AE-electronic

Montage- und Betriebsanleitung
Mounting and operating instruction
Montage et mode d´ emploi
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Veuillez conserver pour un usage futur
AE-electronic
Irrtümer und Änderungen vorbehalten
AE-electronic
Hinweise zur Installation der Füllstandsmeßgeräte
UltraControl 200/210 und UltraMeter 300/310 mit
abgesetzter Sensorelektronik
Inhaltsverzeichnis
Seite
1
Übersicht ..........................................................................................................2
1.1 Meßverfahren ................................................................................................2
1.2 Übersicht zu den Gerätekonfigurationen .......................................................2
1.2.1 Füllstandsmessung mit passivem Sensor..............................................3
1.2.2 Füllstandsmessung mit aktivem Sensor.................................................4
1.2.3 Füllstandsmessung mit passiven Sensoren und abgesetzter
Sensorelektronik.....................................................................................5
1.3 Gesamtübersicht zu verfügbaren Geräten und Sensoren.............................6
2
Beispielkonfigurationen..................................................................................8
2.1 Beispiel 1 .......................................................................................................8
2.2 Beispiel 2 .......................................................................................................9
2.3 Beispiel 3 .....................................................................................................10
2.4 Beispiel 4 .....................................................................................................11
2.5 Beispiel 5 .....................................................................................................12
3
Installation der Sensoren..............................................................................13
3.1 Übersicht zu den Befestigungsvorrichtungen..............................................13
3.2 Lage des Sensors, Ausrichtung...................................................................13
3.2.1 Impuls-Echo-Verfahren mit senkrechter Ankopplung: .........................13
3.2.2 Impuls-Echo-Verfahren mit seitlicher Ankopplung ...............................14
3.2.3 Durchschallungsverfahren an Behältern ..............................................14
3.2.4 Messung an Rohren .............................................................................14
3.3 Vorbereiten der Ankoppelfläche ..................................................................15
3.4 Montage der Befestigungsvorrichtungen an Behältern/ Rohren .................15
3.4.1 Befestigung mit Montageplatte.............................................................15
3.4.2 Befestigungsring...................................................................................16
3.4.3 Befestigungsring zum Einschweißen ...................................................16
3.4.4 Befestigung an Rohren mit Schelle......................................................17
3.4.5 Befestigung am Rohr mit Winkeladaptern............................................17
3.4.6 Sensor einschrauben ...........................................................................17
4
Hinweise für Installationen im Ex-Bereich ..................................................18
5
Zeichnungen und Anschlüsse .....................................................................20
5.1 Maßzeichnungen für Sensoren der E-Serie ................................................20
5.2 Maßzeichnung Befestigungselement für Rohre ..........................................24
5.3 Maßzeichnung Schutzgehäuse für Sensoren .............................................25
5.4 Maßzeichnungen für Sensorelektronik ........................................................26
5.4.1 Bauform 1: Sensorelektronik im GUB-Gehäuse ..................................26
5.4.2 Bauform 2: Sensorelektronik im Aluminiumgehäuse ...........................27
5.4.3 Bauform 3: AE-electronic im Hutschienengehäuse .............................29
5.5 Maßzeichnung Schutzgehäuse EJB-2A ......................................................30
5.6 Maße und Anschlüsse UltraControl 200/ UltraMeter 300............................31
5.7 Maße und Anschlüsse UltraControl 210/ UltraMeter 310............................33
Stand: 10.3.99
Dokument: 50/11/01/03/00 D
AE-electronic
1 Übersicht
1 Übersicht
1.1
Meßverfahren
Die Ultraschall-Füllstandsmeßgeräte für Flüssigkeiten der Reihe
ULTRAMETER
sowie
die
Füllstandsgrenzschalter
der
Reihe
ULTRACONTROL arbeiten nach einem innovativem Ultraschall-Laufzeitverfahren.
Dieses Meßverfahren zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus.
Insbesondere der Vorzug, daß von außen durch die Behälterwand bzw.
Rohrwand gemessen werden kann und die Ultraschallsensoren nicht mit
der Flüssigkeit in Berührung kommen, eröffnet dem Anwender neue
Möglichkeiten.
1.2
Übersicht zu den Gerätekonfigurationen
KSR Kuebler bietet eine große Produktpalette von Ultraschall-Füllstandsmeßgeräten an. Die Geräte lassen sich verschiedenen Meßaufgaben und
Gerätefamilien zuordnen. Eine große Übersicht über alle verfügbaren
Geräte und Sensoren findet sich im Abschnitt 1.3.
Die Füllstandsmeßgeräte können in drei verschiedenen Gerätekonfigurationen eingesetzt werden:
•
Füllstandsmessung mit passivem Sensor (E-Serie)
•
Füllstandsmessung mit aktivem Sensor (AE-Serie)
•
Füllstandsmessung mit passivem Sensor (E-Serie) und abgesetzter
Sensorelektronik (AE-electronic)
In den folgenden Abschnitten 1.2.1 bis 1.2.3 und 1.3 werden die Grundkonfigurationen kurz gegenübergestellt. Dem folgt eine Übersicht über alle
gegenwärtig verfügbaren Füllstandsmeßgeräte und Sensoren.
Alle weiteren Erläuterungen/ Zeichnungen in den folgenden Abschnitten
beschränken sich auf die Beschreibung von Füllstandsmessungen mit
passiven Sensoren und abgesetzter Sensorelektronik.
Für alle weiteren Informationen zu Geräten und Sensoren wird an dieser
Stelle auf die aktuellen Bedienungsanleitungen verwiesen.
2
AE-electronic
1 Übersicht
1.2.1 Füllstandsmessung mit passivem Sensor
Die Grundkonfiguration besteht aus einem Auswertegerät, an das über ein
Spezialkabel ein passiver Ultraschallsensor angeschlossen wird.
UltraControl 110
UltraMeter 05
Abbildung 1:
Füllstandsmessung mit
Sensoren der E-Serie
UltraMeter 100
doppelt
geschirmtes
Spezialkabel,
Länge: max. 10m
Füllstandsmeßgeräte
Passive Sensoren
E-Serie
doppelt
geschirmtes
Spezialkabel,
Standard: 2m
Abbildung 2: mobile
Füllstandsmessung mit
Sensoren der HE-Serie
Vorteil
Portable Füllstandsmeßgeräte
•
•
•
Nachteil
•
maximale Flexibilität
große Auswahl von Spezialsensoren (Hochtemperatur, Ex-Bereich,
kleine Bauform)
preisgünstigste Variante
•
Das Auswertegerät muß sich in unmittelbarer Nähe des Behälters/
Rohres befinden. Die maximale Kabellänge zwischen passiven Sensor
und Auswertegerät beträgt im Regelfall 10 m.
Als Verbindungskabel zwischen Auswertegerät und Sensor kann nur
das doppelt geschirmte Spezialkabel verwendet werden.
nur einkanalige Geräte verfügbar
•
•
•
•
Naß-/ Trockenmelder an dünnen Rohren mit Winkelsensoren
preiswerte, einfache Füllstandsmessungen oder Grenzschalter
Anwendungen bei hohen Temperaturen und im Ex-Bereich
portable Messungen
•
Anwendungen
Passive Sensoren
HE-Serie
3
AE-electronic
1 Übersicht
1.2.2 Füllstandsmessung mit aktivem Sensor
Die Grundkonfiguration besteht aus einem Auswertegerät, an das über ein
6-adriges Steuerkabel ein aktiver Sensor angeschlossen wird. Der aktive
Sensor besteht aus dem eigentlichen Ultraschallwandler und einer integrierten Sensorelektronik.
6-adrige geschirmte
Steuerleitung
LiYCY 6x0,5
Länge: max. 300m
Abbildung 3:
Füllstandsmessung mit
Sensoren der AE-Serie
Füllstandsmeßgeräte
Vorteil
•
•
•
•
•
Nachteil
•
•
Anwendungen
•
•
Aktive Sensoren
AE-Serie
große Entfernung zwischen Behälter und Auswertegerät möglich
(ca. 300m)
hohe Störsicherheit
komfortable Geräte, ein- und zweikanalige Ausführungen
Sensoren mit integrierter Temperaturkompensation verfügbar
Kompensation von Dichteänderungen durch Referenzmessung möglich
Sensor relativ groß (störend vor allem bei kleinen Behältern oder wenn
unterm Behälter eine geringe Bauhöhe des Sensors erforderlich ist)
begrenzte Typenauswahl: zur Zeit keine Ausführung für Ex-Bereiche
oder hohe Temperaturen verfügbar
Füllstandsmessung mit Temperaturkompensation
Füllstandsmessung an Behältern mit wechselndem Medium
(Kompensation von Schallgeschwindigkeitsänderungen)
4
AE-electronic
1 Übersicht
1.2.3 Füllstandsmessung mit passiven Sensoren und abgesetzter
Sensorelektronik
Die abgesetzte Sensorelektronik kommt zum Einsatz, wenn die konkreten
Einsatzbedingungen die Montage von AE-Sensoren nicht zulassen. In
diesen Fällen werden passive Sensoren der E-Serie in Verbindung mit den
Geräten ULTRACONTROL 20/21 oder ULTRAMETER 30/31 eingesetzt.
Die notwendige AE-electronic wird dann separat in der Nähe des Sensors
montiert. Im Abschnitt 2 werden ausführlich einige Beispiele erläutert.
6-adrige geschirmte
Steuerleitung
LiYCY 6x0,5
Länge: max. 300m
Füllstandsmeßgeräte
doppelt
geschirmtes
Spezialkabel,
Länge: max. 10m
Sensorelektronik
AE-electronic
Passive Sensoren
E-Serie
Abbildung 4: Füllstandsmessung mit AE-electronic und Sensoren der E-Serie
Vorteil
•
•
•
•
•
Nachteil
•
•
•
Anwendungen
große Entfernung zwischen Behälter/ Rohr und Auswertegerät möglich
(max. 300 m)
maximale Flexibilität, große Auswahl von Spezialsensoren
Sensoren mit kleiner Bauform verfügbar
Ausführung für Ex-Bereiche und hohe Temperaturen verfügbar
komfortable Geräte, ein- und zweikanalige Ausführungen
Die Sensorelektronik muß sich unmittelbarer Nähe des Behälters
befinden. Die maximale Kabellänge zwischen passiven Sensor und AEelectronic beträgt im Regelfall 10 m. In der Regel muß die Sensorelektronik dafür in einem geeigneten Gehäuse untergebracht werden.
Als Verbindungskabel zwischen passivem Sensor und AE-electronic
kann nur das doppelt geschirmte Spezialkabel verwendet werden.
höhere Kosten
Überall dort, wo die Vorteile der Geräte ULTRACONTROL 200/210 bzw.
ULTRAMETER 300/310 mit den erweiterten Anwendungsmöglichkeiten der
passiven Sensoren (E-Serie) genutzt werden sollen.
5
AE-electronic
1 Übersicht
1.3
Gesamtübersicht zu verfügbaren Geräten und Sensoren
Gerät
Anwendung
Ausführung
geeignete Sensoren
ULTRACONTROL 110
Grenzschalter
Aluminiumgehäuse,
IP65
passiv: E-Serie
ULTRAMETER 05
Füllstandsmessung
Aluminiumgehäuse,
IP65
passiv: E-Serie
ULTRAMETER 100
Füllstandsmessung
Kunststoffgehäuse
mit Display, IP65
passiv: E-Serie
ULTRAMETER 110
mobile Füllstandsmessung
portables Gerät mit
Display
passiv: HE-Serie
SONASAR T
mobile Grenzstandsermittlung,
kundenspezifisch angepaßt
portables Handgerät
passiv: HE-Serie
ULTRACONTROL 200
Grenzschalter,
ein-/ zweikanalig
Hutschiene
aktiv: AE-Serie
passiv: E-Serie mit AE-electronic
ULTRACONTROL 210
Grenzschalter,
ein-/ zweikanalig
19“-Rack
aktiv: AE-Serie
passiv: E-Serie mit AE-electronic
ULTRAMETER 300
Füllstandsmessung,
ein-/ zweikanalig
Hutschiene
aktiv: AE-Serie
passiv: E-Serie mit AE-electronic
ULTRAMETER 310
Füllstandsmessung,
ein-/ zweikanalig
19“-Rack
aktiv: AE-Serie
passiv: E-Serie mit AE-electronic
Tabelle 1: Übersicht zu den Füllstandsmeßgeräten
AE-electronic
abgesetzte Sensorelektronik zum
Anschluß passiver Sensoren der
E-Serie an Auswertegeräte
geeignet für ULTRACONTROL 200
ULTRACONTROL 210
ULTRAMETER 300
ULTRAMETER 310
Typ
Gehäuse
Typische Anwendung
AE-electronic, Spez.: 1
GUB-Gehäuse, EEx d
Ex-Bereich, separate Plazierung am Behälter
AE-electronic, Spez.: 2
Aluminiumgehäuse, IP65
separate Plazierung am Behälter
AE-electronic, Spez.: 3
Kunststoff, Hutschiene
Ex-Bereich, zusammen mit Auswertegerät auf einer
Hutschiene, z.B. im Gehäuse EJB-2A
Tabelle 2: Typenübersicht für die abgesetzte Sensorelektronik
Passive Sensoren, E-Serie
geeignet für
ULTRACONTROL 110
ULTRAMETER 05
ULTRAMETER 100
ULTRAMETER 110
AE-electronic
Typ
Frequ.
Befestigungsart
Anwendung
Anschluß
E01
1 MHz
Schraubgewinde M30 x 1,5
–20 ... +80 °C
festes Anschlußkabel, 10 m
E02
1 MHz
Schraubgewinde M30 x 1,5
–20 ... +80 °C
Steckverbindung 0E
E03
1 MHz
Schraubgewinde M30 x 1,5
–20 ... +80 °C, EEx m II T6
festes Anschlußkabel, 10 m
E04
2 MHz
Schraubgewinde M18 x 1
–20 ... +80 °C
festes Anschlußkabel, 10 m
E05
2 MHz
Schraubgewinde M18 x 1
–20 ... +80 °C
Steckverbindung 0E
E10
2 MHz
Schraubgewinde M18 x 1
–20 ... +135 °C
festes Anschlußkabel, 10 m
Fortsetzung Tabelle 3 siehe nächste Seite
6
AE-electronic
1 Übersicht
Fortsetzung von Tabelle 3
E11
1 MHz
Schraubgewinde M30 x 1,5
–20 ... +135 °C
festes Anschlußkabel, 10 m
E20
0,5 MHz
Schraubgewinde M45 x 1,5
–20 ... +80 °C
festes Anschlußkabel, 10 m
E21
0,5 MHz
Schraubgewinde M45 x 1,5
–20 ... +80 °C
Steckverbindung 0E
E22
0,5 MHz
Schraubgewinde M45 x 1,5
–20 ... +80 °C, EEx m II T6
festes Anschlußkabel, 10 m
E24
2 MHz
Winkelsonden für Grenzstand am
Rohr, Befestigung mit Spannband,
sinnvoll nur mit ULTRACONTROL 110
–20 ... +80 °C
festes Anschlußkabel, 10 m
E25
2 MHz
Winkelsonden für Grenzstand am
Rohr, Befestigung mit Spannband,
sinnvoll nur mit ULTRACONTROL 110
–20 ... +80 °C
Steckverbindung 0E
E26
2 MHz
Winkelsonden für Grenzstand am
Rohr, angepaßt an Rohrdurchmesser,
sinnvoll nur mit ULTRACONTROL 110
–20 ... +135 °C
Steckverbindung 0E
Tabelle 3: Übersicht zu passiven Sensoren der E-Serie
Passive Sensoren, HE-Serie
geeignet für portable Geräte
ULTRAMETER 110
SONASAR T
Typ
Frequ.
Kennzeichen
Anwendung
Anschluß
HE02
1 MHz
Handsonde für portable Geräte
-20 ... +80 °C
Steckverbindung 0E
HE21
0,5 MHz
Handsonde für portable Geräte
-20 ... +80 °C
Steckverbindung 00
Tabelle 4: Übersicht zu passiven Sensoren der HE-Serie für portable Geräte
Aktive Sensoren, AE-Serie
geeignet für
Sensor
Frequ.
AE01, Spezifikation 01
1 MHz
nein
AE01, Spezifikation 02
1 MHz
ja
AE01, Spezifikation 05
1 MHz
AE01, Spezifikation 06
1 MHz
AE20, Spezifikation 01
0,5 MHz
AE20, Spezifikation 02
ULTRACONTROL 200
ULTRACONTROL 210
ULTRAMETER 300
ULTRAMETER 310
Temperatur- Befestigungsart
fühler
Anwendung
Anschluß
Aufschraubmodul
-20 ... +80 °C
Klemmen
Aufschraubmodul
-20 ... +80 °C
Klemmen
nein
Schraubgewinde M30x1,5
-20 ... +80 °C
Klemmen
ja
Schraubgewinde M30x1,5
-20 ... +80 °C
Klemmen
nein
Aufschraubmodul
-20 ... +80 °C
Klemmen
0,5 MHz
ja
Aufschraubmodul
-20 ... +80 °C
Klemmen
AE20, Spezifikation 05
0,5 MHz
nein
Schraubgewinde M45x1,5
-20 ... +80 °C
Klemmen
AE20, Spezifikation 06
0,5 MHz
ja
Schraubgewinde M45x1,5
-20 ... +80 °C
Klemmen
Tabelle 5: Übersicht zu den aktiven Sensoren der AE-Serie
7
AE-electronic
2 Beispielkonfigurationen
2 Beispielkonfigurationen
Nachfolgend werden verschiedene Beispielkonfigurationen aufgeführt, die
zeigen, wie die Füllstandsmeßgeräte ULTRACONTROL 200/210 und
ULTRAMETER 300/310 in Verbindung mit einer abgesetzten
Sensorelektronik eingesetzt werden können.
2.1
Beispiel 1
Die Sensorelektronik im Aluminiumgehäuse (IP65) wird neben dem
Behälter montiert. Die Auswertegeräte ULTRACONTROL 200/210 oder
ULTRAMETER 300/310 befinden sich weit entfernt vom Behälter in der
Schaltwarte.
Anwendungsfälle
•
•
Am Behälter treten hohe Temperaturen > 80°C auf, so daß die AESensoren nicht eingesetzt werden können. Es kommen die Hochtemperatursensoren E10/ E11 zur Anwendung.
Unterm Behälter ist nur wenig Platz. Der für die Montage der AESensoren nötige Freiraum ist nicht gegeben. Deshalb werden passive
Sensoren mit geringer Bauhöhe eingesetzt, z.B. Sensoren E01/ E04/
E20 mit fest angeschlossenem Kabel.
Abbildung 5:
Füllstandsmessung mit
ULTRAMETER 300,
AE-electronic im
Aluminiumgehäuse und
Sensor der E-Serie
Hinweise
Die Anschlußbelegung für die Sensorelektronik sowie die Abmessungen
des Aluminium-Gehäuses werden ausführlich im Abschnitt 5.4.2 beschrieben.
Das Aluminiumgehäuse muß mit dem Erdpotential des Behälters
verbunden sein. Optimal ist, wenn das Aluminiumgehäuse der Sensorelektronik direkt auf einem Träger/ Fuß des Behälters geschraubt wird und
die Erdverbindung durch das Anschrauben des Gehäuses erfolgt.
Die Schirmung des Verbindungskabels zum Auswertegerät ist beidseitig zu
erden. Am Aluminiumgehäuse erfolgt der Anschluß der Schirmung über die
Kabelverschraubung PG9. Am Auswertegerät ULTRACONTROL 200/210
bzw. ULTRAMETER 300/310 wird die Schirmung auf die Erdschiene des
Schaltschranks gelegt.
8
AE-electronic
2 Beispielkonfigurationen
2.2
Beispiel 2
Die Sensorelektronik wird zusammen mit dem Auswertegerät
ULTRACONTROL 200 oder ULTRAMETER 300 direkt neben dem Behälter
in einem Schaltkasten montiert.
Anwendungsfälle
•
•
Am Behälter treten hohe Temperaturen > 80°C auf, so daß die AESensoren nicht eingesetzt werden können. Es kommen die Hochtemperatursensoren E10/ E11 zur Anwendung.
Unterm Behälter ist nur wenig Platz. Der für die Montage der AESensoren nötige Freiraum ist nicht gegeben. Es müssen passive
Sensoren mit geringer Bauhöhe eingesetzt werden, z.B. Sensoren E01/
E04/ E20 mit fest angeschlossenem Kabel.
Abbildung 6:
Füllstandsgrenzschalter
mit ULTRACONTROL
20, AE-electronic im
Hutschienengehäuse
und Sensor E11
Hinweise
Die Anschlußbelegung für die Sensorelektronik wird ausführlich im
Abschnitt 5.4.3 beschrieben.
Die Sensorelektronik im Hutschienengehäuse muß mit dem Erdpotential
des Behälters verbunden sein. Dazu bitte Klemmen 17 und 18 verwenden.
Auf eine Schirmung des Verbindungskabels zwischen Sensorelektronik und
Auswertegerät ULTRACONTROL 200 oder ULTRAMETER 300 kann
aufgrund der Kürze des Kabels verzichtet werden.
9
AE-electronic
2 Beispielkonfigurationen
2.3
Beispiel 3
Die Meßstelle befindet sich im Ex-Bereich. Es können nur die Sensoren
E03/ E22 mit Ex-Zulassung eingesetzt werden.
Die Sensorelektronik wird im Ex-Bereich in einem Schutzgehäuse vom Typ
GUB neben dem Behälter montiert. Das Auswertegerät ULTRACONTROL
200/210 oder ULTRAMETER 300/310 befindet sich entfernt, außerhalb des
Ex-Bereiches.
Abbildung 7:
Füllstandsmessung mit
ULTRAMETER 30,
AE-electronic im GUBGehäuse und Sensor
E03/ E22 im Ex-Bereich
Hinweise
Die Anschlußbelegung für die Sensorelektronik sowie die Abmessungen
des GUB-Gehäuses werden ausführlich im Abschnitt 5.4.1 beschrieben.
Das GUB-Gehäuse muß sicher mit dem Erdpotential geerdet werden!
Nutzen Sie dazu die äußere Erdschraube am GUB-Gehäuse.
Die Schirmung des Verbindungskabels zwischen Sensorelektronik und
Auswertegerät wird am Auswertegerät ULTRACONTROL 200/210 bzw.
ULTRAMETER 300/310 auf die Erdschiene des Schaltschranks gelegt.
Am GUB-Gehäuse wird die Schirmung des Verbindungskabels nicht
angeschlossen, sondern nur bündig abgeschnitten.
In rauher Umgebung wird die Sensorbefestigung mit Schutzgehäuse und
Kabelschutzrohr empfohlen. Dieses Schutzgehäuse bietet ausschließlich
einen mechanischen Schutz des Sensors und des Anschlußkabels. Es ist
für den Explosionsschutz absolut ohne Bedeutung!
10
AE-electronic
2 Beispielkonfigurationen
2.4
Beispiel 4
Mehrere Meßstellen befinden sich im Ex-Bereich. Es können nur die
Sensoren E03/ E22 mit Ex-Zulassung eingesetzt werden.
Bis zu 6 Einheiten AE-electronic als Hutschienengeräte werden im ExBereich gemeinsam in einem Schutzgehäuse vom Typ EJB-2A untergebracht. Die maximale Entfernung der Sensoren zum Schutzgehäuse
beträgt 10 m.
Die Auswertegeräte ULTRACONTROL 200/210 oder ULTRAMETER
300/310 befinden sich entfernt außerhalb des Ex-Bereiches.
Abbildung 8: Füllstandsmessung mit ULTRAMETER 300,
6 Meßstellen mit AE-electronic im Schutzgehäuse Typ EJB-2A und Sensor der E03, E22 im Ex-Bereich
Hinweise
Die Anschlußbelegung für die Sensorelektronik sowie die Abmessungen
des EJB-2A-Gehäuses werden ausführlich in den Abschnitten 5.4.3 und 5.5
beschrieben.
Das Schutzgehäuse EJB-2A muß sicher mit dem Erdpotential geerdet
werden! Nutzen Sie dazu die äußere Erdschraube am Schutzgehäuse.
Die Schirmung des Verbindungskabels zwischen Auswertegerät und
Sensorelektronik wird am Auswertegerät ULTRACONTROL 200/210 oder
ULTRAMETER 300/310 auf die Erdschiene des Schaltschranks gelegt.
Am EJB-Gehäuse wird die Schirmung des Verbindungskabels nicht
angeschlossen, sondern nur bündig abgeschnitten.
In rauher Umgebung wird die Sensorbefestigung mit Schutzgehäuse und
Kabelschutzrohr empfohlen. Dieses Schutzgehäuse bietet ausschließlich
einen mechanischen Schutz des Sensors und des Anschlußkabels. Es ist
für den Explosionsschutz absolut ohne Bedeutung!
11
AE-electronic
2 Beispielkonfigurationen
2.5
Beispiel 5
Eine oder mehrere Meßstellen befinden sich im Ex-Bereich. Es können nur
die Sensoren E03/ E22 mit Ex-Zulassung eingesetzt werden.
Die Sensorelektronik im Hutschienengehäuse und das Auswertegerät
ULTRACONTROL 200 oder ULTRAMETER 300 befinden sich im ExBereich gemeinsam in einem Schutzgehäuse vom Typ EJB-2A. Die
maximale Entfernung der Sensoren zum Schutzgehäuse beträgt 10 m.
Abbildung 9: Grenzstandsmesung mit ULTRACONTROL 20, 2 Meßstellen mit AE-electronic im Schutzgehäuse Typ
EJB-2A und Sensor E03 bzw. E22 im Ex-Bereich
Verdrahtung
Die Anschlußbelegung für die Sensorelektronik sowie die Abmessungen
des EJB-2A-Gehäuses werden ausführlich in den Abschnitten 5.4.3 und 5.5
beschrieben.
Das Schutzgehäuse EJB-2A muß sicher mit dem Erdpotential geerdet
werden! Nutzen Sie dazu die äußere Erdschraube am Schutzgehäuse.
Auf eine Schirmung des Verbindungskabels zwischen Sensorelektronik und
Auswertegerät ULTRACONTROL 200 oder ULTRAMETER 300 kann
aufgrund der Kürze des Kabels verzichtet werden.
Am EJB-Gehäuse wird die Schirmung des Verbindungskabels nicht
angeschlossen, sondern nur bündig abgeschnitten.
In rauher Umgebung wird die Sensorbefestigung mit Schutzgehäuse und
Kabelschutzrohr empfohlen. Dieses Schutzgehäuse bietet ausschließlich
einen mechanischen Schutz des Sensors und des Anschlußkabels. Es ist
für den Explosionsschutz absolut ohne Bedeutung!
Varianten
Im Gehäuse EJB-2A können neben Sensorelektronik und Auswertegerät
auf Wunsch weitere Geräte oder Komponenten montiert werden:
• Netzteil 230V AC/ 24 V DC
• Zenerbarrieren 24 V zur eigensicheren Ausgabe des Stromausgangs
oder von Schaltausgängen
• Zenerbarrieren 5 V zur eigensicheren Ausgabe der RS-485-Schnittstelle
• Überspannungsschutzeinrichtungen zur Absicherung der Zuleitungen
12
AE-electronic
3 Installation der Sensoren
3 Installation der Sensoren
3.1
Übersicht zu den Befestigungsvorrichtungen
Abhängig von den eingesetzten Sensortypen stehen unterschiedliche
Befestigungsmöglichkeiten an Behältern oder Rohren zur Verfügung. Im
Abschnitt 5 sind die Maßzeichnungen der Sensoren und ihrer Befestigungsvorrichtungen aufgeführt.
Die Befestigung erfolgt wahlweise durch:
• Ringe mit Schraubgewinde, die außen auf den Behälter geschweißt
oder geklebt werden,
• Ringe mit Boden, die in die Behälterwand eingeschweißt werden,
• Befestigungsplatten mit Schraubgewinde, die auf den Behälter aufgeklebt oder mit Spannbändern befestigt werden,
• Rohrschellen,
• Winkeladapter mit Befestigungselementen zur Befestigung an Rohren.
Darüber hinaus werden auf Anfrage auch Adapter für spezielle Verschraubungen (Varivent, Milchrohrverschraubung, Clamp-Verschlüsse usw.) angeboten.
In rauher Umgebung wird die Sensorbefestigung mit Schutzgehäuse und
Kabelschutzrohr empfohlen. Dieses Schutzgehäuse bietet einen zusätzlichen mechanischen Schutz für den Sensor und für das Anschlußkabel.
Bitte konsultieren Sie unseren Service, welcher Sensor und welche Befestigungsart für Ihren Anwendungsfall am besten geeignet ist.
3.2
Lage des Sensors, Ausrichtung
3.2.1 Impuls-Echo-Verfahren mit senkrechter Ankopplung:
Anwendung
Æ Füllstandsmessung mit ULTRAMETER 300/ 310
Æ Füllstandsgrenzschalter mit ULTRACONTROL 200/ 210
Der Ultraschallsensor wird außen unten an der Unterseite des Behälters
angekoppelt, so daß der Ultraschallimpuls senkrecht nach oben abgegeben
wird (zulässige Abweichung von der Senkrechten max. 2-3°). Bei Klöpperböden ist eine Montage nur in unmittelbarer Nähe zum Auslauf möglich.
Alternativ kann ein Einschweißring in den Behälterboden eingebracht
werden.
Der Sensor muß senkrecht ausgerichtet sein. Eine Abweichung von 2-3°
von der Senkrechten ist tolerierbar.
Abbildung 10:
Ausrichtung des
Sensors: im Beispiel an
einem liegenden Tank
13
AE-electronic
3 Installation der Sensoren
3.2.2 Impuls-Echo-Verfahren mit seitlicher Ankopplung
Anwendung
Æ Füllstandsgrenzschalter mit ULTRACONTROL 200/ 210
Es ist eine exakte Ausrichtung des Sensors auf die gegenüberliegende
Behälterwand erforderlich. Die Behälterwände müssen am Grenzwert
parallel zueinander stehen.
Abbildung 11:
Ausrichtung des
Sensors bei seitlicher
Anordnung, im Beispiel:
stehender Tank von
oben gesehen
3.2.3 Durchschallungsverfahren an Behältern
Anwendung
Æ Füllstandsgrenzschalter mit ULTRACONTROL 200/ 210
Die Behälterwände müssen am Grenzwert parallel zueinander stehen. Die
Sensoren müssen auf gleicher Höhe einander genau gegenüber montiert
werden.
Abbildung 12:
Ausrichtung des
Sensors beim
Durchschallungsverfahren am Behälter
3.2.4 Messung an Rohren
Anwendung
Æ Naß-/ Trockenmelder mit ULTRACONTROL 200/ 210
Die Messung am senkrecht stehenden Rohr ist generell zu bevorzugen.
Eine Messung am waagerechten Rohr ist möglich, aber es ist zu bedenken,
daß der Übergang zwischen voll und leer nicht genau definiert werden
kann. Bei halbgefülltem Rohr kann keine eindeutige Ausgabe erwartet
werden.
Die Wahl des Verfahrens und die Art der Montage am Rohr erfolgt in
Abhängigkeit vom Rohraußendurchmesser, siehe Tabelle 6.
Rohraußendurchmesser
Befestigungsart
Meßverfahren/
Sonden
Sensoren
8 ≤ D ≤ 53 mm
54 mm ≤ D ≤ 100 mm
Winkeladapter mit
Rohrschelle
Befestigungselement
Durchschallung
Impuls-Echo-Verfahren
2 Sensoren
1 Sensor
pro Meßstelle jeweils 2
E01, E02, E03, E04, E05,
Sensoren: E01, E02, E03, E10 oder E11
oder E11
Fortsetzung von Tabelle 6 auf der nächsten Seite
14
AE-electronic
3 Installation der Sensoren
Fortsetzung von Tabelle 6
Abbildung
Rohr
Rohr
Tabelle 6: Messung an
Rohren
3.3
Vorbereiten der Ankoppelfläche
Die Güte der akustischen Ankopplung ist von entscheidender Bedeutung
für die Empfindlichkeit des Meßsystems. Deshalb müssen die folgenden
Hinweise berücksichtigt werden.
!
Die Ankoppelfläche für den Sensor muß außen am Behälter/ Rohr eben
und glatt sein. Wellige Ankoppelflächen (z.B. an Glasgefäßen) erschweren
den akustischen Kontakt und ermöglichen nur teilweise erfolgreiche
Messungen. In bestimmtem Maße können diese Unebenheiten mit
Koppelmittel ausgeglichen werden. Die Rauheit sollte <10 µm sein.
Farbanstriche oder Oberflächenveredelungen führen zu ungünstigeren
akustischen Bedingungen.
Es darf keine Spitze und keine Markierung stehen bleiben (z.B. Körnermarkierung mit seitlicher Aufwölbung o.ä.). Der Sensor kann sonst beim
Eindrehen beschädigt werden!
3.4
Montage der Befestigungsvorrichtungen an Behältern/ Rohren
3.4.1 Befestigung mit Montageplatte
Befestigung mit Spannbändern
Zwei Spannbänder auf die entsprechende Länge
zuschneiden (Behälterumfang + 20 cm).
Das eine Ende des Spannbandes von oben in die
Öse des Spannschlosses schieben (ca. 5 cm) und
umknicken.
Spannband um den Behälter legen. Dabei liegt das
umgeknickte Ende des Spannbandes an der
Behälterwand.
Das andere Ende des Spannbandes unter der
Schraube durch das Spannschloß schieben, so daß
es auf der anderen Seite herausschaut.
Montageplatte an der vorbereiteten Fläche zwischen
Spannband und Behälterwand stecken und das
Spannband anziehen, daß die Platte gehalten wird.
B ehält er
Das zweite Spannband in der gleichen Weise anbringen und um die Platte legen.
15
AE-electronic
3 Installation der Sensoren
Die Befestigungsplatte genau ausrichten, damit der Sensor senkrecht zur
Reflexionsfläche stehen wird.
Die Spannbänder von Hand soweit wie möglich durch das Spannschloß
ziehen. Die beiden Spannbänder nun gleichmäßig durch Drehen der
Spannschrauben straff ziehen. Dabei immer auf richtigen Sitz achten. Ggf.
später nochmals nachspannen: Entweder durch Drehen der Spannschraube oder durch Nachziehen des Bandes und anschließendem Nachdrehen der Schraube.
Befestigung durch Kleben
Metallepoxidharz-Klebstoff auf der Plattenunterseite auftragen und die Befestigungsplatte auf die Ankoppelfläche drücken. Auf richtigen Sitz achten.
Ankoppelfläche und Innengewinde der Halterung von evtl. vorhandenem
Klebstoff gründlich reinigen.
Sensor erst einschrauben, wenn der Klebstoff hart ist.
3.4.2 Befestigungsring
Der Befestigungsring kann aufgeklebt oder mit max. 4 Schweißpunkten
angeheftet werden.
Aufschweißen:
Ring an maximal 4 Punkten anschweißen, damit sich die
Behälterwand nicht verzieht und die Ankoppelfläche uneben wird. Darauf achten, daß die Sonde senkrecht zur
Reflexionsfläche stehen wird.
Ankleben:
Metallepoxidharz-Klebstoff auf der Ringunterseite auftragen und den Befestigungsring auf die Ankoppelfläche drücken. Darauf achten, daß die
Sonde senkrecht zur Reflexionsfläche stehen wird.
Ankoppelfläche und Innengewinde der Halterung von evtl. vorhandenem
Klebstoff gründlich reinigen. Aushärtezeit beachten!
3.4.3 Befestigungsring zum Einschweißen
In der Behälterwand muß eine dem Ring entsprechende
Öffnung vorhanden sein, so daß der Ring senkrecht zur
jeweiligen Reflexionsfläche (Flüssigkeitsoberfläche oder
gegenüberliegend Behälterwand) eingeschweißt werden
kann.
Die Abweichung von der Senkrechten bezogen auf die
Reflexionsfläche darf maximal 2-3° betragen!
16
AE-electronic
3 Installation der Sensoren
3.4.4 Befestigung an Rohren mit Schelle
Die Rohrschelle wird bei Rohren mit einem Außendurchmesser von
54 ... 100 mm eingesetzt. Geeignet sind Sensoren mit Schraubgewinde
M18x1 und M30x1,5
Bei der Montage der Schelle tragen Sie bitte auf die Innenseite flächig
Koppelmittel auf. Es ist sehr wichtig, daß die gesamte Innenseite gut am
Rohr angekoppelt ist.
Anschließend die Rohrschelle gleichmäßig mit beiden Schrauben fest
anschrauben.
3.4.5 Befestigung am Rohr mit Winkeladaptern
Die Winkeladapter und die Gegenstücke sind an den Rohrdurchmesser
angepaßt. Sie bestehen jeweils aus
• einem Sensor vom Typ E01, E02, E03 oder E11,
• einem Winkeladapter,
• einem Befestigungselement,
• zwei Schrauben zur Verbindung.
Versatz
Sowohl auf den Winkeladapter als auch auf das Befestigungselement beidseitig Koppelmittel flächig auftragen.
Winkeladapter und Befestigungselement auf das Rohr setzen und gleichmäßig mit den zwei Schrauben festschrauben.
Den zweiten Winkeladapter auf gleiche Art und Weise montieren. Die
Winkeladapter sind so anzuordnen, daß die Sensoren nach außen zeigen.
Der Winkel, mit dem der Ultraschallimpuls in die Flüssigkeit des Rohres
abgegeben wird, beträgt bei den meisten Flüssigkeiten ca. 20°. Entsprechend versetzt ist bei größeren Rohrdurchmessern der zweite Adapter zu
positionieren.
3.4.6 Sensor einschrauben
Sofern der Sensor über ein Schutzgehäuse verfügt, ist dieses zu öffnen.
Koppelmittel zwischen
Sensor und Rohr nicht
vergessen!
Zwischen Sensor und Behälter bzw. zwischen Sensor und Winkeladapter/
Rohrschelle muß ein Koppelmittel für einen guten akustischen Kontakt
eingebracht werden. Für unlösbare Verbindungen verwenden Sie bitte den
Spezialklebstoff.
Geben Sie vorn auf den Sensor eine fingernagelgroße Menge des Koppelmittels. Mit dem Einschrauben des Sensors soll sich das Koppelmittel
gleichmäßig verteilen. Koppelmittel und Spezialklebstoffe können von der
KSR Kuebler Ultraschallsensorik bezogen werden.
Sensor nur handfest
anziehen!
Schrauben Sie den Sensor nur handfest an! Bedenken Sie, daß die Ultraschallwandler vorn mit einer hochpräzisen Kunststoffschicht abgeschlossen
sind! Achten Sie bitte beim Einschrauben auch darauf, daß bei Sensoren
mit fest angeschlossenem Kabel dieses nicht verdrillt oder geknickt wird.
Sensorkabel in Schutzrohr einziehen!
Nur bei Sonden im Schutzgehäuse: Führen Sie das Kabel durch den
Schutzrohradapter nach außen und ziehen es durch das Schutzrohr. Das
Schutzrohr wird in den Adapter eingedrückt und rastet fest ein. Nach der
Montage schließen Sie bitte das Schutzgehäuse.
17
AE-electronic
4 Hinweise für Installationen im Ex-Bereich
4 Hinweise für Installationen im Ex-Bereich
Verfügbare Komponenten
Beim Einsatz der Füllstandsmeßgeräte und der Sensoren im Ex-Bereich
gelten die nationalen Vorschriften für die Inbetriebnahme, die Wartung und
Instandsetzung elektrischer Betriebsmittel. Nach Maßgabe der CENELEC
Standards EN 50 014 bis 50 020 / 50 028 / 50 039 sind folgende Vorrichtungen für den Ex-Bereich lieferbar:
EEx d IIB T5
Zertifiziertes Aluminiumguß-Gehäuse Typ EJB-2 in der Zündschutzart
druckfeste Kapselung, z.B. für das Auswertegerät ULTRACONTROL 200
oder ULTRAMETER 300 bzw. weiterer Komponenten (Netzteil)
EEx d IIC T6
Zertifiziertes Aluminiumguß-Gehäuse Typ GUB in der Zündschutzart
druckfeste Kapselung für die Sensorelektronik.
EEx m II T6 X
Zertifizierte Sensoren Typ E03 und E22 mit festverbundenem Kabel in
der Zündschutzart Vergußkapselung
EEx d IIC
Zertifizierte Stopfbuchsverschraubungen und Blindstopfen M20 in der
Zündschutzart druckfeste Kapselung für die Kabeldurchführungen in die
Schutzgehäuse.
Zum Lieferumfang gehören die Ex-Bescheinigungen für die Komponenten.
Sensoren
Der Explosionsschutz ist nur dann gewährleistet, wenn die Ankoppelfläche
der Sensoren mechanisch geschützt ist. Das bedeutet, daß der Sensor erst
dann elektrisch betrieben werden darf, wenn er mittels Befestigungsvorrichtung mechanisch fest mit dem Behälter oder Rohr verbunden worden ist.
Diese Bedingung ist explizit vorgeschrieben, Kennzeichen dafür ist das
nachgestellte Zeichen „X“ in der Zertifizierung der Sensoren: EEx IIC T6 X.
Schutzgehäuse Typ GUB bzw. EJB-2A
Abbildung 13:
Schutzgehäuse GUB und
EJB-2A für Anwendungen im Ex-Bereich.
Die Aluminiumguß-Gehäuse werden je nach Konfiguration angefertigt und
ausgeliefert. Die elektronischen Geräte sind bei Auslieferung bereits fest
auf einer Montageplatte auf dem Gehäuseboden montiert.
Entsprechend der Anwendung werden an den Seitenflächen die passende
Anzahl von Stopfbuchsverschraubungen eingebracht.
18
AE-electronic
4 Hinweise für Installationen im Ex-Bereich
Detaillierte Maßzeichnungen und Montagehinweise zu den Gehäusen
finden sich in den Abschnitten 5.4.1 und 5.5.
Für die Errichtung von Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen
beachten Sie bitte unbedingt folgende Hinweise:
Das Öffnen dieser Gehäuse und das Anschließen der Kabel darf nur
im stromlosen Zustand erfolgen. Im anderen Fall ist kein Explosionsschutz gewährleistet!
Achten Sie unbedingt darauf, daß die Kabel durch die jeweils passende Stopfbuchsverschraubung geführt werden! Sonst ist der Explosionsschutz nicht gewährleistet!
Die Verlegung der Kabel ist nach den gültigen Landesvorschriften
vorzunehmen. Beachten Sie insbesondere die VDE 0165.
Die Schutzgehäuse (GUB bzw. EJB-2A) müssen sicher geerdet
werden! Nutzen Sie dazu die Erdschraube an den Gehäusen.
Am Schutzgehäuse befinden sich zwei unterschiedliche Stopfbuchsverschraubungen für die verschiedenen Kabeldurchmesser:
Kabelart
Tabelle 7: Typen der
druckfesten Stopfbuchsverschraubungen
Außenmanteldurchmesser des Kabels
Innendurchmesser
der Stopfbuchsverschraubung
Verbindungskabel zum
Ultraschallsensor E03/ E22
3,0 ... 8,0 mm
8,5 mm
Verbindungskabel zum
ULTRACONTROL 200/210,
ULTRAMETER 300/310
7,5 ... 11,9 mm
12,0 mm
19
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
5 Zeichnungen und Anschlüsse
5.1
Maßzeichnungen für Sensoren der E-Serie
E02
1 MHz / D20mm
Material: POM
inkl. 10m festes Kabel
Bestell-Nr.:
01 40 10 01 ∅ 27.5
1 MHz / D20mm
Material: POM
Steckverbindung: System LEMO 0E; IP68
Bestell-Nr.:
01 40 40 02 ∅ 27,5
15
E01
SW 22
15
30
35
50
15
SW 22
M30x1.5
M 30x1.5
Befestigungsvarianten
Material :
1.4571
18
40
40
15
Einschweißring
Aufschweißring
Bestell-Nr.: 01 50 01 21 02
Bestell-Nr.: 01 50 01 11 02
8
80 x 80
Platte für Spannband,
schweißen oder kleben
Bestell-Nr.: 01 50 02 21 02
E05
2 MHz / D10mm
Material: POM
inkl. 10m festes Kabel
Bestell-Nr.:
01 40 10 02∅ 22
2 MHz / D10mm
Material: POM
Steckverbindung: System LEMO 0E; IP68
Bestell-Nr.:
01 40 40 03 ∅ 22
15
15
E04
50
SW 19
20
30
40
SW 19
M18x1
M18x1
Befestigungsvarianten
Material :
1.4571
18
40
40
15
Einschweißring
Aufschweißring
Bestell-Nr.: 01 50 01 21 01
Bestell-Nr.: 01 50 01 11 01
80 x 80
8
Platte für Spannband,
schweißen oder kleben
Bestell-Nr.: 01 50 02 21 01
Abbildung 14: Maße der Sensoren E01, E02, E04, E05 und der zugehörigen Befestigungsvorrichtungen
20
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
E20
E21
0,5 MHz / D35mm
Material: POM
inkl. 10m festes Kabel
Bestell-Nr.:
01 40 10 03
0,5 MHz / D35mm
Material: POM
Steckverbindung: System LEMO 0E; IP68
30,3
Bestell-Nr.:
01 40 40 04
30,3
57,2
SW 22
48,1
SW 22
M45x1,5
M45x1,5
Befestigungsvarianten
Material :
1.4571
20,6
60,6
60,6
17,2
Einschweißring
Aufschweißring
Bestell-Nr.: 01 50 01 21 03
Bestell-Nr.: 01 50 01 11 02
80 x 80
9,2
Platte für Spannband,
schweißen oder kleben
Bestell-Nr.: 01 50 02 21 03
Abbildung 15: Maße der Sensoren E20, E21 und der zugehörigen Befestigungsvorrichtungen
21
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
E10
2 MHz / D10mm
Material: 1.4571
inkl. 10m festes Kabel
Temperaturbereich: -20°C bis 135°C
35
01 40 20 01
23
Bestell-Nr.:
M 18x1
Befestigungsvarianten
Material :
1.4571
18
40
40
15
Einschweißring
Aufschweißring
Bestell-Nr.: 01 50 01 21 01
Bestell-Nr.: 01 50 01 11 01
80 x 80
8
Platte für Spannband,
schweißen oder kleben
Bestell-Nr.: 01 50 02 21 01
E11
∅ 27.5
SW 19
7
1 MHz / D20mm
Material: 1.4571
inkl. 10m festes Kabel
Temperaturbereich: -20°C bis 135°C
35
01 40 20 02
15
Bestell-Nr.:
M 30x1.5
Befestigungsvarianten
Material :
1.4571
18
40
40
15
Einschweißring
Aufschweißring
Bestell-Nr.: 01 50 01 21 02
Bestell-Nr.: 01 50 01 11 02
80 x 80
8
Platte für Spannband,
schweißen oder kleben
Bestell-Nr.: 01 50 02 21 02
Abbildung 16: Maße der Sensoren E10, E11 und der zugehörigen Befestigungsvorrichtungen
22
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
E03
SW 19
35
01 40 30 01
15
Bestell-Nr.:
∅ 27.5
7
1 MHz / D20mm
Material: 1.4571
inkl. 10m festes Kabel
Temperaturbereich: -20°C bis 80°C
EEx m II T6
M 30x1.5
Befestigungsvarianten
Material :
1.4571
18
40
40
15
80 x 80
Einschweißring
Aufschweißring
Bestell-Nr.: 01 50 01 21 02
Bestell-Nr.: 01 50 01 11 02
8
Platte für Spannband,
schweißen oder kleben
Bestell-Nr.: 01 50 02 21 02
E22
0,5 MHz / D35mm
Material: 1.4571
inkl. 10m festes Kabel
Temperaturbereich: -20°C bis 80°C
EEx m II T6
01 40 30 02
15
35
Bestell-Nr.:
43,5
SW 36
M45x1,5
Befestigungsvarianten
Material :
1.4571
18
55
55
15
Einschweißring
Aufschweißring
Bestell-Nr.: 01 50 01 21 03
Bestell-Nr.: 01 50 01 11 02
80 x 80
8
Platte für Spannband,
schweißen oder kleben
Bestell-Nr.: 01 50 02 21 03
Abbildung 17: Maße der Sensoren E03, E22 und der zugehörigen Befestigungsvorrichtungen
23
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
5.2
Maßzeichnung Befestigungselement für Rohre
Abbildung 18: Befestigungselemente für Rohre
24
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
5.3
Maßzeichnung Schutzgehäuse für Sensoren
Das Schutzgehäuse dient einem zusätzlichen mechanischen Schutz der
Sensoren. Die Montage erfolgt in Verbindung mit einer Montageplatte, die
entweder auf den Behälter geschweißt oder geklebt wird oder mit Spannbändern am Behälter befestigt wird.
Die Verlegung des Sensorkabels erfolgt im Schutzrohr.
Abbildung 19: Maße des Schutzgehäuses und der Montageplatte
25
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
5.4
Maßzeichnungen für Sensorelektronik
5.4.1 Bauform 1: Sensorelektronik im GUB-Gehäuse
Abbildung 20: Maße der
Sensorelektronik im
GUB-Gehäuse
Montage
Verbindungskabel (< 300 m)
zum UltraControl 200/210
oder UltraMeter 300/310
Bei der Montage im Ex-Bereich sind die Hinweise im Abschnitt 4 unbedingt zu
beachten!
Das Gewinde des Gehäusedeckels ist vor dem Verschrauben mit Antikorrosionspaste gleichmäßig einzustreichen. Die Paste dient dem Schutz vor Korrosion und
der Abdichtung. Nach dem Verschrauben des Deckels nicht vergessen, die
Sicherungsschraube fest anzuziehen.
Anschluß
Sensorelektronik
Das Gehäuse ist sicher mit dem Erdpotential des Behälters zu
verbinden!
Durch die linke Stopfbuchsverschraubung wird das Kabel zum passiven
Sensor geführt.
Das Verbindungskabel zum Auswertegerät ULTRACONTROL 200/210
bzw. ULTRAMETER 300/310 wird über die rechte Kabelverschraubung
gelegt. Die Schirmung des Kabels nicht anschließen, bündig abschneiden!
Es wird empfohlen alle Leitungsenden mit Aderendhülsen abzuschließen.
Die Verdrahtung ist nach folgender Tabelle vorzunehmen:
Klemme
Tabelle 8:
Anschlußbelegung
Sensorelektronik im
GUB-Gehäuse
Anschluß
Sensor
Sensor (innerer Draht des Koaxkabels)
Schirm
Schirmung des Sensors (äußere und mittlere Schirmung auflegen)
V+
positive Betriebsspannung des Sensors
V-
negative Betriebsspannung des Sensors
I+
positiver Anschluß für Steuerstrom
I-
negative Anschluß für Steuerstrom
A
A-Leitung, Datenleitung für Sensor
B
B-Leitung, Datenleitung für Sensor
26
AE-electronic
AE-electronic
Tabelle 9:
Bestellbezeichnung für
Sensorelektronik im
GUB-Gehäuse
5 Zeichnungen und Anschlüsse
Im GUB-Gehäuse werden abhängig von der Sondenfrequenz des
Ultraschallwandlers unterschiedliche Elektronikeinsätze eingebaut. Die
Sondenfrequenz können Sie anhand der Typenbezeichnung des Sensors
der Übersicht in Abschnitt 1.3 entnehmen.
Sondenfrequenz Bezeichnung
Bestellnummer
0,5 MHz
AE-electronic Spez. 1
01 41 50 11 0 12
1 MHz
AE-electronic Spez. 1
01 41 50 11 0 22
5.4.2 Bauform 2: Sensorelektronik im Aluminiumgehäuse
Abbildung 21: Maße der
Sensorelektronik im
Aluminiumgehäuse
Montage
Verbindungskabel (< 300 m)
zum UltraControl 200/210
oder UltraMeter 300/310
Nach dem Öffnen des Gehäuses werden 4 Durchführungen zugänglich über die
das Gehäuse möglichst in unmittelbarer Nähe des Sensors montiert werden kann.
Am besten direkt an einem Träger des Behälters (gute Verbindung zum
Erdpotential).
Das Gehäuse verfügt über den Schutzgrad IP65.
Anschluß
Sensorelektronik
Achten Sie darauf, daß das Gehäuse sicher mit dem Erdpotential des
Behälters verbunden ist!
Durch die linke Kabelverschraubung wird das Sensorkabel geführt. Es wird
empfohlen die Leitungsenden mit Aderendhülsen abzuschließen.
Das Verbindungskabel zum Auswertegerät ULTRACONTROL 200/210
bzw.
ULTRAMETER
300/310
wird
über
die
rechte
PG9Kabelverschraubung gelegt.
27
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
Die Schirmung wird bei der Einführung in die Kabelbuchse mit dem Gehäuse verbunden und geerdet. Gehen Sie beim Kabelanschluß in folgenden
Schritten vor:
•
•
•
•
•
•
•
Öffnen des Sensorgehäuses
Abmanteln des Kabels, ca. 80 mm
Abschrauben der Haube der Kabelbuchse
Herausziehen des Kabelbuchsen-Einsatzes
Das Kabel wird durch die Haube und durch den Einsatz gezogen.
Abschluß der sechs Adern mit Aderendhülsen
Zurückbiegen der Schirmung über den O-Ring auf dem Einsatz,
vgl. dazu Abbildung 22.
• Einführen der Adern durch die Kabelbuchse und Eindrücken des Einsatzes bis zum Anschlag, die Schirmung wird dabei an die Innenseite
der Kabelbuchse gedrückt
Abbildung 22: Kabelmontage am Sensor
☞
• Festschrauben der Haube, das Kabel wird dabei zugfest fixiert
• Anschließen der Klemmen
• Schließen des Gehäusedeckels
Zur Erleichterung können die Schraubklemmen beim Anschließen von der Elektronik abgezogen werden.
Die Verdrahtung ist nach folgender Tabelle vorzunehmen:
Klemme Anschluß
Tabelle 10:
Anschlußbelegung
Sensorelektronik im
Aluminiumgehäuse
AE-electronic
Tabelle 11:
Bestellbezeichnung für
Sensorelektronik im
GUB-Gehäuse
Sensor
Sensor (innerer Draht des Koaxkabels)
Schirm
Schirmung des Sensors (äußere und mittlere Schirmung auflegen)
V+
positive Betriebsspannung des Sensors
V-
negative Betriebsspannung des Sensors
I+
positiver Anschluß für Steuerstrom
I-
negative Anschluß für Steuerstrom
A
A-Leitung, Datenleitung für Sensor
B
B-Leitung, Datenleitung für Sensor
Im Aluminiumgehäuse werden abhängig von der Sondenfrequenz des
Ultraschallwandlers unterschiedliche Elektronikeinsätze eingebaut. Die
Sondenfrequenz können Sie der Übersicht in Abschnitt 1.3 entnehmen.
Sondenfrequenz Bezeichnung
Bestellnummer
0,5 MHz
AE-electronic Spez. 2
01 41 50 21 0 12
1 MHz
AE-electronic Spez. 2
01 41 50 21 0 22
28
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
5.4.3 Bauform 3: AE-electronic im Hutschienengehäuse
Abbildung 23: Maße der
Sensorelektronik im
Hutschienengehäuse
Das Gehäuse ist für die Montage auf DIN-Schienen TS35 vorgesehen
Montage
☞
Anschluß
Sensorelektronik
Eine Wandmontage ohne TS35 ist ebenfalls möglich. Dazu muß die Halterung am
Boden herausgedrückt werden und kann nun um 180° gedreht an der Wand
festgeschraubt werden. Das Gehäuse wird anschließend von oben in die Führung
hineingeschoben.
An der Sensorelektronik werden das Sondenkabel zum passiven Sensor
und das Verbindungskabel zum Auswertegerät ULTRACONTROL 200/210
bzw. ULTRAMETER 300/310 angeschlossen.
Es wird empfohlen alle Leitungsenden mit Aderendhülsen abzuschließen.
Die Verdrahtung ist nach folgender Tabelle vorzunehmen:
Klemme
1
Schirmung des Sensors
(äußere und mittlere Schirmung auflegen)
2
Sensor (innerer Draht des Koaxkabels)
3 ... 10
Tabelle 12:
Anschlußbelegung
Sensorelektronik im
Hutschienengehäuse
Anschluß
reserviert, nicht bedrahten
11
V+
positive Betriebsspannung des Sensors
12
V-
negative Betriebsspannung des Sensors
13
I+
positiver Anschluß für Steuerstrom
14
I-
negative Anschluß für Steuerstrom
15
A
A-Leitung, Datenleitung für Sensor
16
B
B-Leitung, Datenleitung für Sensor
17 ... 18
GND
Erdpotential, muß mit Gehäuse und Behältermasse
verbunden werden
19 ... 20
reserviert, nicht kontaktieren
29
AE-electronic
AE-electronic
Tabelle 13:
Bestellbezeichnung für
Sensorelektronik im
Hutschienengehäuse
5 Zeichnungen und Anschlüsse
Im Hutschienenehäuse werden abhängig von der Sondenfrequenz des
Ultraschallwandlers unterschiedliche Elektronikeinsätze eingebaut. Die
Sondenfrequenz können Sie anhand der Typenbezeichnung des Sensors
der Übersicht in Abschnitt 1.3 entnehmen.
Sondenfrequenz Bezeichnung
Bestellnummer
0,5 MHz
AE-electronic Spez. 3
01 41 50 30 0 12
1 MHz
AE-electronic Spez. 3
01 41 50 30 0 22
5.5
Maßzeichnung Schutzgehäuse EJB-2A
Abbildung 24: Maße des
Schutzgehäuses EJB-2A
Montage
Bei der Montage im Ex-Bereich sind die Hinweise im Abschnitt 4 unbedingt
zu beachten!
An der Rückseite des Gehäusebodens befinden sich 4 M8-Gewindebohrungen zur Befestigung an einer Montageplatte. Die Montageplatte muß
dazu von hinten zugänglich sein. Soll das Gehäuse an der Wand montiert
werden, muß das Gehäuse zuerst auf eine entsprechende Montageplatte
aufgeschraubt werden.
Der Gehäusedeckel ist über ein Scharnier mit dem Gehäuseunterteil verbunden und kann im montierten Zustand nach unten aufgeklappt werden.
Der Gehäusedeckel und das Unterteil sind vor dem Verschrauben an den
Dichtflächen mit Antikorrosionspaste gleichmäßig einzustreichen. Ebenso
alle Verschlußschrauben. Die Paste dient dem Schutz vor Korrosion und
der Abdichtung.
30
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
5.6
Maße und Anschlüsse UltraControl 200/ UltraMeter 300
Abbildung 25: Maße ULTRACONTROL 200 bzw. ULTRAMETER 300
Montage
Das Gehäuse ist für die Montage auf DIN-Schienen TS35 vorgesehen. Die Maße
für das ULTRACONTROL 200 und das ULTRAMETER 300 sind identisch.
☞
Eine Wandmontage ohne TS35 ist ebenfalls möglich. Dazu muß die Halterung am
Boden herausgedrückt werden und kann nun um 180° gedreht an der Wand
festgeschraubt werden. Das Gehäuse wird anschließend von oben in die Führung
hineingeschoben.
Das ULTRACONTROL 200/ ULTRAMETER 300 ist vor Feuchtigkeit zu
schützen. Der Schutzgrad des Gehäuses bzw. der Klemmen ist IP20/ IP00.
Der zulässige Temperaturbereich von -20°C bis 70°C darf nicht überschritten werden.
Die Verbindungen des ULTRACONTROL 200/ ULTRAMETER 300 zum
Ultraschallsensor und zur nachfolgenden Steuerung erfolgen über
Schraubklemmen, die an der oberen und unteren Gehäusewand
angeordnet sind, siehe Tabelle 14.
Anschluß
☞
Zur einfacheren Montage der Anschlußleitungen können die Schraubklemmen abgezogen werden.
31
AE-electronic
Anschluß
5 Zeichnungen und Anschlüsse
UltraControl 200
UltraMeter 300
Bedeutung
1-kanalig 2-kanalig 1-kanalig 2-kanalig
1
2
X
X
X
X
X
X
X
X
Massepotential für Oszilloskop
Testausgang Kanal 1 für Oszilloskop
3
--
X
--
X
Testausgang Kanal 2 für Oszilloskop
4
X
X
X
X
Massepotential für serielle Schnittstelle RS-485
5
X
X
X
X
A-Leitung RS-485 (bidirektional)
6
X
X
X
X
B-Leitung RS-485 (bidirektional)
7
--
X
X
X
Öffner Schaltsignal 2
8
--
X
X
X
Schließer Schaltsignal 2
9
--
X
X
X
gemeinsamer Anschluß Schaltsignal 2
10
X
X
X
X
Öffner Schaltsignal 1
11
X
X
X
X
Schließer Schaltsignals 1
12
X
X
X
X
gemeinsamer Anschluß Schaltsignal 1
13
X
X
X
X
Öffner Schaltsignal Alarm
14
X
X
X
X
Schließer Schaltsignal Alarm
15
X
X
X
X
gemeinsamer Anschluß Schaltsignal Alarm
16
--
--
--
X
positiver Anschluß für Stromsignal Kanal 2
17
--
--
--
X
negativer Anschluß für Stromsignal Kanal 2
18
--
--
X
X
positiver Anschluß für Stromsignal Kanal 1
19
--
--
X
X
negativer Anschluß für Stromsignal Kanal 1
20
21
X
X
X
X
X
X
X
X
erster Pol Versorgungsspannung 24V AC/DC
intern mit Anschluß 20 verbunden
22
X
X
X
X
zweiter Pol Versorgungsspannung 24V AC/DC
23
X
X
X
X
intern mit Anschluß 22 verbunden
24
--
--
--
--
reserviert, darf nicht kontaktiert werden
25
--
--
--
--
reserviert, darf nicht kontaktiert werden
26
--
--
--
--
reserviert, darf nicht kontaktiert werden
27
--
X
--
X
positive Betriebsspannung Sensor 2
28
--
X
--
X
negative Betriebsspannung Sensor 2
29
--
X
--
X
positiver Anschluß für Steuerstrom Sensor 2
30
--
X
--
X
negativer Anschluß für Steuerstrom Sensor 2
31
--
X
--
X
A-Leitung für Sensor 2
32
--
X
--
X
B-Leitung für Sensor 2
33
X
X
X
X
positive Betriebsspannung Sensor 1
34
X
X
X
X
negative Betriebsspannung Sensor 1
35
X
X
X
X
positiver Anschluß für Steuerstrom Sensor 1
36
X
X
X
X
negativer Anschluß für Steuerstrom Sensor 1
37
X
X
X
X
A-Leitung für Sensor 1
38
X
X
X
X
B-Leitung für Sensor 1
Agenda:
X
--
Anschluß bei Gerätevariante vorhanden
nicht kontaktieren
Tabelle 14: Anschlußbelegung der Klemmen ULTRACONTROL 200 und ULTRAMETER 300
32
AE-electronic
5 Zeichnungen und Anschlüsse
5.7
Maße und Anschlüsse UltraControl 210/ UltraMeter 310
Abbildung 26: Vorderund Rückansicht des
19“-Einschubs
Montage
Das ULTRACONTROL 210/ ULTRAMETER 310 ist zum Einschub in ein
übliches 19“-System (Tiefe 160 mm) mit 3 HE (128,4mm) in einem
Schaltschrank vorgesehen und beansprucht 7 TE (35,3mm). Die Abmessungen sind für beide Geräte gleich.
Das ULTRAMETER 310 ist vor Feuchtigkeit zu schützen. Der zulässige
Temperaturbereich von -20°C bis 70°C darf nicht überschritten werden.
Anschluß
Die Verbindungen des ULTRACONTROL 210/ ULTRAMETER310 zum
Ultraschallsensor und zur nachfolgenden Steuerung erfolgen durch den an
der Rückseite angeordneten 32-poligen Steckverbinder DIN 41612
Bauform D. Die Anschlußbelegung zeigt Tabelle 15.
Die zugehörige Federleiste kann mit Lötösen oder Wire-Wrap-Stiften für
Kabel- bzw. Drahtanschluß sowie in Printmontage für eine Rückverdrahtungsleiterplatte ausgeführt sein.
Achten Sie beim Aufbau unbedingt auf die Isolationsfestigkeit und Strombelastbarkeit der eingesetzten Verbindungstechnik!
33
AE-electronic
Anschluß
5 Zeichnungen und Anschlüsse
UltraControl 210
UltraMeter 310
Bedeutung
1-kanalig 2-kanalig 1-kanalig 2-kanalig
a2
X
X
X
X
erster Pol Versorgungsspannung 24V DC/AC
a4
X
X
X
X
positive Betriebsspannung Sensor 1
a6
X
X
X
X
positiver Anschluß für Steuerstrom Sensor 1
a8
X
X
X
X
A-Leitung für Sensor 1
a10
--
X
--
X
positive Betriebsspannung Sensor 2
a12
--
X
--
X
positiver Anschluß für Steuerstrom Sensor 2
a14
--
X
--
X
A-Leitung für Sensor 2
a16
--
--
X
X
positiver Anschluß Stromsignal für Kanal 1
a18
--
--
--
X
positiver Anschluß Stromsignal für Kanal 2
a20
X
X
X
X
A-Leitung RS-485 (bidirektional)
a22
--
--
--
--
reserviert, darf nicht kontaktiert werden
a24
X
X
X
X
Massepotential für serielle Schnittstelle RS-485
a26
X
X
X
X
gemeinsamer Anschluß Schaltsignal 1
a28
--
X
X
X
gemeinsamer Anschluß Schaltsignal 2
a30
X
X
X
X
gemeinsamer Anschluß Schaltsignal Alarm
a32
X
X
X
X
Schließer Schaltsignal Alarm
c2
c4
X
X
X
X
X
X
X
X
zweiter Pol Versorgungsspannung 24V DC/AC
negative Betriebsspannung Sensor 1
c6
X
X
X
X
negativer Anschluß für Steuerstrom Sensor 1
c8
X
X
X
X
B-Leitung Sensor 1
c10
--
X
--
X
negative Betriebsspannung Sensor 2
c12
--
X
--
X
negativer Anschluß für Steuerstrom Sensor 2
c14
--
X
--
X
B-Leitung Sensor 2
c16
--
--
X
X
negativer Anschluß Stromsignal für Kanal 1
c18
--
--
--
X
negativer Anschluß Stromsignal für Kanal 2
c20
X
X
X
X
B-Leitung RS-485 (bidirektional)
c22
--
--
--
--
reserviert, darf nicht kontaktiert werden
c24
X
X
X
X
Öffner Schaltsignal 1
c26
X
X
X
X
Schließer Schaltsignal 1
c28
--
X
X
X
Öffner Schaltsignal 2
c30
--
X
X
X
Schließer Schaltsignal 2
c32
X
X
X
X
Öffner Schaltsignal Alarm
Agenda:
X
--
Anschluß bei Gerätevariante vorhanden
nicht kontaktieren
Tabelle 15: Anschlußbelegung des Steckverbinders ULTRACONTROL 210/ ULTRAMETER 310
Im Kohlstatterfeld 17
D-69439 Zwingenberg
Tel.: (+49) 6263/87-0
Fax: (+49) 6263/87-99
http://www.ksr-kuebler.com e-mail: [email protected]
MBAE2030.DOC 13.07.00
34
NIVEAU-MESSTECHNIK AG
KSR KUEBLER Niveau-Messtechnik AG
Im Kohlstatterfeld 17 D-69439 Zwingenberg
Tel. (+49) 62 63/87-0 Fax (+49) 62 63/8799
http://www.ksr-kuebler.com e-mail: [email protected]
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GB-Molesey Surrey KT8 1QZ
KSR KUEBLER (SINGAPORE)
Level Measurement & Control PTE LTD
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Level Control Products of America Inc.
Raleigh, NC 27613
SHANGHAI KSR KUEBLER
Automation Instrument Co. Ltd
Shanghai/China
KUBLER FRANCE S.A.
F-68700 Cernay