die Mikrowellenschranke entspricht den Stoffbeschränkungen der Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe 2011/65/EU sowie der delegierten Richtlinie 2015/863/ Funkzulassung EN 300440 Funkanlagen mit geringer Reichweite (SRD) - Funkgeräte zum Betrieb im Frequenzbereich von... - Seite 26 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Test, Zeugnis, Erklärung: (Mehrfachauswahl möglich) Abnahmeprüfzeugnis EN10204-3.1 (mediumberührte metallische Teile) Endprüfprotokoll Sonderausführung, TSP-Nr. zu spezifizieren Weitere Zulassungen: (Mehrfachauswahl möglich) Konformitätserklärung EG1935/2004, mediumberührte Teile Sonderausführung, TSP-Nr. zu spezifizieren Zubehör beigelegt: (Mehrfachauswahl möglich) Montagewinkel für G 1, 304 Gegenmutter für G 1, 316...
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Seite 27: Lieferumfang
• Anhängeschild Edelstahl • Papierklebeschild • Beigestelltes Schild Lieferumfang Der Lieferumfang umfasst den FDR16 oder FQR16 in einem Karton mit beigefügter Kurzanleitung. Voreingestellte Bei Bestellung eines FDR16 mit der erweiterten Bestelloption "Voreinstellung Zeitverzögerung" wird Zeitverzögerung dieser im Rahmen der Fertigung nach Kundenwunsch voreingestellt. -
Seite 28: Zubehör
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Zubehör Für die Geräte sind verschiedene Zubehörteile lieferbar, die bei Kirchgaesser mit dem Gerät bestellt oder nachbestellt werden können. Vorkonfektionierte • Anschlussleitung mit M12-Winkelstecker (.) Leitungen • Polzahl/Querschnitt: 4 x 0,34 mm • A-kodiert • Einsatztemperaturbereich: -25 ... +90 °C (-13 ... +194 °F) •... - Seite 29 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 • Anschlussleitung mit M12-Winkelbuchse (-/.) • Polzahl/Querschnitt: 4 x 0,34 mm • A-kodiert • Einsatztemperaturbereich: -20 ... +60 °C (-4 ... +140 °F) • Werkstoffe: - TPU (Gehäuse) - FKM (Dichtung) - PUR (Leitung) • Schutzart: IP67 (-) / IP69 (.) •...
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Seite 30: Bedienmagnet
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 35,5 (1.40) 14 (0.55) 0000000135 Abb. 27 Verbindungsleitung mit M12-Winkelstecker und M12-Winkelbuchse. Maßeinheit mm (in) Bedienmagnet 0000000132 Abb. 28 Bedienmagnet Bestellnummer: 71535426 Gegenmutter • Material: 316 (1.4401) • Gewicht - G1: 0,04 kg (0.09 lb) - G 1½: 0,07 kg (0.15 lb) •... -
Seite 31: Einschweißmuffe
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 95 (3.74) 18,5 (0.73) 80 (3.15) 27 (1.06) 0000000037 Abb. 29 Abmessungen Montagewinkel. Maßeinheit mm (in) Einschweißmuffe • G 1 (ISO 228-1 ), halbe Länge nach EN 10241 • Material: 316Ti (1.4571) • Gewicht: 0,07 kg (0.15 lb) •... -
Seite 32: Montageflansch
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Montageflansch • Anschlussmaße nach DIN EN 1092-1 • Material: 316Ti (1.4571) • Gewicht: DN40 ca. 2,3 kg (5.07 lb) ... DN100 ca. 5,8 kg (12.79 lb) • Montageschrauben und Dichtung: kundenseitig beistellen • Bestellnummer: - 71530977 (DN40 PN40, G 1) - 71530992 (DN40 PN40, G 1, mit Abnahmeprüfzeugnis 3.1, EN10204 (Werkstoffzeugnis... -
Seite 33: Hochdruckadapter
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 • Anschlussmaße nach ANSI/ASME B16.5 • Material: 316Ti (1.4571) • Gewicht: 1½" ca. 1,5 kg (3.31 lb) ... 4" ca. 6,8 kg (15.0 lb) • Montageschrauben und Dichtung: kundenseitig beistellen • Bestellnummer: - 71006349 (1½“ 150 lbs, 1½ NPT) - 71108387 (1½“... -
Seite 34: Stopfen
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 15 (0.59) 60 (2.36) 32 (1.26) 0000000136 Abb. 34 Abmessungen Hochdruckadapter. Maßeinheit mm (in) Geräteanschlussgewinde Prozessanschlussgewinde Stopfen • Typ FAR54 → zu070004 • Material: PTFE, Aluminiumoxidkeramik • Prozesstemperatur: -40 ... +800 °C (-40 ... +1472 °F) •... - Seite 35 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 0000000042 Abb. 36 Abmessungen Schauglasarmatur für drucklose Prozesse. Maßeinheit mm (in) mm (in) mm (in) mm (in) mm (in) mm (in) 80 (3.15) 100 (3.94) 102 (4.02) 140 (5.51) 120 (4.72) 100 (3.94) 125 (4.92) 127 (5.00) 165 (6.50)
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Seite 36: Einsteckadapter
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 0000000043 Abb. 37 Abmessungen Schauglasarmatur für Prozesse bis 10 bar (145 psi). Maßeinheit mm (in) mm (in) mm (in) mm (in) mm (in) mm (in) mm (in) 80 (3.15) 100 (3.94) 102 (4.02) 165 (6.50) 125 (4.92) 16 (0.63) -
Seite 37: Einschweißstutzen
INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 60 (2.36) 100 ... 300 (3.94 ... 11.81) ~ 105 (4.13) 0000000045 Abb. 38 Abmessungen Einsteckadapter. Maßeinheit mm (in) Scheibe mit Abdichtung, optional Integriertes Druckausgleichselement Einschweißstutzen • Typ FAR50 → zu070000 • Prozessstutzen: - DN50 ... DN100, PN16, Form A - NPS 2"... -
Seite 38: Hochtemperaturadapter Mit Verlängerungen
Installation und Erstinbetriebnahme ‒ Enthält alle Funktionen im Bedienmenü, die für eine gewöhnliche Messaufgabe benötigt werden. Darüber hinaus gehende Funktionen sind nicht enthalten. ba069700 Zertifikate, Konformitätserklärungen Weitere Dokumente wie Zulassungen oder Konformitätserklärungen stehen auf www.kirchgaesser. com als Download zur Verfügung. Seite 38... - Seite 39 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Seite 38...
- Seite 40 INDUSTRIE ► MIKROWELLENSCHRANKEN FDR16/FQR16 Kirchgaesser Industrieelektronik GmbH, Am Rosenbaum 6, 40882 Ratingen Tel.: +49 (0)2102-9556, Fax: +49 (0)2102-955720, www.kirchgaesser.com...