VEGA EK 4 User Manual [ru]

Техника измерения уровня и давления

Руководство по эксплуатации

Емкостные зонды EK
4 … 20 мА - компактные

Указания по безопасности

Указания по безопасности

При пуске в эксплуатацию и режиме работы
соблюдать нижеследующую информацию и
вышестоящий специфический для стран
стандарт по монтажу (напр., в Германии
„Положение Союза немецких электриков/
VDE), а также действительные для
определенных случаев использования
правила (нормы) безопасности.

Вмешательства в прибор посредством
ручного манипулирования по соображениям
безопасности и гарантии разрешается
производить только персоналу фирмы
„VEGA“.

2 Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные

Содержание

Содержание

Указания по безопасности ....................................................... 2

1 Описание продукта

1.1 Функция и конструкция ..................................................... 4

1.2 Типы и варианты ................................................................. 5

1.3 Технические данные .......................................................... 7

1.4 Допуски .............................................................................. 12

1.5 Размеры .............................................................................. 13

1.6 Фирменная табличка ........................................................ 15

2 Монтаж

2.1 Указания по монтажу ...................................................... 16

3 Электрическое присоединение

3.1 Указание по присоединению .......................................... 21

3.2 Схема подключения ......................................................... 22

4 Пуск в эксплуатацию

4.1 Обслуживание, общее ..................................................... 25

4.2 Обслуживание - электронная вставка

CAP E32 Ex и CAP E32 H Ex ............................................ 26

4.3 Обслуживание с VVO ....................................................... 29

4.4 Обслуживание с прибором ручного управления HART

®

34

5 Диагноз

5.1 Моделирование ................................................................. 42

5.2 Техническое обслуживание ............................................ 42

5.3 Ремонт ................................................................................ 42

5.4 Устранение неисправностей .......................................... 43

Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные 3

Описание продукта

1 Описание продукта

1.1 Функция и конструкция

Емкостные измерительные зонды серии ЕК
охватывают измерение уровней почти всех
загружаемых материалов, независимо от
того, является ли загружаемый материал
жидким, порошкообразным или
пастообразным. Это также действительно
для прилипающих загружаемых материалов.

Измерительные зонды одновременно
измеряют объем загружаемого материала и
омическое сопротивление загружаемого
материала (оценку полных проводимостей).
Тем самым могут быть также измерены
проблематичные продукты, как прилипающие
токопроводящие загружаемые материалы и
сыпучие/навалочные материалы с
колеблющейся влажностью.

Благодаря применению экранированных труб
и защитных сегментов на зонде могут быть
созданы неактивные области, у которых
загрязнения, образование конденсата или
длительные отложения продукта не имеют
влияния на результат измерения.

Принцип измерения

Измерительный электрод, загружаемый
материал и стена емкости образуют
электрический конденсатор.

Емкость конденсатора в значительной
степени зависит от трех факторов:

- расстояния поверхностей электродов (а)

- величины поверхностей электродов (б)

- вида диэлектрика между электродами (в)

a

b

c

Рис. 1.1 Пластинчатый конденсатор
(схематическое изображение)

При этом электрод и стена емкости являются
поверхностями конденсатора. Загружаемый
материал является диэлектриком.
Обусловленная высокой относительной
диэлектрической проницаемостью
(значение ДП) загружаемого материала по
сравнению с воздухом, емкость конденсатора
увеличивается при повышающемся
перекрытии электрода.

Рис. 1.2 Изменение емкости при перекрытии

Изменение емкости измеряется численно
электронной вставкой и преобразуется в
измеренное значение, пропорциональное
уровню. Измеренное значение выдается
аналогично нормированному, с потенциальной
развязкой сигналу тока 4 ... 20 мА, также по
выбору в качестве протокола связи HART® .
Датчик может быть сбалансирован через
встроенную электронную вставку. По выбору
имеется также управление с прибором
ручного управления или персональный
компьютер с программным обеспечением
управления VVO.

При постоянном измерении уровня все время
обрабатывается соответствующая высота
(уровень) наполнения и преобразуется в
сигнал, пропорциональный уровню
заполнения, который или показывается сразу
или далее обрабатывается согласно технике
(автоматического) регулирования.

Для этого Вам требуется емкостный
измерительный зонд серии ЕК с электронной
вставкой CAP E32 Ex или CAP E32 H Ex .

Постоянное измерение предполагает
постоянную относительную диэлектрическую
проницаемость εr, т. е. загружаемый
материал должен по возможности иметь

остающиеся постоянными свойства.

4 Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные

Описание продукта

1.2Типы и варианты

*)

Ти п

Конструкция 11 21 24 31 42

Непрерывно •••••
частично изолированно • •

полная изоляция • • •

Электронные вставки

CAP E32 Ex •••••
CAP E32 H Ex •••••

Допуски

PTB-номер Ex 98.E.2085 • • • •
Защита от переполнения

согласно WHG
Germanischer Lloyd
Lloyds Register of Ship
American Bureau of Ship
Bureau Veritas

1)

RINA

1)

1)

1)

1)

1)

Механические присоединения

G 3/4 A • • • • •
G 1 A • • • • •
3/4" NPT • • • • •
1“ NPT • • • • •
Фланец, плакированный •

EK EK EK EK EK

•••••

••••

•••••

•••••

•••••

•••••

Материал электродов

Сталь •
VA •

Изоляционный материал

5)

2)

2)

•

3)

•

4)

•

3)

•

PTFE/политетрафторэтилен • • •
FEP/флюрэтиленпропилен • •
PE/полиэфирное волокно • • •

Оболочка тепловыделяющего
элемента (ТВЭЛа)

VA (1.4435) • •

PTB = Физико-техническое федеральное ведомство
WHG = Закон о водном режиме
* ) Все типы приборов, также Ex0

1) заказано

2) 1.4435

3) 1.4571

4) 1.4401

5) Для измерительных зондов, которые засвидетельствованы для взрывоопасной зоны 0 качество
изоляционного материала разрешается только PTFE и FEP.

Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные 5

Описание продукта

*)

Конструкция 11 21 24 31 42

Ти п

Экранированная труба
VA • • • •

Температурная промежуточная
вставка (опция)

VA (1.4435) • • •

Материал корпуса

Пластмасса (IP 66) •••••
Алюминий-пластм. покрытие

(IP 66 / 67) •••••

Прочее

Защита от перенапряжений-опция

(встроена) •••••
Перекос

измерительного зонда

6)

* ) Все приборы, также Ex0

1) заказано

2) 1.4435

3) 1.4571

4) 1.4401

5) Для всех приборов, которые засвидетельствованы для взрывоопасной зоны 0, у ATEX II 1/2 G EEx
ia IIC T6 в качестве изоляционного материала разрешается только PTFE и FEP.

6) Изгиб/угол коррекции макс. 90°

7) EK 21 только с PTFE с толщиной изоляции 3,2 мм

EK EK EK EK EK

••

7)

6 Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные

Описание продукта

1.3 Технические данные

Корпус

Материал корпуса Пластмасса PBT/полибутилентерефталон

(полиэстер) или алюминиево-пластмассовое

Вид защиты

- Пластмассовый корпус IP 66

- Алюминиевый корпус IP 66 и67 (выполняет требования обоих видов

Кабельная арматура с резьбовым 1 штука M20 x 1,5
соединением
Контактные зажимы для макс. поперечного сечения провода 1,5 мм

Механическое присоединение

Материал 1.4435 (316 L)
Резьба G

Фланец Конструкции фланцев, плакированные

Электрод

Материал (стержень) EK 11 1.4435 (316 L)

Длина

- Стержень макс. 3м

- Трос макс. 20 м
Изоляция смотрите „Изоляционные материалы“
Макс. растягивающая нагрузка (трос)

- EK 31 3 кН (килоньютон)

- EK 42 3 кН (килоньютон)

покрытие

защиты)

3

/4 A или 3/4" NPT

G 1 A или 1“ NPT

EK 21 Сталь (St 37), 1.4435 (316 L)
EK 31 1.4401 (316 L)
EK 24, 42 1.4571 (316 L)

2

Условия окружающей среды

Температура окружающей среды у корпуса -40°C … +80°C
Температура загружаемого материала смотрите „Температура загружаемого материала

и рабочее давление“
Температура хранения и транспортировки -40°C … +80°C
Рабочее давление siehe „Температура загружаемого материала

и рабочее давление“

Электронные вставки CAP E32 Ex, CAP E32 H Ex

Класс защиты II
Категория перенапряжения III
Частота измерительного сигнала 300 кГц
Емкостные области 0 … 3000 пФ (пикофарада)

Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные 7

Напряжение сети (электроснабжения) 12 … 36 В постоянного тока

При взрывоопасных использованиях соблюдать
указанные в свидетельстве допустимые
электрические значения подводимого напряжения.

Полное
сопр. в ом

1000

800

600

Описание продукта

200

12

18 24 30 36

Напряжение
сети в В

Разделение потенциала мин. 500 В постоянного тока

Принадлежности

Натяжная пружина из 1.4571

- Длина ок.185 мм (натянутая)

- Сила натяжения ок. 200 Н

Вес

Типовой /основной вес (напр. EK 24) ок. 0,8 кг
Вес стержня диаметр 6 мм - 0,23 кг/м

диаметр 10 мм - 0,62 кг/м

Электронные вставки в двухжильную технику для емкостных
измерительных зондов ЕК

Тип Применение Область Частота Обрабатыв.

CAP E32 Компактная электроника 4 ... 20 мА 0 - 3000 пФ 300 кГц не требуется
Ex для измерения уровня по принципу

фазоселективной оценки полной
проводимости. Параметрирование
посредством кнопочного
управления у электронной вставки.

CAP E32 H Компактная электроника 4 ... 20 мА 0 - 3000 пФ 300 кГц не требуется
Ex для измерения уровня по принципу

фазоселективной оценки полной
проводимости. Параметрирование
посредством кнопочного
управления у электронной вставки
VVO от V. 2.30 или прибором ручного
управления HART

®

изменения измен. сигнала прибор

8 Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные

Описание продукта

Электронная вставка

Электронная вставка CAP E32 (H) Exс
запатентованной оценкой (фазаселективная
оценка полной проводимости) расширяет
область использования емкостной
измерительной техники уровня. Эта функция
может быть подключена, смотрите 4 „Пуск в
эксплуатацию“.

В соединении с полной изоляцией стержневого
измерительного зонда электронная вставка
сама компенсирует сильные
(токо)проводящие прилипания.

Встроенная в любой стержневый или
тросовый измерительный зонд типа ЕК эта
электронная вставка позволяет также точное
измерение в сыпучих материалах с
меняющимся влагосодержанием.

Электронная вставка оценивает измеряемые
потоки по их фазному положению.
Измеряемые потоки с определенным сдвигом
фазы, как они встречаются при прилипании
или изменении влажности, при этом
отфильтровываются.

Изменение влажности

Изменение влажности в сыпучих материалах
приносит с собой изменение относительной
диэлектрической проницаемости (εr).
Параллельно с этим изменяется омическая
электрическая проводимость загружаемого
материала. Благодаря изменению наступает
также сдвиг фазы измеряемых потоков.

Если влагосодержание больше 15 объемных
процентов, полностью/на полное напряжение
или частично изолированные измерительные
зонды ведут себя различно (смотрите также
„Рис. 3 Изменение влажности“). Если при
полностью изолированных измерительных
зонтах измеренное значение повышается при
остающемся неизменном уровне, при
частично изолированных измерительных
зонтах измеренное значение понижается.

Уровень измеренного
значения

+

1)

–

0 %

5 %

1) Действительное
значение уровня

10 %

полностью изолирован.
измерительный зонд

15 % vol.

Частично изолирован.
материал

Влажность
сыпучего
материала (%)

Рис. 1.3 Изменение влажности

При емкостном измерении уже
незначительные изменения влажности ведут
к ошибкам в измерении. Типичными
загружаемыми материалами являются ,
напр., песок, заполнители в цементной
промышленности, хмель или пластмассовые
гранулированные продукты (после сушилки).

При использовании электронной вставки
CAP E32 (H) Ex изменения влагосодержания
до 15 объемных процентов не имеют влияния
на точность измерения. Сама слоистость
различного влажного загружаемого материала
не играют роли для точности измерения.

Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные 9

Описание продукта

Температура загружаемого
материала

Числа таблицы основаны соответственно на

1)

и рабочее давление

1)

расположенных рядом рисунках. Данные
давления действительны для присоединения
с резьбовой муфтой G 3/4 A, 3/4“NPT, G 1 A,
1“NPT.
При фланцевых конструкциях Вы должны
следить за их номинальным давлением.
Все измерительные зонды годятся также для
вакуума (-1 бар).

Для измерительных зондов, предназначенных
для взрывоопасной зоны 0, в качестве
изоляционного материала разрешается только

PTFE и FEP.

Механическое присоединение, 1.4571

Изоляция

Тип электрода

EK 11 1 3 ­EK 21 1 3 ­EK 21 с фланцем - 2 ­EK 24 - - 2
EK 31 1 3 ­EK 42 - - -

PE

PTFE

FEP

bar

40

16

0

–30

bar

40

–50

–50

0

bar

40

25

0

60 80

°C

°C

100

100

Переходная
темперарная
вставка

EK 21 до16 бар

EK 42:
до 16 бар
EK 24:
от 100°C 6 бар,
макс. 150°C для
30 мин.

1

2

3

200

°C

1) При взрывоопасных применениях соблюдать указанные в свидетельстве допустисые давления и
температуры. Дополнительно обратить внимание на таблицу на следующей странице.

10 Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные

Описание продукта

Температура электроники

Чтобы не были превышены граничные температуры у
электроники, Вы должны соблюдать следующие температуры
загружаемого материала и окружающей среды.

Класс нагревостойкости T4 (или не Ex)

Без переходной температурной вставки

- Температура загружаемого материала -40°C… +135°C

- Температура окружающей среды

Класс нагревостойкости T3

С переходной температурной вставкой

Температура загруж. материала -40°C … 180°C 200°C 150°C 175°C 200°C

Температура окружающ. среды1)-40°C … 80°C 75°C 80°C 69°C 58°C

1)

-40°C … +90°C

Пластмассовый корпус Металлический корпус

1) Температура окружающей среды у электродной вставки

Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные 11

Описание продукта

1.4 Допуски

Взрывозащита

В областях, обозначенных как
взрывоопасные по горючим газам, парам или
туману, разрешены к использованию только
удостоверенные емкостные измеретельные
зонды EK** Ex 0.
Емкостные измерительные зонды EK** Ex 0
годятся для применения во взрывоопасных
областях зоны 1 и зоны 0.
Как доказательство взрывозащиты этих
приборов служит свидетельство о
строительном испытании опытного образца,
выданное службой ЕС/Европейского
сообщества и свидетельство о
конформности, в случае необходимости с
приложением национальной зоны 0. Эти
документы всегда прилагаются к приборам.
Если емкостные измерительные зонды
должны монтироваться и использоваться во
взрывоопасных областях, должны быть
соблюдены сооружения по взрывозащите.
При этом учитывать данные и нормы
поставляемых свидетельств (свидетельство
о строительном испытании опытного образца
ЕС, свидетельство о конформности), а также
как емкостные измерительные зонды, так и
относящееся к ним оборудование (прибор
оценки/обработки данных, разъединитель
питания, барьер безопасности).

• Сооружение взрывозащитных установок
всегда должно проводиться специалистами.

• Емкостные измерительные зонды должны
быть из искробезопасной (неискрящей)
электрической цепи; допустимые
электрические значения взять из
соответствующих свидетельств.

• Емкостные измерительные зонды с
заряжаемыми пластмассовыми деталями
имеют предостерегающий плакат,
указывающий на мероприятия, которые
должны быть выполнены для избежания
опасностей вследствие
электростатических разрядов. Соблюдать
указания предостерегающего плаката.

• Взрывозащита используемого оборудования
надежна только в том случае, если не
превышены граничные значения
температуры, указанные в свидетельстве.

• При опасностях от раскачивания или
вибрации соответствующие части
емкостных измерительных зондов
эффективно обезопасить от таких
опасностей.

• После сокращения (многопроволочного)
провода электрода следить за тем, чтобы
вес был достаточно обеспечен с помощью
установочных (стопорных) винтов.

12 Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные

Допуски для судов

Для использования судов в распоряжении
имеются свидетельства о строительных
испытаниях опытного образца от многих
обществ классификации судов (GL, LRS, ABS,
BV, RINA).

CE-допуск

Емкости измерительных зондов, тип ЕК
выполняют защитные цели EMVG/
электромагнитная совместимость (89/336/
EWG) und der NSR/низковольтная
направляющая линия (72/23/ЕЭС/Европейское
Экономическое Сообщество). Конформность
была оценена согласно следующих норм:
EMVG Эмиссия EN/ЕН 50 081 - 1

Имиссия EN/ЕН 50 082 - 2

NSR EN/ЕН 61 010 - 1

Зона2

Согласно ДИН VDE/Союз немецких
электриков 0165 приборы разрешается
использовать во взрывоопасных областях
зоны 2 без допуска; они должны
удовлетворять требованиям раздела 6.3 этих
VDE. Согласованность приборов с этими
требованиями подтверждается фирмой VEGA
в „Заявлении изготовителя“.

Описание продукта

1.5 Размеры

Размеры емкостных измерительных зондов, тип EK … Ex 0

Тип EK 11 (частично
изолирован)

85

32,5

EK 11с оболочкой
тепловыделяющ. элемента

85

32,5

Тип EK 21 (полностью
изолирован)

85

32,5

90

M20x1,5

SW 41

20

50

L 35

G 3/4 A

A

B

L/длина (мин. 100 мм, макс. 3000 мм)

EK 21 с оболочкой
тепловыделяющ. элемента

85

32,5

90

M20x1,5

35

20

L

ø21,3

L/длина (мин. 100 мм, макс. 3000 мм)

Изоляция A B

PE 2,0 мм 14 мм 10 мм
PTFE 2,0 мм 10 мм 6 мм
PTFE 2,0 мм 14 мм 10 мм

SW 41

3

G

/4 A

Наруж. диам. Диаметр стержня

90

M20x1,5

35

20

L

ø21,3

G

SW 41

3

/4 A

Тип EK 24 (полностью
изолирован, нейтральный
по прилипанию)

SW 41

G

3

/4 A

32,5

M20x1,5

85

90

35

20

L

ø14,4

L/длина (мин. 120 мм, макс. 3000 мм)

90

M20x1,5

35

20

L

SW 41

3

G

/4 A

A

L/длина мин. 100 мм, макс. 3000 мм)

Тип EK 31 (изолирован
частично)

32,5

85

90

M20x1,5

34

20

50

ø2,6

L

100

ø20

L/длина (мин. 400 мм, макс. 20000 мм

ø14

G

7

22,5

SW 41

3

/4 A

32

Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные 13

Корпус

Описание продукта

85

90

Корпус из пластмассы / алюминия

32,5

M20x1,5

Переходная температурная вставка

SW/размер под ключ 41

133

SW/размер под ключ 41

20

из 1.4435

G 3/4 A или G1 A

Оболочка
тепловыделяющего
элемента

из 1.4435

L

14 Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные

диаметр 21,3

38

Экранирующая труба

из 1.4435 с
конусом из PTFE

L

38

диаметр 21,3

Конус

10

Описание продукта

1.6 Фирменная табличка

Пожалуйста, до монтажа и электрического
присоединения проверьте, присоединяете ли
Вы соответствующий прибор. Для этого
обратите внимание на фирменную табличку,
которую Вы найдете следующим образом:

Фирменная табличка

Фирменная табличка содержит важные
данные, которые Вам необходимы для
монтажа и присоединения. Поэтому
конструкция и составные части фирменной
таблички разъясняются далее на примере.

Конструкция фирменной таблички (пример)

VEGA® EK 11

1

type EK11EXO.XGBVSTXXVKXX
see PTB Nr. EX-98.E.2085 EEx ia IIC T6 0032

2

PTB 98 ATEX 2086

3

techn. data see document. / certificates 1998
protection: IP 66/67 Insp.
length: 400mm VVO: 02

4

Ord. no. 123456/000

®

D-77757 Schiltach

Z-65.13.XXX

1 Основные данные номера заказа
2 Номер свидетельства о взрывозащите

Взрывозащищенная конструкция - обратите
внимание на данные и нормы

свидетельства
3 Данные электроники / допуски
4 Номер подтверждения заказа / Номер

позиции
5 Номер типа электрода
6 Номер серии
7 Знаки проверки/контрольные знаки при

использовании как часть предохранителя

переполнения для емкости для хранения

повреждаемых водой жидкостей -

соблюдайте, пожалуйста, данные и нормы

общего допуска строительного надзора
8Год изготовления
9 Номер официального сообщения

испытательной (контрольной) станции

II 1/2G EEx ia IIC T6

ser. no. 10612892

5

7

6

9

8

Ключ заказа

Точные данные для кода/шифра заказа Вы
найдете в „Информации о продукте,
емкостный“ в „Прейскуранте фирмы VEGA“.

Емкостные зонды EK 4 … 20 мА - компактные 15