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® Sauerstoff–Analysator Serie PMA PMA50 EX (Gültig ab: März 2018, Serien-Nr. 1803436) Betriebsanleitung Version 1.01.04...
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Sehr geehrter Kunde, wir haben diese Betriebsanleitung so aufgebaut, dass alle für das Produkt notwendigen Informationen schnell und einfach zu finden und zu verstehen sind. Sollten trotzdem Fragen zu dem Produkt oder dessen Anwendung auftreten, zögern Sie nicht und wenden Sie sich direkt an M&C oder den für Sie zuständigen Vertragshändler.
Inhaltsverzeichnis Allgemeine Hinweise ........................5 1 Konformitätserklärung ......................... 5 2 Elektrischer Gerätestandard ......................6 3 Sicherheitshinweise ............................6 Bestimmungsgemäßer Gebrauch ................................ 7 Informationen und Sicherheitshinweise zum Einsatz des Sauerstoffanalysators in explosionsfähiger Atmosphäre ........................7 Gase aus der Ex-Zone II 1G Ex IIC T4 analysieren ....................... 7 Garantie .................................
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Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 PMA50 EX Sauerstoffanalysator .............................. 13 Abbildung 2 Schema der Messzelle und optische Signalverarbeitung ..................16 Abbildung 3 Gasflussschema....................................17 Abbildung 4 Gaskonditionierung..................................18 Abbildung 5 Installationsabmessungen ................................. 19 Abbildung 6 Elektrischer Anschluss im Klemmkasten PMA50 EX ....................22 Abbildung 7 Schematische Darstellung des internen Analysatoraufbaus ................
ELEKTRISCHER GERÄTESTANDARD Der elektrische Gerätestandard entspricht den Sicherheitsanforderungen der folgenden Normen und Standards: EN 61010 EN 61508 EN 60079-0:2012+A11:2013 EN 60079-1:2014 EN 60079-7:2015 für den Einsatz des Gerätes in explosionsfähiger Atmosphäre Gerätegruppe II Kategorie 2 geeignet. Unbedingt die Baumusterprüfbescheinigung IBExU 16 ATEX 1192 (s.
BESTIMMUNGSGEMÄßER GEBRAUCH Der Sauerstoffanalysator PMA50 EX ist für den Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre Gerätegruppe II Kategorie 2 geeignet. Der PMA50 EX ist für kontinuierliche Messungen von Sauerstoff in trockenen partikelfreien Gasen, mit einem maximalen Taupunkt von 5 °C geeignet. Installieren und betreiben Sie den Analysator nur unter den Betriebsparametern und Bedingungen, die in dieser Betriebsanleitung in Kapitel 5 „Informationen und Sicherheitshinweise zum Einsatz des Sauerstoffanalysators in explosionsfähiger Atmosphäre“...
GARANTIE Bei Ausfall des Gerätes wenden Sie sich bitte direkt an M&C, bzw. an Ihren M&C-Vertragshändler. Bei fachgerechter Anwendung übernehmen wir vom Tag der Lieferung an 1 Jahr Garantie gemäß unseren Ver- kaufsbedingungen. Verschleißteile sind hiervon ausgenommen. Die Garantieleistung umfasst kostenlose Repara- tur im Werk oder den kostenlosen Austausch des frei Verwendungsstelle eingesandten Gerätes.
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Elektrische Spannung! Schützen Sie sich vor Kontakten mit unzulässig hohen elektrischen Span- nungen. Ätzend! Lebendes Gewebe, aber auch viele Materialien werden bei Kontakt mit die- ser Chemikalie zerstört. Dämpfe nicht einatmen und Berührung mit Haut, Augen und Kleidung vermeiden! Bedeutet "Warnung vor heißer Oberfläche". Achtung, Verbrennungsgefahr! Nicht die Flächen berühren, vor denen dieses Warnzeichen warnt.
EINLEITUNG SERIENNUMMER Das Typenschild mit der Seriennummer befindet sich auf der linken Gehäuseseite des Analysators. Bei Rückfragen und Ersatzteilbestellungen ist die Seriennummer des Gerätes immer anzugeben. SPANNUNGSVERSORGUNG Die interne Spannungsversorgung des Sauerstoffanalysators PMA50 EX beträgt 115 V oder 230 V AC, 40 – 60 Hz. Genaue Angaben befinden sich auf den Typenschildern.
TECHNISCHE DATEN 05A1000 PMA50 EX, Netz 230 V, Druckbereich 0,6 bis 1,1 bar abs. 05A1000a PMA50 EX, Netz 115 V, Druckbereich 0,6 bis 1,1 bar abs. PMA50 EX/P/PD-1-50, Netz 230 V (nicht mit SIL-Zulassung) 05A2500 Druckkompensation 0,6 bis 1,5 bar abs. mit Gehäusespülung über Atmungs- und Entwässerungseinrichtungen im Ein- u.
Auf 55 °C werksseitig eingestellt -Transmittertemperatur Bei 72 °C mittels thermischer Sicherung, nicht reversibel Temperaturabschaltung Umgebungstemperatur 0 bis +50 °C -20 bis +60 °C, relative Feuchte 0-90 % rF Lagertemperatur Platin, Glas, PTFE, PVDF, rostfreier Stahl 1.4571, Epoxy Werkstoff der mediumberührten Teile "...
BESCHREIBUNG Das Herzstück des PMA50 EX bildet die paramagnetische Sauerstoffmesszelle. Dieses Messprinzip gehört zu den genauesten quantitativen Methoden zur Bestimmung der Sauerstoffgehalte in einem Bereich von 0-100 Vol.-% O Der Sauerstoffanalysator PMA50 EX ist für den stationären Einsatz bestimmt. Der Einbau in ein Ex db eb IIC T4- Gehäuse mit Atmungs- und Entwässerungseinrichtungen im Messgasein- und ausgang ermöglicht die Instal-...
Ein Sichtfenster im Gehäuse des Analysators ermöglicht die Kontrolle der analog/digitalen Messwertanzeige 15, der Heizkontroll-LED und Status-LED 14, sowie der Messbereichs-LEDs und 6. Alle Bedienelemente sind von außen zugänglich und gewährleisten eine einfache und be-dienerfreundliche Handhabung bei der Kalibrierung, sowie der Messbereichsumschaltung. Die Bedienelemente sind: ...
Spülgasmenge beträgt 10 – 60 Nl/h entsprechend der eingestellten Messgasmenge und der Spülgas- Eingangsdruck beträgt max. 1.1 bar abs. Die Gehäusespülung muss atmosphärisch frei abströmen können! 11.2 PMA50 EX/P/PD MIT DRUCKKOMPENSATION (OHNE SIL-ZULASSUNG) Im Falle von barometrischen oder prozessbedingten Druckschwankungen kann der PMA50 EX mit einer speziel- len Druckkompensation geliefert werden.
GAS EIN GAS AUS 1 Hohlkugeln 6 Fotozelle 2 Platinspannband 7 Messverstärker 3 Spiegel 8 Messverstärker 4 Polstücke 9 Anzeige 5 Projektions-LED Abbildung 2 Schema der Messzelle und optische Signalverarbeitung Die Messzelle besteht aus zwei mit Stickstoff gefüllten Hohlkugeln 1, die über einen Steg zur Hantel geformt sind. Im Rotationsmittelpunkt der Hantel befindet sich ein kleiner Spiegel 3.
GASFLUSSSCHEMA Abbildung 3 zeigt das Gasflussschema des Sauerstoffanalysators PMA50 EX. 1 : Externes Feinstfilter 4 : Messzelle 5 : Strömungssensor 2 : Externer Durchflussmesser 3 : Atmungs- und Entwässerungseinrichtung 6 : Atmungs- und Entwässerungseinrichtung Abbildung 3 Gasflussschema Die Messzelle 4 ist unbedingt vor Staubpartikeln zu schützen. Aus diesem Grund sollte das extern vorgeschaltete Gasaufbereitungssystem mit einem Feinstfilter 1 von mindestens 2 μm Filterfeinheit (z.B.
WARENEMPFANG Der Analysator PMA50 EX ist eine komplett vorinstallierte Einheit. Den Analysator und eventuelles Sonderzubehör sofort nach Ankunft vorsichtig aus der Versandverpackung herausnehmen und Lieferumfang gemäß Lieferschein überprüfen; Ware auf eventuelle Transportschäden überprüfen und, falls notwendig, Ihren Transportversicherer unmittel- bar über vorliegende Schäden informieren;...
Bei Verwendung des Analysators im Freien muss dieser gegen Witterungseinflüsse entsprechend geschützt werden. Der Betrieb sollte möglichst unter konstanten klimatischen Umgebungsbedingungen erfolgen. Ideal für die Montage ist ein vibrationsfreier Ort. Ist dies nicht möglich, müssen Schwingmetalle für eine Entkopp- lung des Gehäuses montiert werden. Der Analysator darf nicht in unmittelbarer Nähe von Wärmequellen montiert werden.
16.2 OPTION GEHÄUSESPÜLUNG ODER GEHÄUSEENTLÜFTUNG Bei erhöhten Eingangsdrücken von 1,1 bar bis max. 1,5 bar abs. wird gemäß Ex-Zertifikat (s. Anhang) eine Gehäu- seentlüftung gefordert. Wählen Sie hierzu die Option Art. Nr. 05A9005. Bei erhöhtem Druck und korrosiven Gasen ist der Analysator mit der Option Gehäusespülung (Art. Nr. 05A9000) auszurüsten. Bei der Messung korrosiver Gase ist es empfehlenswert, den Analysator ebenfalls mit der Option Gehäusespülung (Art.
16.3 ELEKTRISCHER ANSCHLUSS Falsche Netzspannung kann das Gerät zerstören. Beim Anschluss auf die richti- ge Netzspannung gemäß Typenschildangabe achten. Warnung Die Potentialausgleichsklemmen des Analysator- und Klemmengehäuses müs- sen bei der Installation im explosionsgefährdeten Bereich immer angeschlos- sen werden. Auf ausreichende Erdung des Gehäuses achten! (Potenzialausgleich) Bei der Errichtung von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V sind die Forderungen der VDE 0100 sowie Ihre relevanten Standards und Vor- schriften und die ElexV zu beachten!
INBETRIEBNAHME Folgende Schritte sind bei der Inbetriebnahme des Analysators durchzuführen: Vor dem Einschalten des Gerätes ist zu überprüfen, ob die elektrischen Anschlüsse und Gasanschlüsse ord- nungsgemäß durchgeführt wurden. Die Spannungsangaben auf dem Typenschild müssen mit den Angaben der Netzspannung übereinstimmen. ...
18.1 KALIBRIEREN DES NULLPUNKTES Die Nullpunktkalibrierung des Analysators erfolgt mit einem O -freien Gas, zum Beispiel Stickstoff (N ) 5.0. Folgen- de Schritte sind durchzuführen: Flexiblen PVC- oder Viton ® -Schlauch mit dem Flaschendruckminderer der N -Nullgasflasche verbinden; Der Druckminderer sollte einen Ausgangsregelbereich von max. 0 bis 1,5 bar abs. haben und immer auf einen niedrigen Ausgangsdruck von max.
Nach erfolgter Nullpunktkalibrierung ist auch immer der Messbereichsendwert zu kalibrieren! Hinweis 18.2 KALIBRIEREN DES MESSBEREICHSENDWERTES Bei Sauerstoffkonzentrationen des Messgases unter 30 % O kann eine Kalibrierung mit trockener Luft durchgeführt werden. Höhere Konzentrationen erfordern idealer Weise ein dem Messbereichsendwert entsprechendes Prüfgas! Hinweis Bevor der Messbereichsendwert kalibriert wird, ist immer eine Überprüfung des Nullpunktes vorzunehmen.
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Analoge Ausgangssignale überprüfen; Das zu messende Signal kann wie folgt berechnet werden: (max. Signalausgang - min. Signalausgang) x Konzentration [%] + min. Signalausgang Messwert = Messbereichsendwert [%] Für eine Prüfgaskonzentration von 20,93 % (Luft) würde sich somit ergeben: Ausgangssignal zu messendes Signal bei Messbereichsendwert 100 %...
MESSEN Bei einer Erstinbetriebnahme an einem neuen Messort sind alle zuvor beschriebenen Schritte nachzuvollziehen. Die Genauigkeitsanforderungen an die Analyse bestimmen das Intervall der Neukalibrierung. Die Messgasmenge sollte entsprechend den Erfordernissen zwischen 10 Nl/h und 60 Nl/h Luft eingestellt werden (externer Durchflussmesser). Nach der Auswahl des gewünschten Messbereiches ist der Analysator messbereit.
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...
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Die Selektivität des oben genannten Messverfahrens beruht auf der großen Suszeptibilität des Sauerstoffes ge- genüber anderen Gasen (s. Tabelle). Die folgenden Beispiele sollen exemplarisch zeigen, wie Querempfindlichkeiten bei der Nullpunktkalibrierung 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.
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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 für 0 Vol.-% Sauerstoff: 1,0526 x -0,1123 Vol.-% = -0,1182 Vol.-% Die korrigierte Summenquerempfindlichkeit mit Vorzeichenwechsel kann nun zur Korrektur bei der Nullpunktka- librierung verwendet werden.
Für das Gasgemisch aus Beispiel 2 errechnet sich so in guter Näherung die korrigierte Summenquerempfindlich- keit 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 Endpunktka- librierung verwendet werden. In diesem Beispiel wäre der Endpunkt in guter Näherung auf 20,93 Vol.-% + 0,0935 Vol.-% = 21,02 Vol.-% zu justieren.
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Das physikalische Messprinzip und der Aufbau des Analysators minimieren den Wartungsaufwand. Die vorgeschalteten erforderlichen Komponenten der Messgasaufbereitung sind gemäß den entsprechenden Betriebsanleitungen zu warten. Die Kalibrierung von Nullpunkt und Messbereichsendwert ist mit den entsprechenden Prüfgasen gemäß Anlei- tung durchzuführen. Empfohlenes Kalibrierintervall bei Standardanwendungen: 1 x wöchentlich. PMA50 EX | 1.01.04 www.mc-techgroup.com...
23.1 AUSBAU DER MESSZELLE Abbildung 7 zeigt den schematischen internen Aufbau des Analysators PMA50 EX. Elektrische Verbindungen Messgas-Aus Transmitter Typ 1.07.X. Flexibler Schlauch Sechskantschrauben Messgas-Ein Durchflusssensor, rostfreier Stahl Front-Platine Überwurfmuttern Messgasein- und ausgang Netzteil und Platine zur Temperaturregelung der Messzelle Abbildung 7 Schematische Darstellung des internen Analysatoraufbaus www.mc-techgroup.com...
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Bei einem Ausbau der Messzelle ist folgende Vorgehensweise empfehlenswert: Bei allen Arbeiten an dem Analysator muss gewährleistet sein, dass sowohl die Warnung Arbeitsumgebung als auch der Analysator selbst frei von explosionsfähigen oder entflammbaren Gasen sind! Gefährliche Spannung. Vor der Durchführung von Wartungs- und Reparaturar- Warnung beiten den Analysator und alle externen Schaltkreise, die in Verbindung mit dem Analysator stehen, spannungsfrei schalten!
Elektrische Anschlüsse Messzelle Heizmatte Gas-Ausgang Messzelle Transmitter-Platine Gas-Eingang Messzelle Temperatursicherung (Abschaltung bei 72 °C) Fixierschraube für Messzelle Temperatur-Sensor Abbildung 8 Transmittereinheit Braunes und gelbes Kabel an den Terminals (s. Abbildung 8), auf der Rückseite der Messzelle auslöten; darauf achten, dass Terminals nicht überhitzt werden;...
23.2 MECHANISCHE NULLPUNKTJUSTIERUNG Die Vorgehensweise bei der mechanischen Nullpunktjustierung wird im Folgenden beschrieben. 1 LED 5 Heizmatte 2 Temperaturabschaltung (72 °C) 6 Justierschraube Fotozelle 3 Messgas-Vorwärmleitungsschlange 7 Messzelle 4 Fixierschraube Fotozelle 8 Fotozelle Abbildung 9 Schematischer Aufbau der Transmittereinheit Bevor der Analysator eingeschaltet wird, Messbereichswahlschalter auf 30 % stellen. Nullpunkt der Analoganzeige kontrollieren und ggf.
ENTSORGUNG Ist das Gerät am Ende seiner Lebensdauer angekommen, beachten Sie bitte zur fachgerechten Entsorgung die gesetzlichen Bestimmungen und ggf. sonstigen bestehenden Normenregelungen Ihres Landes. ERSATZTEILLISTE Der Verschleiß- und Ersatzteilbedarf ist von den spezifischen Betriebsgegebenheiten abhängig. Die Mengenemp- fehlungen für Verschleiß- und empfohlene Ersatzteile beruhen auf Erfahrungswerten und sind unverbindlich. Analysator PMA 50 Ex (V) Verschleißteile (E) empfohlene Ersatzteile...
ANHANG Sicherheitshandbuch nach SIL Schaltbild Frontplatine PMA50 EX Bestückung Frontplatine PMA50 EX Schaltbild Netzteil PMA50 EX Bestückung / Anschluss Netzteil PMA50 EX Ausschnittvergrößerung Frontplatine zur Einstellung von Temperaturalarmschwelle (TP10, P19) (TP11: Ist- Temperatur) und Flowalarmschwelle (P20) ...
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Sicherheitshandbuch nach SIL Betrachtete Geräte Betrachtet wurde der PMA50 EX mit Artikelnummer 05A1000(a) und die folgenden Optionen: Gehäuseentlüftung und Gehäusespülung (Artikelnummer 05A9005 und 05A9000), Messzelle in lösungsmittelbeständiger Ausführung oder mit Glaslot (Artikelnummer 90A0009 und 90A0006) Ausgeschlossen sind der PMA50 EX/P/PD… mit Druckkompensation, Artikelnummer 05A2500(a), sowie die Op- tionen 0-20 mA Ausgang, Artikelnummer 05A2505(a) bzw.
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Betriebsbedingungen Umgebungsbedingungen: Temperatur: 0 °C bis +50 °C Druck: 0,9 - 1,1 bar abs. Vibrationen sind zu vermeiden. Das Messgas muss trocken (Taupunkt 5 °C) und staubfrei sein und die Messgaseingangstemperatur darf 50 °C nicht übersteigen. Der maximale Eingangsdruck beträgt 1,1 bar abs. für das Standardgerät und 1,5 bar abs. für Geräte mit Gehäusespülung oder Gehäuseentlüftung.
Abbildung 16 Ausschnittvergrößerung Frontplatine zur Einstellung von Referenzspannung, Verstär- kung u. Offset des O -Signals PMA50 EX | 1.01.04 www.mc-techgroup.com...
Abbildung 17 Ausschnittvergrößerung Netzteil zur Einstellung von Temperatur, Strom- und Spanungsausgang Abbildung 18 Ausschnittvergrößerung Netzteil zur Einstellung von Bürde und Begrenzung des Stromausgan- www.mc-techgroup.com PMA50 EX | 1.01.04...
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