Der Tieftaupunktfühler von ROTRONIC ist ausgelegt für die Messung von Restfeuchte im Bereich von
-70…85 °C (-94…185 °F) T
Temperatursensor und der hochgenauen AirChip4000-Elektronik zur Auswertung und Verarbeitung der
Sensordaten. Der Fühler ist für Tau-/ Frostpunktmessungen in Druckluftanlagen und ähnlichen Applikationen
ausgelegt. Das robuste Edelstahlgehäuse und der Edelstahlstahlsinterfilter machen den Fühler tauglich für
industrielle Anwendungen. Die Ausgangssignale des Tieftaupunktfühlers sind ausschließlich digital. Zur
Bereitstellung der Messwerte von Tau-/ Frostpunkt und Temperatur als analoge Signale eignen sich
ROTRONIC-Messumformer der Serien HF5, HF8, PF4 sowie die ROTRONIC-Handmessgeräte HP22 und
HP23. Alternativ kann der Fühler auch direkt mit einem PC-USB-Port verbunden und mit der MS-WindowsSoftware HW4 ausgelesen werden.
Der Tieftaupunktfühler hat folgende Hauptmerkmale:
• Sehr hohe Genauigkeit der Tau-/ Frostpunkt- und Temperaturmessung
• Druckfest bis 100 bar
• Garantiert absolute Reproduzierbarkeit
• Neuste AirChip4000-Messtechnik integriert
• HYGROMER® LDP-1 Sensor
• Softwarebasierte Sensoralarmfunktion
• Justierung durch den Kunden möglich
• Ein-Punkt Temperatur-Kalibrierung / -Justierung
• Mehrpunkt Temperatur-Kalibrierung / -Justierung
Durch einfache Aktualisierung der Firmware lassen sich die Geräte der LDP-Serie, Verbesserungen der
Funktionalität betreffend, auf dem neusten Stand halten.
. Die Geräte basieren auf einem kapazitivem Feuchtesensor, einem Pt1000-
Dieses Manual ist gültig für die LDP-Fühlerserie mit Firmware-Version V1.5. Die niederwertige Stelle der
Firmware-Version steht für kleine Änderungen, wie Fehlerbehebungen, welche die Hauptfunktionalität des
Gerätes nicht beeinflussen.
1.2 Hintergrundinformationen zum Messprinzip
In vielen industrielle n Pr oz es s gasen ( z . B. Druckluft) ist flüssiges Wasser unerwünscht. Es kann zu Rost in de n
Leitungen und Funktions ele m enten, zum Abreißen von Sch mierfilmen, zur elektroche mi sc hen El eme ntbi ldung,
Verkeimung und Entstehung von Eis mit den entspre chenden Schadw irkungen in der Anlage führen . Kennt man
den Taupunkt des Prozessgases, lässt sich durch ein geeignetes Trocknungsver fahre n s ein (Druck-) Taupunkt
soweit absenken, dass die Bildung von flüssigem Wasser (Kondensation) vermieden wird. Generell kann man
sagen: Je niedriger Temperatur und Feuchte eines Gases, desto tiefer liegt sein Drucktaupunkt. Die
Bestimmung derartiger Tieftaupunkte stellt insbesondere unter hohem Gasdruck erhebliche Anforderungen an
die Druckfestigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit und Auflösung des Feuchtesensors und die
Rechenleistung der Elektronik zur Umrechnung von Temperatur und Gasfeuchte in die zugehörige
Tieftaupunkttemperatur.
Deshalb wird im ROTRONIC -Tieftaupunktfühler die neuste Air Chip4000-Technologie eingesetzt. Sie beruht au f
einer Weiterentwicklung und Leistungssteigerung der markterprobten und präzisen AirChip3000Messtechnologie. Zur Feuchtemessung dient der neue kapazitive HYGROMER
zusammen mit dem Pt1000-Temperaturs ensor ei ne präz ise E rmittlung des T aupunkte s bzw . Frostpun ktes. Der
AirChip4000 ermittelt jeden Messpunkt aus über 8.000 Einzelpunkten und garantiert ein hohes Mass an
Reproduzierbarkeit. Die höhere Performance ist für Taupunkt anwendunge n erforder lich, denn i m empfindlich en
Restfeuchteklima sind kleinste Änderungen der Umgebungsbedingungen von grosser Bedeutung für das
Messergebnis.
In die Firmware des Tieftaupunktfühlers ist zudem ein Tiefpassfilter integriert, um störendes Signalrauschen
wirksam zu reduzieren. Das Resultat ist eine Genauigkeit der Taupunktmessung von ±2 K T
-50 … 20 °C Td.
Bekannte Funktionen aus der A irChip3000-T echnologi e w ie K alibrieren , Justier en und die Kompatibi lität z u de n
Messumformern und Handmessgeräten von ROTRONIC sind auch in der AirChip4000-Technologie des LDPFühlers verfügbar.
Die Taupunktmessung und deren Angleichzeit hängen von sehr vielen Faktoren ab. Deshalb stellt ROTRONIC
eine Messkammer (siehe Abbildungen 2, 4, 8 und 9) mit einem definierten Luftdurchfluss von 1 l/min bei 8 bar
Druck zur Verfügung. In der Messkammer wird der Fühler gleichmässig umströmt, was eine sehr genaue und
schnelle Messung des Taupunktes möglich macht. In der jeweiligen Applikation kann die Angleichzeit des
Messwertes stark variieren. Sie hängt von der Strömungsgeschwindigkeit in der Messkammer ab, vom
Absolutdruck in der M essle itung, dem T aupunkt d er M essumgebun g, sow ie der Oberf läche nbeschaffenheit der
Messleitung.
Die Messkammer ist in POM (Polyoxymethylen) oder Edelstahl erhältlich. Sie kann als Grundkörper oder fertig
konfektionierte Einheit mit Druckluftschnellkupplung und Fixventil bestellt werden.
Abbildung 3: Grundkörper der M esskam m er (LDP-MC) aus POM (Polyoxymethylen) und Edelstahl.
G1/4“-Gewinde für
kundenspezifischen
Anschluss
Druckluftschnellkupplung
G1/4“-Gewinde für
kundenspezifischen
Anschluss
G1/2“-Gewinde
für LDP-Fühler
Luftdurchfluss
G1/2“-Gewinde
für LDP-Fühler
Abbildung 4: Komplett konfektionierte Messkammer (LDP-FC) aus POM (Polyoxymethylen) und Edelstahl.
Der LDP-Fühler erfordert für die volle Funktionalität eine Speisung von 3,3…5 VDC (1,5 mA).
3.2 Messparameter
Der ROTRONIC-LDP-Fühler ermittelt den Tau-/ Frostpunkt aus den Messungen von Feuchte durch den
HYGROMER®-Taupunktsensor LDP-1 und der Temperatur durch einen Pt1000-Temperatursensor. Die Werte
für Tau-/ Frostpunkt und Temperatur werden als digitales Signal übermittelt.
3.3 UART-Schnittstelle
Der LDP-Fühler verfügt über eine serielle digit ale UART -Schnittstelle (UART : Univers al Asyn chronous R eceiver
Transmitter), welche kompatibel zu den HF5-, HF8- und PF4-Messumformern, HP22- und HP23Handmessgeräten sowie dem AC3001 Servicekabel (Fühler-UART zu PC-USB) ist. Mit der auf dem PC
installierten HW4-Software (Professional-Version) stehen folgende Funktionen zur Verfügung:
• Aufzeichnen und Darstellen von aktuellen Mess- und Berechnungswerten
• Konfigurieren des Fühlers
• Kalibrieren und Justieren des Fühler s
Verbinden Sie den Fühler mit dem PC wie folgt:
- LDP-Fühler mittels AC 3001 (UART-zu-USB-Adapter) mit einer USB-Schnittstelle eines MS-WindowsPCs verbinden.
- Mit HW4 das Gerät suchen und einbinden:
Geräte und Gruppen > Geräte suchen > USB-Master suchen
Fühler der LDP-Serie sind komplett in die HW4-Software ab V3.4.0 integriert.
3.5 Sensorfilter
Der Fühler muss immer durch einen Edelstahlsinterfilter vor Verschmutzungen geschützt werden. Der Filter
hat eine Porengrösse von 50 µm (ROTRONIC-Ordercode: SP-S15/50).
WICHTIG:
Der Filter sollte nicht mit blossen Händen berührt werden. Verschmutzungen jeglicher Art können die
Messergebnisse in Bezug auf Genauigkeit und Ansprechzeit negativ beeinflussen.
• Mehrpunkt-Tau-/ Frostp unktkalibrierung und -Justierung
Schreibschutz
Die Geräteeinstellungen können mittels Passwort geschützt werden. Der Passwortschutz wird mit der
Dokumentcode Unit
Rotronic AG
Bassersdorf, Switzerland
HC2-LDP Manual
Bedienungsanleitung
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4 Benutzerspezifis che E instellungen und Funktionen
Der LDP-Fühler verfügt über eine Vielzahl von Funktionen und Einstellungen, welche vom Benutzer an seine
Anforderungen angepasst werden können. Eine Übersicht aller Funktionen sowie deren Werkseinstellung ist
Gegenstand dieses Kapitels.
4.1 Allgemeine AirChip4000-Funktionen
In diesem Abschnitt werden die allgemeinen Funktionen der AirChip-Familie, welc he i m L DP-Fühler verfügbar
sind, kurz erläutert. Alle Funktionen sind mit der HW4-Software verwendbar und im Manual
E-M-HW4v3-LDP-001 detailliert beschrieben.
4.1.1 Kalibrierung und Justierung
• 1-Punkt-Temperaturkalibrierung und -justierung
• Zeitstempel zu jedem Justier- und Kalibrierpunkt
• Sicherung und Anzeige der letzten Justierdaten und Werte
• Erstellen eines Kalibrier- und J usti erprotokolls
WICHTIG:
ROTRONIC empfiehlt, den Fühler zum Kalibrieren und Justieren zum Hersteller zurückzuschicken, wo eine
professionelle und hochwertige Kalibrationsanlage optimale und zertifizierte Ergeb ni sse ga rantiert.
Für Tau-/ Frostpunkt und Temperatur lassen sich jeweils spezifische Grenzwerte festlegen, bei deren
Alarm Sensorqualität
Die Funktion ist fix in der Firmware des LDP-Fühlers integriert und kann nicht ausgeschaltet werden. Bei
Automatische Grenzwertüberwachung
Die Grenzwertüberwachung lä sst si ch ein- o der aus schalten (nur mit HW4 v3.5).
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4.1.3 Alarmfunktionen
Überschreitung ein Alarm in der HW4-Software angezeigt wird.
Die Alarmfunktion lässt sich ein- oder ausschalten.
Kurzschluss oder Unterbrechung am Taupunkt- oder Temperatursensor wird ein digitaler Alarm ausgelöst
und in der HW4-Software dargestellt. Der Messwert des Tau-/ Frostpunktes wird während der Alarmzeit auf
den aktuellen Temperaturwert gesetzt (z.B. bei 23 °C (73 °F), wird 23 °C (73 °F)
Bei einem Alarm des Temperatursensors wird der Temperaturmesswert auf -99 °C (-146 °F) gesetzt.
T
ausgegeben).
d
4.1.4 Grenzwertüberwachung
Eingeschaltet: (nur auf Kundenwunsch, ab Werk)
Die Grenzwertüberwachung wird beim Unterschreiten eines Messwerts von -69.9 °C (-94 °F) T
setzt dann den Messwert auf -66 °C (-89 °F) Td. Das erlaubt die Beobachtung von Messwertveränderungen
im unteren Messwertgrenzbereich.
Ausgeschaltet: (Werkseinstellung)
Die in den Fühler integrierte Messwertbegrenzung bewirkt, d ass er nicht unter -70 °C (-94 °F) T
ausgegebene Messwert ist bei -70 °C (-94 °F) T
Druckluftsysteme sind immer dynamisch und weisen Schwankungen auf. Wenn diese Schwankungen von
Relevanz sind, kann dies mit der Grenzwertüberwachung verfolgt werden, auch wenn der Messwert unterhalb
von -70 °C T
das System angeschlo ssen wor den ist. Beim Erreichen von -70 °C Td springt der Messw ert auf -66 °C Td zurü ck
und sinkt solange ab, bis das System stabil ist.
liegt. Die untenstehende Grafik zeigt den Austrocknungsprozess eines Fühlers, nach dem er an
d
Die untenstehende Grafik zeigt ein Druckluftsystem, bei welchem Schwankungen (z.B.: Öffnen eines Ventils,
übermässiger Luftverbr auch , Leck agen, e tc.) mit der Gre nzw ertüberw achunge n aufg ezeich net w erden k önnen .
Sämtlic he W erkse inst ellungen und Funktionen des LDP-Fühlers werden nachfolgend beschrieben. Um diese
zu ändern, ist eine HW4-Software (v3.4.0 oder höher) notwen dig. Als V erbindung zwischen PC und Fühler kann
ein Servicekabel AC3001 verwendet werden.
Bei der Wahl des Ortes zur Messung des Taupunkts / Frostpunkts in einem Druckluftsystem sind mehrere
Punkte zu beachten.
5.1.1 Positionierung Fühler und Messkammer
Der Fühler kann direkt in eine Leitung geschraubt werden (max. 100 bar) oder mit einer Messkammer (siehe
Abbildung 9) auf einen Druckluftanschluss gesteckt werden (max. 16 bar).
WICHTIG: Die Messkammer darf nicht ohne vorschriftsmäßig eingeschraubten Fühler an die Druckluft
angeschlossen werden und d er F ühler darf nicht a us der M esskamm er entf ernt w erden, w enn diese n och unter
Druckluft steht.
Es wird empfohlen, den Fühler nahe der zu überwachen den Applikation zu platzier en. Lange Rohrleitung en von
der Messkammer zum zu messenden Hauptstrang erschweren die Messung unnötig in Bezug auf Amplitude
und Reaktionszeit. Damit weder Umgebungsfeuchte noch Druckabfall die Messung beeinflussen, dürfen keine
Lecks (ausser dem Auslassventil der Messkammer) vorhanden sein.
Abbildung 9: POM-Messkammer LDP-FCPB1 mit Druckluftan schlus s (lin ks), Fühlereinschraubgewinde (rechts)
und Fixventil (oben).
Es darauf zu achten, dass die Temperaturspezifikationen des Fühlers durch das zu messende Medium nicht
überschritten werden.
Bei zu hoher Temperatur, ist das Medium abzukühlen. Um Kondensation zu vermeiden, muss der Taupunkt
jedoch weit unter der Umgebungstemperatur liegen.
Öl- und Staubpartikel in der Gasleitung beeinflussen Messgenauigkeit, Reaktionszeit und Lebensdauer des
Fühlers.
Der Fühlerfilter kann Partikel mit weniger als < 50 µm Durchmesser nicht filtern. In diesem Fall is t es ratsam,
einen externen Filter mit besserer Filterwirkung vorzuschalten. Der dadurch verursachte Druckabfall bzw.
reduzierte Flow kann die Messgenauigkeit und Reaktionszeit verschlechtern. Die Messung im
eingeschwungenen Zustand bliebe jedoch auch in dieser Konstellation lan gzeit s tabi l.
5.1.4 Druck am Fühlerkopf
Der maximale Dauerdruck für den Fühler beträgt 1 00 bar. Es ist zu beachten, dass die komplette Messkammer
mit Schnellkupplung und Fixventil nur bis 16 bar zugelassen ist.
Der Tieftaupunktfühler verfügt über einen zu den Messumformern HF5, HF8, PF4, HP22, HP23 und dem
AC3001 Servicekabel kompatiblen ROTRONIC-E2-Stecker. Seine Pinbelegung ist in Abbildung 10 dargestellt.
In diesem Kapitel werden Kalibrierung, Justierung, Validierung, Filterwechsel und die dazu benötigten Tools
wie Servicekabel beschrieben.
6.1 Servicekabel
Für die Wartung und Kalibrierung kann ein AC3001 Servicekabel verwendet werden. Das Servicekabel verfügt
über eine interne Speis ung von 3,3 VDC . Altern ativ kann d ie Verbindung z um PC au ch mittels eine s HF5-, HF8-
oder PF4-Transmitters oder eines HP22- / HP23- Handmessgeräts hergestellt werden.
6.2 Kalibrierung
Sowohl der im Fühle r ver wend ete Pt1000-RTD-Temperatursensor als auch die entsprechende Elektron ik si nd
sehr stabil und erfordern in der Regel nach der werkseitigen Anfangsjustierung keine Kalibrierung. Die
Langzeitstabilität des HYGROMER
Jahr. Für maximale Genauigkeit sollte eine Kalibrierung des Fühlers alle 12 Monate vorgenommen werden.
Anwendungen, in denen der Fühler stärkeren Verunreinigungen ausgesetzt ist, empfehlen sich häufigere
Überprüfungen.
WICHTIG:
ROTRONIC empfiehlt, den Fühler zum Kalibrieren und Justieren zum Hersteller zurückzuschicken, wo eine
professionelle und hochwertige Kalibrationsanlage optimale und zertifizierte Ergebnisse garantier t.
Mit Hilfe der HW4-Software kann der Kunde die Justierung selbst vornehmen.
• Starten Sie die HW4-Software und suchen Sie den angeschlossenen LDP-Fühler (HW4 Menü > Geräte
und Gruppen > Geräte suchen > USB Master suchen)
• Im Gerätebaum des LDP-Fühlers sind sämtliche Kalibrier- und Justierfunktionen zu finden.
• Es müssen mindestens 2 Kalibrierpunkte aufgenommen werden, wenn zu einem späteren Zeitpunkt
eine Justierung vorgenommen werden soll.
• Die Justierpunkte sind in der Reihenfolge Trocken zu Feucht aufzunehmen, davon muss der tiefste
Kalibrationspunkt am unteren Rand des Messbereiches liegen und zwei weitere im Bereich von
-10…10 °C (14…50 °F) T
• Weitere Instruktio nen si nd im Softwaremanual E-M-HW4v3-LDP-001 des LDP-Fühlers zu finden.
®
-Sensors LDP-1 von ROTRONIC ist in der Regel besser als 1 °C Td pro
Der Fühler sollte pro Jahr mindestens einmal kalibriert und bei Bedarf nachjustiert werden. Dazu empfiehlt
ROTRONIC dringend, d en Fü hler zurüc k ins Werk zu s chick en. Ist ein e Justi erung vor Or t notw endig, sol lte de r
Fühler bei folgenden Taupunktwerten nachjustiert werden.
• -60 °C Td (±5 °C Td)
• -10 °C Td (±5 °C Td)
Weitere Werte können bei Bedarf hinzugefügt werden. Es ist empfehlenswert, die Taupunktwerte der
Reihenfolge nach von tr ocken zu feuchter werdend a nzufahr en. Dabe i ist z u bea chten, d ass sich der Fühler bei
jedem angefahrenen Taupunktwert im eingeschwungenen Zustand befindet, d. h. der Taupunktmesswert sich
nicht mehr ändert.
Das für die Justierung benötigte Equipment (Taupunktreferenz, Tieftaupunktgenerator) bestimmt massgeblich
die Messgenauigkeit des Fühlers.
Die Kalibration / Justierung kann mittels HW4-Software vorgenommen werden. Fal ls der LDP-Fühler justiert
werden muss, ist dies mit der HW4-Software möglich. Zusätzliche Instruktionen sind zudem im HW4-SoftwareManual E-M-HW4v3-LDP-001 des LDP-Fühlers zu finden.
6.3 Fühler
Es wird empfohlen, d en F ühler mindest ens jä hrlich z u w arten (bei M essbedin gungen mit ver ölter L uft sog ar alle
3 Monate). Dafür ist der Fühler auszubauen und visuell zu kontrollieren. Verschmutzte Teile wie Messkammer,
Fixventil oder Filter sind mittels Ultraschallbad und Alkohol zu reinigen oder auszutauschen. Liegt eine
Verschmutzung des Sensors vor, muss der Fühler an den Hersteller zurückgeschickt werden.
WICHTIG:
Der Sensorfilter ist sehr sorgfältig zu entfernen, da der Feuchtesensor durch Berührung zerstört werden kann!
Der Filter sollte nicht mit blossen Händen angefasst werden. Jegliche unsachgemässe Wartung kann zu einer
Reduktion der Messgenauigkeit führen.
Mittels HW4-Software kann ein Firmwareupdate des LDP-Fühlers durchgeführt werden. Firmwareupdates
stehen auf der Website von ROTRONIC zum Herunterladen zur Verfügung. Für ein Firmwareupdate ist die
Anbindung des Fühlers an einen PC mit installierter HW4-Software über ein Servicekabel AC3001 erforderlich.
WICHTIG:
Während des Updatevorgangs muss eine ununterbrochene Verbindung zum Computer bestehen und eine
stabile Spannungsversorgun g anli egen.
Ablauf:
• Verbinden Sie den Fühler mit dem Servicekabel oder einem HF5/ HF8 / PF4 / HP22 / HP23.
Bemerkung:
Ab 2014 funktionieren die Servicekabel mit einem Standard-USB-Treiber. Ältere Servicekabel
benötigen einen ROTRONIC-USB-Treiber, der zusammen mit der HW4-Software auf dem PC
installiert wird. Gena uere Hinweise zu m ROTRO NIC-USB-Treiber finden sie im Manual E-M-HW4v3-Main.
• Laden Sie von der ROTRONIC-Website die aktuelle LDP-Fühlerfirmware auf Ihren PC.
• Starten Sie die HW4-Software auf dem PC und suchen Sie nach dem LDP-Fühler.
HW4 Hauptmenu > Geräte und Gruppen > Geräte suchen > USB Master suchen / Ethernet Master
suchen
• Wählen Sie die Updateoption im Gerätebaum unter Geräte-Manager im Menu
Extras > Firmware update
Weitere Informationen siehe Manual E-M-HW4v3-LDP-001.
Sämtliches Zubehör zu ROTRONIC-Produkten findet sich im M anual E-M-HC2-accessories. Dort sind auch
die wichtigsten Servicekabel zum LDP-Fühler aufgeführt:
Order Code Beschreibung
LDP-MCP
LDP-MCS
Messkammer Grundkörper,
POM
Messkammer Grundkörper,
Edelstahl
LDP-FCPB1
LDP-FCSB1
AC4001-B1
Messkammer mit Fixventil und
Druckluftschnellkupplung, POM
Messkammer mit Fixventil und
Druckluftschnellkupplung,
Edelstahl
V1_00 November 2014 Release Dokument
V1_01 November 2014 Graphische Darstellung der Grenzwertüberwachung
V1_02 März 2015 Ansprechzeit trocken nach feucht ergänzt
V1_03 März 2015 Grenzwertüberwachung ist deaktiviert, ab Werk
V1_04 September 2015 Kalibration-/ Justierungsspezifikationen ergänzt
1_05 November 2015 Chemische Beständigkeit LDP-1 Sensor ergänzt
1_06 Mai 2016 Aktualisierung EMV-Richtlinie