Siemens XCT-8 Operating Instructions Manual

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Ultrasonic Transducers
XCT-8
Operating Instructions 03/2010
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Safety Guidelines: Warning notices must be observed to ensure personal safety as well as that of others, and to protect the product and the connected equipment. These warning notices are accompanied by a clarification of the level of caution to be observed.
Qualified Personnel: This device/system may only be set up and operated in conjunction with this manual. Qualified personnel are only authorized to install and operate this equipment in accordance with established safety practices and standards.
Unit Repair and Excluded Liability:
The user is responsible for all changes and repairs made to the device by the user or the user’s
agent.
All new components are to be provided by Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
Restrict repair to faulty components only.
Do not reuse faulty components.
Warning: Cardboard shipping package provides limited humidity and moisture protection. This product
can only function properly and safely if it is correctly transported, stored, installed, set up, operated, and maintained. This product is intended for use in industrial areas. Operation of this equipment in a residential area may cause interference to several frequency based communications.
Note: Always use product in accordance with specifications.
Copyright Siemens Milltronics Process
Disclaimer of Liability
Instruments Inc. 2010. All Rights Reserved
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While we have verified the contents of this manual for agreement with the instrumentation described, variations remain possible. Thus we cannot guarantee full agreement. The contents of this manual are regularly reviewed and corrections are included in subsequent editions. Please check the website shown below for the latest manual revisions. We welcome all suggestions for improvement.
Technical data subject to change.
MILLTRONICS®is a registered trademark of Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
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© Siemens Milltronics Process Instruments Inc. 2010
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Introduction
This product is intended for use in industrial areas. Operation of this equipment in a residential area may cause interference to several frequency based communications.
The Echomax XCT-8 transducer operates in association with Siemens Milltronics ultrasonic
level monitoring products. The transducer converts electrical pulses
provided by the transceiver to ultrasonic pulses used for measurement and converts the ultrasonic echoes back into an electrical signal. The signal is interpreted by the Siemens Milltronics transceiver using the patented Sonic Intelligence® algorithms developed by Siemens Milltronics. The ultrasonic pulse reduces in power by – 3 dB in a 12° cone from the transducer face. Keep objects out of this cone path to reduce the chance of false echoes being recorded.
English
transducer
transducer face
– 3 dB boundary
The XCT-8 transducer incorporates an integral temperature sensor that reports the ambient
temperature to the transceiver. The connection is transparent because the ultrasonic and temperature components of the transducer use the same leads. This ensures that the Siemens Milltronics transceiver can automatically compensate and adjust the speed of sound constant for varying temperatures.
The PTFE face allows it to be used in the food industry in intense clean-in-place applications.
Transceivers
The XCT-8 Sanitary transducer is compatible with the following:
MiniRanger Plus
MultiRanger 100/200
•HydroRanger 200
SITRANS LU 01
SITRANS LU 02
SITRANS LU 10
•AiRanger SPL
•AiRanger DPL
•AiRanger XPL
axis of transmission perpendicular to transducer face
7ML19985HX62 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-1
Page 4
General Guidelines
WARNING: Materials of construction are chosen based on their
chemical compatibility (or inertness) for general purposes. For exposure to specific environments, check with chemical compatibility charts
English
before installing.
Note: PVDF and PTFE are resistant to attack from most chemicals under the
described operating conditions. However, for exposure to specific environments, check with chemical compatibility charts before installing the XCT-8 Transducer in your application.
Maintenance
The XCT-8 requires no special maintenance or cleaning.
Unit Repair and Excluded Liability
All changes and repairs must be done by qualified personnel and applicable safety regulations must be followed. Please note the following:
The user is responsible for all changes and repairs made to the device by the user or by the user’s agent.
All new components to be provided by Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
Restrict repair to faulty components only.
Do not re-use faulty components.
Page EN-2 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX62
Page 5
Specifications
Measurement Range
• 0.6 m (2 ft) to 8.0 m (26 ft). Dependent on application conditions.
Temperature Range
• – 40 to 125 °C (–40 to 260 °F) at 0.6 m (2 ft)
Beam Angle
•12°
Frequency
•44 kHz
Environmental
• Location: indoor / outdoor
• Ambient temperature: – 40 to 125 °C (–40 to 260 °F)
• Altitude 2000 m maximum
• Pollution degree 4
English
Pressure
• 200 kPa (29 psi)
Temperature Sensor
•Internal
Enclosure
• PVDF with PTFE transducer face
• PTFE flange / ferrule
Mounting
• Base: 4” sanitary fitting clamp
• Conduit: 1” NPT thread or 1” BSP
Cable
• 2-wire twisted pair / braided and foil shielded, 0.55 mm2 (20 AWG), PVC jacket
• Maximum cable run: 365 m (1200 ft)
Approvals
•CE •CSA
7ML19985HX62 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-3
US/C
•C-TICK
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Outline and Dimensions
English
1” BSP
or
1” NPT
122 mm
(4.8”)
119 mm
(4.68”)
Ferrule Considerations
The primary customer requirement is a 4" sanitary ferrule welded to a short standpipe on the top of the tank. The inner standpipe wall and ends must be smooth and free of burrs, ridges, or seams, and applicable regulations.
The standpipe extension between the mating ferrule and the tank top cannot be longer than the blanking distance as determined by the Siemens Milltronics transceiver. The blanking distance is the minimum possible measurement range listed in
Specifications
the
must comply with all
on page 3.
radiating PTFE face
XCT-8 transducer
sanitary clamp
standpipe topped with 4 ferrule
Do not over tighten the mounting. Hand tightening of the mounting hardware is sufficient.
Page EN-4 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX62
blanking distance
Page 7
Mounting
Mount the transducer so that it is above the maximum material level by more than the blanking value to ensure that accurate results are achieved. Refer to the associated transceiver manual for information on setting the blanking value.
The transducer must be mounted so that the axis of transmission is perpendicular to the measured surface to get the most reliable signal. See for an example.
Always use an isolation gasket (customer supplied) when mounting the XCT-8. This gasket reduces ultrasonic energy coupling to the mounting hardware.
Transducer must be mounted on a 4” ferrule. Do not mount by conduit threads.
After applying the sanitary clamp, adjust the clamp as required to seal the transducer to the vessel ferrule. Do not over tighten the mounting. Hand tightening of the mounting hardware is sufficient.
Transducer Placement
XCT - 8 transducer
isolating gasket (customer supplied)
sanitary clamp
4” sanitary ferrule
on page 7
English
sanitary clamp – Siemens Milltronics 7ML1830-1BR May be substituted with a clamp meeting these specifications:
4” single hinge, sanitary clamp
4.820” interior diameter
•300 psi rated
sanitary ferrule – customer supplied
Refer to the associated transceiver manual for details on blanking, standpipe length, and wiring.
7ML19985HX62 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-5
Page 8
Interconnection
Notes:
Installation shall only be performed by qualified personnel and in accordance
English
Cable Extension
with local governing regulations.
Do not route cable openly. Run cable separately in a grounded metal conduit to protect it from ambient electrical noise.
Use the supplied shielded, 3-wire cable to connect the transducer to the Siemens Milltronics transceiver. Supplied cable lengths are 1 m (3 ft).
Seal all thread connections to prevent the ingress of moisture.
Do not run cable near high voltage or current runs, contacts, or SCR control drives.
The terminal blocks on the transceiver are described in the transceiver manual.
Applies to the MiniRanger Plus and SITRANS LU/AiRanger series of transceivers. Connect the supplied cable to a junction box and use RG–62 A/U coaxial cable from there to the transceiver. This setup is effective for combined runs up to 365 m (1200 ft).
Siemens Milltronics transceiver
junction box
Twisted Pair Extension
Applies to the MultiRanger 100/200 transceiver. Extend the cable using 18 AWG shielded / twisted pair.
black
white
Page EN-6 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX62
drain / shield
junction box
Page 9
Application
A
Transducer Placement
Locations (See diagram below for reference)
A: Primary location
The preferred location and to be used when possible. The center of the tank generally gives the most reliable readings as there are fewer obstructions, minimizing false echoes.
B: Alternate location
The alternate location and used if the centre of the tank is already in use or if the tank roof cannot hold the transducer safely.
C: Poor location
The avoided location. The echoes will reflect away from the transducer face.
English
maintain full fluid level for full or offset calibration. Do not allow
.
material to enter the blanking zone.
B
C
beam angle
span: distance between Empty and Full levels in measurement process.
empty level for B location. Below this level the echo reflects away from the transducer.
may require target to obtain empty reading.
7ML19985HX62 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-7
run
tank manufacturer’s empty level.
discharge
Page 10
Placement Notes
Please refer to the tank diagram on the previous page to locate the reference numbers cited below.
1. Beam should not detect bin bottom.
English
If this occurs use range extension parameters (on transceivers where available) to omit false echoes. The XCT- 8 transducer operates with a beam angle of 12° and has a rise to run ratio of approximately 10:1. This means that for every 1m (3.3 ft.) of tank height you must allow for 0.1m (0.3 ft.) of material surface to reflect the ultrasonic pulses. In most tanks the transducer should be centered as much as possible (without interference from inlet) for optimum reading range.
2. Sound beam must be perpendicular to liquid surface.
When mounting the standpipe and ferrule you must ensure that the transducer face is parallel with the liquid surface.
3. Echo has missed an improperly leveled transducer.
Similar to Note 2, ensure that the standpipe and ferrule are mounted so that the transducer is face level with the measured liquid.
4. Calibrate under normal conditions.
When performing an empty or full calibration, the tank must contain its normal vapour and be at its normal temperature.
Notes:
The transducer is to be used only in the manner outlined in this instruction manual.
This transducer is recommended for use with liquids only.
Process Temperature Variations
The PTFE facing is constructed to allow for intense "clean-in-place" applications. When installing the XCT-8 transducer into a system that uses a high temperature "clean-in­place" process you must account for temperature variations in the transducer.
The temperature sensor’s time constant is 45 minutes. This means that it takes 45 minutes to change 63.2% of the temperature difference between the transducer and ambient. Consult your engineering handbook for details on temperature constants.
Page EN-8 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX62
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Einleitung
Dieses Produkt ist vorgesehen zum Gebrauch in Industrieumgebun­gen. Bei Verwendung in Wohngebieten kann es zu Störungen von verschiedenen Funkanwendungen kommen.
Die Ultraschallsensoren Baureihe Echomax XCT-8 werden zusammen mit Siemens Milltronics Ultra-
schall-Füllstandmessumformern betrieben. Der Sensor wandelt die elektrische Energie des
Sendeimpulses vom Messumformer in akustische Energie um. Die akustische Energie des Echos wird dann wieder in elektrische Energie für den Mess­umformer zurückgewandelt. Zur Auswertung des Signals verwendet der Siemens Milltronics Mess­umformer die von Siemens Milltronics entwickelte, patentierte Sonic Intelligence®. Die Leistung des Ultraschallimpulses nimmt am 12° Schallkegel von der Sendefläche um –3 dB ab. Innerhalb dieses Kegels dürfen sich keine Gegenstände befinden, die als Störechos ausgewertet werden könnten.
Ultraschall­sensor
Deutsch
Sensor-
sendefläche
-3db Grenz­linie
Die XCT-8 Sensoren sind mit einem integrierten Temperaturfühler ausgestattet. Dieser meldet dem
Messumformer die Temperatur am Ultraschallsen­sor. Der Anschluss ist eindeutig, sowohl Ultraschall­als auch Temperaturkomponenten des Sensors ver­wenden dieselben Adern in der Leitung. Dies ermöglicht dem Siemens Milltronics Messumfor­mer eine automatische Kompensation der Schallgeschwindigkeitskonstante bei Tempera­turschwankungen.
Die Sensorsendefläche aus PTFE ermöglicht den Einsatz des Sensors in Applikationen mit Reinigungszyklen der Lebensmittelindustrie.
Übertragungs­achse, senk­recht zur Sensorsende­fläche
Messumformer
Die XCT-8 Sanitärsensoren sind mit folgenden Messumformern kompatibel:
MiniRanger Plus
MultiRanger 100/200
•HydroRanger 200
SITRANS LU 01
SITRANS LU 02
SITRANS LU 10
•AiRanger SPL
•AiRanger DPL
•AiRanger XPL
7ML19985HX62 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG Seite DE-1
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Allgemeine Richtlinien
WARNUNG: Die Werkstoffe werden entsprechend ihrer chemischen
Beständigkeit (oder Trägheit) für allgemeine Zwecke gewählt. Bei Einsatz in besonderen Umgebungen prüfen Sie vor Installation die chemische Beständigkeit anhand einschlägiger Tabellen.
Hinweis: PVDF und PTFE sind unter den beschriebenen Einsatzbedingungen
gegen die meisten Chemikalien beständig. Vor der Installation des XCT-8 Sensors sollten Sie jedoch, bei Einsatz in besonderen Umgebungen, zunächst die chemische Beständigkeit anhand einschlägiger Tabellen prüfen.
Wartung
Deutsch
Der XCT-8 erfordert keine besondere Wartung oder Reinigung.
Gerätereparatur und Haftungsausschluss
Alle Änderungen und Reparaturen müssen von qualifiziertem Personal unter Beachtung der jeweiligen Sicherheitsbestimmungen vorgenommen werden. Bitte beachten Sie:
Der Anwender ist für alle vom Anwender oder seinem Bevollmächtigten durchgeführten Änderungen und Reparaturen am Gerät verantwortlich.
Alle neuen Bauteile sind von Siemens Milltronics Process Instruments Inc. bereit zu stellen.
Reparieren Sie lediglich defekte Bauteile.
Defekte Bauteile dürfen nicht wiederverwendet werden.
Seite DE-2 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX62
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Technische Daten
Messbereich
• 0,6 m (2 ft) bis 8,0 m (26 ft). Applikationsabhängig.
Temperaturbereich
• – 40 bis 125 °C (–40 bis 260 °F) bei 0,6 m (2 ft)
Schallkegel
•12°
Frequenz
•44 KHz
Umgebungsbedingungen
• Montage: innen / im Freien
• Umgebungstemperatur: –40 bis 125 °C (–40 bis 260 °F)
• Höhe max. 2000 m
• Verschmutzungsgrad 4
Deutsch
Druck
• 200 kPa (29 psi)
Temperaturfühler
• Integriert
Gehäuse
• PVDF mit Sensorsendefläche aus PTFE
• PTFE Flansch / Gegenflansch
Montage
• Sockel: 4" Clamp-Anschluss
• Leitung: 1" NPT Gewinde oder 1" BSP
Kabel
• 2-adrig verdrilltes Paar/Litze, geschirmt, 0,55 mm2 (20 AWG) PVC-Mantel
• Max. Kabellänge: 365 m (1200 ft)
Zulassungen
•CE •CSA
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•C-TICK
US/C
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Maßbilder
Deutsch
1” BSP
oder
1” NPT
122 mm
(4,8”)
Gegenflansch
Kundenanforderung ist ein 4" Sanitär­Gegenflansch, der an ein kurzes Standrohr oben auf dem Behälter angeschweißt wird. Die Innenseite des Standrohrs muss glatt sein (ohne Schweiß-, Gussnähte oder sonstige Verstrebungen) und allen gültigen Richtlinien entsprechen.
Die Höhe des Standrohrs vom Gegenflansch bis zur Behälterdecke darf die im Siemens Milltronics Mes­sumformer bestimmte Nahbereichs­ausblendung nicht überschreiten. Die Nahbereichsausblendung entspricht dem minimalen Abstand zum zu mes­senden Material; siehe
auf Seite 3.
Daten
Bei der Montage (mit Conduit) nicht zu stark anziehen. Handfest ist aus­reichend.
Technische
119 mm
(4,68”)
Sensorsendefläche
aus PTFE
XCT-8 Sensor
Sanitär­Clamp
Standrohr mit 4" Gegen­flansch
Ausblendungs­abstand
Seite DE-4 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX62
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Montage
Um präzise Messwerte zu erhalten, beachten Sie bei der Sensormontage einen Mindest­abstand zum maximalen Materialfüllstand entsprechend der Nahbereichsausblendung. Angaben zur Einstellung der Ausblendung finden Sie in der zugehörigen Betriebsanleitung des Messumformers.
Für eine maximale Signalzuverlässigkeit ist der Sensor so anzubringen, dass die Übertra­gungsachse senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche steht. Ein Beispiel finden Sie unter
des Sensors
Für die Montage des XCT-8 ist immer eine Isolierdichtung (vom Kunden geliefert) zu verwenden. Diese Dichtung stellt eine optimale Anpassung des Sensors an den Montageflansch sicher und gewährleistet genaue Messergeb­nisse.
Die Sensormontage muss auf einem 4" Gegenflansch erfolgen. Der Sensor darf nicht über Ein­schraubgewinde montiert werden.
auf Seite 8.
XCT-8 Sensor
Isolierdichtung (kundenseitig)
Sanitär-Clamp
Einbau
Deutsch
Bringen Sie den Sanitär-Clamp an und stellen Sie ihn nach Bedarf ein, bis der Sensor hermetisch dicht am Gegenflansch befestigt ist. Bei der Montage nicht zu stark anziehen. Handfest ist ausreichend.
Sanitär-Clamp – Siemens Milltronics 7ML1830-1BR Kann durch ein Clamp mit folgenden Eigenschaften ersetzt werden:
4" Sanitär-Clamp mit Einzelscharnier
Innendurchmesser 4,820”
Nenndruck 300 psi
Sanitär-Gegenflansch – kundenseitig
Genaue Angaben zu Ausblendung, Standrohrlänge und Anschluss finden Sie in der Betriebsanleitung des verwendeten Messumformers.
Sanitär-Gegen­flansch 4”
7ML19985HX62 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG Seite DE-5
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Anschluss
Hinweise:
Die Installation darf nur durch qualifiziertes Personal und unter Beachtung der örtlichen, gesetzlichen Bestimmungen durchgeführt werden.
Die Kabel sollten nicht offen verlegt werden. Zur optimalen Störsicherheit sind die Kabel getrennt in einem geerdeten Metallrohr zu verlegen.
Zum Anschluss des Sensors an den Siemens Milltronics Messumformer verwenden Sie das mitgelieferte, geschirmte 3-adrige Kabel. Das Kabel wird in einer Länge von 1 m (3 ft) geliefert.
Alle Gewindeanschlüsse sind so abzudichten, dass das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert wird.
Vermeiden Sie eine Leitungsführung in der Nähe von Hochspannungs-, Motorleitungen, Schaltschützen oder Frequenzumrichtern (SCR Steuerantriebe).
Deutsch
Kabelverlängerung
Eine Beschreibung der Klemmblöcke des Messumformers finden Sie in der Betriebsanleitung des Messumformers.
Bezieht sich auf die Messumformer der Baureihe MiniRanger Plus und SITRANS LU/AiRan­ger. Schließen Sie das mitgelieferte Kabel an einen Anschlusskasten an und verwenden Sie von da ab ein RG-62 A/U Koaxialkabel bis zum Messumformer. Diese Anordnung gilt für eine Gesamtlänge von 365 m (1200 ft).
Siemens Milltronics Messumformer
Anschlusskasten
Seite DE-6 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX62
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Verlängerung mit verdrillter Leitung
Bezieht sich auf den Messumformer MultiRanger 100/200. Kabelverlängerung unter Ver­wendung von geschirmtem Kabel mit verdrilltem Aderpaar, 18 AWG.
Anschlusskasten
schwarz
weiß
Schirm
Anschlusskasten
Deutsch
7ML19985HX62 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG Seite DE-7
Page 18
Applikation
A
Einbau des Sensors
Einbaustellen (Siehe Zeichnung unten)
A. Bevorzugte Einbaustelle
Der Sensor sollte nach Möglichkeit an dieser Stelle montiert werden. Die Behältermitte ergibt die zuverlässigsten Messwerte, da weniger Einbauten vorhanden sind, durch die Störechos entstehen könnten.
B: Ausweichlösung
Diese Einbaustelle ist geeignet, wenn die Behältermitte nicht frei ist oder die Tankdecke zu
Deutsch
schwach ist, um den Sensor sicher zu montieren.
C: Schlechte Einbaustelle
Vermeiden Sie diese Einbaustelle, da die Echos verspiegelt werden.
Für eine Voll- oder Nullpunktkalibrie­rung den Füllstand auf 100% halten.
.
Das Material darf nicht in den Aus­blendungsbereich gelangen.
B
C
Schallkegel
Messbereich: Abstand zwischen Min. und Max. Füllstand im Prozess.
Nullpunkt für die Aus­weichlösung B. Unterhalb dieses Füll­stands kann sich das Echo vom Sensor ver­spiegeln.
Reflektorplatte kann notwendig sein, um Nullpunkt stabil zu halten.
Seite DE-8 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX62
Radius
Nullpunkt des Behälters laut Herstellerangabe.
Austrag
Page 19
Anmerkungen zu den Einbaustellen
Die Nummern im Folgenden beziehen sich auf die Zeichnung der vorigen Seite.
1. Der Behälterboden sollte nach Möglichkeit nicht erfasst werden.
Falls der Behälterboden erfasst wird, sind die Störechos mittels der Parameter zur Endbereichserweiterung (bei Messumformern mit entsprechender Funktion) auszublenden. Der Schallkegel des XCT-8 Sensors beträgt 12°, mit einem Verhältnis Anstieg:Radius von ca. 10:1. Das bedeutet, dass für 1 m (3,3 ft) Behälterhöhe mit einer Materialoberfläche von 0,1 m (0,3 ft) für die Reflexion der Ultraschallimpulse gerechnet werden muss. In den meisten Tanks wird der optimale Messwert durch eine mittige Montage (ohne Störung durch die Befüllung) erreicht.
2. Die Schallkeule muss senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel sein.
Bei einer Montage mit Standrohr und Gegenflansch muss darauf geachtet werden, dass die Sensorsendefläche parallel zur Flüssigkeitsoberfläche steht.
3. Echoverspiegelung aufgrund eines falschen Sensoreinbaus.
Wie unter Punkt 2 muss auch hier darauf geachtet werden, dass die Sensorsendefläche parallel zur Flüssigkeitsoberfläche ist.
4. Kalibrierung unter normalen Betriebsbedingungen.
Bei einer Kalibrierung des Null- oder Vollpunkts muss der Behälter unter normalen Bedingungen (Dampf, Temperatur, ...) betrieben werden.
Hinweise:
Der Sensor darf nur gemäß den Anweisungen in dieser Betriebsanleitung verwendet werden.
Dieser Ultraschallsensor sollte nur zur Messung von Flüssigkeiten eingesetzt werden.
Temperaturschwankungen im Prozess
Deutsch
Die Sensorsendefläche aus PTFE ist für den Einsatz in Applikationen mit Reinigungszyklen geeignet. Wird der XCT-8 Sensor in einem System mit Reinigungsprozess bei Hochtempera­turen eingesetzt, so müssen die Temperaturschwankungen im Sensor berücksichtigt wer­den.
Die Zeitkonstante des Temperaturfühlers beträgt 45 Minuten. Demnach dauert es 45 Minu­ten, bis 63,2% der Temperaturdifferenz zwischen Sensor und Umgebung kompensiert wer­den. Angaben zu Temperaturkonstanten finden Sie in Ihrem Handbuch der Verfahrenstechnik.
7ML19985HX62 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG Seite DE-9
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Deutsch
Seite DE-10 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX62
Page 21
Introducción
Este aparato se ha diseñado para el uso en ámbito industrial. El uso de este aparato en instalaciones residenciales puede causar interferencias a las comunicaciones por radio.
El transductor ultrasónico Echomax XCT-8 se utiliza con los transmisores de nivel Siemens
Milltronics. El sensor convierte la energía eléctrica de la
pulsación emitida por el transmisor en energía acústica, y convierte la energía acústica del eco de retorno en energía eléctrica. El transmisor­receptor Siemens Milltronics interpreta esta señal mediante los algoritmos patentados Sonic
TM
Intelligence acústica se reduce (– 3 dB) en un cono de 12° de la superficie emisora del sensor. Mantener este cono de emisión libre de obstrucciones para limitar el registro de falsos ecos.
de Siemens Milltronics. La potencia
sensor ultrasónico
superficie emisora (cara)
límite -3dB
El sensor XCT-8 incorpora un sensor de temperatura que informa al transmisor de la
temperatura ambiente. Se trata de una conexión transparente ya que los componentes relacionados con el ultrasonido y con la variable temperatura utilizan los mismos conductores. Ello garantiza asimismo la compensación y el ajuste automático de la velocidad del sonido con el transmisor Siemens Milltronics cuando se presentan variaciones de temperatura.
El sensor dispone de una superficie emisora de PTFE para aplicaciones con alimentos y ciclos intensivos de limpieza.
eje de transmisión, irradiado axialmente de la cara del sensor
Transmisores
El sensor sanitario XCT-8 es funcionalmente compatible con:
MiniRanger Plus
MultiRanger 100/200
•HydroRanger 200
SITRANS LU 01
SITRANS LU 02
SITRANS LU 10
•AiRanger SPL
•AiRanger DPL
•AiRanger XPL
Español
7ML19985HX62 Sensor sanitario XCT-8– INSTRUCCIONES DE SERVICIO Página ES-1
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Indicaciones generales
ADVERTENCIA: Los materiales de construcción son seleccionados en
base a su compatibilidad química (o inertidad) para usos generales. Antes de instalar los sensores en ambientes específicos recomendamos consulte las tablas de compatibilidad química.
Nota: Los materiales PVDF y PTFE son inmunes a la mayoría de substancias
químicas, en condiciones nominales de funcionamiento. Antes de instalar el sensor XCT-8 en ambientes específicos recomendamos consulte las tablas de compatibilidad química.
Mantenimiento
El sensor XCT-8 no necesita mantenimiento o limpieza.
Reparaciones y límite de responsabilidad
Sólo el personal calificado está autorizado a intervenir en este equipo. Las modificaciones y reparaciones deberán efectuarse respetando los códigos de práctica aplicables. Nota importante:
Español
El usuario es el único responsable de las modificaciones y reparaciones en el dispositivo efectuadas por él mismo o por su agente.
Recomendamos utilizar sólo recambios originales Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
Reparar sólo los componentes defectuosos.
No reutilizar los componentes defectuosos.
Página ES-2 Sensor sanitario XCT-8– INSTRUCCIONES DE SERVICIO 7ML19985HX62
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Especificaciones técnicas
Rango de medida
• 0,6 m (2 ft) - 8,0 m (26 ft), según la aplicación.
Rango de temperatura
• – 40 a 125 °C (–40 a 260 °F) a 0,6 m (2 ft)
Ángulo de haz
•12°
Frecuencia
•44 KHz
Condiciones ambientales
• Ubicación: montaje interior/a prueba de intemperie
• Temperatura ambiente: – 40 a 125 °C (–40 a 260 °F)
• Máxima altitud 2000 m
• Grado de contaminación 4
Presión
Español
• 200 kPa (29 psi)
Sensor de temperatura
• Incorporado
Caja
• PVDF con superficie emisora de PTFE
• Brida/férula PTFE
Montaje
• Base: abrazadera sanitaria 4”
• Conducto: rosca 1” NPT o 1” BSP
Cable
• 2 conductores trenzado apantallado con blindaje, 0.55 mm2 (20 AWG), cubierta de PVC
• Máxima separación: 365 m (1200 ft)
Certificaciones
•CE •CSA
7ML19985HX62 Sensor sanitario XCT-8– INSTRUCCIONES DE SERVICIO Página ES-3
NRTL/C
•C-TICK
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Esquema de dimensiones
1" BSP
o bien
1" NPT
122 mm
(4,8”)
Español
Férula
119 mm
(4,68")
Muchos usuarios solicitan una férula sanitaria de 4", soldada en un tubo vertical corto, en la parte superior del depósito. Es imprescindible comprobar la ausencia de costuras y puntos de soldeo en la superficie interior del tubo vertical. La instalación deberá cumplir con los requisitos aplicables.
La instalación no deberá tener una extensión (férula/parte superior del depósito) superior a la zona muerta definida por el transmisor-receptor Siemens Milltronics. La zona muerta corresponde al rango de medida mínimo indicado en las
Especificaciones
, página 3.
superficie emisora de
PTFE
sensor XCT-8
abrazadera sanitaria
tubo vertical férula 4”
zona muerta
No apretar excesivamente durante el montaje. Apretar el material manualmente.
Página ES-4 Sensor sanitario XCT-8– INSTRUCCIONES DE SERVICIO 7ML19985HX62
Page 25
Montaje
Para máxima fiabilidad instalar el sensor a una distancia por lo menos equivalente a la zona muerta, por encima del nivel más alto de material. El usuario encontrará más información sobre el ajuste de la zona muerta en el manual de instrucciones del transmisor de nivel.
Para maximizar la fiabilidad de las señales, instalar el sensor para que el eje de transmisión sea perpendicular a la superficie del material. Ver la sección
sensor
, página 7.
Es imprescindible montar el XCT-8 con una junta de estanqueidad (proporcionada por el cliente). Esta junta permite optimizar el montaje y la transmisión de la energía ultrasónica.
Instalar el sensor ultrasónico en una ferula de 4”. No instalar el sensor por medio de las roscas.
sensor XCT-8
Colocación del
junta de estanqueidad (proporcionada por el cliente)
Una vez colocada la abrazadera sanitaria, efectuar los ajustes necesarios para garantizar el sello sensor/férula (depósito). No apretar excesivamente durante el montaje. Apretar el material manualmente.
Abrazadera sanitaria – Siemens Milltronics 7ML1830-1BR Se puede sustituir por una abrazadera que cumpla con las siguientes especificaciones:
abrazadera sanitaria 4” de articulación sencilla
diámetro interior 4,820”
•300 psi
Férula sanitaria – proporcionada por el cliente
Para más detalles sobre la zona muerta, la longitud del tubo vertical y el cableado ver el manual de operación del transmisor.
abrazadera sanitaria
férula sanitaria 4”
Español
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Interconexiones
Notas:
Sólo el personal calificado está autorizado a intervenir en este equipo para la instalación. Observar las indicaciones y los procedimientos de seguridad.
Instalar protecciones adecuadas para los cables. Instalar los cables separadamente en tuberías metálicas conectadas a tierra, para tener mayor inmunidad al ruido ambiental.
Se recomienda utilizar el cable proporcionado (1 m (3 ft) cable de 3 conductores blindado) para conectar el sensor al transmisor Siemens Milltronics.
Sellar todas las conexiones herméticamente para evitar infiltración y humedad.
Evitar la instalación del cable cerca de fuentes de alta tensión o alta intensidad, contactores y sistemas de control, SCR.
Los bloques de terminales del transmisor-receptor están descritos en el manual de operación.
Extensión de cable
Para conectar el sensor y los transmisores MiniRanger Plus o AiRanger. Conectar el cable proporcionado a una caja de conexión. Utilizar un cable coaxial RG–62 A/U para conectar la caja de conexión y el transmisor. Con este tipo de instalación se admiten separaciones de hasta 365 m (1200 ft).
Español
caja de conexión
Extensión con cable de par trenzado
Sólo para el transmisor MultiRanger 100/200. Para extensiones de cables, utilizar cable de par trenzado/apantallado 18 AWG
negro
blanco
transmisor-receptor Siemens Milltronics
Página ES-6 Sensor sanitario XCT-8– INSTRUCCIONES DE SERVICIO 7ML19985HX62
drenaje/blindaje
caja de conexión
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Aplicación
A
Ubicación del sensor ultrasónico
Emplazamientos (para más detalles véase la descripción a continuación)
A: Emplazamiento preferido
Emplazamiento recomendado para todas las aplicaciones. La ausencia de obstrucciones en la parte central del depósito minimiza los falsos ecos y optimiza la fiabilidad de las medidas.
B: Emplazamiento alternativo
Emplazamiento elegido si el sensor no se puede instalar en la parte central del depósito, o cuando el techo del depósito no está diseñado para soportar el peso del sensor.
C: Emplazamiento inadecuado
Ubicación inapropiada del sensor. Refleja los ecos lejos de la superficie emisora del sensor ultrasónico.
la calibración del nivel proceso lleno o del desfase precisa mantener el máximo
.
nivel de líquido en el depósito. Para ello es imprescindible no penetrar la zona muerta.
B
C
ángulo de haz
Español
span: distancia entre el nivel proceso vacío y el nivel proceso lleno.
nivel proceso vacío para el emplazamiento B. El eco se refleja lejos de la superficie emisora del sensor por debajo de este nivel.
puede ser necesario definir el blanco para medir el nivel proceso vacío.
7ML19985HX62 Sensor sanitario XCT-8– INSTRUCCIONES DE SERVICIO Página ES-7
run
valor proceso vacío definido por el fabricante del depósito.
descarga
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Notas acerca del emplazamiento
Para más detalles sobre los números de referencia indicados a continuación véase por favor el diagrama del depósito en la página precedente.
1. Es imprescindible evitar la detección del fondo del depósito.
De no ser posible, utilizar los parámetros de extensión del rango (disponibles en ciertos transmisores) para no tomar en cuenta los falsos ecos. El sensor XCT- 8 funciona produciendo un haz de emisión de 12° y una relación flecha/recorrido de 10:1 aproximadamente. Asimismo para obtener la reflexión de los pulsos deberá garantizarse 0,1 m (0,3 ft.) de material por cada metro (3,3 ft.) de altura del depósito. En muchos casos para garantizar el correcto funcionamiento habrá que comprobar que el sensor esté bien centrado respecto al depósito (sin interferencias tipo entrada de material).
2. Montar el sensor para que el eje de transmisión sea perpendicular a la superficie del líquido.
Durante el montaje del tubo vertical y de la férula, asegurarse de que la superficie emisora del sensor esté paralela a la superficie del líquido.
3. El montaje incorrecto del sensor impide la recepción del eco.
Similar a la Nota 2: durante el montaje del tubo vertical y de la férula comprobar que la cara del sensor sea paralela a la superficie del líquido.
4. Efectuar la calibración en condiciones de funcionamiento normales.
Realizar la calibración del nivel proceso lleno o vacío en condiciones de funcionamiento
Español
normales: comprobar la concentración de vapor y la temperatura en el depósito.
Notas:
Es imprescindible seguir las instrucciones proporcionadas en este manual.
Este sensor está diseñado para su uso en aplicaciones con líquidos.
Variaciones de la temperatura de proceso
La superficie emisora de PTFE está diseñada especialmente para aplicaciones con ciclos intensivos de limpieza. La instalación del sensor XCT-8 en aplicaciones que combinen ciclos intensivos de limpieza con altas temperaturas requiere tomar en consideración las variaciones de temperatura presentes en el sensor.
El sensor de temperatura está diseñado con una constante de tiempo de 45 minutos. Asimismo se necesitan 45 minutos para compensar 63,2% de la diferencia observada entre la temperatura del sensor y la temperatura ambiente. Para más detalles sobre las constantes (temperatura) consulte las reglas de ingeniería.
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Introduction
Cet instrument est conçu pour une utilisation en milieu industriel. Utilisé en zone résidentielle, cet appareil peut provoquer des perturbations des communications radio.
Le transducteur Echomax XCT-8 est relié aux contrôleurs de niveau ultrasoniques Siemens
Milltronics. Le transducteur convertit l'énergie électrique de
l'impulsion transmise et reçue du transmetteur, en énergie acoustique. L'énergie acoustique de l'écho est ensuite convertie en énergie électrique. Le transmetteur Siemens Milltronics met en oeuvre les algorithmes brevetés Sonic Intelligence®de Siemens Milltronics pour le traitement du signal. La puissance de l'impulsion ultrasonique est réduite de – 3 dB dans un cône de 12° de la face émettrice du transducteur. Garder cette zone libre de toute obstruction pour éviter de détecter des échos parasites.
Le transducteur XCT-8 est équipé d'un capteur conçu pour mesurer la température ambiante et la
transmettre au transmetteur de niveau. Cette connexion est transparente : les éléments relatifs à l'ultrason et à la température utilisent les mêmes fils de sortie. On obtient ainsi une compensation automatique de la vitesse du son avec le transmetteur Siemens Milltronics, indépendamment des variations de température.
Ce transducteur comporte une face émettrice en PTFE adaptée à l'industrie alimentaire et aux applications comportant des cycles de nettoyage intensifs.
transducteur
face émettrice du transducteur
limite -3dB
axe de transmission perpendiculaire à la face émettrice
Français
Transmetteurs de niveau
Le transducteur sanitaire XCT-8 est compatible avec les transmetteurs suivants :
MiniRanger Plus
MultiRanger 100/200
•HydroRanger 200
SITRANS LU 01
SITRANS LU 02
7ML19985HX62Transducteur sanitaire XCT-8– INSTRUCTIONS DE SERVICE Page FR-1
SITRANS LU 10
•AiRanger SPL
•AiRanger DPL
•AiRanger XPL
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Consignes générales
AVERTISSEMENT : Ce système est conçu avec des matériaux choisis
en fonction de leur compatibilité chimique, pour une exploitation générale. Se reporter aux tableaux de compatibilité avant toute utilisation dans un environnement spécifique.
Note : En conditions de fonctionnement nominales, le PVDF et le PTFE résistent
à la plupart des substances chimiques. Veuillez consulter les tableaux de compatibilité chimique avant toute installation du transducteur XCT-8 dans un environnement spécifique.
Maintenance
Le transducteur XCT-8 ne requiert pas de maintenance ou de nettoyage particulier.
Réparation de l’unité et limite de responsabilité
Toute modification ou réparation doit être effectuée par un personnel qualifié. Veuillez respecter les consignes de sécurité. Remarques importantes :
Toute modification ou réparation du système effectuée par l'utilisateur ou par son mandataire sera placée sous la responsabilité de l'utilisateur.
Utiliser seulement des composants fournis par Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
Réparer uniquement les composants défectueux.
Les composants défectueux ne doivent pas être réutilisés.
Français
Page FR-2 Transducteur sanitaire XCT-8– INSTRUCTIONS DE SERVICE 7ML19985HX62
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Caractéristiques techniques
Plage de mesure
• 0,6 m (2 ft) à 8,0 m (26 ft) ; en fonction des conditions dans l'application.
Plage de température
• – 40 à 125 °C (–40 à 260 °F), à 0,6 m (2 ft)
Angle du faisceau
•12°
Fréquence
•44 KHz
Caractéristiques environnementales
• Montage : en intérieur / extérieur
• Température ambiante : – 40 à 125 °C (–40 à 260 °F)
• Altitude : 2000 m maximum
• Degré de pollution 4
Pression
• 200 kPa (29 psi)
Capteur de température
•Interne
Boîtier
• PVDF, face émettrice en PTFE
• Bride PTFE / collier
Montage
• Base : clamp sanitaire 4”
• Conduit : filetage 1” NPT ou 1” BSP
Câble
• 2 conducteurs paire torsadée/blindée, feuille métallique 0,55 mm2 (20 AWG), gaine PVC
• Longueur max. du câble : 365 m (1200 ft)
Français
Homologations
•CE •CSA
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US/C
•C-TICK
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Encombrement
1” BSP
ou
1” NPT
122 mm
(4,8”)
119 mm
(4,68”)
Informations concernant le collier
Le transducteur est généralement utilisé avec un collier sanitaire 4", soudé sur un manchon court, situé sur la partie supérieure du réservoir. Les parois intérieures et les extrémités du manchon doivent être lisses, sans bavures, stries ou soudures, et doivent répondre aux dispositions applicables.
Français
La longueur du manchon situé entre le collier et la partie supérieure du réservoir ne doit pas être supérieure à la zone morte définie pour le transmetteur Siemens Milltronics. La zone morte correspond à la valeur minimale de la portée (plage de mesure) indiquée dans les
Caractéristiques,
page 3.
face émettrice en PTFE
transducteur XCT-8
clamp sanitaire
manchon équipé d'un collier 4”
zone morte
Eviter un serrage excessif. Le serrage manuel du matériel est généralement suffisant.
Page FR-4 Transducteur sanitaire XCT-8– INSTRUCTIONS DE SERVICE 7ML19985HX62
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Montage
Pour obtenir des mesures fiables, installer le transducteur au dessus du niveau maximum du matériau, à une distance supérieure à la zone morte. Pour plus de détails sur le réglage de la zone morte se reporter au manuel d'utilisation du transmetteur associé au transducteur.
Pour optimiser la fiabilité du signal, installer le transducteur de sorte que l'axe de transmission soit perpendiculaire à la surface mesurée. Pour plus de détails se reporter à la section
Il est impératif de toujours utiliser le transducteur XCT-8 avec un joint d'isolation (fourni par le client). Ce joint optimise le montage transducteur/piquage et la transmission des signaux ultrasoniques.
Installer le transducteur sur un collier 4”. Ne pas fixer le transducteur avec le filetage conduit.
Positionnement du transducteur,
page 7.
transducteur XCT-8
joint d'isolation (fourni par le client)
clamp sanitaire
Installer le clamp sanitaire et l'ajuster tel que nécessaire pour garantir le montage étanche transducteur/réservoir (collier). Eviter un serrage excessif. Le serrage manuel du matériel est généralement suffisant.
Clamp sanitaire – Siemens Milltronics 7ML1830-1BR Peut être substitué avec un clamp avec les caractéristiques suivantes :
clamp sanitaire 4” à charnière simple
diamètre intérieur 4,820”
•300 psi
Joint sanitaire – fourni par le client.
Pour plus de détails sur la zone morte, la longueur de la rehausse et le câblage, se reporter au manuel d'utilisation du transmetteur.
collier sanitaire 4”
Français
7ML19985HX62Transducteur sanitaire XCT-8– INSTRUCTIONS DE SERVICE Page FR-5
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Interconnexions
Notes :
L'installation doit être effectuée par un personnel qualifié, en accord avec les dispositions locales en vigueur.
Le cheminement du câble doit être effectué avec des protections adaptées. Installer le câble sous conduit métallique mis à la terre, sans aucun autre câble, et le protéger des bruits électriques ambiants.
Connecter le transducteur au transmetteur Siemens Milltronics avec le câble 3 conducteurs blindé fourni. L'unité est livrée avec 1 m de câble (3 ft).
Assurer un serrage hermétique des connexions pour éviter toute humidité d'infiltration.
Eviter l'installation du câble près de sources haute tension ou haute intensité, contacteurs et systèmes de commande à thyristors.
Les borniers de connexion du transmetteur sont illustrés dans le manuel d'utilisation associé.
Extension câble
Utilisable pour les transmetteurs MiniRanger Plus ainsi que la série de transmetteurs AiRanger et SITRANS LU. Relier le câble fourni à la boîte de jonction puis utiliser un câble coaxial RG–62 A/U pour la liaison boîte de jonction - transmetteur. Ce type d'installation est conseillé pour les extensions de câble jusqu'à 365 m (1200 ft).
Extension paire torsadée
Français
Utilisable pour le transmetteur MultiRanger 100/200. Pour les extensions, utiliser un câble paire blindée/torsadée (18 AWG)
blanc
transmetteur Siemens Milltronics
boîte de jonction
noir
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drain/blindage
boîte de jonction
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Application
A
Positionnement du transducteur
Emplacement (cf. schéma ci-dessous pour plus de détails)
A: Emplacement recommandé
Installation recommandée, quel que soit le type d'application. L'installation du transducteur sur la partie centrale du réservoir permet d'optimiser la mesure en limitant les obstructions et les échos parasites associés.
B: Emplacement acceptable
Ce type d'installation convient lorsque la partie centrale du réservoir n'est pas accessible, ou lorsque le toit du réservoir ne peut pas supporter le poids du transducteur.
C: Emplacement à éviter
Ce type d'installation n'est pas conseillé. Les echos seront réfléchis loin de la face émettrice du transducteur.
Maintenir le niveau plein (100%) pour l'étalonnage du
.
100% ou du décalage. Le matériau liquide ne doit pénétrer la zone morte.
B
C
Angle du faisceau
Portée : distance entre le 0% (vide) et le 100% (plein dans le processus de mesure.
Français
Niveau 0% pour emplacement B. En dessous de ce niveau, l'écho sera réfléchi loin du transducteur.
Une cible peut être nécessaire pour obtenir la lecture du niveau
7ML19985HX62Transducteur sanitaire XCT-8– INSTRUCTIONS DE SERVICE Page FR-7
Por tée
Niveau 0% établi par le fabricant du réservoir.
Sortie produit
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Consignes relatives au positionnement
Veuillez consulter le schéma sur la page précédente pour repérer les numéros de référence indiqués ci-dessous.
1. Le faisceau ne doit pas détecter le fond du réservoir.
Dans ce cas, utiliser les paramètres d'extension de la plage de mesure (disponibles sur certains transmetteurs de niveau) pour ignorer les échos parasites. L'angle d'émission du transducteur XCT- 8 est de l'ordre de 12°. Il croît dans une proportion de 10:1. Par conséquent, un niveau minimum de 0,1 m (0,3 ft.) de matériau est requis pour chaque mètre (3,3 ft.) de hauteur du réservoir. Dans la plupart des cas, pour optimiser la précision il faut centrer le transducteur le plus possible sur le toit du réservoir, et éviter toute interférence avec l'entrée de produit.
2. Le faisceau d'émission doit être perpendiculaire à la surface du liquide.
Lorsque le transducteur doit être fixé sur un ensemble rehausse/collier, s'assurer que sa face émettrice soit perpendiculaire à la surface du liquide mesuré.
3. Installation incorrecte du transducteur : écho réfléchi non reçu.
Similaire à la Note 2 : installer l'ensemble rehausse/collier de sorte que la face émettrice du transducteur soit parallèle au liquide mesuré.
4. Effectuer l'étalonnage en conditions de fonctionnement normales.
Avant l'étalonnage du niveau vide/plein, vérifier que les conditions à l'intérieur du réservoir soient normales (température, vapeur, ...).
Notes :
Le transducteur doit être utilisé suivant les instructions fournies dans ce manuel.
Ce transducteur est spécialement conçu pour les applications avec des liquides.
Variations de la température de process
La face émettrice en PTFE est conçue pour les applications sanitaires avec des cycles de
Français
nettoyage intensifs. En exposant le transducteur XCT-8 à des cycles de nettoyage associés à des hautes températures, il est nécessaire de compenser les variations de température.
La constante de temps du capteur de température est 45 minutes. Par conséquent, le capteur requiert 45 minutes pour compenser 63,2% de l'écart de température entre le transducteur et la température ambiante. Veuillez consulter les données d'ingénierie pour plus de détails sur les constantes de température.
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www.siemens.com/processautomation
For more information
www.siemens.com/level
www.siemens.com/continuous-weighing
Siemens Milltronics Process Instruments Inc. Industry Automation (IA) 1954 Technology Drive P.O. Box 4225 Peterborough, ON Canada K9J 7B1
email: techpubs.smpi@siemens.com
www.siemens.com/processautomation
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