Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW...

24
Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise in der BA 2.3 Hinweise zur Lieferung 2.4 Transport und Lagerung 2.5 Hinweise zur Gewährleistung 2.6 Hinweise zur Rücklieferung 3 Sicherheit 3.1 Bestimmungsgemäßer Gebrauch 3.2 Qualifiziertes Personal 4 Emaillierte Temperatursonden 4.1 Sondentypen 4.2 Gemeinsame Merkmale und Eigenschaften 4.3 Emailprüfung 4.4 Vermeiden von Peripherieschäden 5 Temperatursonde Typ T 5.1 Messprinzip 5.2 Aufbau der T-Sonde 5.3 Messumformer 5.4 Technische Daten der T-Sonde 5.5 Einbau der Sondenträger 5.6 Anschluss der T-Sonde 5.7 Inbetriebnahme und Wartung der T-Sonde 5.8 Kalibrierung der T-Sonde 5.9 Ex-Schutz 6 Temperatursonde Typ TW 6.1 Messprinzip 6.3 Messumformer 6.4 Technische Daten der TW-Sonde 6.5 Einbau der TW-Sonde 6.6 Anschluss der TW-Sonde 6.7 Inbetriebnahme und Wartung der TW-Sonde 6.8 Kalibrierung der TW-Sonde 6.9 Ex-Schutz Anhang 1 PTB 03 ATEX 2132 X Anhang 2 Konformitätserklärung Anhang 3 A 3.1 Ex-Bereich A 3.2 Atmosphärische Bedingungen A 3.3 Potentialausgleich A 3.4 Blitzschutz A 3.5 Quatro Pipe

Transcript of Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW...

Page 1: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Temperatur-MesssondenT/TW

Betriebsanleitung

302-13 d

Inhalt

1 Vorwort2 Allgemeine Hinweise2.1 Einsatzbereich2.2 Warnhinweise in der BA2.3 Hinweise zur Lieferung2.4 Transport und Lagerung2.5 Hinweise zur Gewährleistung2.6 Hinweise zur Rücklieferung3 Sicherheit3.1 Bestimmungsgemäßer Gebrauch3.2 Qualifiziertes Personal4 Emaillierte Temperatursonden4.1 Sondentypen4.2 Gemeinsame Merkmale und

Eigenschaften4.3 Emailprüfung 4.4 Vermeiden von Peripherieschäden5 Temperatursonde Typ T5.1 Messprinzip5.2 Aufbau der T-Sonde5.3 Messumformer5.4 Technische Daten der T-Sonde5.5 Einbau der Sondenträger5.6 Anschluss der T-Sonde5.7 Inbetriebnahme und Wartung

der T-Sonde5.8 Kalibrierung der T-Sonde5.9 Ex-Schutz6 Temperatursonde Typ TW6.1 Messprinzip6.3 Messumformer6.4 Technische Daten der TW-Sonde6.5 Einbau der TW-Sonde6.6 Anschluss der TW-Sonde6.7 Inbetriebnahme und Wartung der

TW-Sonde6.8 Kalibrierung der TW-Sonde6.9 Ex-Schutz

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 XAnhang 2KonformitätserklärungAnhang 3A 3.1 Ex-BereichA 3.2 Atmosphärische BedingungenA 3.3 PotentialausgleichA 3.4 BlitzschutzA 3.5 Quatro Pipe

RumbachT
pfaudler sw
Page 2: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

1 VorwortDiese Betriebsanleitung soll mit dem Auf-bau der emaillierten Temperatursonden und deren Verwendung vertraut machen.

Die Betriebsanleitung muss dem Betriebs- und Wartungspersonal zugäng-lich sein, damit bei Montage- und War-tungsarbeiten alle notwendigen Informa-tionen zur Verfügung stehen. Durch Kenntnis dieser Betriebsanleitung (BA) vermeiden Sie Schäden an der Messein-richtung und erreichen einen störungs-freien Betrieb. Die in dieser Betriebsan-leitung gemachten Angaben entsprechen dem Stand der Technik zum Zeitpunkt der Drucklegung und werden nach bes-tem Wissen weitergegeben. Wir behal-ten uns vor, Verbesserungen, Ergänzun-gen und neue Erkenntnisse ohne Vorankündigung in die Betriebsanleitung neu aufzunehmen. Die tatsächliche Aus-führung von Produkten kann gegenüber den im Katalog gemachten Angaben abweichen, falls technische Änderungen infolge von Produktverbesserungen dies notwendig machen. Das für einen konkre-ten Anwendungsfall von Pfaudler abgege-bene Angebot ist hier verbindlich.

Die neueste Ausgabe ersetzt alle vor-herigen. Diese Betriebsanleitung stellen wir unseren Kunden und Interessenten kostenlos zur Verfügung. Nachdruck und Vervielfältigung sowie die Über-nahme in elektronischer Form, auch auszugsweise, sind nur mit unserer schriftlichen Genehmigung zulässig.

Alle Rechte sind uns vorbehalten.

2 Allgemeine Hinweise

2.1 EinsatzbereichMit emaillierten Temperatursonden wird die Produkttemperatur in Rühr- und Lagerbehältern und in Rohrleitungen gemessen.

Über die Beständigkeit gibt unsere Druckschrift 614 Auskunft.

Betreiben Sie die Messeinrichtung nur innerhalb der zulässigen Betriebsbedin-gungen.

2.2 Warnhinweise in der Betriebsanleitung

In der Betriebsanleitung wird für sicherheitsrelevante Anweisungen das Gefahrenzeichen m benutzt. Die Beachtung dieser Anweisung ist zwingend, da durch das Befolgen der Anweisung schwerwiegende Personen- und/oder Sachschäden vermieden werden.

2.3 Hinweise zur LieferungDer jeweilige Lieferumfang ist entspre-chend dem gültigen Kaufvertrag auf den Versandpapieren aufgeführt, die der Lieferung beigefügt sind.

Prüfen Sie die Lieferung auf Vollständig-keit und Unversehrtheit.

Bewahren Sie nach Möglichkeit das Ver-packungsmaterial auf, da Sie es für eventuelle Rücksendungen wieder ver-wenden können.

2.4 Transport und LagerungTransportieren und lagern Sie die Son-den nur in der verschlossenen Original-verpackung. Ist diese nicht mehr vor-handen, so sind die Sonden gegen Stoß und Schlag zu schützen. Transport und Lagerung siehe Kap. 5.4.

Die Sonden benötigen keine Konservie-rung, sie sind gegen normale Umwelt-einflüsse beständig.

2.5 Hinweise zur GewährleistungGewährleistungsansprüche werden durch die Angaben in dieser Betriebsanleitung weder erweitert noch eingeschränkt.

Die genauen Gewährleistungsbedingun-gen entnehmen Sie bitte den gültigen Verkaufsbedingungen der Pfaudler Werke GmbH.

2.6 Hinweise zur RücklieferungWerden benutzte Sonden für Reparatu-ren oder andere Zwecke an die PfaudlerWerke GmbH oder an Dritte gesandt, müssen alle Teile vorher gereinigt und dekontaminiert werden.

Zur Sicherheit unserer Mitarbeiter und aus versicherungsrechtlichen Gründen, benötigen wir von Ihnen, mit der Rücklie-ferung eine Freigabebescheinigung, (siehe Druckschrift 332) auf der Sie bestätigen, dass die Sonde ordnungsge-mäß gereinigt und dekontaminiert wurde. Ein entsprechendes Formular erhalten Sie auf Anfrage bei uns.

3 SicherheitAusführliche Sicherheitshinweise sowie Angaben zum Ex-Schutz finden Sie im Anhang am Ende der Betriebsanleitung.

3.1 Bestimmungsgemäßer Gebrauch

Ein anderer Betrieb, als der in dieser Betriebsanleitung beschriebene, beein-trächtigt die Sicherheit und die Funktion der Messeinrichtung und ist deshalb unzulässig.

Beachten Sie unbedingt die geltenden Sicherheitsbestimmungen für elektri-sche Anlagen und Geräte sowie gegebe-nenfalls die Ex-Schutzvorschriften.

m Jede sicherheitsbedenkliche Arbeitsweise ist zu unterlassen!

3.2 Qualifiziertes PersonalDie Sonde darf nur von autorisierten Fachkräften der Messtechnik unter genauester Beachtung dieser Betriebs-anleitung sowie der geltenden Bestim-mungen eingebaut, in Betrieb genom-men und gewartet werden.

Zuwiderhandlung gegen diese Bestim-mungen – gleich ob vorsätzlich oder fahr-lässig – entbindet die Pfaudler Werke GmbH von jeglicher Haftung und Gewähr-leistung.

Temperatur-Messsonden T/TW

2 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 2

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 3: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

4 Emaillierte Temperatursonden

4.1 SondentypenPfaudler hat für die Temperaturmessung zwei Sondentypen im Lieferprogramm, die nach jeweils unterschiedlichem physi-kalischem Messprinzip funktionieren.

Die Sondentypen sind:n Temperatursonde Typ T

Diese Sonde hat als Sensor ein Ther-moelement. Den Thermoelementen liegt der physikalische Effekt zugrun-de, dass sich in einem elektrischen Leiter (Draht) entlang eines Tempera-turgefälles eine Ladungsverschie-bung einstellt.

n Temperatursonde Typ TWDiese Sonde hat als Sensor ein Wider-standsthermometer. Den Widerstands-thermometern liegt der physikalische Effekt zugrunde, dass sich der elek-trische Widerstand von Leitern und Halbleitern in Abhängigkeit von der Temperatur ändert.

4.2 Gemeinsame Merkmale und Eigenschaften

Bei beiden Sondentypen ist der Sensor im Email eingeschmolzen. Damit ist der Sen-sor zum einen sehr gut geschützt gegen aggressives Medium, zum anderen ist er so unmittelbar (quasi hautnah) im Produkt platziert. Daraus ergibt sich für den Anwender folgender Nutzen:n Die Sonden haben sehr kurze An-

sprechzeiten. Das Ansprechverhalten der Messsonden Typ T und TW im Ver-gleich zu Sonden mit eingesteckten Sensoren ist in Abb. 1 dargestellt.

n Die Sonden haben keine eingeschraub-ten Sensoren mit störanfälligen Dicht-flächen, die im Produkt stecken.

n Durch schnelle und präzise Tempera-turmessung lässt sich der Produktions-prozess sicher und sparsam führen. In vielen Fällen erhöht sich dadurch auch die Qualität des Produktes.

n Die Sensoren altern nicht, da sie aus hochreinen und sehr beständigen Edel-metallen bestehen und chemisch inert in die Emailschicht eingeschmolzen sind. Email ist absolut diffusionsdicht, so dass auch Wasserstoffreaktionen ausgeschlossen sind.

������������������

���

��

� �� �� ��� ���� �� ��������

��� ��� � �� ��

��������������������� ������������ ��������������� ���

�� ����­���������������­�­����� ���������

�� �����­������ ��� ���� ����������������­�­����� ��������

� �������������������� ��������� � ���������� ������� ������� ������ ���������������� �������� ���

0 10 20 30 40 50 [s]

E T/TW Ta

100

50

t [%]

Abb. 1 Zeitverhalten

MT_05_00001

Gemessen im Rührbehälter (100 l) mit Wasser bei 120 U/minT/TW Messonde T/TW auf

Thermorohr mit D = 40 mmTa Thermoelement mit Tantalfühler

im Thermorohr mit D = 40 mmE Vergleichsmessung mit ungeschütztem

Pallaplat-Element (Nicht einsetzbar imemaillierten Behälter)

Temperatur-Messsonden T/TW

3 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 3

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 4: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

4.3 Emailprüfung Während einer Hochspannungsprüfung bilden sich an Poren zündfähige Funken in Form eines Lichtbogens. Die Hoch-spannungsprüfung ist daher ausschließ-lich außerhalb explosionsgefährdeter Umgebungen zulässig.

4.4 Vermeiden von Peripherie-schäden

Bei einer Hochspannungsprüfung sind folgende Hinweise zu beachten, da es sonst zu Schäden an den Bauteilen und/oder Auswerteelektronik kommen kann.n Messumformer für Temperatur, Email -

überwachung, kapazitive Sensoren und sonstige elektronische/elektri-sche Bauteile, die am Ventil oder Stromstörer angebaut sind, müssen abgeklemmt werden, bevor mit der Hochspannungsprüfung begonnen wird.

n Die Prüfung hat mit einem geeigneten Gerät zu erfolgen (Impulsspannung). Wir empfehlen unseren Hochspan-nungsprüfgerät GlaSparker®.

n Die max. Prüfspannung bei emaillier-ten Messsonden darf 7 kV nicht über-schreiten.

Generell empfehlen wir jedoch die Prüfung durch einen unserer Service-Techniker durchführen zu lassen.

5 Temperatursonde Typ T

5.1 MessprinzipDie Temperatursonde Typ T wird im wei-teren Verlauf dieser Betriebsanleitung als T-Sonde bezeichnet.

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei dem Sensor der T-Sonde um ein Thermo-element. Ein Thermoelement besteht aus zwei elektrischen Leitern unterschiedli-cher Werkstoffe (Drähte), die an einem Ende miteinander verbunden (kontaktiert) sind. Die Kontaktstelle ist die Messstelle des Thermoelementes. Die beiden freien Drahtenden bilden die Vergleichstelle des Thermoelementes. Wird das Thermoele-ment an der Messstelle erwärmt, so stellt sich an der Vergleichstelle eine Thermo-spannung ein. Diese Thermospannung ist zum einen abhängig von der Temperatur-differenz zwischen der Mess- und der Vergleichsstelle (Temperaturgradient ent-lang des Thermoelementes) und zum anderen von der Werkstoffkombination der beiden Metalldrähte. Für Temperatur-messungen muss die Temperatur an der Vergleichsstelle auf 0 °C konstant gehal-ten werden oder genau gemessen wer-den, um eine entsprechende Korrektur in mV durchführen zu können. Zur Auswer-tung der Thermosspannung werden die freien Drahtenden des Thermoelementes (die Vergleichstelle) an einen geeignetenMessumformer angeschlossen.

In der EN 60584 sind verschiedene Werk-stoffkombinationen für die Herstellung von Thermoelementen festgelegt. Diese normierten Werkstoffkombinationen wer-den als „Thermoelementtypen“ bezeich-net und mit verschiedenen Großbuchsta-ben gekennzeichnet. Unter anderen auch mit dem Buchstaben „T“.

m Die T-Sonde ist nicht gleichbe-deutend mit dem Thermoelement-typ T.

Die genormten Thermoelementtypen sind aus emailtechnischen Gründen für die T-Sonde nicht geeignet. Als Werkstoff-kombination wird bei der T-Sonde für denpositiven Schenkel die Legierung Platin-Rhodium (PtRh) und für den negativenSchenkel die Legierung Gold-Palladium-Platin (AuPdPt) verwendet. Diese Werk-stoffkombination ist unter der Bezeich-nung „Pallaplat“ bekannt. Die genaueKennlinie ist von der jeweiligen Fertigungs-charge des Pallaplats abhängig. Bei derProgrammierung des Messumformers (s.Kap. 5.3) wird die Kennlinie verwendet, die nach der Herstellung des Pallaplats char-genspezifisch ermittelt wurde. Die bei derProgrammierung eingegebenen Wertewerden im Prüfbericht angegeben, derjeder ausgelieferten Sonde beigefügtwird.

Um das Thermoelement zu verlängern, darf nur von Pfaudler zugelassene Palla-plat-Ausgleichsleitung, verwendet werden.

Temperatur-Messsonden T/TW

4 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 4

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 5: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

5.2 Aufbau der T-Sonde

5.2.1 SondenträgerDie T-Sonde kann in folgende Sondenträ-ger eingebaut werden:n Stromstörer, Thermometerrohr, Qua-

tro-Pipe und C-Stromstörer (für diese Sondenträger wird im Folgenden der Begriff Rohrsonde verwendet)

n Ringsonden Ventilschaft von Auslaufventilen

5.2.2 RohrsondeBei Rohrsonden besteht das Thermoele-ment aus sehr dünnen, schmalen Bän-dern aus der Werkstoffkombination Pal-laplat. Diese Pallaplatbänder werden in die Emailschicht eingeschmolzen.

Der Messpunkt, die Kontaktstelle der beiden Pallaplatbänder, befindet sich in der Regel am Rohrende, damit auch bei niedrigen Füllständen noch die Produkt-temperatur gemessen werden kann. Bei Rohrsonden können mehrere Messstel-len auf gleichem oder unterschiedlichemNiveau angebracht werden. Die maximal mögliche Anzahl von Messstellen ist abhängig von der Größe der Rohrsonde. Genaue Angaben hierzu erhalten Sie bei Pfaudler in der Abteilung Messtechnik.

Für den Anschuss des Thermoelemen-tes werden die im Email eingeschmolze-nen Pallaplatbänder zu einer Kontakt-zone, die mit einem Deckel abgedeckt ist, geführt und dort mit Ausgleichleitun-gen kontaktiert. Die Ausgleichleitung wiederum wird in den Anschlusskasten geführt und dort am Messumformer (bzw. an Klemmen) angeschlossen.

Rohrsonden die mit T-Sonden ausgerüs-tet sind, können optional auch mit folgen-den Messsonden von Pfaudler kombiniert werden.n Typ P Messsonde für die Email-

überwachungn Typ FT Messsonde für die kapazitive

Erfassung von Füllstands-grenzen oder von Grenz-schichten

n Typ FS Messsonde für die konti-nuierliche, kapazitive Füllstandsmessung

n Typ TW Messsonde für die Tempe-raturmessung mit Wider-standsthermometer

Nähere Hinweise über die Kombinations-möglichkeiten erhalten sie bei Pfaudler in der Abteilung Messtechnik.

5.2.3 Ringsonde (T)Bei Ringsonden besteht das Thermoele-ment aus sehr dünnen, schmalen Bändern aus der Werkstoffkombination Pallaplat. Diese Pallaplatbänder werden in die Email-schicht eingeschmolzen.

Der Messpunkt befindet sich mittig an der zylindrischen Innenfläche. Ringson-den können mit maximal 2 Messstellenhergestellt werden.

Für den Anschuss des Thermoelemen-tes werden die im Email eingeschmol-zenen Pallaplatbänder zu einer Kontakt-zone, die mit einem Deckel abgedeckt ist, geführt und dort mit Ausgleichleitun-gen kontaktiert. Die Ausgleichleitung wiederum wird in den Anschlusskasten geführt und dort am Messumformer (bzw. an Klemmen) angeschlossen.

Ringsonden die mit T-Sonden ausgerüs-tet sind, können optional auch mit folgen-den Messsonden von Pfaudler kombiniert werden.n Typ P Messsonde für die Email-

überwachungn Typ FT Messsonde für die kapazitive

Erfassung von Füllstands-grenzen oder von Grenz-schichten

Nähere Hinweise über die Kombinations-möglichkeiten erhalten sie bei Pfaudlerin der Abteilung Messtechnik.

5.2.4 VentilschaftSiehe hierzu Betriebsanleitung SDB 710.

Temperatur-Messsonden T/TW

5 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 5

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 6: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

5.3 MessumformerZur Auswertung des Messsignals der T- Sonde wird ein frei programmierbarerMessumformer eingesetzt der das Mess-signal in ein potentialfreies 4 bis 20 mAStandardsignal umwandelt. Der Mess-umformer wird bereits im Werk in denAnschlusskasten am Sondenträger ein-gebaut und an die Sensorleitungenangeschlossen.

Durch produktionsbedingte Toleranzen bei der Herstellung von Pallaplat wei-chen die Werte der Kennlinie, von Charge zu Charge, in geringem Maße voneinander ab. Daher wird nach der Herstellung von jeder Charge immer die chargenspezifische Kennlinie gemes-sen. Bei der internen Abnahmeprüfung im Werk wird der Messumformer mit dieser chargenspezifischen Kennlinie parametriert. Die Kennlinie hat 32 Stütz-punkte. Die Werte der Kennlinie werden im Prüfbericht angegeben, der jeder ausgelieferten Sonde beigefügt wird.

Die Programmierung des Messumfor-mers erfolgt mittels des Hart-Kommuni-kationsprotokolls. Der Messumformer verfügt auch über eine Hart-Schnitt-stelle, so dass auch vor Ort eine Pro-grammierung des Messumformers möglich ist.

Nähere Angaben zum Messumformer sind in der Dokumentation zu finden, die jeder ausgelieferten Sonde beigefügt wird.

Grundsätzlich ist es möglich verschie-dene Messumformer zu verwenden. Folgende Bedingungen und Vorausset-zungen sind dann jedoch zu beachten:n Der Messumformer muss frei program-

mierbar sein und mit der chargenspezi-fischen Pallaplat-Kennlinie program-miert werden. Fremde Messumformer können nicht von Pfaudler program-miert werden, da wir nicht über die dafür notwendige Hard- und Software verfügen. Pfaudler unterstützt Sie jedoch bei der Programmierung von fremden Messumformern.

n Pfaudler kann bei der Verwendung von fremden Messumformern keine verbindlichen Angaben zur Genauigkeit des gesamten Messsystems machen.

Wenn vor Ort die Umgebungstemperatur im Bereich des Messumformers zu hoch ist (s. Kap. 5.4), dann muss der Messum-former neben dem Sondenträger in einem Bereich mit niedriger Temperatur installiert werden. Für die Verbindung zwischen dem Anschlusskasten am Sondenträger und dem Messumformer muss Pallaplat-Ausgleichsleitung ver-wendet werden. Diese ist bei Pfaudler erhältlich.

m Für den Betrieb der T-Sonde ist zwingend ein frei programmier-barer Messumformer erforderlich, da sonst die Temperatur falsch ge-messen wird.

Temperatur-Messsonden T/TW

6 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 6

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 7: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

5.4 Technische Daten der T-Sonde

Fühlerwerkstoff: Pallaplat pos. Schenkel aus Platin-Rhodium neg. Schenkel aus Gold-Palladium-Platin

Widerstand von Pallaplat: 30 Ω/m

Widerstand der Ausgleichsleitung: 0,33 Ω/m

min./max. Temperatur im Anschlusskasten: – 40/+85 °C

min/max. Messtemperatur: – 25/+200 °C*min/max. Umgebungstemperatur: – 40/+85 °CTransport und Lagertemperatur: – 40/+85 °CLüftfeuchte: < 100 %

Messfehler: max. ± 1,5 °C

Elektrische Daten bei Betrieb im Ex-Bereich:

Erforderliche Zündschutzart bei Kategorie 2 Betriebsmittel Ex ia IIC

Versorgungs- und Signal-Stromkreis Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis.Li vernachlässigbar kleinCi vernachlässigbar klein

Erforderliche Zündschutzart bei Kategorie 1/2 Betriebsmittel Ex ia IIB

Versorgungs- und Signal-Stromkreis Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis. Für die Sensoren auf einem gemeinsamen Sondenträger gelten die folgenden Höchstwerte für die Messstrom-kreise:Ui = 30 VΣIi = 150 mAPi = 750 mWLi (Sonde) vernachlässigbar kleinCi (Sonde) vernachlässigbar klein Die Summe der höchstzulässigen Induktivitäten in den Versorgungsstromkreisen beträgt 2,9 mH. Die Summe der höchstzulässigen Kapazitäten in den Versorgungsstromkreisen beträgt 180 nF.

EG-Baumusterprüfbescheinigung: PTB 03 ATEX 2132 X Für Ventilschäfte mit Messsonde T ist die EG-Baumusterbescheinigung PTB 06 ATEX 2049 X (siehe BA 710) maßgebend.

* Bei Bedarf kann der Messbereich ab – 60 bis + 250 °C parametriert werden

Temperatur-Messsonden T/TW

7 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 7

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 8: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

5.5 Einbau der Sondenträger

5.5.1 Einbau RohrsondeFür folgende Sondenträger wird hier der Begriff Rohrsonde verwendet:n Stromstörern Thermometerrohrn Quatro-Pipen C-Stromstörer

Vor dem Einbau der Rohrsonde in einen Behälter oder in eine Rohrleitung ist zu prüfen, ob genügend Abstand zum Rühr-werk bzw. zur Behälterwand vorhanden ist. Falls notwendig, sind geeignete Dis-tanzstücke oder Reduzierflansche zu verwenden.

Montageablauf:t Flanschdichtung auf Stutzen aufle-

gen.t Den Stutzen und die Sonde, durch Ein-

legen eines Tuches oder einer PTFE-Schürze in den Stutzen, vor Beschädi-gungen schützen. Rohrsonde langsam durch den Stutzen einführen. Hierbei Pendelbewegungen vermeiden.

t Flanschverbindung mit dem vorge-schriebenen Drehmoment (siehe Tab. 2) über Kreuz und gleichmäßig anziehen.

m Bei Verwendung eigener Re-duzierflansche ist darauf zu achten, dass der Deckel, der die Kontakt- zone unter dem Anschlusskasten abdeckt, nicht auf dem Reduzier-flansch aufliegt (siehe Abb. 3). Bei Nichtbeachtung kann das Email an der Flanschunterseite beschädigt und die einemaillierten Metallbän-der unterbrochen werden.

5.5.2 Einbau RingsondeDie Ringsonde kann grundsätzlich in allen Einbaulagen in die Rohrleitung ein-gebaut werden. Wichtig für die Funkti-onsfähigkeit der T-Sonde ist aber, dass der Messpunkt ausreichend mit Produkt bedeckt ist. Der Messpunkt liegt in radi-aler Richtung dort, wo auch der Anschlusskasten sitzt.

Die Ringsonde wird mit Dichtungen zwi-schen 2 Flanschen in die Rohrleitung eingebaut.

Flanschverbindung mit dem vorge-schriebenen Drehmoment (siehe Tab. 2) über Kreuz und gleichmäßig anziehen.

5.5.3 Einbau AuslaufventilDer Einbau eines Auslaufventils wird detailliert in unserer Betriebsanleitung 322 beschrieben.

Diese Betriebsanleitung wird jedem aus-gelieferten Ventil beigefügt. Auf Anfrageist sie bei Pfaudler erhältlich.

5.6 Anschluss der T-SondeZur Energieversorgung ist ein Speise-gerät mit folgenden Werten erforderlich:n Speise-

spannung: US = 8,5 ... 30 V DCn bei Ex-Anwen -

dung: Ui = 8,5 ... 29,4 V DC

Bei Anwendungen im Ex-Bereich sind Speisegeräte in eigensicherer Ausfüh-rung erforderlich.

Das Speisegerät muss außerhalb des Ex-Bereichs installiert werden. Maßge-bend hierfür sind die Installationsvor-schriften des Herstellers.

Die Verbindung vom Speisegerät zum Messumformer kann mit Standardsig-nalleitungen durchgeführt werden. Die Sondenträger sind zu erden, hierfür ist Kupfer- oder Edelstahlleitung mit einem Mindestquerschnitt von 10 mm2 zu verwenden.

Der elektrische Anschluss erfolgt ent-sprechend dem Anschlussschema im Anschlusskasten (technische Änderun-gen vorbehalten).

5.7 Inbetriebnahme und Wartung der T-Sonde

Bei T-Sonden, die mit dem Messumfor-mer ausgeliefert werden, ist eine Inbe-triebnahme nicht erforderlich. Nach Anschluss des Messumformers an ein Speisegerät ist die T-Sonde betriebsbe-reit. Wir empfehlen jedoch zu prüfen, ob der von Pfaudler parametrierte Messbe-reich des Messumformers ihren Anfor-derungen entspricht.

Der parametrierte Messbereich wird angegeben auf je einem Hinweisschild am Messumformer und im Anschluss-kasten sowie im Prüfbericht. Wurde keine spezielle Vereinbarung getroffen, wird standardmäßig der Messbereich –25/+200 °C parametriert. Bei Bedarfkann der Messbereich –60 bis+250 °Cparametriert werden.

Bei der Endabnahme im Werk werden eine Funktionsprüfung sowie eine Ein-punktkalibrierung durchgeführt. Darü-ber wird ein Prüfbericht erstellt, der jeder Sonde beigefügt wird.

Temperatur-Messsonden T/TW

8 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 8

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 9: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Wird die T-Sonde ohne Messumformer bestellt und geliefert, so muss der Betreiber selber sicherstellen, dass ein geeigneter Messumformer eingesetzt und parametriert wird (s. Kap. 5.3). Die Werte für die Kennlinie des Thermoele-mentes sind im mitgelieferten Prüfbe-richt zu finden.

Aufgrund der speziellen Bauweise (Ther-moelement ist im Email eingeschmol-zen) und der unkritischen Betriebsbedin-gungen altert die Sonde nicht. Eine Überprüfung (Kalibrierung) des Thermo-elementes ist, aus messtechnischen Gründen, somit nicht erforderlich. Die T-Sonde ist daher wartungsfrei.

Lediglich bei Prozessen, in denen die Gefahr von Produktanhaftungen besteht, muss geprüft werden, ob sich Produkt am Sondenträger angesetzt hat. Anhaf-tungen müssen mit geeigneten Mitteln und Methoden entfernt werden.

5.8 Kalibrierung der T-Sonde

5.8.1 Generelle HinweiseWie bereits erwähnt ist das Thermoele-ment in die Emailschicht eingeschmol-zen und somit integraler Bestandteil des Sondenträgers. Eine Kalibrierung des Thermoelementes als separates Bauteil ist daher nicht möglich. Die T-Sonde wird sinnvoller Weise mit eingebautem Sondenträger kalibriert, da auf diese Weise am einfachsten stabile und repro-duzierbare Temperaturverhältnisse an der T-Sonde erreicht werden. Eine Kalib-rierung außerhalb des Behälters oder der Rohrleitung ist äußerst problema-tisch, da auf Grund von Form und Größe der Sondenträger eine erhebliche Wär-meableitung auftritt, die instabile Tem-peraturverhältnisse am Thermoelement zur Folge hat. Für die Kalibrierung muss der Behälter oder die Rohrleitung entwe-der mit Produkt oder mit Wasser befüllt werden. Bei der Kalibrierung ist darauf

zu achten, dass gleichmäßige Tempera-turverhältnisse am Messumformer herr-schen. Daher soll der Anschlusskastengeschlossen sein.

Bei Rohrsonden muss der Behälter soweit befüllt werden, dass die Eintauch-tiefe des Messpunktes mindestens das 5-fache des Rohrdurchmessers beträgt.Bei einer Kalibrierung im Behälter mussder Rührer langsam drehen, damit sichdie Temperatur gleichmäßig in der Flüs-sigkeit verteilt.

Bei Ringsonden muss die Rohrleitung ganz befüllt sein. Ringsonden können aufgrund der kompakten Abmessungen gegebenenfalls auch im ausgebauten Zustand kalibriert werden. Hierzu muss die Sonde dann in ein passendes Gefäß eingetaucht werden. Achtung! Der Anschlusskasten darf nicht mit einge-taucht werden.

Tabelle 1 Losflanschverbindungen

Loser FlanschDN

Schrauben max. zulässige Anzugsmomente [Nm] bei zulässigen Betriebsdrücken von –1 bis …

Anzahl Gewinde +10 bar +16 bar +25 bar +40 bar

25 4 M 12 10 10 10 10

32 4 M 16 20 20 20 20

40 4 M 16 20 20 20 20

50 4 M 16 30 30 30 30

65 4 M 16 35 35 – –

80 8 M 16 35 35 35 35

100 8 M 16 35 35 – –

100 8 M 20 50 50 50 50

110 8 M 16 30 30 – –

125 8 M 16 35 35 – –

125 8 M 24 80 80 80 80

150 8 M 20 40 40 – –

150 8 M 24 80 80 80 80

200 8 M 20 55 – – –

200 12 M 24 70 70 70 –

250 12 M 20 40 – – –

250 12 M 27 90 90 90 –

300 12 M 20 55 – – –

400 16 M 24 80 – – –

Weitere Hinweise: BA 351

Temperatur-Messsonden T/TW

9 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 9

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 10: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Bei Auslaufventilen muss der Ventilkegelso hoch mit Produkt bedeckt sein, dass stabile Temperaturverhältnisse am Mess-punkt eintreten. Außerdem muss wäh-rend der Kalibrierung der Rührer lang-sam drehen.

5.8.2 Kalibrierung der MessketteUm die gesamte Messkette, Sensor, Messumformer und Anzeigegerät zu kalibrieren, wird ein kalibriertes Ver-gleichsthermometer in die Flüssigkeit eingetaucht und dessen Messwert (Soll-wert) mit dem Messwert der T-Sonde (Istwert) verglichen. Besteht die Forde-rung, die T-Sonde bei unterschiedlichen Temperaturen zu kalibrieren, empfehlenwir die Sonde in Eiswasser bei 0 °C undim kochenden Wasser bei 100 °C zu kalibrieren.

Durch die beschriebene Vergehens-weise erhält man eine zuverlässige Aus-sage über die Genauigkeit der gesamten Messkette und über die tatsächlichen Temperaturverhältnisse später im Pro-duktionsprozess.

Wird bei der Kalibrierung ein unzulässig großer Messfehler festgestellt, so müs-sen die einzelnen Elemente der Mess-kette überprüft bzw. kalibriert werden.

5.8.3 Kalibrierung des SensorsEine Kalibrierung des Sensors (Thermo-element) ist eigentlich aus messtechni-schen Gründen nicht notwendig, da die-ser Sensor nicht altert (s. Kap. 5.7).

In manchen Fällen wird jedoch durch betriebliche oder anwendungsbedingte Vorschriften eine Kalibrierung des Sen-sors gefordert. Zur Kalibrierung des Thermoelementes ist der Pfaudler T-Kalibrator (Teile-Nr. 256572-)sowie die Firmware Smart Visionerforderlich. Nähere Hinweise undeine ausführliche Beschreibung des Kali-brierablaufs finden Sie in der Betriebs-anleitung des T-Kalibrators.

5.8.4 Kalibrierung des Mess umformers

Zur Kalibrierung des Messumformers wird am Eingang ein Prozesskalibrator angeschlossen, mit dem die Kennlinie des Thermoelementes simuliert werden kann. Am Prozesskalibrator werden dann schrittweise die Spannungswerte der Kennlinie eingestellt. Parallel dazu werden die Istwerte des Messumfor-mers (Ein- und Ausgangssignal) mit den Sollwerten (Werte der Kennlinie) vergli-chen. Die Werte der Kennlinie stehen im Prüfbericht, der jeder ausgelieferten Sonde beigefügt wird. Bei der Kalibrie-rung muss unbedingt die interne Ver-gleichsstelle im Messumformer ausge-schaltet werden.

5.8.5 Kalibrierung des Anzeigegerätes

Zur Kalibrierung des Anzeigegerätes wird ein zusätzliches, kalibriertes Anzei-gegerät in den Ausgangsstromkreis des Messumformers eingeschleift und die beiden angezeigten Werte, Ist- und Soll-wert, sind zu vergleichen.

5.9 Ex-SchutzGemäß der im Anhang beigefügten EG-Baumusterprüfbescheinigung, PTB 03 ATEX 2132 X, sind Rohr- und Ringsonden mit integrierter T-Sonde zugelassen für den Einsatz im Bereich der Zone 0. Für Auslaufventile mit integrierter T-Sonde ist eine EG-Baumusterprüfbescheinigung beantragt.

6 Temperatursonde Typ TW

6.1 MessprinzipDie Temperatursonde Typ TW wird im weiteren Verlauf dieser Betriebsanlei-tung als TW-Sonde bezeichnet.

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei dem Sensor der TW-Sonde um ein Wider-standsthermometer. Das Mess prinzip von Widerstandstandsthermometern beruht auf der Eigenschaft aller Leiter und Halb-leiter, ihren elektrischen Widerstand unter Temperatureinfluss zu verändern. Diese Eigenschaft ist bei den verschiede-nen Werkstoffen unterschiedlich stark ausgeprägt. Die relative Änderung des elektrischen Widerstandes in Abhängig-keit von der Temperatur, ΔR/Δt, wird als Temperaturkoeffizient bezeichnet. Sein Wert ist nicht über den ganzen Tempera-turbereich konstant. Er ist vielmehr eine Funktion der Temperatur. Für den Zusam-menhang zwischen Widerstand und Tem-peratur ergeben sich mathematische Polynome höherer Ordnung, mit denen die Kennlinie eines Widerstandsthermo-meters berechnet werden kann.

Folgende Eigenschaften von Platin wie: hohe Messgenauigkeit, hohe Tempera-turbeständigkeit, chemische Resistenz, annähernd lineare Kennlinie sowie gute Reproduzierbarkeit der thermoelektri-schen Eigenschaften, haben dazu geführt, dass heute die meisten Wider-standsthermometer aus diesem Metall hergestellt werden. Da Platin sich auch gut emaillieren lässt wird für die TW-Sonde auch dieses Metall verwendet.

Die Widerstandswerte von Widerstands-thermometern aus Platin sind standar-disiert und werden bezeichnet als: Pt 100 und Pt 1000. Die Zahl bezeichnet den Nennwert in Ohm bei einer Tempe-ratur von 0 °C. Ein Pt 100 hat also einen Nennwert von R0 = 100. Für diese stan-dar disierten Messwiderstände werden in EN 60 751 Grundwertreihen (Kennlinien) angegeben. Anhand dieser Kennlinie wird das Messsignal im Messumformer aus-gewertet und die Temperatur bestimmt.

Temperatur-Messsonden T/TW

10 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 10

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 11: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Das Widerstandsthermometer der TW-Sonde ist kein PT 100 nach EN. Die TW-Sonde lässt sich aus fertigungstech-nischen Gründen nicht genau mit einem Widerstandswert von 100 herstellen. Der Widerstand bei der TW-Sonde beträgt 100 ± 3 Ohm. Zur Auswertung des Mess-signals ist daher zwingend ein frei pro-grammierbarer Messumformer erfor-derlich (s. Kap. 6.3) der die Abweichung von der 100-Kennlinie ausgleicht.

6.2 Aufbau der TW-SondeDie TW-Sonde kann in folgende Sonden-träger eingebaut werden:n Paddelstromstörern Thermometerrohrn Quatro-Pipe

Der Einbau der TW-Sonde in eine Ring-sonde, einen C-Stromstörer oder in einen Ventilschaft ist nicht möglich.

Das Widerstandsthermometer besteht aus sehr dünnem Platinband, das spiral-förmig um das Rohrende des Sondenträ-gers aufgewickelt wird. Das Platinband wird in die Emailschicht eingeschmolzen. Die maximal mögliche Anzahl von Mess-stellen ist abhängig von der Größe des Sondenträgers. Genaue Angaben hierzu erhalten Sie bei Pfaudler in der Abteilung Messtechnik. Die Messstellen sind immer auf gleicher Höhe. Messstellen in unter-schiedlicher Höhe sind nur mit der T-Sonde möglich (s. Kap. 5).

Die Zuleitungen der Widerstandsther-mometer sind ebenfalls aus Platin. Die im Email eingeschmolzenen Zuleitungs-bänder werden bis in den Bereich des Anschlusskastens geführt und dort an Anschlussdrähte angeschlossen. Die An-schlussdrähte wiederum werden in den Anschlusskasten geführt und dort am Messumformer (bzw. an Klemmen) angeschlossen.

Die TW-Sonde ist in Vierleitertechnik (je 2 parallele Zuleitungsbänder) ausge-führt. Damit besteht die Möglichkeit, bei der TW-Sonde die Vierleiterschaltung anzuwenden. Bei dieser Messmethode fließt durch 2 Leitungen ein konstanter Messstrom, während über die 2 verblei-benden Leitungen der temperaturabhän-gige Spannungsabfall am Messwider-stand gemessen wird. Durch die Vierleiterschaltung wird der Einfluss des Zuleitungswiderstands auf das Messer-gebnis vollkommen aufgehoben.

Sondenträger die mit TW-Sonden ausge-rüstet sind, können optional auch mit folgenden Messsonden von Pfaudler kombiniert werden.n Typ P Messsonde für die Email-

überwachungn Typ FT Messsonde für die kapazitive

Erfassung von Füllstands-grenzen oder von Grenz-schichten

n Typ FS Messsonde für die konti-nuierliche, kapazitive Füllstandsmessung

n Typ T Messsonde für die Temperaturmessung mit Thermoelementen

Nähere Hinweise über die Kombinations-möglichkeiten erhalten sie bei Pfaudler in der Abteilung Messtechnik.

6.3 MessumformerZur Auswertung des Messsignals der T- Sonde wird ein frei programmierbarer Messumformer eingesetzt, der das Mess-signal in ein potentialfreies 4 bis 20 mA Standardsignal umwandelt. Der Messum-former wird bereits im Werk in den Anschlusskasten eingebaut und an die Sensorleitungen angeschlossen.

Wie bereits in Kap. 6.1 erwähnt, lässt sich das Widerstandsthermometer der TW-Sonde nicht genau mit 100 bei 0 °C herstellen. Daher wird nach Fertigstel-lung der TW-Sonde der genaue Wert des Widerstandsthermometers gemessen. Bei der internen Abnahmeprüfung im Werk wird der Messumformer mit der Kennlinie dieses Wertes programmiert. Diese Kennlinie hat 32 Stützpunkte. Die

Werte der Kennlinie sind im Prüfbericht angegeben, der jeder ausgelieferten Sonde beigefügt wird.

Die Programmierung des Messumfor-mers erfolgt mittels des Hart-Kommuni-kationsprotokolls. Der Messumformer verfügt auch über eine Hart-Schnitt-stelle, so dass auch vor Ort eine Programmierung des Messumformers möglich ist.

Nähere Angaben zum Messumformer sind in der Dokumentation zu finden, die jeder ausgelieferten Sonde beigefügt wird.

Grundsätzlich ist es möglich, verschie-dene Messumformer zu verwenden. Folgende Bedingungen und Vorausset-zungen sind dann jedoch zu beachten:n Der Messumformer muss frei pro-

grammierbar sein und mit der son-denspezifischen Kennlinie program-miert werden. Fremde Messumformer können nicht von Pfaudler program-miert werden, da wir nicht über die dafür notwendige Hard- und Software verfügen. Pfaudler unterstützt Sie jedoch bei der Programmierung von fremden Messumformern.

n Pfaudler kann in diesem Fall keine verbindlichen Angaben zur Genauig-keit des gesamten Messsystems machen.

Wenn vor Ort die Umgebungstempera-tur im Bereich des Anschlusskastens zu hoch ist (s. Kap. 6.4), dann muss der Messumformer neben dem Sonden-träger, in einem Bereich mit niedriger Umgebungstemperatur, installiert wer-den. Für die Verbindung zwischen dem Anschlusskasten am Sondenträger unddem Messumformer kann 4-adrige Sig-nalleitung verwendet werden.

m Für den Betrieb der TW-Sonde ist zwingend ein frei programmier-barer Messumformer erforderlich, da sonst die Temperatur falsch ge-messen wird.

Temperatur-Messsonden T/TW

11 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 11

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 12: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

6.4 Technische Daten der TW-Sonde

Fühlerwerkstoff: Platin

Widerstand des Fühlerwerkstoffes: ca. 40 Ω/m

Widerstand der Zuleitung: ca. 10 Ω/m

min./max. Temperatur im Anschlusskasten: – 40/+85 °C

min/max. Messtemperatur: – 25/+200 °C*min/max. Umgebungstemperatur: – 40/+85 °CTransport und Lagertemperatur: – 40/+85 °CLüftfeuchte: < 100 %

Messfehler: max. ± 1 °C

Elektrische Daten bei Betrieb im Ex-Bereich:

Erforderliche Zündschutzart bei Kategorie 2 Betriebsmittel Ex ia IIC

Versorgungs- und Signal-Stromkreis Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis.Li vernachlässigbar kleinCi vernachlässigbar klein

Erforderliche Zündschutzart bei Kategorie 1/2 Betriebsmittel Ex ia IIB

Versorgungs- und Signal-Stromkreis Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis. Für die Sensoren auf einem gemeinsamen Sondenträger gelten die folgenden Höchstwerte für die Messstrom-kreise:Ui = 30 VΣIi = 150 mAPi = 750 mWLi (Sonde) vernachlässigbar kleinCi (Sonde) vernachlässigbar klein Die Summe der höchstzulässigen Induktivitäten in den Versorgungsstromkreisen beträgt 2,9 mH. Die Summe der höchstzulässigen Kapazitäten in den Versorgungsstromkreisen beträgt 180 nF.

EG-Baumusterprüfbescheinigung: PTB 03 ATEX 2132 X

* Bei Bedarf kann der Messbereich ab – 60 bis + 250 °C neu parametriert werden

Temperatur-Messsonden T/TW

12 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 12

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 13: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

6.5 Einbau der TW-SondeWie bereits erwähnt, kann die TW-Sonde in folgende Sondenträger eingebaut werden: Paddelstromstörer, Thermome-terrohr, Quatro-Pipe. Diese Sondenträ-ger werden allgemein auch als Rohrson-den bezeichnet.

Vor dem Einbau einer Rohrsonde in einen Behälter oder in eine Rohrleitung ist zu prüfen, ob genügend Abstand zum Rührwerk bzw. zur Behälter- oder Rohr-wand vorhanden ist. Falls notwendig, sind geeignete Distanzstücke oder Redu-zierflansche zu verwenden.

Montageablauf:t Flanschdichtung auf Stutzen auflegen.t Den Stutzen und die Sonde, durch

Einlegen eines Tuches oder einer PTFESchürze in den Stutzen, vor Be-schädigungen schützen. Rohrsonde langsam durch den Stutzen einfüh-ren. Hierbei Pendelbewegungen ver-meiden.

t Flanschverbindung mit dem vorge-schriebenen Drehmoment (siehe Tab. 2) über Kreuz und gleichmäßig anziehen.

m Bei Verwendung eigener Re-duzierflansche ist darauf zu achten, dass der Deckel, der die Kontaktzone unter dem Anschlusskasten abdeckt, nicht auf dem Reduzierflansch auf-liegt (siehe Abb. 3 Kap. 5). Bei Nicht-beachtung kann das Email an der Flanschunterseite beschädigt und die einemaillierten Metallbänder unterbrochen werden.

6.6 Anschluss der TW-SondeZur Energieversorgung ist ein Speisege-rät mit folgenden Werten erforderlich:n Speise-

spannung: US = 8,5 ... 30 V DCn bei Ex-Anwen-

dung: Ui = 8,5 ... 29,4 V DC

Bei Anwendungen im Ex-Bereich sind Speisegeräte in eigensicherer Ausfüh-rung erforderlich.

Das Speisegerät muss außerhalb des Ex-Bereichs installiert werden. Maßge-bend hierfür sind die Installationsvor-schriften des Herstellers.

Die Verbindung vom Speisegerät zum Messumformer kann mit Standardsig-nalleitungen durchgeführt werden.

Die Sondenträger sind zu erden, hierfürist Kupfer- oder Edelstahlleitung mit einem Mindestquerschnitt von 10 mm2 zu verwenden.

Der elektrische Anschluss erfolgt ent-sprechend dem Anschlussschema im Anschlusskasten.

6.7 Inbetriebnahme und Wartung der TW-Sonde

Bei TW-Sonden die mit dem Messumfor-mer ausgeliefert werden ist eine Inbe-triebnahme nicht erforderlich. Nach elektrischem Anschluss des Messum-formers an ein Speisegerät ist die TW-Sonde betriebsbereit. Wir empfehlen jedoch zu prüfen, ob der von Pfaudler parametrierte Messbereich des Mess-umformers ihren Anforderungen ent-spricht. Der parametrierte Messbereich wird angegeben auf je einem Hinweis-schild am Messumformer und im Anschlusskasten sowie im Prüfbericht. Wurde keine spezielle Vereinbarung getroffen, wird standardmäßig der Messbereich – 25/+200 °C parametriert. Bei Bedarf kann der Messbereich ab – 60 bis +250 °C neu parametriert wer-den.

Bei der Endabnahme im Werk werden eine Funktionsprüfung sowie eine Ein-punktkalibrierung durchgeführt. Darüber wird ein Prüfbericht erstellt, der jeder Sonde beigefügt wird.

Wird die TW-Sonde ohne Messumformerbestellt und geliefert, so muss der Betreiber selber sicherstellen, dass ein geeigneter Messumformer eingesetzt und parametriert wird (s. Kap. 6.3). Die Werte für die Kennlinie des Widerstand-thermometers sind im mitgelieferten Prüfbericht zu finden.

Aufgrund der speziellen Bauweise (Widerstandsthermometer ist im Email eingeschmolzen) und der unkritischen Betriebsbedingungen altert die Sonde nicht. Eine Überprüfung (Kalibrierung) des Widerstandthermometers ist, aus messtechnischen Gründen, somit nicht erforderlich. Die TW-Sonde ist daher wartungsfrei.

Lediglich bei Prozessen, in denen die Gefahr von Produktanhaftungen besteht, muss geprüft werden, ob sich Produkt am Sondenträger angesetzt hat. Anhaf-tungen müssen mit geeigneten Mitteln und Methoden entfernt werden.

Temperatur-Messsonden T/TW

13 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 13

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 14: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

6.8 Kalibrierung der TW-Sonde

6.8.1 Generelle HinweiseWie bereits erwähnt ist das Wider-standsthermometer in die Emailschicht eingeschmolzen und somit integraler Bestandteil des Sondenträgers. Eine Kali-brierung des Widerstandsthermometers als separates Bauteil ist daher nicht möglich. Die TW-Sonde wird sinnvoller Weise mit eingebautem Sondenträger kali briert, da auf diese Weise am ein-fachsten stabile und reproduzierbare Temperaturverhältnisse an der TW-Sonde erreicht werden. Eine Kalibrierung außerhalb des Behälters oder der Rohr-leitung ist äußerst problematisch, da auf Grund von Form und Größe der Sonden-träger eine erhebliche Wärmeableitung auftritt, die instabile Temperaturverhält-nisse am Widerstandsthermometer zur Folge hat. Für die Kalibrierung muss der Behälter oder die Rohrleitung entweder mit Produkt oder mit Wasser befüllt wer-den. Bei der Kalibrierung ist darauf zu achten, dass gleichmäßige Temperatur-verhältnisse am Messumformer herr-schen. Daher soll der Anschlusskasten geschlossen sein.

Bei Rohrsonden muss der Behälter soweit befüllt werden, dass die Ein-tauchtiefe der Messstelle mindestens das 5-fache des Rohrdurchmessers beträgt. Bei einer Kalibrierung im Behäl-ter muss der Rührer langsam drehen, damit sich die Temperatur gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilt.

6.8.2 Kalibrierung der MessketteUm die gesamte Messkette, Sensor, Messumformer und Anzeigegerät zu kali-brieren, wird ein kalibriertes Vergleichs-thermometer in die Flüssigkeit einge-taucht und dessen Messwert (Sollwert) mit dem Messwert der TW-Sonde (Ist-wert) verglichen. Besteht die Forderung, die TW-Sonde bei unterschied lichen Temperaturen zu kalibrieren, empfehlen wir die Sonde in Eiswasser bei 0 °C und im kochenden Wasser bei 100 °C zu kalibrie-ren.

Durch die beschriebene Vorgehens-weise erhält man eine zuverlässige Aus-sage über die Genauigkeit der gesamtenMesskette und über die tatsächlichen Temperaturverhältnisse später im Pro-duktionsprozess.

Wird bei der Kalibrierung ein unzulässig großer Messfehler festgestellt, so müs-sen die einzelnen Elemente der Mess-kette überprüft bzw. kalibriert werden.

6.8.3 Kalibrierung des SensorsEine Kalibrierung des Sensors (Wider-standsthermometer) ist eigentlich aus messtechnischen Gründen nicht not-wendig, da dieser Sensor nicht altert (s. Kap. 5.7).

In manchen Fällen wird jedoch durch betriebliche oder anwendungsbedingte Vorschriften eine Kalibrierung des Sen-sors gefordert. Zur Kalibrierung ist ein Prozesskalibrator erforderlich, der in Vierleiterschaltung den Widerstand des Widerstandsthermometers und die Pro-dukttemperatur messen kann. Die gemessenen Werte (Istwerte) sind dann mit den Sollwerten (Kennlinienwerte) zu vergleichen.

6.8.4 Kalibrierung des Messumformers

Zur Kalibrierung des Messumformers wird am Eingang ein verstellbarer Präzi-sionswiderstand angeschlossen. Dann werden schrittweise die Widerstands-wertwerte der Kennlinie eingestellt und die jeweils dazu gehörige Temperatur (Sollwert) wird mit Ausgangswert des Messumformers (Istwert) verglichen. Die Werte der Kennlinie stehen im Prüf-bericht, der jeder ausgelieferten Sondebeigefügt wird.

6.8.5 Kalibrierung des Anzeigegerätes

Zur Kalibrierung des Anzeigegerätes wird ein zusätzliches, kalibriertes Anzei-gegerät in den Ausgangsstromkreis des Messumformers eingeschleift und die beiden angezeigten Werte, Ist- und Soll-wert, sind zu vergleichen.

6.9 Ex-SchutzGemäß der angefügten EG-Baumuster-prüfbescheinigung, PTB 03 ATEX 2132 X, sind Rohrsonden mit integrierter TW-Sonde zugelassen für Einsatz im Bereich der Zone 0.

Temperatur-Messsonden T/TW

14 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 14

Temperatur-Messsonden T/TW

Page 15: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

15© Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 15

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

Page 16: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

16 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 16

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

Page 17: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

17© Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 17

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

Page 18: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

18 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 18

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

Page 19: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

19© Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 19

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

Page 20: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

20 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 20

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

Page 21: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

21© Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 21

Anhang 1PTB 03 ATEX 2132 X

Page 22: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Anhang 2Konformitätserklärung

22 © Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 22

Anhang 2Konformitätserklärung

Page 23: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

A 3.1 Ex-BereichDer Einsatz der Messsonde T oder TW im Gefahrenbereich der Zone 0 ist zuläs-sig, wenn folgende Bedingungen einge-halten werden:n Anschluss an einen bescheinigten,

eigensicheren Stromkreis der Zünd-schutzart

n Eigensicherheit Ex ia IIC mit folgen-den Höchstwerten:Ui = 30 VIi = 150 mAPi = 750 mWLi vernachlässigbar kleinCi vernachlässigbar klein

Die Summe der höchstzulässigen Induk-tivitäten = L0 im Versorgungsstromkreis beträgt 2,9 mH.

Die Summe der höchstzulässigen Kapa-zitäten = C0 im Versorgungsstromkreis beträgt 180 nF.

A 3.2 Atmosphärische BedingungenDer Prozessdruck der Medien bzw. die Mediumstemperatur muss bei Anwen-dungen, die Kategorie-1/2 Betriebsmit-tel erfordern, zwischen 0,8 bis 1 bar bzw. –20 … 60 °C liegen.

Wird von diesen oben genannten Ein-satzbedingungen am Messfühler abge-wichen, ist zu beachten, dass der Mess-fühler (auch im Störungsfall) keine eigene Erwärmung aufweist und dass der sichere Betrieb der Anlage im Hin-blick auf Drücke/Temperaturen der ver-wendeten Stoffe dem Betreiber obliegt. Hierbei sind die Kenndaten des Herstel-lers zu beachten.

A 3.3 PotentialausgleichDa der eigensichere Messelektroden-stromkreis betriebsmäßig geerdet ist, muss im Verlauf des gesamten Leitungs-zuges des eigensicheren Stromkreises ein gemeinsamer Potentialausgleich bestehen; der Behälter bzw. die Rohrlei-tung ist in diesem Potentialausgleich miteinzubeziehen.

A 3.4 BlitzschutzWird die Messsonde T oder TW in Anla-gen eingebaut, die gegen Zündgefahren durch Blitzschlag geschützt sein müs-sen, so muss die Messsonde in den Blitzschutz mit einbezogen werden.

Der Blitzschutz muss die Vorschriftender VDE 0165 erfüllen.

A 3.5 Quatro PipeDas Quatro Pipe bildet, wie die Behälter-wand, die Trennwand zwischen den Bereichen der Zone 1 und der Zone 0. Der Einsatz des Quatro Pipe´s mit integ-rierter Messsonde T oder TW ist daher nur erlaubt, wenn das Innenrohr durch den zugehörigen emaillierten Blind-flansch verschlossen ist.

Wenn aus funktionalen Gründen, z. B. bei einer Probeentnahme, eine Öffnung erfor-derlich ist, so muss der Betreiber durch geeignete Maßnahmen sicherstellen, dass keine explosionsfähige Atmosphäre freigesetzt wird und/oder Flammen von außen in den Behälter eindringen.

Anhang 3

23© Pfaudler Werke GmbH · BA 302-12 d© Pfaudler GmbH 23

Anhang 3

Page 24: Temperatur-Messsonden T/TW - pfaudler-messtechnik.de · Temperatur-Messsonden T/TW Betriebsanleitung 302-13 d Inhalt 1 Vorwort 2 Allgemeine Hinweise 2.1 Einsatzbereich 2.2 Warnhinweise

Die in dieser Dokumentation gemachten Angaben entsprechen

dem Stand der Technik zum Zeitpunkt der Drucklegung und

werden nach bestem Wissen weitergegeben. Garantieansprü-

che auf Grund der in dieser Dokumentation gemachten

Angaben werden von uns nicht übernommen. Wir behalten uns

vor, Verbesserungen, Ergänzungen und neue Erkenntnisse ohne

Vorankündigungen in diese Dokumentation aufzunehmen. Die

tatsächliche Ausführung von Produkten kann gegenüber den

im Katalog gemachten Angaben abweichen, falls technische

Änderungen infolge von Produktverbesserungen dies notwen-

dig machen. Das für einen konkreten Anwendungsfall von

Pfaudler abgegebene Angebot bzw. Spezifikation der

Auftragsbestätigung ist hier verbindlich.

Diese Dokumentation stellen wir unseren Kunden und Interes-

senten kostenlos zur Verfügung. Nachdruck und Vervielfälti-

gung sowie die Übernahme in elektronischer Form, auch

auszugsweise sind nur mit unserer schriftlichen Genehmigung

zulässig.

Alle Rechte sind uns vorbehalten.

Pfaudler GmbH

Postfach 1780 D-68721 Schwetzingen

Pfaudlerstraße D-68723 Schwetzingen

Telefon +49 6202 85-233

Telefax +49 6202 85-273

E-mail [email protected]

www.pfaudler-messtechnik.de