Spécifications Générales

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1 Spécifications Générales Convertisseur de ph et de Redox (ORP) Modèle PH450G Les appareils de la série EXAxt 450 associent les fonctionnalités supérieures de la ligne EXA de Yokogawa avec l aisance d utilisation des ordinateurs de poche (PDA). Le transmetteur PH450 repousse encore les limites de la précision en combinant la mesure de ph avec des fonctions de compensation de température avancées, des fonctions de calibration intégrées ainsi que des diagnostics poussés de stabilité. Transmetteur multifonctions, le PH450 dispose de différentes fonctions de sortie pour la mesure de ph, de température et d ORP (Redox): deux sorties courant ma, quatre sorties contact unipolaires SPDT indépendantes, commmunication HART. Les deux fichiers DD et DTM peuvent être lus directement par un terminal HART, sur un moniteur HIM ou par un configurateur PC Pactware. Le PH450 dispose d une fonction de régulation PID sur n importe laquelle des sorties ma ou sur les sorties contact et d une fonction de nettoyage intégrée. En matière d analyse physico-chimique, les deux premières qualités d un analyseur sont la fiabilité et la répétabilité. Avec le PH450, ces caractéristiques sont garanties par la surveillance continue de l impédance du capteur de ph et du capteur de référence. De plus, une vérification dynamique du capteur associée à la fonction de nettoyage assure une analyse précise et sans soucis, avec un minimum de maintenance. L interface homme-machine des appareils de la série EXAxt450 est absolument unique. L exploitation de l appareil par écran tactile permet de visualiser toutes les informations nécessaires et la configuration est aussi facile que sur un PDA. Il suffit de choisir la langue et de suivre les instructions pour obtenir une configuration parfaitement adaptée à votre application. Caractéristiques: Exploitation aisée par écran tactile Boîtier conforme à la norme IP66/NEMA4X DIN Menu unique en 5 langues Solutions tampons pré-programmées Affichage de courbes de tendance sur deux semaines Journal de bord des données d étalonnage, des changements de configuration et de différents événements Fonctions avancées de compensation de température Trois ensembles de tampons de ph pré-programmés Configuration du système 1ère édition

2 2 Spécifications générales de l EXAxt PH450 A) Sp é c i f i c a t i o n s : double entrée à haute impédance (2 x Ω). B) Etendues d entrée ph : -2 à 16 ph. ORP : à 1500 mv. rh : 0 à 100 rh. Température - Pt1000 : -30 à 140ºC. - Pt100 : -30 à 140ºC (DKK) : -30 à 140ºC. - 5k1 : -30 à 140ºC. - 6k8 : -30 à 140ºC. - PTC10k : -30 à 140ºC. - NTC 8k55 : -10 à 120ºC. - 3kBalco : -30 à 140ºC. C) Précision Entrée ph : 0.01 ph. Entrée ORP : 1 mv. Température : 0.3 ºC ( 0.4 ºC for Pt100). Circuits sortie ma : 0.02 ma. Influence de la température ambiante : 100 ppm / ºC. Réponse indicielle : < 4 secondes pour 90% (ph 7 - ph 4). D) Signaux de transmission Généralités : deux sorties isolées 4-20 ma. cc, négatif commun. charge maxi. 600Ω. Communication HART bi-directionnelle superposée au signal ma1 (4-20mA). Fonctions de sortie : linéaire ou non linéaire (table en 21 points) sortie ph, température, ORP ou rh. Régulation PID. Rupture : signal ascendant (21.0 ma) ou descendant (3.6 ma) en cas de défaut suivant NAMUR NE43. : amortissement réglable. Temps d expiration. Hold : les sorties ma sont maintenues sur la dernière valeur ou sur une valeur fixe pendant l étalonnage ou la mise en route. E) Sorties contact Généralités Pouvoir de coupure Etat Régulation Nettoyage Hold F a i l : 4 contacts unipolaires SPDT avec indicateurs d affichage. : maximum 100 VA, 250 VAC, 5 Amps. Maximum 50 Watts, 250 Vc, 5 Amps. : alarmes procédé haute/basse pour ph, ORP, rh et température. Retard et hystérésis configurables. Alarme FAIL : tout ou rien, PID, régulation proportionnelle en fréquence ou en impulsion. : contact pour fonction de nettoyage manuelle ou cyclique. : contact configurable pour signaler la fonction Hold. : contact S4 programmé pour signal d é f a u t F) Entrée contact : lancement du nettoyage à distance. G) Compensation de température Fonction : automatique ou manuelle suivant équation de Nernst. Compensation de température procédé par coefficient configurable, NEN6411 pour l eau ou acides/ bases concentrés, ou par matrice programmable H) Calibration : semi-automatique en 1 ou 2 points à l aide des tables tampons pré-configurées NIST, US, DIN 4, 7 & 9, ou à partir de tables utilisateur, avec vérification automatique de la stabilité. Ajustement manuel par échantillonnage. I) Journal de bord : enregistrement d événements importants et des données de diagnostic affichées. J) Affichage : Graphical Quarter VGA (320 x 240 pixels) LCD avec rétroéclairage à LED, écran tactile. Messages clairs en anglais, allemand, français, espagnol et italien. K) Colisage Dimensions Poids emballé : 293 x 233 x 230 mm (longueur x largeur x profondeur) : env. 2.5 kg L) Boîtier : aluminium moulé avec revêtement résistant aux produits chimiques, couvercle avec fenêtre souple en polycarbonate. Couleur gris argent. Entrées de câble par 6 presse-étoupe M20 en polyamide. Connexion pour câbles 2.5 mm 2. Protection selon IP66 et NEMA4X. Montage sur conduite, mural ou sur panneau avec supports en option. M) Alimentation : VAC (±10%). Max 10VA, 47-63Hz VDC (±10%), max 10W. N) Conformité réglementaire EMC : directive 89/336/EEC Emission EN classe A Immunité IEC Basse tension : directive 73/23/EEC Conforme à IEC , UL61010C- 1 et à CSA 22.2 No , installation categorie II, degré de pollution 2 Certification CSA, Kema Keur FM Classe 1, Div. 2, Groupe ABCD, T 6 pour T a -20 à 55ºC. O) Environnement, conditions d exploitation Temp. ambiante : -20 à +55 ºC Temp. de stockage : -30 à +70 ºC Humidité : 90% HRmaximum à 40 ºC (sans condensation). Protection des données : par EEPROM (configuration, journal de bord). Pile au lithium pour l horloge. Tempo. chien de garde : vérification du microprocesseur Coupure de secteur : retour à la mesure S a u v e g a rde automatique : retour à la mesure si pas d utilisation de l écran tactile pendant 10 min.

3 Affichage, interface d exploitation Affichage graphique, rétroéclairé, résolution QVGA. Opérations par écran tactile. Les touches graphiques se trouvent sur la droite, les autres zones de l écran répondent au contact comme des touches virtuelles. Affichage principal Ecran Zoom Scrubber 3 Suite 2 7 Cet écran offre une représentation graphique claire des fonctions de sortie. On a accès aux données du journal de bord en appuyant sur suite. Données affichées: 1- variable primaire en gros caractères (taille programmable) 2 - autres variables procédé en police de petite taille 3 - symboles des unités 4 - numéro de repère (sélectionné par l utilisateur) 5 - description du procédé (programmable par l utilisateur) 6 - état des sorties d alarme (s) 7 - indicateur d état pendant HOLD et WASH 8 - touches des fonctions principales Vue de tendance Vue d état Cet écran permet de visualiser aux informations de diagnostic de l analyseur ou du capteur. Fonctionnement normal Problème logiciel. Maintenance recommandée pour une meilleure précision Alarme matériel. Problème critique empêchant une analyse fiable. En appuyant sur la touche, on obtient des détails sur le dysfonctionnement et des conseils de recherche de panne Vue Maintenance 5 Erreur la plus courante: Impédance trop haute entrée 2 Capteur malpropre. Masse liquide déconnéectée. Capteur non immergé. Liquide électrolytique insuffisant 2 Remède 4 5 Explication Dépannage Nettoyer ou remplacer le capteur. Vérifier l immersion. Vérifier réservoir d électrolyte. Vérifier les câbles et connexions Données affichées: 1 - échelle de temps. Sélectionnée par l utilisateur, entre 15 min. et 2 semaines 2 - échelle de PV. Sélectionnée par l utilisateur 3 - numéro de repère 4 - PV en cours 5 - PV moyenne, maximale, minimale dans l intervalle (échelle de temps/ 51) 1 Maintenance Cet écran accède à l étalonnage, la mise en route et à la configuration de l appareil. Ces niveaux peuvent être protégés par mot de passe. Lire données du journal: capteur de sortie Exécuter Régler Mise en route Choix de la langue Service

4 4 Caractéristiques des fonctions Une exploitation en toute sécurité L EXAxt450 dispose de la fonction de rupture (BURN-OUT) conformément à la recommandation 43 NAMUR. Celle-ci recommande d utiliser la sortie ma pour la détection de défaut de la manière suivante: 4-20 ma: suivant l étendue de mesure 3,8-4 ma: détection de signal inférieur 20-20,5 ma: détection de dépassement de signal 3,6 ma: détection de défaut > 21 ma: détection de défaut Circuit d entrée Le circuit d entrée du PH450 est un système à double amplificateur avec masse liquide. Les entrées des électrodes de référence et de mesure sont amplifiées séparément par rapport à la masse liquide. Un troisième amplificateur à entrée différentielle délivre le signal résultant. Cette configuration assure une excellente immunité aux bruits, aux potentiels des solutions parasites et aux Zin Zin boucles de terre. Système à double amplification Les deux amplificateurs d entrée ont une impédance élevée (>/=10 13 ohms). Ce qui signifie que le PH450 accepte, comme électrode de mesure ou de référence, aussi bien les électrodes de verre que celles en émail ou en métal. Ainsi, en plus du réglage du point isothermique ITP, le système peut s adapter à presque tous les types de capteur. Compensation de température L EXAxt 450 offre une compensation automatique de température. Afin d assurer une totale compatibilité avec la plupart des capteurs de ph du commerce, il est possible de choisir parmi huit éléments, tous étalonnés lors de l initialisation de l appareil. Par défaut, l appareil utilise une Pt1000 RTD pour la compensation de température. La compensation de température sert à corriger la pente (ou sensibilité) du capteur de ph dépendant de la température. En plus de cette compensation de type NERNST, l appareil dispose également d une fonction de compensation de température du procédé. L eau, certains acides ou alcali faiblement dosés modifient le ph en fonction de la température sans changer la composition chimique de l échantillon. Cette modification reste souvent non détectée, donc non compensée, et entraîne des problèmes de régulation et de validation. Le PH450 présente trois modes supplémentaires de compensation de température: 1) une compensation classique pour les acides fortement dosés et les alcalis qui utilise l algorithme NEN ) un coeffcient de température linéaire 3) une compensation matricielle 1) NEN6411 Cet algoritme prend en compte la dissociation de l eau dans les solutions fortement dosées en acides ou en alcali. Une application type de cette fonction se rencontre dans la mesure de ph en eau pure ou ultra pure (alimentation de chaudière par exemple). 2) Coefficient de température linéaire On utilise cette fonction lorsque la chimie de l eau n est pas connue. On détermine alors le coefficient de température empiriquement en prélevant un échantillon et en lisant la température et le ph pour deux températures différentes. Le TC à programmer est défini comme ph/ T. Le ph dérive sur une échelle de température de un degré Celsius. 3) Compensation de température matricielle Cette fonction est utilisée lorsque la méthode empirique a prouvé que le coefficient de température varie dans l étendue de mesure de l analyseur. On établit alors une matrice en 25 points, dans laquelle le ph de 5 échantillons différents est enregistré pour 5 températures différentes. Nettoyage La fonction de nettoyage est d abord utilisée pour actionner une pompe ou une électrovanne qui envoie un liquide de nettoyage sur le capteur de ph/orp afin d ôter les particules déposées par le procédé. La plupart des dépôts sont facilement éliminés en plongeant le capteur dans une solution acide. C est pourquoi le PH450 dispose d une fonction de maintien (HOLD) pendant le nettoyage, assurant ainsi une sortie constante pendant cette opération. Pendant le nettoyage, une des quatre sorties contact peut être utilisée pour activer une pompe ou ouvrir une électrovanne. Les cycles peuvent être lancés en utilisant une temporisation, en fermant le contact d entrée ou, manuellement, à partir du clavier. Une fois le nettoyage terminé, l appareil surveille la réponse dynamique du capteur comme dans le cas d une fonction de diagnostic du capteur. Cela garantit une utilisation optimale du liquide de nettoyage tout en conservant une fonction de mesure de ph significative.

5 Fonctions de régulation et d alarme Les deux sorties ma ont les fonctions suivantes: régulation (PID), sortie (linéaire, ou par table), simulation (sortie en pourcentage) et Off. 5 Régulation PlD sur les deux sorties ma La régulation proportionnelle délivre un signal de sortie proportionnel à la différence entre la consigne et la variable procédé (déviation ou erreur). La régulation proportionnelle amplifie l erreur pour amener la valeur procédé vers la consigne souhaitée, elle réduit l erreur mais ne l élimine pas. C est pour cela qu elle inclut une réinitialisation manuelle qui élimine l erreur. La régulation intégrale accumule les changements de consigne et et de procédé (charge). Une fonction d anti-réinitialisaiton est incluse. Lorsque la sortie de la fonction PI du régulateur se trouve en dehors de l étendue de régulation (inférieure à -5% ou supérieure à 105%), le terme I est gelé. La régulation dérivée agit sur la pente (changement) de la valeur procédé, elle minimise les dépassements de consigne et augmente l amortissement. Paramètres réglables: consigne, étendue, direction, temps intégral I, temps dérivé D (réinitialisation manuelle pour régulation proportionnelle seulement). Régulation PID cyclique Les quatre contacts unipolaires SPDT ont la même fonction générique: régulation, alarme, HOLD, nettoyage, défaut, simulation, arrêt. ph Régulation PID cyclique La fonctionnalité est identique à celle de la fonction de régulation de la sortie ma, mais le contact sert à contrôler le temps d ouverture d une électrovanne. La régulation PID commande l ouverture et la fermeture de la vanne en faisant varier le temps d ouverture/temps de fermeture (Ton, Toff). Paramètres réglables: consigne, bande proportionnelle, direction, temps intégral I, temps dérivé D (réinitialisation manuelle pour régulation proportionnelle P seulement). Fréquence d impulsion: 1 à 999 secondes. Régulation PID en fréquence d impulsion Le contact sert au contrôle d une pompe doseuse à impulsion. La fréquence des impulsions régle la vitesse de la pompe. Paramètres réglables: consigne, bande proportionnelle, direction, temps intégral I, temps dérivé D (réinitialisation manuelle pour régulation P seulement). Fréquence d impulsion: 1 à 120 impulsions/minute) Régulation en fréquence d impulsions Alarme procédé Le contact est activé lorsque la valeur procédé atteint une limite fixée, haute ou basse. Paramètres réglables: consigne de la valeur procédé, direction, hystérésis de la commutation, temps de retard, temps d expiration. Nettoyage chimique ou mécanique des capteurs: N importe quel contact peut servir au contrôle du cycle de nettoyage. Paramètres réglables: temps de nettoyage (Tw), retour à la mesure après le nettoyage (Tr), intervalle entre deux cycles de nettoyage. Une fois le nettoyage terminé, un test de réponse de l électrode peut être effectué en ligne. Le temps de réponse est un bon indicateur de l état de l électrode. Pendant le temps de retour à la mesure, la réponse de l électrode doit être à la moitié de la valeur à 1/3 du temps passé, dans le cas inverse, une erreur apparaîtra. Alarme de défaut N importe quel contact peut servir à la fonction d alarme, indiquant que l appareil a détecté un défaut sur la boucle de mesure. Si la fonction d autodiagnostic détecte un défaut, le contact FAIL sera activé. Vérification de la réponse après nettoyage

6 6 Configuration du système Modèle Code suffixe Code option Description PH450G Convertissseur de ph / ORP Alim. - A Version AC (85 à 265 VAC) - D Version DC (9.6 à 30 VDC) - A Toujours A Options / SCT* N de repère spécifié (texte) / Q Certificat d étalonnage et matière / UM Kit de montage universel (paneau, conduite mural) * Si le numéro de repère a été spécifié à la commande, il sera inscrit sur la plaque signalétique et programmé dans l appareil. Connexions entrées et sorties Dimensions et montage

7 7 Schéma de montage mural, sur conduite Dimensions du boîtier et disposition des presse-étoupe Option/UM. Kit de montage universel, montage sur panneau

8 Sujet à modifications sans préavis Copyright Printed in The Netherlands, (A) Q