AVENTICS Volume Meter, 553-001, Betriebsanleitung: Luftmengensensor, 553-001 Operating Instructions
Betriebsanleitung | Operating instructions
Luftmengensensor
Volume Meter
5530011000, 5530011100, 5530011200
8858903553/04.2016, Replaces: 05.2010, DE/EN
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Deutsch
1 Einleitung
Die Bedienungsanleitung 8858903553 dokumentiert den
Luftmengensensor 5530011000 (0(25)...250 NL/min),
Luftmengensensor 5530011100 (0(50)...500 NL/min),
Luftmengensensor 5530011000 (0(100)...1000 NL/min),
Da die Geräte bis auf den Messbereich gleich sind, werden
sie in dieser Bedienungsanleitung weitestgehend als ein
Gerät beschrieben.
Vor der Installation und Inbetriebnahme muss diese
Bedienungsanleitung gründlich gelesen werden.
2Sicherheit
O Beachten Sie di e allgemeinen Sicherheitshi nweise und
machen Sie sich mit dem Inhalt der Betriebsanleitung
vertraut, bevor Sie das oder die Geräte installieren und
an Druckluft oder an die Spannungsversorgung
anschließen.
O Betreiben Sie die Geräte nur in den Bereichen und
Systemen für die es spezifiziert ist und halten sie die
Toleranzen der Technischen Daten ein.
Bei Nichtbeachtung sowie bei Überschreitung der
unter Technische Daten genannten Grenzwerte
besteht die Gefahr einer Geräteüberhitzung, der
Zerstörung des Gerätes, sowie die Beeinträchtigung
der Funktion und oder der elektrischen Sicherheit.
O Die Geräte sind im Allgemeinen nur für den Betrieb im
industriellen Bereich vorgesehen.
Wenn die Geräte im Wohnbereich (Wohn-, Geschäftsund Gewerbebereich) eingesetzt werden sollen, ist
eine Einzelgenehmigung bei einer Behörde oder
Prüfstelle einzuholen. In Deutschland werden
Einzelgenehmigungen von der Regulierungsbehörde
für Telekommunikation und Post (RegTP) erteilt.
O Verwenden Sie, um die Technischen Daten
einzuhalten, nur Leitungen die in den
Betriebsanleitungen oder Angebotszeichnungen
angegeben sind.
O Erden Sie die Geräte je nach Vorschrift. Beachten Sie
einschlägige DIN-/VDE-Bestimmungen bei der
Installation des Systems/Geräts oder
länderspezifische Vorschriften. Es ist besonders zu
beachten:
– VDE 0160 (DIN EN 50178)
– VDE 0100
O Die Versorgungsspannung muss aus einem Netzteil
mit sicherer Trennung nach DIN EN 60742,
Klassifikation VDE 0551 erfolgen. Achten Sie bei den
Geräten auf eine der Beschreibung gemäße externe
Absicherung.
O Der einwandfreie und sichere Betrieb der Geräte setzt
einen sachgemäßen Transport, fachgerechte
Lagerung, Aufstellung und Montage voraus.
O Die Geräte dürfen nur durch geschultes Personal
geöffnet werden. Elektrostatisch gefährdete
Bauelemente.
O Die Installation und Inbetriebnahme der Geräte darf
nur im spannungsfreien und drucklosen Zustand und
nur durch geschultes und entsprechend qualifiziertes
Fachpersonal erfolgen. Achten Sie auf die Einbaulage
laut der Betriebsanleitung.
O Um gefährliche Bewegungen zu vermeiden, ist die
elektrische Inbetriebnahme nur in drucklosem
Zustand durchzuführen.
O Nehmen Sie die Geräte nur in Betrieb, wenn sie
komplett montiert und korrekt verdrahtet ist, und
nachdem Sie sie getestet haben.
O Steckverbinder dürfen nicht unter Last gesteckt oder
gezogen werden. Schalten Sie die Betriebsspannung
aus, bevor Sie Stecker verbinden oder trennen, um
Schäden an der Elektrik zu vermeiden.
O Um die Schutzart und die Funktion zu erreichen achten
Sie darauf, das alle Dichtungen unversehrt sind und
korrekt sitzen.
Die Schutzart wird nur erreicht, wenn alle nicht
benutzten Steckverbinder entsprechend verschlossen
sind (Verschlusskappen/Blindstecker).
O Schalter und Konfigurationen dürfen nicht im
laufenden Betrieb geändert werden.
Geänderte Einstellungen werden erst gültig, wenn die
Geräte erneut eingeschaltet werden.
O Über den Schirm dürfen keine durch
Potentialunterschiede bedingte Ausgleichströme
fließen, andernfalls müssen die Massepunkte der
Anlage über eine separate Leitung verbunden werden.
O Weiterführende Sicherheitshinweise in der
Bedienungsanleitung sind zu beachten.
3 Luftmengensensor
Der Luftmengensensor ist für die Luftmengenmessung in
Systemen, die gegen eine offene Austrittsdüse arbeiten,
optimiert. (Hohe Arbeitsdrücke bei sehr geringen
Volumenströmen können zu fehlerbehafteten
Mengenwerten führen)
Aufgrund seiner schnellen Messwerterfassung eignet sich
der Luftmengensensor besonders für die dynamische
Luftmengenregelung. Er kann jedoch auch für reine Messbzw. Überwachungsfunktionen verwendet werden.
Prinzip
Der Luftmengensensor arbeitet nach dem Blendenprinzip.
Hierbei wird der Eingangsdruck sowie der Ausgangsdruck
hinter der Messblende ermittelt. Der Druckabfall über der
Messblende wird mit Hilfe des Differenzdrucksensors
gemessen. Die Differenz wird mittels integrierter
Elektronik zur Berechnung der Luftmenge ausgewertet
und in Nl/min dargestellt bzw. als Frequenz – analoges
Signal wiedergegeben.
Die besonderen Eigenschaften dieses robusten
Messprinzips sind der Betrieb mit hohem Gleichdruck und
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3
4
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der Schutz gegen Überdruck. Ein integrierter
Nullpunktabgleich für die Drucksensoren verbessert die
Langzeitstabilität und kompensiert den Temperaturdrift
der Sensoren. Mit dem integrierten Mikroprozessor wird
die nichtlineare Kurve der Blende ausgeglichen. Das Gerät
kann wahlweise auf Kalibrierung nach DIN 1343 oder
ISO 6358 umgeschaltet werden.
Das Ausgangssignal des Luftmengensensors ist frei
wählbar als: Frequenzsignal 200 Hz – 1200 Hz, Spannung
0V– 10V oder als Strom 4mA– 20mA, jeweils
proportional der Luftmenge.
Je nach Messbereich können drei verschiedene Modelle
gewählt werden:
0 (25) – 250 Nl/min: 5530011000
0 (50) – 500 Nl/min: 5530011100 und
0 (100) – 1000 Nl/min: 5530011200.
Funktionsschema
Ist der Eingang „Nullpunktabgleich“ mit 24 V beschaltet
führt der Luftmengensensor in zeitlichen Abständen einen
Nullpunktabgleich durch. Der Nullpunktabgleich dient zur
automatischen Ermittlung der Nullpunktwerte der
Sensoren. Der erste Abgleich wird nach dem Einschalten
des Gerätes durchgeführt, der zweite mindestens nach
1 Minute, der dritte mindestens nach 5 Minuten und alle
weiteren nach mindestens 15 Minuten. Die Zeiten werden
genau eingehalten, wenn zum entsprechenden Zeitpunkt
das Signal Nullpunktabgleich vorhanden ist. Ist kein
Signal vorhanden: 0 V
(Luftmengenmessung) wird der Zeitpunkt nach hinten
verschoben, bis erneut der Nullpunktabgleich freigegeben
wird.
Wird der Nullpunktabgleich während der
Luftmengenmessung freigegeben, gibt der
Luftmengensensor beim Abgleich einen
ungültigen Istwert aus!
Die Nullpunktfreigabe muss nicht durchgeführt
werden, solange der Luftmengensensor hin und
wieder (1x pro Tag bis 1x pro Woche)
ausgeschaltet wird.
4 Kennlinien
Entsprechend des Luftmengenwertes stellt der
Luftmengensensor elektrische Ausgangssignale zur
Verfügung. Hierbei ist der elektrische Bereich immer auf
100 % des Luftmengenbereichs bezogen.
Der Luftmengensensor kann Luftmengenwerte zwischen
0 NL/min und dem Bereichsendwert erfassen. Die
spezifizierte Genauigkeit wird zwischen 10 % und 100 %
des Bereiches garantiert.
5 Elektrische Anschlüsse
Über den Stecker XPC wird der Sensor mit Spannung
versorgt. Dabei ist eine externe Sicherung von M 0,5 A in
der 24-V-Zuleitung zu verwenden. Neben der
Spannungsversorgung werden die Ausgangssignale und
Nullpunktabgleich über den Stecker übertragen.
Der Anschlussquerschnitt aller Adern soll größtmöglich
gewählt werden, aber mindestens 0,35 mm² betragen.
6Erdung
Der Luftmengensensor muss auf einer Montageplatte gut
elektrisch leitend mit der Erde (PE) verbunden sein. Bei
der Montage ist durch Fächerscheiben ein einwandfreier
Kontakt zur Montageplatte sicherzustellen. Der Betrieb
ohne ausreichende Erdung ist nicht zulässig.
7Umschaltung der
Kalibrierung
Der Luftmengensensor liefert das Luftmengensignal als
Normliter pro Minute (NL/min). Das Mengensignal kann
auf zwei weit verbreitete Normen kalibriert sein. Die
Umschaltung erfolgt über einen im Sensor liegenden
Jumper. Hierfür muss der Sensor mittels der 4 oberen
Schrauben geöffnet werden. Nach der Umschaltung muss
der Sensor wieder korrekt verschlossen werden. Es ist
darauf zu achten, dass das Schutzleiterkabel zum Deckel
nicht eingeklemmt wird und dass die Dichtung korrekt
sitzt. Es sind zusätzlich Maßnahmen zu ergreifen, die eine
Beschädigung des Gerätes durch elektrostatische
Aufladungen ESD verhindern.
Jumper aufgesteckt Kalibrierung nach DIN 1343
Jumper nicht aufgesteckt Kalibrierung nach ISO 6358
=1013 mbar, t0=0 °C)
(p
0
=1000 mbar, t0=20 °C)
(p
0
(Werkseinstellung)
8Entsorgung
Die Entsorgung der Verpackung und der verbrauchten
Teile hat gemäß den Bestimmungen des Landes, in dem
das Gerät installiert wird, zu erfolgen.
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9 Technische Daten
Zulässiges
Medium
Betriebsdruck max. 10 bar
Thermischer
Anwendungsbereich
Spannungsversorgung
Externe
Absicherung
Stromaufnahme max. 300 mA
Durchfluss Q
5530011000:
5530011100:
5530011200:
Sensorausgang 200…1200 Hz, 0…10 V, 4…20 mA
Auflösung
5530011000:
5530011100:
5530011200:
Pegel
Frequenzsignal
Genauigkeit
5530011000:
5530011100:
5530011200:
Ansprechzeit <15ms
EMV-Abnahme
angestrebt
2)
nach
Schutzart IP 54 – IEC 529
Einbaulage beliebig
Gewicht 1,2 kg
Abmessungen
(L/H/B)
1)
Die Genauigkeit wird eingehalten bei Normbedingungen (1 bar,
20 °C) mit einer externen Blende Ø 4,5 mm in der
Arbeitsleitung im Bereich 10 % (in Klammern) bis 100 % des
Durchflussbereichs.
2)
Im elektromagnetischen Feld sind Messabweichungen
möglich.
Luft der Qualitätsklasse
DIN ISO 8573-1
Für feste Verunreinigung:
Für den Wassergehalt:
Für den Ölgehalt:
+5 °C … +50 °C
24 V DC ±10 %
M 0,5 A
0 (25)…250 NL/min
0 (50)…500 NL/min
0 (100)…1000 NL/min
0,25 NL/min (1 Hz, 10 mV, 16 μA)
0,5 NL/min (1 Hz, 10 mV, 16 μA)
1 NL/min (1 Hz, 10 mV, 16 μA)
>20V
1)
±3 % vom Messbereich
±2 % vom Messbereich
±2 % vom Messbereich
EN 61000-6-2, EN 61000-6-3
250 mm / 61,5 mm / 80 mm
English
1 General
5
This user manual 8858903553 decribes the
3
Volume meter 5530011000 (0(25)...250 SL/min),
1
Volume meter 5530011100 (0(50)...500 SL/min),
Volume meter 5530011000 (0(100)...1000 SL/min).
Because all devices are quite similar except the measure
range, the sensors will be considered as one device.
This description must be read thoroughly before installing
and initial startup of the device.
2 Safety Precautions
O Please pay attention to the general safety instructions
and notice the content of the user manual, before you
install, start up, put pressure or electrical power to the
devices.
O The devices should be used only in areas and systems
they are specified for and also comply with the
tolerances of the technical data.
In case of non-compliance and upon exceeding the
limits, which are mentioned under the point: technical
data, the danger of overheating can be caused as well
as damage to the device, interference in the function
and/or the electrical security.
O The AVENTICS devices have been generally developed
to be used within the industrial environment. If devices
shall be used in living quarters (living- and businessand industry sector) a special permission has to be
procured from the licensing authority. In Germany
licences are issued by the Regulierungsbehörde für
Telekommunikation und Post (RegTP).
O To observe the technical data you should only use
cables and wires, being mentioned in the user manual
or quotation drawing.
O The devices have to be grounded according to the
instructions. The relevant DIN/VDE standards or the
country specific standards have to be observed upon
installation. Note especially:
– VDE 0160 (DIN EN 50178)
– VDE 0100
O The supply voltage has to be applied from a powerpack
with protective separation according to DIN EN 60742,
classification VDE 0551. Please pay attention that the
external fuse of the devices is in accordance with the
description.
O A faultless and safe operation of the devices requires
an appropriate transport, storage, installation and
start up.
O The devices have to be opened only by qualified staff.
Electrostatic accidentally dangerous parts.
O The installation of the devices has to be effected only
by qualified staff and without power supply and
pressure. Please observe the installation position,
mentioned in the user manual.
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O To avoid dangerous movements, the electrical start up
has to be made on in depressurised state.
O Start up the device only after installation and tests
have been completely finished.
O Plugs must not be plugged or unplugged under voltage.
To avoid electrical damage to the device, switch off the
power supply before plugs are plugged/unplugged
O To achieve the protection class and function all seals
have to be intact and fit in correct position.
The protection class can only be achieved if all unused
plugs are sealed with covers or endplugs.
O Switches and configuration must not be changed
during operation. Changed settings only become valid
after power recycle.
O No equalising currents due to potential differences
must run via the shield, otherwise the earthing have to
be made via separate wires.
O Further safety precautions in the user manual have to
be followed.
3Volume Meter
The volume meter is optimized for air volume measuring
in systems, where an open nozzle is used (High output
pressure at very low flow can result inaccurate output
signals). Due to the fast measurement reading the volume
meter is ideal for dynamic air volume controlling. It can be
use also for pure volume measuring respectively
monitoring functions.
Principle
The volume meter uses the orifice gauge principle and
differential pressure sensors to accurately measure
volume flow rate. This robust principle offers special
features such as an inherent immunity to overpressure
and a high common mode pressure ratio.
An integrated Zero Point adjustment assures accurate
readings of the internal pressure sensors, improves long
term stability of the unit and prevents problems
associated with temperature drifts. State of the art
electronics compensate for the non-linearity effects of the
orifice. The volume meter outputs three separate
electrical signals, which are proportional to the flow rate
measurement. The output signal can also be switched to
comply to DIN 1343 or ISO 6358 flow characteristic
specifications. The user can choose which signal to use
depending on their requirements: a frequency signal
200 Hz to 1200 Hz, an analog voltage signal 0 V – 10 V , or
an analog current signal 4 mA – 20 mA.
Three different models are available depending on the
desired flow ranges:
0 (25) – 250 Sl/min: 5530011000
0 (50) – 500 Sl/min: 5530011100 and
0 (100) – 1000 Sl/min: 5530011200.
Function
If 24 V DC is connected to the input „zero point
adjustment“, the air volume sensor processes the zero
point adjustment. This adjustment measures the zero
point voltage of the pressure sensor. The time frame for
the zero point adjustment is given in the following table:
1. Zero point adjustment after power on
2. Zero point adjustment after a minimum of 1 minute
3. Zero point adjustment, after a minimum of 5 minutes
4. ... nth Zero point adjustment, after a minimum of
15 minutes, respectively
If the zero point adjustment is released during the
air volume measuring, invalid actual values will be
outputted!
The zero point adjustment must not be released, if
the power of the sensor will be recycled
sometimes (1x per day till 1x per week)
4 Output Characteristics
Curves
According to the flow the volume meter supplies an
electrical output signal. The electrical range refers always
to 100 % of flow range.
The volume meter measures flow values between 0 SL/
min and the full flow range. The specified accuracy will be
guaranteed between 10 % and 100 % of full range.
5 Electrical Connections
Via the Plug XPC, the sensor is supplied with power. An
external fuse M 0,5 A has to be used within the 24 V line.
Also the signals output and zero point adjustment are
transmitted via this connector. The diameter of the wires
should be chosen as big as possible, but at least 0,35 mm².
6Earthing
The volume meter have to be mounted on a mounting base
and connected electrically conducting with earth (PE). A
well electrical connecting has to be made via a serrated
lock washer. The use without sufficient earthing is
prohibited.
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7 Switching of flow
characteristic
The volume meter outputs the volume signal in standard
litre per minute (SL/min). The volume signal can be
referred to two different standards. The switching have to
be done by an internal jumper. Therefore the cover has to
be opened by the four screws. After the setting of the
jumper the cover must be closed again. Attention has to be
paid, that the wire to the cover does not get caught
between the housing. Also the seals must be in correct
position. During the setting steps against ESD discharging
to protect the electronic board has to be done.
Jumper ON calibration to DIN 1343
Jumper OFF calibration to ISO 6358
=1013 mbar, t0=273 K)
(p
0
=1000 mbar, t0=293 K) (default)
(p
0
8 Waste Disposal
The waste disposal of package and used up parts has to be
done in accordance with the regulations of the country in
which the appliance is installed.
9 Technical Data
Admissible
Medium
Primary
Pressure
Ambient
Temperature
Range
Supply Voltage 24 V DC ±10 %
External fuse M 0,5 A
Current
Consumption
Flow Rate Q
5530011000:
5530011100:
5530011200:
Sensor Output 200…1200 Hz, 0…10 V, 4…20 mA
Resolution
5530011000:
5530011100:
5530011200:
Level Frequency >20V
Accuracy
5530011000:
5530011100:
5530011200:
Response Time <15ms
EMC-Test
according to
(planned)
Degree of
Protection
Installation
Position
Weight 1,2 kg
Dimensions
(L/H/W)
1)
2)
1)
2)
The accuracy is valid with standard conditions (1 bar, 20 °C /
14,50 psi, 293 K) and an orifice Ø 4,5 mm in the working within
the range of 10 %(in brackets) up to 100 % of theflow rate.
In the electromagnetic field deviation of measurement is
possible.
Compressed air purity Class
DIN ISO 8573-1
For solid Impurities:
For water content:
For oil content:
max. 145 psi
278 K ... 323 K (+5 °C … +50 °C)
max. 300 mA
0 (25)…250 SL/min
0 (50)…500 SL/min
0 (100)…1000 SL/min
0,25 SL/min (1 Hz, 10 mV, 16 μA)
0,5 SL/min (1 Hz, 10 mV, 16 μA)
1 SL/min (1 Hz, 10 mV, 16 μA)
±3 % from full scale flow rate
±2 % from full scale flow rate
±2 % from full scale flow rate
EN 61000-6-2, EN 61000-6-3
IP 54 – IEC 529
optional
250 mm / 61,5 mm / 80 mm
5
3
1
XPC
1
2
OUTPUT [Hz]
OUTPUT [V]
KENNLINIE STROM
CHARACTERISTIC CURVE CURRENT
KENNLINIE SPANNUNG
CHARACTERISTIC CURVE VOLTAGE
KENNLI NIE FREQUENZ
CHARACTERISTIC CURVE FRQUENCY
OUTP UT [mA ]
3
Übersicht Luftmengensensor / Overview volume meter
Supply Voltage
Versorgungsspannung
Signal Output
Signalausgang
Zeropoint adjustment
Nullpunktabgleich
2=
Arbeitsleistung
Delivery
2
Funktionsschema / Functional diagram
Input
Eingang
24V
Mikroprozessor
D/A
D/A U/P
Gauge Length
Messstrecke
Flow Direction
Durchflussrichtung
U/P
Valves
Ventile
2
Output
Ausgang
Kennlinien / Output characteristic curves
4
VERSORGUNGSSPANNUNG
5
Jumper
DIN-ISO
SUPPLY VOLTAGE
0 V
FREQUENZAUSGANG
FREQUENCY OUTPUT
NULLPUNKTABGLEICH
ZEROPOINT ADJUSTMENT
SPANNUNGSAUSGANG
VOLTAGE OUTPUT
STROMAUSGANG +
CURRENT OUTPUT +
STROMAUSGANG CURRENT OUTPUT -
FUNKTIONSERDE FE
FUNCTIONAL EARTH FE
SCHIRM LIEGT AUF STECKERGEHÄUSE
SHIELD IS CONNECTED TO PLUG BODY
F 0,5 M
XPC, Sensorrundstecker M12x1, 8-polig, Einbaustecker / XPC,
Sensor connector, circular connector M12x1, 8-terminals, male
Änderung der Kalibrierung / Switching of flow characteristic
AVENTICS GmbH
Ulmer Straße 4
30880 Laatzen, GERMANY
Phone: +49 (0) 5 11-21 36-0
Fax: +49 (0) 511-21 36-2 69
www.aventics.com
info@aventics.com
Further addresses:
www.aventics.com/contact
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describe the product. No statements
concerning a certain condition or
suitability for a certain application can
be derived from our information. The
given information does not release the
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judgement and verification. It must be
remembered that our products are
subject to a natural process of wear
and aging.
An example configuration is depicted
on the title page. The delivered
product may thus vary from that in the
illustration.
Translation of the original operating
instructions. The original operating
instructions were created in the
German language.
8858903553–BAL–001–AB/04.2016
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