Analyseur de gaz pour la caractérisation de l`oxygène modèle BA

®
Analyseur de gaz pour la caractérisation
de l'oxygène
modèle BA 6000 - O2
L'analyseur de gaz BA 6000 - O2 est basé sur le principe de
mesure paramagnétique de la pression alternative et est utilisé
pour la mesure de l'oxygène dans des mélanges gazeux.
L'analyseur ne doit pas être utilisé dans des zones explosibles
Ex.
§ Quatre échelles de mesure, librement
paramétrables, toutes les échelles de
mesure linéaires, également avec zéro
décalé
§ Sortie de la valeur de mesure 0/2/4 à 20
mA ( inversion possible ),à séparation
galvanique, commutation d'échelle
sélectionnable en mode manuel ou
automatique
§ Mémorisation possible de la valeur de
mesure, pendant la phase de calibration
§ Constantes de temps sélectionnables,
dans une large plage
§ Utilisation aisée, grâce à une commande
assistée par menu
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§ Temps de réponse court
§ Dérive réduite, à long terme
§ Code d'accès aux fonctions, à deux
niveaux
§ Avec capteur de pression interne,
pour la correction des variations du
gaz de mesure, dans une plage de 0,5
à 2 bar abs.
§ Capteur de pression externe
raccordable
§ Calibration automatique paramétrable
§ Utilisation conforme aux
recommandations NAMUR
§ Surveillance du gaz de mesure et / ou
du gaz de référence ( en option )
§ Interface série RS 485
§ Plus petite échelle possible, au choix
§ ( 0,5 %, 2 ,0% ou 5,0 % O2 )
Bühler Technologies GmbH
D - 40880 Ratingen, Harkortstr. 29
Tel.: + 49 (0) 2102 / 49 89-0 Fax: + 49 (0) 2102 / 49 89-20
Internet: www.buehler-technologies.com
e-mail: [email protected]
Construction, caractéristiques
Boîtier
Affichage et clavier
 Rack 19'', 4 UH, pour montage sur châssis pivotant
 Rack 19'', 4 UH pour intégration en armoires, avec ou sans rails
télescopiques
 Façade avant rabattable ( raccordement PC portable )
 Capteur interne de pression pour correction des variations de la
pression du gaz de mesure
 Tuyauterie interne : tuyauterie souple en Viton ou tube métallique
en titane
 Chambre de mesure ( avec ou sans branche balayée de
compensation ) en acier inox ou en tantale pour gaz très
corrosifs ( HCl, Cl2, SO2, SO3… )
 Raccords de gaz pour gaz de mesure entrée / sortie et gaz de
référence : diamètre tuyauterie métallique 6 mm ou ¼''
 Champ d'écran LCD large pour affichage simultané de :
- valeur de mesure ( numérique et affichage analogique )
- ligne d'état
- échelle de mesure
 Contraste de l'écran LCD réglable par menu
 Rétro-éclairage permanent par LED
 Clavier à membrane lavable, doté de cinq clés soft
 Commande guidée par menu pour le paramétrage, les
fonctions de test et les réglages
 Assistance au fonctionnement, par textes clairs
 Affichage graphique de l'évolution de la concentration,
paramétrage des intervalles de temps
Entrées / sorties
Interface
 Six entrées binaires, librement configurables, pour par ex.
commutation d'échelle
 Six sorties de relais, librement configurables, pour par ex.
panne, demande de maintenance, commutateur de
maintenance, alarme de seuil limite, électrovannes externes
 Deux sorties analogiques, configurables, pour par ex.
Correction de sensibilité transversale, capteur externe de
pression
 Extension optionnelle, pour chaque type, de huit entrées
binaires et sorties de relais supplémentaires pour la calibration
automatique, avec au max. quatre gaz étalons
§
série RS 485
Tableau gaz de référence
Echelle de mesure
Gaz de référence recommandé Pression du gaz de référence
Remarque
0 à … % vol. O2
Jusqu'à 100% vol. O2
( zéro décalé avec valeur
finale de l'échelle de
mesure 100% vol. O2 )
2 à 4 bar au dessus de la
pression du gaz de mesure
( max. 5 bar abs. )
Aux env. de 21% vol. O2
( zéro décalé avec 21% vol.
O2 au sein de l'échelle de
mesure )
0,1 au dessus de la pression
du gaz de mesure, qui ne doit
varier que de max.± 50 mbar
par rapport à la pression de
l'air
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Air
Le débit du gaz de référence
s'autorégule à une valeur de
5 à 10 ml/min ( jusqu'à
20 ml/min pour une branche
balayée de compensation )
Base de fonctionnement
L'oxygène se caractérise, par rapport à la plupart des autres gaz,
par sa propriété paramagnétique. Cette caractéristique est utilisée,
au sein de l'analyseur BA 6000 O2 comme principe de mesure. En
raison de leur caractéristique paramagnétique, les molécules
d'oxygène circulent, sous l'action d'un champ magnétique inhomogène, dans la direction du champ magnétique le plus élevé. Ainsi, si
deux gaz contenant des concentrations différentes d'oxygène sont
acheminés ensemble au sein d'un champ magnétique, il en résulte
une différence de pression entre eux.
Pour le BA 6000 O2 , l'un des gaz (1) est un gaz de référence ( N2 , O2
ou air ), l'autre est le gaz de mesure (5). Le gaz de référence est
acheminé au sein de la chambre de mesure (6) à travers deux
canaux (3).L'un des flux de référence vient en contact avec le gaz
de mesure, au niveau du champ magnétique pulsé (7). Comme les
canaux sont interconnectés, la concentration d'oxygène génère un
débit, proportionnellement à la pression, qui est ensuite converti
par un micro-détecteur de débit (4) en un signal électrique. Le
micro-détecteur de débit consiste en deux grilles de Nickel,
chauffées à env. 120° C, qui associées avec deux résistances
d'équilibrage forme un Pont de Wheastone. Le débit pulsé conduit à
une modification de la résistance des grilles en nickel du microdétecteur de débit. Il en résulte ainsi à un déséquilibre du pont,
dépendant de la concentration en oxygène du gaz de mesure.
Comme le micro-détecteur de débit est placé dans le flux du gaz de
référence, la mesure n'est pas influencée par la conductibilité
thermique, la chaleur spécifique ou la viscosité du gaz de mesure.
De plus, une bonne protection contre la corrosion est atteinte, car le
micro-détecteur de débit n'est pas en contact direct avec le gaz de
mesure.
Par l'utilisation d'un champ magnétique avec une intensité de flux
variable (8), le courant de base au niveau du micro-détecteur de
débit n'est pas atteint, ce qui permet à la mesure d'être
indépendante de l'état de la chambre de mesure. La chambre de
mesure directement balayée est caractérisée par un faible volume
et le micro-détecteur de débit est doté d'une faible inertie. Ce qui
permet au modèle BA 6000 - O2 de se caractériser par un temps de
réponse extrêmement court.
Souvent, des vibrations sont présentes, sur le lieu d'implantation.
Celles-ci peuvent, en autre, fausser le signal de mesure ( bruit de
fond ). C'est pourquoi, il a été rajouté un micro-détecteur de débit
(10) supplémentaire, non balayé, en tant que compensateur des
vibrations. Le signal de compensation généré est raccordé
globalement avec le signal de mesure.
Pour les applications où la densité moyenne du gaz de mesure
varie de plus de 50% par rapport à la densité du gaz de référence, le
micro-détecteur de débit de compensation (10) est alors balayé
avec le gaz de référence, comme le micro-détecteur de débit de
mesure (4).
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DP
+
-
O2
O2
O2
O2
O2
O2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A000074
Entrée gaz de référence
Restrictions
Canaux de référence
Micro-détecteur de débit pour signal de mesure
Entrée gaz de mesure
Chambre de mesure
Effet paramagnétique de mesure
Electro-aimant avec puissance variable de flux
Sortie gaz de mesure et de référence
Micro-détecteur de débit dans système de
compensation ( non balayé )
Données techniques
Echelle de mesure
4, commutables en interne ou en
externe ; commutation automatique
d'échelle également réalisable
Echelle de mesure
Plus petite réalisable
0,5 % vol. , 2 % vol. ou 5 % vol. O2
Plus grande possible
100 % vol. O2
Comportement du signal
Bruit de fond
3)
< 0,5% de la plus petite EM
possible Cf plaque signalétique
( constante de temps électrique
1s, domaine 2 )
Dérive du point zéro
< 0,5% / 3 mois de la plus petite
EM, conform. plaque signalétique
Dérive de la valeur
de mesure
< 0,5% / 3 mois de l'EM
correspondante
Reproductibilité
< 1% de l'EM correspondante
3)
Echelle de mesure avec
zéro décalé
au sein de 0 à 100 % vol. O2 tout point
zéro est réalisable, si un gaz de
référence adapté est utilisé (cf tableau)
Caractéristique
linéaire ( par principe )
Clavier
LCD avec rétro-éclairage par LED et
réglage du contraste, clés-soft, clavier
numérique et touches de fonction
Affichage valeur de
mesure
4 ½ digits, résolution dépendante de
L'échelle de mesure choisie, nombre
de décimales sélectionnable
Gaz de fond
CEM
(Tenue aux parasites)
conforme aux exigences standard de
NAMUR NE 21 (05/93); Marquage CE
EN 50081-1, EN 50082-2 et EN 61010
Décalage du point zéro
correspondent à l'écart para- ou
diamagnétique du gaz de fond
( cf note d'application AD 55 0012 )
Débit du gaz de mesure
< 1% de la plus petite EM
réalisable, conform. plaque
signalétique, pour une variation de
débit de 0,1 l/min, au sein de la
plage admissible de débit
Alimentation électrique
< 0,1% de la plage du signal de
sortie pour tension nominale ± 10%
Grandeurs d'influence
Température ambiante
Pression du gaz de mesure
:
Condition d'utilisation
Plaque frontale verticale
Dimensions ( h x l x p )
19”, 4 UH, 177 x 483 x 476 mm
Poids
env. 20 kg
Alimentation électrique
Raccordement électrique 100 à 120 V AC, 48 à 63 Hz
( domaine nominal d'utilisation 90 V à
132 V ) 200 à 240 V AC, 48 à 63 Hz
( domaine nominal d'utilisation 180 V à
264 V )
Puissance
Conditions en entrée
du gaz de mesure
Pression
avec compensation de pression
désactivée : < 2% de l'EM pour
1% variation de pression ; avec
compensation de pression activée
< 0,2% de l'EM pour 1% variation
de pression
Entrées et sorties électriques
Sortie analogique
0/2/4 à 20 mA, libre de potentiel,
boucle 750 Ω
Sortie binaire
6 sorties de relais avec contact
inverseur, librement configurables,
par ex. pour reconnaissance des
EM ; charge : AC/DC 24 V / 1 A
libre de potentiel
Entrée analogique
2, attribuées sur 0/2/4 à 20 mA
pour capteur de pression externe et
correction du gaz de fond
(correction sensibilité transversale)
Entrée binaire
6, attribuées sur 24 V, librement
configurables, par ex. pour
commutation des EM
Interface
Interface série RS 485
Options
Electronique supplémentaire avec
par type, 8 entrées binaires et
sorties de relais pour par ex.
déclenchement de la calibration
automatique
env. 35 VA
0,5 à 1,5 bar abs. pour les versions
avec tuyauteries souples, 0,5 à 3 bar
abs. pour les versions avec tuyauteries
métalliques
< 0,5% / 10 K
< 1% pour EM 0,5 vol.% O2 , se
rapportant à la plus petite EM,
conform. plaque signalétique
Débit
20 à 60 l/h ( 0,3 à 1 l/min )
Température
0 à + 50 °C
Humidité
< 90% HR 1)
Données de temps
Temps de chauffe
à température ambiante : < 30 min. 2)
Temps de réponse
( T90 )
min. 1,5 à 3,5 s
selon la version
Conditions climatiques admissibles
Température ambiante
- 30° à + 70° C pour stockage et
transport
+ 5° à + 45° C en fonctionnement
Amortissement
0 à 100 s, paramétrable
( constante de temps électrique )
Humidité
< 90% HR 1) en moyenne annuelle
pour stockage et transport 4)
Temps mort
env. 0,5 à 2,5 s, selon la version
( temps de rinçage de la tuyauterie de
l'analyseur pour 1 l/min )
Classe de protection
IP 20 ( EN 60529)
Temps de traitement
interne du signal
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1)
HR: Humidité Relative
2)
précision haute obtenue au bout de 2 heures
3)
basé sur une pression du gaz de mesure de 1 bar abs., un débit
du gaz de mesure de 0,5 l/min et une température ambiante de
25° C.
4)
pas de dépassement inférieur du point de rosée
Sous réserve de modifications techniques