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Vous avez acquis un instrument Rosemount Analytical, un des plus performants dans sa catégorie.
Il a été conçu, construit et testé pour satisfaire à un grand nombre de standards internationaux.
L’expérience montre que la qualité des mesures fournies par ce type d’équipement est directement fonction du soin apporté à son installation et à sa mise en service d’une part, et du savoir-faire du personnel
chargé de le faire fonctionner et de l’entretenir d’autre part. Pour garantir que les résultats obtenus seront
à la hauteur de ceux qui sont escomptés, le personnel appelé à installer, mettre en service, utiliser et entretenir l’instrument est invité à lire attentivement ce manuel. Si ce matériel est utilisé d’une façon autre
que celle indiquée par le constructeur, il peut devenir inopérant, voire dangereux.
• Le non-respect des indications et des consignes du constructeur peut entraîner l’annulation de la garantie, et provoquer des dommages sérieux à l’instrument ou à d’autres équipements ainsi que
des blessures graves, voire mortelles, pour le personnel.
• Assurez vous que le matériel que vous avez reçu est en tous points conforme à vos réquisitions,
et que la documentation jointe est bien celle qui convient ; si ce n’était pas le cas, contactez immédiatement Rosemount Analytical (aux USA : 1-800-654-7768) ou son représentant.
• Pour tout éclaircissement ou complément d’information, n’hésitez pas à consulter Rosemount Analytical ou son représentant.
• Soyez attentif aux mises en garde et respectez scrupuleusement les consignes et les instructions inscrites dans le manuel ou directement sur l’instrument.
• Ne confiez l’installation, l’exploitation et la maintenance de ce matériel qu’à des techniciens compétents.
• Formez correctement le personnel appelé à intervenir d’une façon ou d’une autre sur ce matériel.
• Lors de l’installation de cet instrument, respectez toujours les indications du manuel d’une part,
et les règlements et conventions applicables localement d’autre part. Les alimentations électriques et
pneumatiques raccordées doivent être strictement conformes aux réquisitions de Rosemount Analytical.
• Utilisez exclusivement des composants d’origine, clairement identifiés, pour les réparations ;
l’emploi de pièces détachées non conformes ou modifiées et la mise en œuvre de procédures inappropriées peuvent affecter le bon fonctionnement de cet équipement, ou même le rendre dangereux,
susceptible de provoquer un incendie, une électrocution…
• Tous les capots doivent être en place et tous les couvercles de protection doivent être fermés, hormis
pendant des opérations de maintenance menées par un personnel habilité.
DANGER !
RISQUE D’ÉLECTROCUTION !
Protection par double isolement
• Le raccordement et le dépannage de cet appareil impliquent l’exposition à
des tensions élevées, pouvant causer une électrocution.
• L’alimentation secteur doit être déconnectée et consignée avant toute intervention.
• Ne faites jamais fonctionner cet appareil avec le capot avant ouvert, sauf
pour les besoins des opérations de maintenance.
• Le boîtier en matière plastique n’assure pas de continuité électrique entre les
presse-étoupes. Utilisez des presse-étoupes avec plot de masse et installez
des ponts, si nécessaire.
• Les orifices d’entrée de câbles non utilisés doivent être obturés avec des
bouchons IP65 / NEMA 4X.
• Cet équipement doit être relié à la terre via un câble d’alimentation à 3
conducteurs, pour son bon fonctionnement d’une part, et pour assurer la
sécurité des utilisateurs d’autre part.
• Il est de la responsabilité exclusive de l’utilisateur d’installer, de configurer et
d’exploiter correctement cet appareil.
ATTENTION !
PARASITES
ÉLECTRIQUES
Cet équipement
n’est pas destiné
à être utilisé
dans un
environnement
de type résidentiel
ou tertiaire,
en accord avec
son classement
EN50081-2.
Avertissements1056 PRÉLIMINAIRE
Ce manuel réf. F-51-1056 / Rév.A. explique comment installer, configurer,
étalonner, diagnostiquer et remettre en état les analyseurs type 1056.
Il s’applique aux versions -HT et -AN, qui disposent de deux sorties analogiques,
avec ou sans (respectivement) protocole HART ®. Pour les versions -DP,
c’est-à-dire avec un port de communication Profibus ® DP, procurez-vous en
complément le document 51-1056DP ou F-51-1056DP
AMS ™ est une marque commerciale de Emerson Electric Co.
Clarity II
HART
Ingold
Merck
Noryl
Profibus
Pur-Sense
Rilsan
Tri-Clamp
Varivent
Viton
Zitex
™ est une marque commerciale de Rosemount Analytical, Inc.
®
est une marque déposée de HART Communication Foundation.
®
est une marque déposée de Mettler Toledo AG.
®
est une marque déposée de Merck KGaA.
®
est une marque déposée de General Electric Plastics.
®
est une marque déposée de Profibus International.
™ est une marque commerciale de Rosemount Analytical, Inc.
®
est une marque déposée de AtoFina Chemicals.
®
est une marque déposée de Tri-Clamp Inc., Alfa-Laval Group.
®
est une marque déposée de Tuchenhagen GmbH.
®
et Teflon
®
est une marque déposée de Saint-Gobain Performance Plastics.
®
sont des marques déposées de duPont Performance Plastics.
Chapitre 7. Diagnostic des dysfonctionnements..........................147
Test des sorties analogiques – Test des relais de sortie logique.
Chapitre 8. Maintenance et remise en état ....................................151
Préconisations d’entretien systématique – Remise en état de
l’analyseur – Procédure d’ajustement des sorties analogiques –
– Entretien des sondes de pH et de potentiel rédox – Remise en
état d’une sonde ampérométrique de la série 499A –
– Liste de pièces détachées référencées.
Calcul de la pression barométrique en fonction de l’altitude –
– Informations théoriques sur les mesures de conductivité –
– Déclaration de conformité CE – Certificats d’homologation
“non incendiaire” CSA / ACNOR et FM.
Chapitre 10. Instructions pour les retours de matériels ................173
Mode opératoire pour demander une remise en état en usine
et/ou obtenir une prise en charge au titre de la garantie.
Page iii
Table des matières1056 PRÉLIMINAIRE
ILLUSTRATIONS
Figure 1.Boîtier 1056, de face et de profil.....................................................................................8
Figure 2.Sondes de conductivité à 2 électrodes série 400........................................................ 10
1.11. Informations pour commander ................................23
1.11.1. Codification de l’analyseur 1056......................................23
1.11.2. Accessoires pour l’installation..........................................23
Page 7
Description et caractéristiques1056 PRÉLIMINAIRE
1.1. ANALYSEURS SÉRIE 1056
1.1.1. Présentation générale
Les analyseurs 1056 constituent la plus récente
série d’instruments de Rosemount Analytical. Ils
disposent, au choix, d’une ou de deux voie(s) de
mesure, totalement isolées, sélectionnables sans
aucune restriction parmi les paramètres suivants :
Conductivité, résistivité, salinité pratique et taux
de sel (TDS), avec une sonde à 2 ou 4 électrodes ;
de sel (TDS) et concentration en électrolyte,
avec une sonde toroïdale (sans électrodes) ;
pH, potentiel d’oxydoréduction ou concentration
en ion, avec une sonde potentiométrique ;
Débit, avec un capteur à impulsions, ou boucle
de courant 0/4-20 mA ;
Titre en chlore actif, libre ou total, en chlore
total ou en monochloramine, avec une sonde
ampérométrique à membrane ;
Concentration en oxygène dissous, en ppm
(mg/l) et en pourcentage par rapport à la saturation, ou en ppb (µg/l), ou gazeux dans un mélange (en % ou en ppm) (sonde ampérométrique) ;
Te n eur en ozone dissous (sonde ampérométrique) ;
Turbidité (ISO 7027 ou US-EPA 180.1) et
matières en suspension par corrélation.
Les deux voies de l’analyseur 1056 sont isolées de
la terre et des sorties analogiques, et également
isolées entre elles, ce qui autorise toutes les combinaisons de paramètres, sans risque d’interférences. Chaque voie est matérialisée par une
carte de conditionnement amovible, automatiquement reconnue par le logiciel, de sorte qu’il est
possible de modifier ou de faire évoluer un instrument existant sur site, sans le renvoyer en usine.
Certaines versions d’analyseurs 1056 à 2 voies de
mesure ont en outre des possibilités supplémentaires, par rapport à deux instruments séparés :
Détermination de la concentration en chlore
libre total, avec une mesure de chlore libre actif
et une mesure de pH pour la compensation ;
Calcul de la différence ou du rapport de 2
mesures de conductivité (sondes à électrodes) ;
Calcul du pH à partir de 2 mesures de
conductivité, l’une directe et l’autre cationique,
par exemple sur des condensats de vapeur
tamponnés avec de l’ammoniac.
L’analyseur 1056 est muni, en standard, d’un
grand afficheur matriciel à cristaux liquides, monochrome, 128 x 96 pixels, rétroéclairé. Le contraste
est réglable par logiciel, pour l’adapter à la luminosité ambiante. Les menus et les messages
peuvent être affichés en 7 langues, et la vue
d’écran par défaut est largement programmable.
Les mesures principales restent toujours visibles,
même pendant la programmation, l’étalonnage ou
le diagnostic.
Un clavier souple de 8 touches à déclic, simple et
ergonomique, suffit pour configurer, programmer et
étalonner l’analyseur type 1056 : il n’y a ni commutateur, ni cavalier, ni potentiomètre. Deux codes
de trois chiffres permettent, si souhaité, de restreindre l’accès à l’étalonnage ou à l’ensemble des
réglages, pour prévenir des modifications inopportunes. Des informations de diagnostic peuvent
être affichées à tout instant, sans code d’accès, en
appuyant sur une seule touche du clavier.
À la toute première mise sous tension, ou en cas
de réinitialisation par l’utilisateur, un menu de démarrage exclusif Quick-Start apparaît, qui garantit
que les paramètres de base de l’application sont
effectivement saisis, sans risque d’oublis.
Tous les analyseurs de la série 1056 fournis avec
les options -AN et -HT disposent de deux sorties
analogiques 0-20 ou 4-20 mA, indépendantes,
actives et isolées de la terre, linéaires ou logarithmiques, chacune d’elles programmable pour retransmettre la mesure principale ou la température
de l’une ou l’autre des voies. Les signaux peuvent
être figés, pour permettre d’effectuer des opérations de maintenance ou un étalonnage sans
risquer de perturber une régulation automatique.
L’analyseur 1056 surveille en permanence les
capteurs connectés, ainsi que ses propres circuits
électroniques. En cas de dysfonctionnement, un
message d’alarme ou de défaut apparaît sur
l’afficheur ; si la validité des mesures est engagée,
les sorties analogiques sont bloquées, à leur dernière valeur ou à une valeur fixe programmée par
l’utilisateur – par exemple 21,00 mA.
Le boîtier des analyseurs 1056, en polycarbonate,
étanche aux intempéries et résistant à la corrosion,
peut être encastré directement sur une découpe
standard 1/2 DIN, dans un panneau de 9,5 mm
d’épaisseur au maximum (voir en page 24) ; sa
profondeur réduite (103 mm maximum) permet de
l’installer facilement, sur une porte d’armoire par
exemple. La face avant bascule, pour donner accès aux bornes de raccordement et aux cartes
d’entrées et de sorties. Avec un accessoire supplémentaire peu onéreux (réf. 2382000), il est
possible de fixer ce même boîtier en saillie contre
une paroi verticale ou sur un tube 2”.
Figure 1. Boîtier 1056, de face et de profil
Page 8
1056 PRÉLIMINAIREDescription et caractéristiques
1.1.2. Caractéristiques générales
Boîtier
Polycarbonate, IP65 (NEMA 4X / CSA 4)
Dimensions (L x l x P) : 155 x 155 x 131 mm
Installation
Encastrement sur une découpe standard
1/2 DIN (139 x 139 mm) ; épaisseur maxi
du panneaus : 9,5 mm (figure 21, page 24)
Avec l’accessoire réf. 23820-00 : en saillie
sur une paroi verticale (figure 22, page 26),
ou sur un tube 2” (figure 23, page 27)
Poids net / emballé (approximatif) : 1,5 kg / 2 kg
Entrées de câbles
6 orifices lisses ø 22,5 mm, pour presse-étoupes
ou raccords 1/2” NPT ou PG 13,5.
Le 1056 est livré avec 4 bouchons étanches.
Température ambiante
En fonctionnement : 0 à 55 °C
Turbidité seulement (-27/-37) : 0 à 50 °C
Pour l’entreposage : -20 à 60 °C
Humidité ambiante
5 à 95 % d’humidité relative, sans condensation
Alimentation
Code -01 : 115 ou 230 V ca, ±15 %
(sélection manuelle par commutateur),
50/60 Hz ±6 %, 10 W
Code -02 : 20 … 30 V cc, 15 W
Code -03 : 85 … 265 V ca, (commutation
automatique), 47,5 à 65 Hz, 15 W
Protection par double isolement
Directive CEM : EN-61326
Directive basse tension : EN-61010-1
Code -01 seulement :
Class I, Div. 2, Groups A, B, C & D
Class II & III, Div. 2, Groups E, F & G
T4, T.amb = 50 °C ; Boîtier type 4X
Code -01 seulement :
Class I, Div. 2, Groups A, B, C & D
Class II & III, Div. 2, Groups E, F & G
T4, T.amb = 50 °C ; Boîtier type 4X
Face avant
Clavier souple, 8 touches à déclic
Sécurité
Deux codes facultatifs de 3 chiffres permettent,
si souhaité, de limiter l’accès :
à l’étalonnage – maintien des sorties
analogiques inclus
à l’ensemble de la programmation
Affichage
Cristaux liquides matriciel, monochrome,
128 x 96 pixels, 58 x 78 mm, rétroéclairé ;
contraste ajustable par programmation
Affichage principal : 2 champs program-
mables par l’utilisateur (mesures 1 et 2)
Affichage secondaire : 4 champs
programmables (températures, etc.)
Menus et messages en anglais, français,
allemand, espagnol, portugais, italien ou
chinois, au choix
En cas d’alarme ou de défaut de
fonctionnement, un message apparaît
Signaux d’entrée
1 ou 2 cartes d’entrée amovibles, reconnues
automatiquement par le logiciel
Les signaux d’entrée sont isolés de la
masse de l’analyseur, des signaux de sortie,
et isolés entre eux
Sorties logiques (codes -02 et -03)
4 relais programmables, unipolaires et
bidirectionnels (SPDT), scellés époxy :
I
sur charge :Tension
max
de service
résistiveinductive
28 V =5 A3 A
115 V ~5 A3 A
230 V ~5 A1,5 A
Programmables sur site, normalement
excité ou normalement non excité
Chacune des 4 sorties : seuil haut ou bas
sur la mesure principale ou la température
de l’une ou l’autre des voies, ou défaut de
fonctionnement, ou minuterie
Sorties analogiques (codes -AN et -HT)
Deux sorties 4-20 mA ou 0-20 mA, actives,
isolées de la terre, réglables séparément
Variable : mesure principale ou température
de l’une ou l’autre des deux voies
Profil linéaire ou logarithmique
Charge maxi = 550 Ω
Lissage optionnel, T63% entre 0 et 999 s
Fonction de maintien “Hold” aux valeurs
actuelles, pour la maintenance
Fonction générateur de courant, pour le
test des boucles
En cas de dysfonctionnement, les sorties
analogiques se bloquent à leurs valeurs actuelles ou à des valeurs fixes programmables
Communication numérique
Protocole HART
®
sur la sortie analogique
n° 1 (code -HT)
Port Profibus
®
DP (code -DP)
Page 9
Description et caractéristiques1056 PRÉLIMINAIRE
1.2. VOIES -20 ET -30 : CONDUCTIVITÉ / RÉSISTIVITÉ
1.2.1. Description
Les voies -20 et -30 de l’analyseur 1056, avec des
sondes à 2 ou 4 électrodes, permettent de déterminer la conductivité et la résistivité des solutions
aqueuses peu ou très peu concentrées : eaux potables, naturelles, pluviales, ultra-pures, condensats…
L’analyseur 1056 peut en outre calculer le taux de
sel (TDS, Total Dissolved Solids) en ppm (mg/l), en
multipliant par 0,65 la conductivité, compensée à
25 °C, par un coefficient égal à 2 %/°C. Le facteur
0,65 correspond à une concentration en chlorure
de sodium NaCl ; le taux de sel peut néanmoins
exprimer le titre d’une solution d’un autre électrolyte très dilué : il suffit de modifier la constante de
cellule, en proportion. Il est également possible
d’obtenir la lecture directe d’un paramètre variant
avec la conductivité, par exemple la concentration
en électrolyte d’une solution même relativement
concentrée, à partir d’une courbe de régression
polynomiale calculée avec des couples de valeurs
(entre 2 et 5) saisis au clavier.
Enfin, l’analyseur 1056 peut indiquer directement
la salinité pratique de l’eau de mer, à partir des
formules de la norme PSS (Practical Salinity
Scale) de 1978.
Grâce à l’utilisation de capteurs Pt100 ou Pt1000
en montage 3 fils, les mesures de température
effectuées par l’analyseur 1056 sont très précises
et permettent une compensation optimale des
mesures de conductivité. Outre le mode linéaire
Figure 2. Sondes de conductivité
à 2 électrodes série 400
universel (pente réglable entre 0 et 5 %/°C), le
1056…-20/-30 dispose de deux matrices spéciales
à coefficient variable, pour les solutions très peu
conductrices : l’une convient pour l’eau ultrapure
contaminée par des traces de sel, typiquement du
chlorure de sodium NaCl, l’autre s’applique à l’eau
ultrapure contenant des traces infimes d’acide,
typiquement de l’acide chlorhydrique HCl, comme
les condensats de vapeur conditionnés par passage sur des résines échangeuses d’ions
(conductivité cationique).
Les compensations non linéaires sont absolument
indispensables pour les solutions aqueuses très
peu conductrices, dans lesquelles les ions sont en
majorité issus non pas des impuretés, mais de la
dissociation des molécules d’eau en H
+
et OH–, qui
varie largement avec la température (voir le graphique en page 158) ; elles sont applicables entre
0 et 100 °C, tandis que la compensation linéaire
est utilisable jusqu’à 150 °C. Il est également possible d’obtenir des mesures absolues, simplement
en inhibant la compensation, pour respecter la
procédure de validation de l’eau purifiée à usage
pharmaceutique décrite par la norme USP 23/24
<645> “stage 1” et leurs équivalents EP et JP.
Dans ce cadre, avec un analyseur à une seule
voie de mesure, la température peut être transmise par une des sorties analogiques, et la
conductivité absolue par la seconde.
L’analyseur 1056 avec 2 voies identiques (1056…20-30) est capable de calculer un rapport ou une
différence, pour la conduite d’un système d’osmose inverse par exemple ; les constantes de
cellule des deux sondes et leurs modes de compensation de température peuvent être différents.
Avec 2 mesures de conductivité, l’une directe et la
seconde cationique, sur un même échantillon alcalinisé avec de l’ammoniac ou de la soude,
l’analyseur 1056 peut déduire le pH (pH calculé).
Enfin, les sorties analogiques peuvent avoir une
forme logarithmique, particulièrement adaptée
pour l’enregistrement analogique des mesures sur
l’eau ultra pure.
L’étalonnage peut être réalisé de deux façons :
Sur la boucle complète, la sonde étant raccor-
dée à l’analyseur, avec une solution étalon ou
par comparaison avec une mesure de référence
(instrument portable certifié ou appareil du laboratoire du site) ;
Sur l’analyseur seul, en raccordant des résis-
tances étalons à la place de la cellule, et en
entrant au clavier la constante de cellule de la
sonde telle que déterminée avec précision en
usine ou par un laboratoire indépendant ; ce
mode opératoire est spécialement destiné aux
mesures réalisées dans des environnements
réglementés, dans l’industrie pharmaceutique
par exemple.
Page 10
1056 PRÉLIMINAIREDescription et caractéristiques
10 µS/cm
0,1 à 2000 µS/cm2000 µS/cm à 60 mS/cm
0,01 cm
0,1 cm
1cm
Constante de cellule
4 électrodes
1 µS/cm0,01 µS/cm0,1 µS/cm
-1
-1
-1
0,01 à 200 µS/cm200 µS/cmà6mS/cm
LINÉARITÉ, À CONSTANTE DE CELLULE FIXE
±0,6 % de la mesure, à l’intérieur de la gamme d’utilisation recommandée
Entre +2 % et -10 % de la mesure, au-dessus de la gamme d’utilisation recommandée
±5 % de la mesure, en-dessous de la gamme d’utilisation recommandée
±4 % de la mesure, à l’intérieur de la gamme d’utilisation recommandée
0 à 600000 µS/cm, en fonction de la constante
de cellule de la sonde (graphique ci-dessus)
Important : les valeurs indiquées sont des conductivités absolues (sans compensation de température) ;
les conductivités à 25 °C peuvent être assez différentes. Le choix du type de sonde et la sélection
de la constante doivent toujours être faits en considérant les températures effectives extrêmes de
fonctionnement.
Précision : voir ci-dessus
Gamme de température
0 à +150 °C ; capteur
Pt1000 (recommandé)
ou Pt100 (compatible)
Précision de la mesure
de température, avec
un capteur Pt1000
±0,1 °C entre 0
et 50 °C
±0,5 °C entre 50
et 150 °C
Modes de compensation de température :
Linéaire (coefficient réglable entre 0 et 5 %/°C)
Spéciale pour eau ultra pure neutre
(traces de NaCl)
Spéciale pour eau ultra pure acide
(traces d’HCl)
Sans compensation (mesures absolues)
La température de référence (par défaut 25 °C)
est programmable.
Figure 4.Sonde
à 4 électrodes
type 410
100 µS/cm1000 µS/cm
1 µS/cm à 20 mS/cm
2 µS/cm à 300 mS/cm
10 mS/cm 100 mS/cm 1000 mS/cm
Filtre (entrée signal)
63% entre 1 et 999 s ; par défaut : 2 s
T
Temps de réponse (analyseur seul)
100 % de la valeur finale en 3 s
Calcul de rapports et de différences :
L’analyseur 1056…-20-30 (avec deux voies
pour sonde à électrodes) peut calculer :
le rapport sonde 2 / sonde 1 (Ratio)
le pourcentage sonde 2 / sonde 1 (%Passage)
le complément %Réject = 100 - %Passage
le pH des condensats de vapeur ou des eaux
alimentaires de chaudières à vapeur, tamponnés avec de l’ammoniac ou de la soude,
à partir des conductivités effective et cationique
Étalonnage :
avec un étalon de conductivité
comparaison avec une mesure de référence
ou avec des résistances étalons, en
complément de la saisie de la constante
de cellule déterminée au banc.
Sondes préconisées
140, 402, 402VP : extractibles
141, 142, 400, 400VP : à visser, pour
conductivités faibles ou très faibles
401 : à visser, pour conductivités élevées
403, 403VP : à bride sanitaire Tri-Clamp
404 : en dérivation
410 : sonde à 4 électrodes
bride sanitaire Tri-Clamp
Longueur maximale du câble entre l’analyseur
1056 et la sonde à électrodes : 60 mètres
(consulter Rosemount Analytical au-delà).
20 à 600 mS/cm
®
ou Varivent
®
à
,
®
N
Page 11
Description et caractéristiques1056 PRÉLIMINAIRE
1.3. VOIES -21 ET -31 : CONDUCTIVITÉ / CONCENTRATION
1.3.1. Description
Les voies -21 et -31, associées à des sondes
toroïdales (inductives), permettent de mesurer
la conductivité des solutions très concentrées,
corrosives, encrassantes…, jusqu’à 2 S/cm.
L’analyseur type 1056 exprime directement la
conductivité, et peut également calculer :
La résistivité ;
Le taux de sel (TDS) des solutions très
diluées, défini comme la concentration en
chlorure de sodium NaCl en ppm (mg/l) qui
produirait la même conductivité que celle
qui est mesurée – obtenu en appliquant un
coefficient de compensation de température
fixe, égal à 2 %/°C, et en multipliant le
résultat par 0,65 ;
La salinité pratique de l’eau de mer, suivant
la norme Practical Salinity Scale (PSS) 1978 ;
La concentration des solutions de soude
(échelle 0 à 12 % poids), d’acide chlorhydrique (0 - 15 %), de chlorure de sodium
(0 - 20 %) et d’acide sulfurique (0 - 25 % et
96 - 99,7 %) – les courbes de conversion
pour ces électrolytes, avec les corrections
de température spécifiques appropriées, sont
déjàenregistrées dans l’analyseur ;
La concentration d’une solution d’un électrolyte
quelconque – l’utilisateur a la faculté de
programmer entre 2 et 5 couples conductivitéconcentration ; l’analyseur calcule et mémorise
une courbe de régression polynomiale de degré
2 : le calcul de concentration ainsi réalisé est
très précis, nettement meilleur qu’une interpolation même avec un bien plus grand nombre
de points.
Le câblage 3 fils du capteur de température (Pt100
ou Pt1000, reconnaissance automatique) de la
sonde garantit des mesures très fidèles. La compensation, manuelle ou automatique, utilise un
coefficient fixe, réglable entre 0 et 5 %/°C ; il est
également possible d’opter pour une matrice de
compensation basée sur des solutions très diluées
de chlorure de sodium, plus adaptée dans le cas
d’eaux naturelles ou potables par exemple. La
température de référence (par défaut 25 °C) peut
être modifiée, pour faciliter les corrélations avec
les mesures du laboratoire.
Figure 5.Sondes toroïdales série 220
Le réglage du zéro est effectué en exposant la
sonde à l’air, ou en l’immergeant dans la solution
représentant 0 % ou 0 ppm dans le cas des gammes en concentration non décalées. Si l’écart
constaté est excessif, l’alignement est refusé ; s’il
est encore dans les normes, mais notablement
élevé, l’analyseur alerte l’utilisateur, pour qu’il vérifie l’installation, la procédure appliquée, etc.
La saisie au clavier de la constante de cellule nominale de la sonde, déterminée par sa géométrie,
permet d’obtenir immédiatement des mesures
approximativement justes. L’étalonnage proprement dit peut être réalisé en unité de conductivité,
ou directement en concentration, avec une solution
de référence ou une solution étalon. Il est toujours
plus commode, et souvent plus précis, de laisser la
sonde en ligne et de procéder par comparaison
avec une mesure de référence – c’est même indispensable dans le cas des sondes à circulation
types 222, 242 et 245. La procédure d’étalonnage
de l’analyseur 1056 enregistre la conductivité et la
température au moment où l’échantillon est prélevé, et les utilise pour calculer le facteur de
sensibilité, dans un deuxième temps, une fois que
la valeur réelle est obtenue.
Tableau 1. Accessoires pour les mesures de conductivité
RÉFÉRENCEDESCRIPTION
SS-6Étalon de conductivité, 200 µS/cm à 25 °C – 0,94 litre
SS-5Étalon de conductivité, 1000 µS/cm à 25 °C – 0,94 litre
SS-1Étalon de conductivité, 1409 µS/cm à 25 °C – 0,94 litre
SS-7Étalon de conductivité, 2000 µS/cm à 25 °C – 0,94 litre
Page 12
1056 PRÉLIMINAIREDescription et caractéristiques
1.3.2. Caractéristiques
Gamme de mesure
0 à 2000000 µS/cm (2 µS/cm), en fonction de la
température et de la constante de cellule de la
sonde (voir le graphique ci-dessous)
Important : les valeurs indiquées sont des
conductivités absolues, non compensées en
température. Les valeurs à considérer pour le
choix de la constante de sonde sont celles mesurées avant la compensation éventuelle de
température.
Précision : voir ci-dessous
Répétabilité : ±0,25 % de
la mesure, ±5 µS/cm,
après réglage du zéro
Filtre (entrée signal)
Réglable, T
1 et 999 s ; par défaut :
2 s
Temps de réponse
(analyseur seul)
100 % de la valeur
finale en 3 s
Mesure de température
-25 à +210 °C, Pt100
ou Pt1000 ;
précision : ±0,5 °C
entre -25 et 50 °C,
±1 °C entre 50 et
210 °C
63% entre
Figure 6.Sonde
toroïdale type 245
Courbes de concentration pré-enregistrées
Hydroxyde de sodium NaOH : 0 à 12 %
Acide chlorhydrique HCl : 0 à 15 %
Chlorure de sodium NaCl : 0 à 20 %
Acide sulfurique H2SO4 : 0 à 25 %
Acide sulfurique H2SO4 : 96 à 99,7 %
Courbe de concentration personnalisée
Obtenue par régression quadratique
Minimum 2 points (courbe réduite à une
droite), maximum 5 points
la relation entre conductivité et
concentration doit être monotone
(sans changement de pente)
l’analyseur 1056 et la sonde toroïdale : 30 m
(consulter Rosemount Analytical au-delà).
Sonde
226
225 & 228
242
222
(1” et 2”)
1 µS/cm
10 µS/cm100 µS/cm1000 µS/cm
5 µS/cm à 500 mS/cm
15 µS/cm à 1500 mS/cm
PRÉCISION DE LA BOUCLE DE MESURE (APRÈS ÉTALONNAGE)
Sonde 226 : ±1 % de la mesure, ±5 µS/cm (gamme d’utilisation recommandée)
Sondes 225 & 228 : ±1 % de la mesure, ±10 µS/cm (gamme d’utilisation recommandée)
Sondes 222 & 242 : ±4 % de la mesure (gamme d’utilisation recommandée)
Sondes 225,226 & 228 : ±5 % de la mesure (au-dessus de la gamme d’utilisation recommandée)
Sonde 226 : ±5 µS/cm (en-dessous de la gamme d’utilisation recommandée)
Sondes 225 & 228 : ±15 µS/cm (en-dessous de la gamme d’utilisation recommandée)
10 mS/cm100 mS/cm 1000 mS/cm2000 mS/cm
500 à 2000 mS/cm
1500 à 2000 mS/cm
100 µS/cm à 2000 mS/cm
500 µS/cm à 2000 mS/cm
Figure 7.Sondes toroïdales compatibles : gammes et précision
Page 13
Description et caractéristiques1056 PRÉLIMINAIRE
1.4. VOIES -22 ET -32 : pH / RÉDOX / IONS
1.4.1. Description
Les voies -22 et -32, avec une sonde potentiométrique standard appropriée, permettent de mesurer
le pH ou le potentiel d’oxydoréduction des solutions aqueuses, dans une grande variété
d’applications. Il est également possible d’obtenir,
avec une électrode spécifique, la concentration
d’un ion ; les courbes de réponse pour les ions
ammonium et fluorures sont déjà enregistrées, et
un jeu complet de paramètres d’électrode peut être
programmé pour n’importe quelle autre espèce. La
sélection du type de mesure s’effectue par logiciel,
sans aucun cavalier ni commutateur.
Grâce à son boîtier étanche IP 65 et résistant à la
corrosion, compatible avec les environnements les
plus difficiles, l’analyseur 1056 peut être installé
aussi près que souhaité de la sonde, pour faciliter
les opérations de maintenance et d’étalonnage.
L’analyseur 1056 scrute en permanence les impédances de l’électrode de verre (pH), d’une part, et
de la jonction électrolytique de l’électrode de référence, d’autre part ; il est ainsi capable de détecter
la majeure partie des pannes susceptibles de se
produire : électrode de verre fêlée ou dénaturée,
jonction totalement colmatée, sonde non immergée… Les circuits sont également programmables
pour traiter les signaux des capteurs différentiels,
munis d’une électrode de référence à très haute
impédance. La pollution de l’électrode de référence et la sensibilité
de l’électrode de verre sont contrôlées au moment de l’étalonnage.
Toutes les informations de diagnostic et principaux paramètres
de fonctionnement – notamment la
sensibilité et le décalage de zéro –
peuvent être visualisés avec une
seule touche du clavier, sans entrer de code d’accès. En cas de
défaut, un message clignote sur
l’afficheur LCD pour alerter l’utilisateur ; si la validité des mesures
est mise en jeu, en outre, les sorties analogiques sont bloquées, à
leurs dernières valeurs ou à une
consigne programmable. Les mesures d’impédance sont compensées en fonction de la température ; elles peuvent être inhibées si
nécessaire, par exemple si elles ne
sont pas applicables au type de
capteur raccordé.
La température est mesurée par
l’analyseur 1056, à condition que la
sonde soit munie d’un capteur
Pt100 ou Pt1000 ; ce paramètre
peut être affecté à une des sorties
analogiques, et permet de corriger
Tableau 2. Tampons pH reconnus par l’analyseur 1056
le signal de l’électrode de verre dans le cas d’une
mesure de pH ou d’ions. L’analyseur 1056 est
également capable de normaliser à 25 °C les mesures de pH, dans les applications particulières où
la variation en fonction de la température est prévisible sur toute la plage de fonctionnement
(solutions détergentes par exemple). Enfin, l’isopotentiel est réglable, pour permettre une compensation correcte du signal des capteurs de pH
spéciaux, comme les sondes à électrode
d’antimoine.
Étalonnage
Les valeurs nominales et les courbes de température des tampons pH les plus courants sont
connus de l’analyseur 1056 (tableau 2 ci-dessous).
Trois modes d’étalonnage sont disponibles :
En deux points, semi-automatique : l’instrument
identifie les tampons pH présentés, détermine
leurs valeurs nominales effectives en prenant
en compte la température, et contrôle la stabilité
du signal, au regard des critères programmés ;
En deux points, manuel : l’opérateur saisit les
valeurs des tampons pH au clavier, et valide quand
il estime que la mesure est suffisamment stable ;
En un seul point, sans calcul de la sensibilité,
pour le recalage de routine par comparaison,
en général sans déposer la sonde, et pour la
mesure de rédox.
NIST
DIN
19266
JIS
8802
BSIMerck ®Ingold
®
1056…-22/-32 — TAMPONS pH RECONNUS
DIN
19267
Page 14
1056 PRÉLIMINAIREDescription et caractéristiques
Préamplificateur
Le préamplificateur est indispensable, pour rendre
le signal de l’électrode de verre compatible avec
les composants électroniques conventionnels ; il
permet également sa transmission sur de grandes
distances si nécessaire, avec un simple câble
blindé peu onéreux.
Le préamplificateur peut être intégré à la sonde
(sauf si elle est immergée à plus de 60 °C) ou à
l’analyseur, ou installé dans
une boîte de jonction
intermédiaire.
Les voies -22 et -32 de
l’analyseur 1056 disposent
d’un préamplificateur intégré, en standard, activable
par logiciel au moment de
la mise en service.
Si la sonde se trouve à
moins de 4,5 mètres de
l’analyseur, il n’est pas
indispensable qu’elle soit
préamplifiée ; dans ce cas,
il suffit de mettre en fonction le préamplificateur
Figure 8. Sondes de pH :
396PVP, 399VP & 3300HT
intégré. Si par contre la
distance est supérieure à 4,5 mètres, un préamplificateur d’un type approprié doit être intégré à la
sonde ou installé dans un boîtier intermédiaire
(réf. 23555-00, tableau 3 ci-dessous).
1.4.2. Caractéristiques
Spécifications communes
Mesure de température
Gamme : 0 à +150 °C
Capteur : Pt100 ou Pt1000,
reconnaissance automatique
Résolution de l’affichage : 0,1 °C
Précision, entre 0 et 50 °C : ±0,5 °C
entre 50 et 150 °C : ±1 °C
Filtre (entrée du signal potentiométrique)
T
63% réglable entre 1 et 999 s ; par défaut : 4 s
Temps de réponse (analyseur seul)
100 % de la valeur finale en 5 s
Spécifications (pH)
Gamme : 0 à 14 pH
Précision (analyseur seul) : ±0,01 pH
Influence de la temp. ambiante : ±0,002 pH/°C.
Résolution de l’affichage : 0,01 pH ou 0,1 pH
Normalisation à 25 °C (optionnelle)
pour eau ultra pure
pour solution diluée
d’une base forte
ou avec un coefficient
spécifique ajustable,
adapté pour une
compensation linéaire.
Spécifications
(potentiel. rédox)
Gamme : -1500 à +1500 mV
Précision (analyseur seul)
±1 mV
Influence de la température
ambiante : ±0,12 mV/°C.
Spécifications (ions)
Unité : ppm, mg/l, ppb ou µg/l
Espèces mesurées
Ammonium NH4+
Fluorures F-
Autres : possibilité de programmer
l’isopotentiel et la sensibilité de l’électrode,
et la masse molaire de l’ion.
Sondes préconisées
Toutes les sondes et électrodes de pH et de
potentiel rédox de Rosemount Analytical sont
compatibles avec l’analyseur 1056, de même
que la plupart des capteurs potentiométriques
du marché, à condition néanmoins qu’ils ne
soient pas obligatoirement associés à un
préamplificateur spécifique.
Longueur maximale du câble entre préampli et
sonde : 4,5 m / entre 1056 et préampli : 150 m
(consulter Rosemount Analytical au-delà).
Tableau 3. Accessoires pour les mesures de pH et de potentiel rédox
RÉFÉRENCEDESCRIPTION
2355500Boîte de jonction avec préamplificateur – Montage sur panneau, 2 orifices 3/4” NPT
2002565Kit de montage sur tube 2” ou sur paroi pour boîte de jonction 2355500
2364601Câble entre boîte-préampli 2355500 et analyseur 1056…-22/32 (préciser la longueur)
9210012Tampon pH 4,01 – 0,47 litre
9210013Tampon pH 6,86 – 0,47 litre
9210014Tampon pH 9,18 – 0,47 litre
R508-16OZÉtalon de potentiel rédox FeII/Fe
III
, +474 mV – 0,47 litre
Page 15
Description et caractéristiques1056 PRÉLIMINAIRE
1.5. VOIES -23 ET -33 : DÉBIT
1.5.1. Description
Les voies -23 et -33 sont compatibles avec la plupart des capteurs de débit à sortie fréquence du
marché. L’analyseur 1056 peut exprimer un débit
instantané, calculer une vitesse de passage en
fonction du diamètre réel ou équivalent de la
conduite, et intégrer un volume total, avec une
remise à zéro locale, au clavier.
L’étalonnage est réalisé par saisie
du facteur de réponse du capteur,
à la mise en service, et ensuite en
entrant simplement une valeur de
débit, sans déposer le capteur.
Dans le cas d’un analyseur
1056…-23-33, c’est-à-dire comportant 2 voies de mesure de débit,
l’appareil est capable de calculer
en outre leur rapport, leur différence et leur somme.
Tous les résultats (débit[s], vitesse[s], volume[s], rapport, différence)
peuvent être transmis avec les
sorties analogiques, et/ou affectés
aux relais d’alarme.
Figure 9.
Capteur de débit
+GF+ Rotor-X
1.5.2. Caractéristiques
Signal d’entrée : 3 à 1000 Hz
Gammes de mesure :
débit : 0 à 99 999 l/min, GPM, m
l/h, cu ft/h, cu ft/min
volume total : 0 à 9 999 999 999 999 gal ou
3
, 0 à 999 999 999 999 cu ft
m
Précision : ±0,5%
Filtre (entrée signal)
Réglable, T
63%entre 0 et 999 s ; par
défaut : 5 s
Longueur maximale du câble entre
l’analyseur 1056 et un capteur à impulsions :
60 mètres (consulter Rosemount Analytical
au-delà)
Capteurs recommandés
+GF+ Signet série 515 Rotor-X
La tension d’entrée ne doit pas dépasser ±36
Volt ; consulter Rosemount Analytical pour
l’utilisation éventuelle d’autres modèles de
capteurs de débit.
3
/h, GPH,
1.6. VOIES -23 ET -33 : ENTRÉE COURANT
1.6.1. Description
Avec la même carte d’entrée qui permet de mesurer un débit à l’aide d’un capteur à impulsions
(voies -23 et -33), l’analyseur 1056 peut également
convertir un signal analogique 0-20 ou 4-20 mA,
linéaire ou quadratique, produit par un transmetteur externe. Les 2 principales applications sont :
La compensation de température des mesures
de pH ou de conductivité ;
Le calcul en continu du % de saturation en
oxygène dissous, par exemple à l’intérieur
d’un réacteur dont le ciel n’est pas à la pression
atmosphérique, contrairement au capteur intégré à l’analyseur 1056.
Il est également possible d’utiliser une voie de
l’analyseur simplement pour afficher sur un tableau, en gros caractères, la mesure fournie par
un transmetteur externe, de débit par exemple, tel
celui représenté en figure 10 ci-contre, ou pour
visualiser le résultat d’un calcul externe, de dureté
totale ou de pression partielle. L’unité peut être
sélectionné parmi un grand nombre d’options, à la
mise en service.
L’analyseur 1056 assure l’alimentation électrique
du transmetteur 2 fils : il n’est donc pas nécessaire
de prévoir une alimentation 24 V cc externe.
1.6.2. Caractéristiques
Gamme d’entrée
0-20 ou 4-20 mA, transmetteur passif (boucle
alimentée par l’analyseur)
échelle linéaire ou racine carrée, limites et unité
programmables
Précision : ±0,03 mA
Filtre (entrée signal)
Réglable, T
63%entre 0 et 999 s ; par défaut : 5 s
Figure 10. Transmetteur de
débit massique série 4800
Page 16
1056 PRÉLIMINAIREDescription et caractéristiques
1.7. VOIES -24 ET -34 : CHLORE DISSOUS
1.7.1. Description
Les voies -24 et -34, avec une sonde ampérométrique à membrane appropriée, permettent de
mesurer en continu plusieurs formes de chlore
oxydant :
Chlore actif (acide hypochloreux HClO), avec
possibilité de calcul du chlore libre total si le pH
est constant ou mesuré (sonde 499A-CL-01)
Chlore libre total (acide hypochloreux HClO +
ion hypochlorite ClO
–
), indépendamment du pH
(sonde 498CL-01)
Monochloramine (NH2Cl) (sonde 499A-CL-03)
Chlore total (∑ de tous les composés halogénés
oxydants) (sonde 499A-CL-02 + boîtier TCL).
Les paramètres de fonctionnement (polarisation,
sensibilité…) spécifiques pour le type de capteur
raccordé sont ajustés automatiquement par le
logiciel, à la mise en service, sans aucun cavalier
ni commutateur.
Toutes les sondes ampérométriques des séries
498 et 499A sont équipées d’un capteur Pt100
intégré, ce qui permet à l’analyseur 1056 de compenser automatiquement les variations de
perméabilité de la membrane, et donc de sensibilité, avec la température.
Un filtre logiciel sur le signal venant de la sonde
peut être ajusté entre 1 et 999 secondes (T
63%),
pour privilégier le temps de réponse (protection
d’une membrane d’osmose inverse, par exemple)
ou au contraire la stabilité de la mesure (teneurs
très faibles, dans les eaux potables notamment).
1.7.2. Caractéristiques communes
Gamme (entrée signal) : de 0 à 100 µA
Filtre (entrée signal) : programmable, T
63% entre
1 et 999 s ; par défaut : 5 s
Unité pour l’affichage local
au choix, ppm ou mg/l
Résolution de l’affichage local
0,001 ou 0,01, programmable
Compensation de température
0 à 50 °C, automatique ou manuelle
Temps de réponse (analyseur seul)
100 % de la valeur finale en 6 s
1.7.3. Caractéristiques spécifiques
(a). Chlore actif
Configuré en analyseur de chlore libre actif, le
1056-24 ou -34 exprime directement la concentration en acide hypochloreux HClO, telle que
mesurée avec une sonde type 499A-CL-01.
Cette valeur indique le pouvoir oxydant effectif de
l’échantillon, mais elle ne prend pas en compte le
potentiel que représente la forme basique ClO
–
, en
équilibre avec l’acide (figure 11 ci-dessous).
11
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
–
% ClO
100
90
80
70
60
50
40
% ClOH
30
20
10
0
0°C
20 °C
5
4
6
789
10
pH
Figure 11. Équilibre HClO
ClO– en
fonction du pH et de la température
L’analyseur 1056 peut calculer la somme acide +
base (chlore libre total), à partir de la température
et du pH :
Si le pH est relativement stable (variations < 0,2),
il suffit d’entrer la valeur moyenne au clavier.
Sinon, il est possible d’installer une sonde de
pH, d’opter pour un analyseur 1056…-24-32,
qui comporte une seconde voie pour le pH et
qui se chargera des calculs de compensation.
La correction de pH présente l’avantage d’éviter
les systèmes d’ajout de tampon et/ou de réactif, et
donc de gagner en fiabilité et en coût d’exploitation. Elle est applicable entre 6 et 10 pH, et elle
permet éventuellement en outre de disposer d’une
mesure en continu du pH ; si celle-ci ne présente
pas d’intérêt, il est conseillé d’opter plutôt pour une
mesure directe du chlore libre total, avec une
sonde type 498CL-01 (voir en page 18). En dehors
de ces limites de pH enfin, il faut effectuer une
mesure de chlore total, avec un boîtier de conditionnement d’échantillon type TCL (page 18).
Spécifications
Compensation de pH (chlore libre total) : 6 à 10 pH,
manuelle ou (1056…-24-32) automatique
Conductivité : > 50 µS/cm à 25 °C
Sondes préconisées
499A-CL-01-54 & 499A-CL-01-54-VP
Longueur maximale du câble entre l’analyseur
1056 et la sonde 499A : 90 m (consulter
Rosemount Analytical au-delà).
Page 17
Description et caractéristiques1056 PRÉLIMINAIRE
(b). Chlore libre total
La construction particulière de la sonde ampérométrique à 3 électrodes 498CL-01 (figure 12
ci-contre) la rend quasi-insensible au pH, entre
pH 6 et pH 10, de sorte qu’elle permet d’obtenir
directement la concentration en chlore libre total
HClO + ClO–, sans mesure de pH auxiliaire
(consulter le bulletin F-71-498CL01 pour plus de
détails). Elle constitue une alternative intéressante
à la sonde type 499A-CL-01, notamment s’il n’est
pas souhaité de mesurer le pH en continu.
Spécifications
Gamme de pH : 6 à 10 pH
Conductivité : > 10 µS/cm
Sondes préconisées
498CL-01 & 498CL-01-VP
Longueur maximale du câble
entre l’analyseur 1056 et la sonde 498 : 90 m
(consulter Rosemount Analytical au-delà).
Figure 12.Sondes de chlore libre total
498CL-01-VP et 498CL-01
(c). Chlore total
Avec une sonde type 499A-CL-02, associée à un
boîtier de conditionnement d’échantillon type TCL
(figure 14 ci-contre), l’analyseur 1056…-24/34
détermine la concentration en chlore total. Par
réaction avec de l’iodure de potassium en milieu
acide, le système TCL convertit tous les composés
halogénés oxydants en iode, qui est mesuré grâce
à une sonde ampérométrique à membrane type
499A-CL-02 :
Figure 13. Principe de la mesure
en continu du chlore total
Pour plus de détails, consulter le bulletin F-71-TCL.
Spécifications
Alcalinité totale
maximum 300 mg/l en CaCO
Autonomie du système : environ 2 mois
3
Figure 14. Boîtier type TCL et sonde
499A-CL-02 : mesure du chlore total
Sondes préconisées
499ACL-02 & 499A-CL-02-VP + boîtier de
conditionnement d’échantillon type TCL
Nota : le boîtier de conditionnement TCL est
indispensable pour la mesure du chlore total
Longueur maximale du câble
entre l’analyseur 1056 et la sonde 499A : 90 m
(consulter Rosemount Analytical au-delà).
Page 18
1056 PRÉLIMINAIREDescription et caractéristiques
(d). Monochloramine
Avec une sonde ampérométrique type 499A-CL-03
(figure 15 ci-contre), l’analyseur 1056…-24/-34
mesure directement la concentration en monochloramine, sans tampon ni réactif, dans l’eau potable,
les circuits de refroidissement, etc.
Spécifications
Gamme de pH : 7 à 10 pH
Conductivité : > 10 µS/cm
Sondes préconisées
499A-CL-03-54 & 499A-CL-03-54-VP
Longueur maximale du câble
entre l’analyseur 1056 et la sonde 499A : 90 m
(consulter Rosemount Analytical au-delà).
Figure 15. Sonde de monochloramine
avec connecteur VP6 type 499A-CL-03-VP
1.8. VOIES -26 ET -36 : OZONE DISSOUS
1.8.1. Description
Avec le code -26 ou -36, une voie de l’analyseur
1056 est équipée d’une carte d’entrée compatible
avec les sondes ampérométriques à membrane
type 499A-OZ, qui sont destinées à la mesure de
la concentration en ozone dissous, entre 0 et 10
ppm (mg/l), dans les procédés de production d’eau
potable, d’eau ultra pure, etc.
Un filtre logiciel programmable (T
999 s) est appliqué au signal ampérométrique,
pour favoriser le temps de réponse ou au contraire
le lissage de la mesure. Un capteur Pt100, intégré
à la sonde, permet à l’analyseur de compenser
automatiquement les variations de perméabilité de
la membrane – et donc de sensibilité – avec la
température.
L’étalonnage comporte un réglage de zéro, et un
ajustement du facteur de sensibilité à partir de la
mesure donnée par un instrument de référence ;
l’analyseur alerte l’utilisateur si les paramètres
calculés sont en dehors des valeurs admissibles.
63% entre 1 et
1.8.2. Caractéristiques
Gamme (entrée signal) : de 0 à 100 µA
Filtre (entrée signal)
programmable, T
défaut : 5 s
Compensation de température
entre 0 et 35 °C, manuelle ou automatique ;
capteurs compatibles : Pt 100 & Pt 1000
Unité pour l’affichage local
au choix : ppm, mg/l, ppb ou µg/l
63% entre 1 et 999 s – par
Figure 16. Sondes d’ozone type 499AOZ
avec connecteur VP6 (à gauche) et
avec câble intégré (à droite)
Résolution de l’affichage local
ppm ou mg/l : 0,001 ou 0,01, programmable
Temps de réponse (analyseur seul)
100 % de la valeur finale en 6 s
Sondes préconisées
499A-OZ-54 & 499A-OZ-54-VP
Longueur maximale du câble
entre l’analyseur 1056 et la sonde 499A : 90 m
(consulter Rosemount Analytical au-delà).
Page 19
Description et caractéristiques1056 PRÉLIMINAIRE
1.9. VOIES -27 ET -27 : TURBIDITÉ & MES
1.9.1. Description
L’analyseur 1056, associé à un ou deux capteurs
de turbidité type Clarity II
tical, est destiné à la mesure en continu des
turbidités faibles ou très faibles dans l’eau, spécialement dans les processus de potabilisation.
Les capteurs du système Clarity II
diffusion de la lumière à 90° (néphélométrie), et
fonctionnent :
soit dans le domaine visible, avec une lampe à
incandescence, pour la version conforme à la
méthode 180.1 de l’US-EPA ;
soit en infrarouge à 860 nm, avec une diode
luineuse, pour la version répondant aux critères
de la norme ISO 7027.
Avec chaque capteur néphélométrique est fourni
un câble d’interconnection de 6 ou 15 mètres,
muni d’un connecteur étanche IP65, et une chambre de mesure spécialement conçue, prête à
installer sur une dérivation ; un débit d’échantillon
très faible, inférieur à 1 l/min, est suffisant. Grâce à
™ de Rosemount Analy-
™ mesurent la
un jeu de chicanes, les bulles de gaz éventuellement présentes dans le liquide traversent la
chambre sans passer devant le système optique,
pour éviter tout signal parasite. La sortie doit être à
la pression atmosphérique ; une restriction intégrée (ø 1 mm) permet de maintenir le liquide en
légère surpression, pour limiter les risques de
dégazage. Les chambres de mesure du système
Clarity II
™, en matière plastique robuste et résistante à la corrosion, sont facilement et entièrement
démontables pour nettoyage, si nécessaire.
Un calcul de concentration en matières en suspension peut être effectué : il suffit de programmer
l’origine et la pente d’une droite de corrélation. Un
filtre logiciel spécifique est disponible pour éliminer
les signaux aberrants ou parasites causés par de
très grosses particules ou par des bulles de gaz
éventuellement présentes.
La procédure d’étalonnage du système 1056 Cla-
™ comprend deux points de mesure, ce qui
rity II
permet d’éliminer l’influence de l’eau utilisée pour
préparer la solution étalon – pour le cas probable
où elle ne serait pas absolument exempte de parti-
cules en suspension. Le signal correspondant à une turbidité nulle est, quant
à lui, enregistré automatiquement, au
début de la séquence, alors que
l’émetteur est éteint. Il est également
possible de régler le système 1056
Clarity II
™ en entrant simplement au
clavier la mesure obtenue avec un
instrument de référence.
Un « étalon sec » est disponible en
accessoire : c’est un pot où la sonde
peut être glissée, et dont la paroi interne, faiblement réfléchissante, simule
une valeur de turbidité reproductible à
±2 %. L’étalon sec permet de vérifier
rapidement et facilement la sensibilité
du système, sans devoir préparer de
solution de formazine.
Page 20
Figure 17. Turbidimètre 1056 Clarity II ™
1.9.2. Applications
Le turbidimètre 1056 Clarity II ™ de
Rosemount Analytical est très sensible, et donc parfaitement adapté pour
les liquides extrêmement peu turbides
comme les eaux potables, les condensats de vapeur, etc. Il est également
utilisable sur les eaux de rivières et les
effluents de stations d’épuration, à
condition que les matières en suspension ne soient pas trop rapidement
sédimentables. En revanche, le 1056
Clarity II
effluents industriels charriant des produits agressifs, des hydrocarbures,
des solvants…
™ ne convient pas pour les
1056 PRÉLIMINAIREDescription et caractéristiques
1.9.3. Caractéristiques
(a). Capteurs néphélométriques
Installation : exclusivement sur la chambre de
mesure avec débulleur intégré
Principes de mesure
Néphélométrie en lumière visible, suivant
US-EPA, method 180.1, ou
Néphélométrie en lumière infrarouge
(860 nm), conforme à la norme ISO 7027
Durée de vie de l’émetteur
EPA 180.1 : environ 2 ans (lampe à
filament de tungstène, lumière visible)
ISO 7027 : environ 5 ans (diode infra rouge)
Câble d’interconnexion détachable, 6 mètres (20’)
ou 15 mètres (50’) ; connecteur étanche IP65
Pour plus de détails, consulter le bulletin F-71-T1055
(b). Chambre de mesure avec débulleur
Installation : En dérivation
Entrée échantillon
Connecteur mâle 1/4” NPT avec raccord à
compression pour tube ø ext. 1/4” ; peut être
remplacé si nécessaire par un connecteur mâle
1/4” NPT d’un autre type, en matière plastique
Sortie échantillon
Connecteur mâle 1/4” NPT, raccord cannelé
pour tube ø int. 3/8” ; peut être remplacé par un
connecteur mâle 1/4” NPT d’un autre type
Pression échantillon
Minimum : 25 kPa relatif (3,5 psig) ; produit
un débit d’environ 0,25 l/min
Maximum : 205 kPa relatif (30 psig)
Débit échantillon : entre 0,25 et 0,75 l/min,
suivant la pression disponible, le temps de réponse souhaité, et les possibilités de dégazage. Le
débit dans la chambre de mesure et la pression
différentielle entre l’entrée et la sortie sont liés,
comme indiqué par la figure 18 ci-dessous :
036
0,8
0,7
0,6
0,5
l/min
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0
20 40 6080100150200
9
12
pression différentielle (x)
18
15
Débit d’échantillon (y)
en fonction de la
21 24 27
30
PSIG
12
10
8
6
4
2
0
kPa
Figure 18. Clarity ™ II : débit vs pression
GPH
Temps mort et temps de réponse
dépendent du débit d’échantillon – voir la figure
19 ci-dessous :
100%
90%
0,25 l/min
50%
10%
0%
0,75 l/min
0
1
%deréponse à la suite
d’un échelon de turbidité –
Débit = 0,25 l/min (minimum)
0,75 l/min (maximum)Débit =
23
45
Temps
7
6
Figure 19. Clarity ™ II :
temps de réponse vs débit
Température échantillon
0 à 60 °C
Filtration échantillon
Aucune, sauf en présence de particules
susceptibles d’obstruer l’orifice de ø 1 mm à
la sortie de la chambre de mesure
(c). Analyseur 1056…-27/-37
Filtres sur le signal néphélométrique
Moyenne glissante, T63% entre 5 et 999 s
Et/ou algorithme spécifique pour éliminer les
parasites causés par les bulles de gaz et les
très grosses particules
Unités de mesure
Turbidité : NTU, FTU ou FNU
Matières en suspension : mg/l, ppm, ou
aucune
Format de l’affichage local (commutation auto)
Turbidité : de X.XXX à XXX.X
Matières en suspension : de X.XXX à XXXX
Étalonnage
Zéro absolu : par extinction de l’émetteur
Sensibilité : sur 2 points (solution étalon et
eau de dilution), ou sur 1 seul point à partir
de la mesure obtenue avec un instrument
de référence
Vérification rapide de la sensibilité :
avec l’étalon sec disponible en accessoire
(réf. 24102-00)
Précision après étalonnage entre 0 et 20 NTU :
0-1 NTU : ±2 % de la mesure ou ±0,015
NTU (la plus grande des deux valeurs).
0-20 NTU : ±2 % de la mesure
min
Page 21
Description et caractéristiques1056 PRÉLIMINAIRE
1.10. VOIES -25 ET -35 : OXYGÈNE DISSOUS
1.10.1. Description
La voie -25 ou -35, associée à une sonde ampérométrique à membrane du type cellule de Clark,
permet la mesure de l’activité ou de la concentration en oxygène :
Oxygène dissous, en ppm (mg/l) ou en % par
rapport à la saturation, dans les eaux naturelles,
les bassins d’épuration… (sondes 499A-DO) ;
Oxygène dissous, en ppm ou en % de satura-
tion, dans les applications en biotechnologie
(sondes stérilisables à la vapeur Hx438 et
Gx438) ou dans la bière et les boissons gazeuses (sonde nettoyable en place Bx438) ;
Oxygène dissous en ppb (µg/l), spécialement
dans les eaux d’alimentation des chaudières à
vapeur (sondes 499A-TrDO) ;
Oxygène gazeux dans un mélange, en % (vol)
ou en vpm (sonde série 4000).
L’ajustement (polarisation, sensibilité nominale,
etc.) pour le type de sonde utilisé est effectué automatiquement par le logiciel, à la première mise
en service.
Un capteur Pt100 ou (sondes stérilisables et
Bx438) CTN 22 kΩ, intégré à la sonde, permet à
l’analyseur 1056 de compenser automatiquement
les variations de perméabilité de la membrane en Teflon
température. Un filtre logiciel sur le signal ampérométrique est ajustable
par l’utilisateur, pour optimiser le lissage des instabilités, en fonction du
temps de réponse acceptable.
L’étalonnage comprend
la détermination du courant résiduel de la sonde,
avec une concentration
en oxygène nulle, et le
calcul de la sensibilité.
Dans le cas des mesures
d’oxygène dissous, cette
seconde phase est réalisée simplement en
exposant la sonde à l’air
ambiant, saturé de vapeur d’eau ; l’analyseur
mesure la pression atmosphérique grâce à un
capteur électronique intégré à la carte d’entrée, et
il calcule la pression
partielle en oxygène,
connaissant la température. Un réglage de salinité permet la prise en
®
avec la
Figure 20. Sonde d’O2 dissous ppm
type 499A-DO, avec câble intégré
compte de la solubilité réelle dans le fluide mesuré.
Il est également possible d’étalonner le système
par comparaison avec une mesure de référence
ou un titrage Winckler effectué au laboratoire, s’il
n’est pas possible de déposer la sonde, ou si le
coefficient de solubilité ne peut pas être estimé
avec suffisamment de précision, dans le cas de
fluides complexes ou très chargés. L’analyseur
1056 contrôle les paramètres de zéro et de sensibilité calculés, et il les rejette et alerte l’utilisateur
s’il apparaît qu’ils sont en dehors des valeurs admissibles.
1.10.2. Caractéristiques
Gamme (entrée signal) : de 0 à 100 µA
Filtre (entrée signal)
programmable, T
défaut : 5 s
Compensation de température
entre 0 et 50 °C, manuelle ou automatique ;
capteurs compatibles : Pt100 (sondes séries
499A et 4000), Pt 1000, et CTN 22 kΩ (sondes
stérilisables Hx438 & Gx448 et nettoyable en
place Bx438)
63% entre 1 et 999 s – par
Unité pour l’affichage local
au choix : ppm, mg/l, ppb, µg/l, %
Sat, % O
2 gaz ou vpm O2 gaz
Résolution de l’affichage local
0,01 ppm ou mg/l ;
0,1 ppb avec une sonde
499A-TrDO, si O
0,1 % Sat
2 < 1,00 ppm ;
Temps de réponse
(analyseur seul)
100 % de la valeur finale en 6 s
Sondes préconisées
O2 dissous, ppm :
499A-DO-54,
499A-DO-54-VP
O2dissous, ppb :
499A-TrDO-54,
499A-TrDO-54-VP
Sondes stérilisables à la
vapeur : Hx438, Gx448
Sonde nettoyable en place
(NEP/CIP) : Bx438
O2 gaz : série 4000
Longueur maximale du câble
entre l’analyseur 1056 et la
sonde d’O
2 : 90 m (consulter
Rosemount Analytical au-delà).
Page 22
1056 PRÉLIMINAIREDescription et caractéristiques
1.11. INFORMATIONS POUR COMMANDER
1.11.1. Codification de l’analyseur 1056
L’analyseur liquide type 1056 s’alimente en 115 V ou 230 V CA (code -01, sélection par commutateur), en
24 V CC (-02) ou entre 85 et 265 V CA (-03), et dispose en standard d’un afficheur LCD 128 x 96 pixels
rétroéclairé, avec des messages dans 7 langues au choix, d’un clavier à membrane de 8 touches, de deux
sorties 0/4-20 mA actives et isolées de la terre, avec (-HT) ou sans (-AN) protocole HART
Profibus
®
DP (code -DP). Il comporte une ou deux voie(s) de mesure, isolées de la terre (et entre elles le
cas échéant), sélectionnée(s) comme indiqué ci-dessous, et matérialisée(s) par une ou deux carte(s)
d’entrée enfichable(s). Le boîtier universel en polycarbonate, étanche IP65, s’installe en standard sur une
découpe 1/2 DIN dans un panneau ; avec un kit réf. 2382000, à spécifier à part, il peut également être fixé
contre un mat 2”, ou en saillie sur une paroi verticale.
Tableau 4. Codification de l’analyseur type 1056
1056ANALYSEUR LIQUIDE à 1 ou 2 VOIE(S) DE MESURE
CODEALIMENTATION
01115 / 230 V ~ 50 / 60 Hz – Sans sorties logiques – Non incendiaire CSA / FM
0224 V cc – Quatre relais de sorties logiques
0385-265 V ~ 50 / 60 Hz – Quatre relais de sorties logiques
CODEVOIE 1
20Conductivité / résistivité (sonde à 2 ou 4 électrodes)
21Conductivité / concentration (sonde toroïdale)
22pH / potentiel d’oxydoréduction / ion sélectif (sonde potentiométrique)
23Débit / Entrée 0/4-20 mA (incompatible avec le code -01 – Uniquement avec -02 ou -03)
24Chlore dissous (libre actif / libre total / total / monochloramine)
25Oxygène dissous
26Ozone dissous
27Turbidité (incompatible avec le code -01 – Uniquement avec -02 ou -03)
®
, ou d’un port
CODEVOIE 2 (sélection obligatoire)
30Conductivité / résistivité (sonde à 2 ou 4 électrodes)
31Conductivité / concentration (sonde toroïdale)
32pH / potentiel d’oxydoréduction / ion sélectif (sonde potentiométrique)
33Débit / Entrée 0/4-20 mA (incompatible avec le code -01 – Uniquement avec -02 ou -03)
34Chlore dissous (libre actif / libre total / total / monochloramine)
35Oxygène dissous
36Ozone dissous
37Turbidité (incompatible avec le code -01 – Uniquement avec -02 ou -03)
38Aucune (instrument à une seule voie de mesure)
CODECOMMUNICATION
AN2 sorties analogiques 0/4-20 mA, actives et isolées de la terre
DP
HT
Communication numérique Profibus
2 sorties analogiques 0/4-20 mA, actives et isolées de la terre, avec protocole HART
®
DP
1056 – 01 – 20 – 32 – AN EXEMPLE
1.11.2. Accessoires pour l’installation
Tableau 5. Accessoires pour l’installation de l’analyseur type 1056
RÉFÉRENCEDESCRIPTION
9240048-00Plaque repère en acier inoxydable – préciser l’inscription à graver
23554-00Jeu de 5 presse-étoupes PG 13,5 avec joints et écrous
23820-00Kit pour montage sur tube 2” ou sur paroi (platine, étriers & boulonnerie)
®
Page 23
Installation1056 PRÉLIMINAIRE
mm
sauf précision contraire
155
155
VUE DE FACE
130
28
JOINT PLAT
(FOURNI)
PATTES DE
FIXATION
AVEC VIS
(4, FOURNIES)
127
76
1
41
6 ORIFICES
LISSES Ø 23
VUE DE DESSOUS
152
PANNEAU EXISTANT
ÉPAISSEUR MAXI 9,5 mm
1
DÉCOUPE DANS
LE PANNEAU
VUE DE CÔTÉ
6 ORIFICES D’ENTRÉE DE CÂBLES
POUR RACCORDS DE TUBE OU
PRESSE-ÉTOUPES 1/2” OU PG 13,5.
D’ORIGINE, 4 DES 6 ORIFICES SONT
OBTURÉS AVEC DES BOUCHONS.
138,5 ±0,5
138,5
±0,5
Page 24
R≤1,5
RAYON DE
COURBURE MAXI
(AUX 4 COINS)
Figure 21. Dimensions et installation sur une découpe standard 1/2 DIN
Nota : la face avant est montée sur une charnière horizontale sur le bas du boîtier ;
elle bascule pour donner accès aux borniers de raccordement.
1056 PRÉLIMINAIREInstallation
Chapitre 2. INSTALLATION
2.1. Déballage et inspection...........................................25
2.3.5. Cartes d’entrée de signaux ..............................................33
2.1. DÉBALLAGE ET INSPECTION
Contrôlez soigneusement l’emballage dans lequel
le matériel vous est livré, en présence du transporteur, et faites les réserves nécessaires en cas
de dégradations manifestes.
Procédez à l’inventaire du matériel reçu, en vous
basant sur le bordereau de livraison. L’analyseur
1056 est toujours fourni avec un jeu d’attaches
permettant de l’encastrer dans une découpe standard 1/2 DIN, dans un panneau d’épaisseur maximale 9,5 mm (figure 21, page 24). Si un montage
en saillie contre une paroi verticale (figure 22,
page 26) ou sur un mat 2” (figure 23, page 27) est
prévu, un jeu d’accessoires (platine, étriers et
boulonnerie), réf. 23820-00, devrait avoir été spécifié ; il est généralement emballé séparément.
Si vous constatez qu’il manque des éléments, ou
en cas de non-conformité ou d’erreur, informez-en
au plus tôt Rosemount Analytical ou son représentant local.
Par ailleurs, il est suggéré de noter le n° de série
de l’analyseur, son repère procédé, ainsi que les
références de commande à la 4
verture de ce manuel. Ces informations seront
précieuses lors des contacts avec le SAV.
Conservez (au moins jusqu’à la mise en service)
l’emballage, pour le cas où il serait nécessaire de
procéder à une réexpédition.
ème
page de cou-
(chapitre 1. ), ainsi que les documents relatifs aux
sondes utilisées, pour connaître les distances à ne
pas dépasser.
En outre, prenez en compte les recommandations
suivantes :
L’analyseur 1056 peut être installé en extérieur ;
néanmoins, la température ambiante doit rester
comprise entre 0 et 55 °C (ou entre 0 et 50 °C
dans la cas d’une mesure de turbidité), et
l’humidité relative ne doit pas excéder 95 %
(et les risques de condensation doivent toujours
être exclus). Par ailleurs, il faut éviter l’exposition
directe aux rayons du soleil ou à des sources
de chaleur intense.
L’analyseur 1056 est étanche IP65 ; néanmoins,
il est conseillé de prévoir un auvent de protection contre les intempéries, pour faciliter les
opérations d’entretien. Par contre il n’est pas
nécessaire de prévoir d’éclairage direct,
l’afficheur à cristaux liquides étant rétroéclairé.
Ne placez pas le boîtier à proximité d’équipe-
ments qui génèrent beaucoup de vibrations
(moteurs, compresseurs, …) ou des flux
intenses de parasites électromagnétiques
(câbles haute tension, transformateurs, variateurs de vitesse…).
Prévoyez un accès commode et sécurisé, à
hauteur d’homme, pour la maintenance.
Le câblage et l’accès aux cartes électroniques
s’effectuent par l’avant du boîtier.
2.2. INSTALLATION MÉCANIQUE
2.2.1. Choix de l’emplacement
L’analyseur 1056 doit a priori être implanté aussi
près qu’il est possible de la (ou des) sonde(s) de
mesure. Consultez les caractéristiques techniques
2.2.2. Montage du boîtier
Installez le boîtier de l’analyseur comme indiqué :
En figure 21 (page 24) pour l’encastrer dans
sur un panneau – de 9,5 mm d’épaisseur au
Suite en page 29
Page 25
Installation1056 PRÉLIMINAIRE
PAROI
EXISTANTE
165
188
155
155
102
VUE DE FACE
VIS DE FIXATION
DU PANNEAU
AVANT (4)
33
VUE DE CÔTÉ
131
3
4 VIS, HORS
FOURNITURE
79
81
46
71
VUE DE DESSOUS
PANNEAU AVANT
BASCULANT
1
6 ORIFICES
LISSES Ø 23
2
PLATINE AVEC
4 VIS DE FIXATION
Ø 9,5
4 TROUS
mm
sauf précision contraire
6 ORIFICES D’ENTRÉE DE CÂBLES
1
POUR RACCORDS DE TUBE OU
PRESSE-ÉTOUPES 1/2” OU PG 13,5.
D’ORIGINE, 4 DES 6 ORIFICES SONT
OBTURÉS AVEC DES BOUCHONS.
LA PLATINE ET LES VIS DE
2
FIXATION DU BOÎTIER 1056
SONT INCLUSES DANS LE KIT
DE MONTAGE SUR TUBE 2”
OU SUR PAROI (RÉF. 23820-00).
LA PLATINE PEUT ÊTRE
TOURNÉE DE ±90° PAR RAPPORT
AU BOÎTIER 1056.
LES VIS DE FIXATION DU BOÎTIER
3
1056 SUR LA PLATINE SONT
FOURNIES UNIQUEMENT AVEC
LE KIT DE MONTAGE RÉF. 23820-00.
Page 26
Figure 22. Dimensions et installation en saillie avec le kit réf. 2382000
Nota : la face avant est montée sur une charnière horizontale sur le bas du boîtier ;
elle bascule pour donner accès aux borniers de raccordement.
1056 PRÉLIMINAIREInstallation
188
155
155
102
VUE DE FACE
VUE DE CÔTÉ
VIS DE FIXATION
DU PANNEAU
AVANT (4)
231
131
2
TUBE 2”,
HORS FOURNITURE
33
3
165
109
81
46
VUE DE DESSOUS
71
1
PANNEAU AVANT
BASCULANT
2
3
1
6 ORIFICES
LISSES Ø 23
PLATINE AVEC
4 VIS DE FIXATION
2
ÉTRIERS POUR TUBE 2” (2),
ÉCROUS ET RONDELLES
6 ORIFICES D’ENTRÉE DE CÂBLES
POUR RACCORDS DE TUBE OU
PRESSE-ÉTOUPES 1/2” OU PG 13,5.
D’ORIGINE, 4 DES 6 ORIFICES SONT
OBTURÉS AVEC DES BOUCHONS.
REPRÉSENTÉ : MONTAGE SUR
UN TUBE VERTICAL. POUR LE
MONTAGE SUR UN TUBE
HORIZONTAL, TOURNER LA
PLATINE DE ±90° PAR RAPPORT
AU BOÎTIER 1056.
LES VIS DE FIXATION DU BOÎTIER
1056 SUR LA PLATINE SONT
FOURNIES UNIQUEMENT AVEC
LE KIT DE MONTAGE RÉF. 23820-00.
KIT DE MONTAGE SUR
TUBE 2” OU SUR
PAROI (RÉF. 23820-00)
mm
sauf précision contraire
Figure 23. Dimensions et installation sur un tube 2” avec le kit réf. 2382000
Nota : la face avant est montée sur une charnière horizontale sur le bas du boîtier ;
elle bascule pour donner accès aux borniers de raccordement.