Trycktransmitter LT100 Dränkbar nivåtransmitter för VA och processindustrin Transmitter LT100 Submersible level transmitter for water/waste and the process industry Bruksanvisning Operating Instructions This technical documentation is protected by copyright. Translating, photocopying and diseminating it in any form whatsoever - even editings or excerpts thereof - especially as reprint, photomechanical or electronic reproduction or storage on data processing systems or networks is not allowed without the permission of the copyright owner and non-compliance will lead to both civil and criminal prosecution. Copyright 2007 Pondus Instruments AB. Innehållet i detta dokument kan ändras utan föregående meddelande och utgör inget bindande åtagande från Pondus Instruments AB. Pondus Instruments AB ansvarar inte under några omständigheter för direkta, indirekta, oförutsedda skador eller följdskador som uppkommer på grund av detta dokument. Alla rättigheter förbehålles. Copyright 2007 Pondus Instruments AB. The contents of this document can be changed by Pondus Instruments AB without prior notice and do not constitute any binding undertakings from Pondus Instruments AB. ABB Pondus Instruments AB is not responsible under any circumstances for direct, indirect, unexpected damage or consequent damage that is caused by this document. All rights reserved. Printed in Sweden Document number: LT100_SV_EN_0802 Pondus Instruments AB http://www.pondus-instruments.se 1
Innehåll 1 Beskrivning Sid 3 2 Funktion Sid 3 3 Anslutningsbox Sid 4 3.1 Display Sid 4 4 PI100 Sid 4 5 Handterminal Sid 4 6 Beskrivning av åskskydd Sid 5 7 Explosionsskydd, EExia Sid 5 8 Tillgängliga modeller Sid 5 9 Installation Sid 6 9.1 Leverans Sid 6 9.2 Säkerhetsanvisningar Sid 6 9.3 CE godkännanden, information Sid 7 9.4 Montage Sid 7 9.4.1 Krav på installationsmiljö Sid 7 9.4.2 Att tänka på Sid 8 9.4.3 Lägesberoende Sid 9 9.4.4 Nolljustering efter montage Sid 9 9.4.5 Jordanslutning och kablar Sid 10 10 Elektrisk anslutning Sid 11 11 Driftsättning Sid 11 11.1 Standardkonfigurering vid leverans Sid 11 11.2 Inställning av LT100 Sid 12 11.3 HART kommandon Sid 12 11.4 Konfigurering med PI100 Sid 13 11.4.1 Förutsättningar Sid 13 11.4.2 Översikt Sid 13 11.4.3 Konfigurera en transmitter Sid 13 11.4.4 Kalibrering Sid 14 11.5 Konfigurering med HART handterminal Sid 15 12 Nollpunkt/span/överbelatsningstålighet Sid 16 13 Underhåll Sid 16 14 Ex godkännande Sid 16 Appendix 1 Tekniska data Sid 16 2 CE Deklaration om överensstämmelse Sid 19 3 Tillbehör Sid 20 4 Kabelns tålighet mot olika medier Sid 20 5 Demontering och montering Sid 21 6 Dimensioner Sid 21 7 Felsökning Sid 22 8 Service blankett Sid 24 Table of Contents 1 Description Page 3 2 Function Page 3 3 Connection box Page 4 3.1 Display Page 4 4 PI100 Page 4 5 Hand held terminal Page 4 6 Description of lightning protection Page 5 7 Explosion proof protection, EExia Page 5 8 Available models Page 5 9 Installing Page 6 9.1 Scope of delivery Page 6 9.2 Safety and precautions Page 5 9.3 CE compliance information Page 7 9.4 Mounting Page 7 9.4.1 Operating conditions at the installation site Page 7 9.4.2 To consider Page 8 9.4.3 Orientation dependance Page 9 9.4.4 Zero adjustment after mounting Page 9 9.4.5 Grounding and cables Page 10 10 Electrical connection Page 11 11 Comissioning Page 11 11.1 Standard configuration at delivey Page 11 11.2 Adjusting LT100 Page 12 11.3 HART commands Page 12 11.4 Configuration with PI100 Page 13 11.4.1 Conditions Page 13 11.4.2 Overview Page 13 11.4.3 Configuration of a transmitter Page 13 11.4.4 Calibration Page 14 11.5 Configuration with hand held terminal Page 15 12 Lower range value/span/overpressure proofness Page 16 13 Maintenance Page 16 14 Ex approval Page 16 Appendix 1 Technical data Page 16 2 CE Declaration of conformity Page 19 3 Accessories Page 20 4 Resistance of probe cable to different media Page 20 5 Disassembling and assembling Page 21 6 Dimensional drawings Page 21 7 Troubleshooting Page 22 8 Service report Page 24 2
1 Beskrivning LT100 är en nivågivare för applikationer där det inte är möjligt eller där det inte är önsvärt att ta upp hål i tanken, tex i pumpgropar. LT100 består av en mätsond med diametern 31 mm. Denna har ett mätmembran i HastelloyC för högsta motståndskraft mot korrosion. Mätsonden hänger i sin anslutningskabel. Sondkabelns standardlängd är 10 m, men kan på beställning fås i längder upp till 60m. Anslutning av givaren görs i valfri anslutningsbox. Som tillbehör finns en speciellt anpassad kopplingsbox. Denna är förberedd för anslutning av kabelns referenstrycksslang till den omgivande atmosfären. I denna kopplingsbox kan också en display monteras för lokal visning av givarens utsignal. LT100 har som standard ett mycket bra skydd för åsknedslag, se sid 5. LT100 kan även levereras i egensäkert utförande, EExia. 2 Funktion LT100 har en piezoresistiv sensor förbunden med process-trycket via ett kapillärrör och membran. Mediets tryck verkar på membranet och överförs till sensorn via en tryckförmedlande vätska. Eftersom vätskan fullständigt fyller utrymmet i sensor, kapillärrör och över membranet, så rör sig membranet endast obetydligt vid tryckförändringar. Kapillärröret skyddar sensorn vid kortvariga tryckstötar. För att sensorn ska få rätt referenstryck är dess baksida ansluten till omgivande atmosfär via ett rör i kabeln. LT100 har en mikrodator baserad elektronik. LT100H kommunicerar med omvärlden både med 4 20 ma-signal och HART-kommunikation. Elektroniken mäter sensor-bryggans utsignal för tryck-beroende och omvandlar till digitala värden. Vidare mäts sensor-bryggans totalmotstånd och dessa värden omvandlas till digitala temperaturvärden. Elektroniken utför kompensering för sensorns temperaturdrift med hjälp av kompenseringsvärden inlagda vid fabrikskalibrering. Även temperaturmätningen kalibreras. På samma sätt kompenseras för olinjäritet i sensorn. Olika överföringsfunktioner, som linjär, kvadratrot, kurvor etc, kan väljas. Elektroniken utför beräkning för vald överförings-funktion och omvandlar det digitala värdet till analogt för strömslingan 4-20 ma. Det digitala värdet kan också läsas via HART-kommunikationen i valfri ingenjörsstorhet, procent eller ström. LT100H kan konfigureras fullt ut med hjälp av handterminal eller PC via HARTkommunikation. 1 Description LT100 is a level transmitter for applications where pressure connection in the bottom of the vessel is not possible or desirable, for exampel pump pits. LT100 consists of a measurement probe with the diameter 31 mm. The probe has a Hastelloy C-276 measuring diaphragm for highest corrosion resistance (other material as options). The probe is suspended on its connection cable. Standard lenght for the probe cable is 10 m, but can on request be delivered in lenght up to 60 m. Connection of the probe cable can be done in optional connection box. A specially designed connection box can be delivered as an accessori. This box is equiped with an appropriate connection for the probe cables atmoshperic vent tube. Its also possible to equip this box with a local display. LT100 is, as standard, delivered with a good lightning protection (see page 5 for description). LT100 can, as an option, be delivered with intrinsic safe design, EExia. 2 Function LT100 has a piezoresistive sensor connected to the media by means of a diaphragm and a capillary tube. The media pressure acts on the diaphragm and is transfered to the sensor through a pressure intermediate oil. Since this oil completely fills the volume between the diaphragm and the sensor the diaphragm movement is very small as the pressure changes. Since the diaphragm is embossed to the surface underneath it is very insensitive to particles and contact. The capillary tube protects the sensor from high overloads due of short pressure shocks. To obtain atmospheric pressure on the back side of the sensor (for reference pressure) it is connected to tambient pressure through a capillary tube inside the probe cable. LT100H has microcomputer-based electronics, that communicate with the outside world with 4 to 20 ma signal as well as HART communication. The electronics measure and convert the output signal from the pressure dependent sensor bridge to digital values. Furthermore, the total resistance of the sensor bridge is measured and these values are converted to digital temperature values. The electronics compensate for temperature drift of the sensor by means of compensation values entered at the factory calibration. Temperature measurement is also calibrated. At the same time compensation for the nonlinearity in the sensor is achieved in the same manner. Different kinds of transfer functions, such as linear, square root, curves..., can be selected. The electronics perform the calculation for the selected transfer 3
3 Anslutningsbox Som tillbehör till givaren finns en speciellt anpassad anslutningsbox, BOX100. Denna är försedd men inkopplingsplintar för givarens inkommande kablar och plintar för anslutning av matnings/signalkablar. Boxen kan också utrustas med en display för lokal visning av givarens utsignal. Boxen är förberedd för att ansluta givarens referenstrycksslang till omgivningsatmosfären utan att påverka boxens täthet. Dessutom är referenstryck-anslutningen utförd så att spolvatten inte kan tränga in. Boxen är IP67 klassad. 3.1 Display Anslutningsboxen kan som tillbehör utrustas med en digital display för lokal visning av givarens utsignal. Displayen ansluts i serie med matnings/signal kablarna och matas direkt av strömslingan. Utsignalen kan visas i önskad enhet tex mvp eller mh2o och med önskade gränsvärden. Enhet och gränsvärden måste anges vid beställningen. 4 PI100 PI100 är ett mjukvaruverktyg för konfigurering, kalibrering och dokumentation av LT100. PI100 levereras på CD-ROM för Windows 95/98/2000/XP och Windows NT. PI100 innehåller en databas med tillgängliga givartyper och kan konfigurera givarspecifika värden samt utföra underhålls- och utsignals-kalibrering och autozero. Dessutom utför PI100 kopiering av befintlig konfiguration, backup på hårddisk, sändning/ mottagning via standard HART-kommunikation och självtest med larmfunktion. PI100 innehåller också online-presentation av hjälpfunktioner, datablad och användarbeskrivning. Se 11.4 sid 13. 5 Handterminal För parameterinställning av LT100H kan en handterminal av HART-typ användas. Se 11.5 sid 15. function and then the digital value is converted to analogue for the 4 to 20 ma current loop. The digital value can also be read via HART communication in optional engineering units, percentage or current. LT100H can be configured/calibrated fully, by means of a hand terminal or a PC via HART communication. 3 Connection box A specially designed connection box, BOX100, can be delivered as an accessori. The box is equiped with cable glands and terminals for connection of the probe cable and the signal/supply cable. The box can also be equiped with a local display. The box is equiped with an appropriate connection for the probe cables atmoshperic vent tube. This connection does not affect the tightness of the box. Protection class IP67. The vent connection is designed so that high pressure water from for example cleaners not can enter the vent or the box. 3.1 Display The box can also be equiped with a local display. The display can show the signal in optional engineering units, for example mwc or mh2o.unit and limits are made to order. The display is connected in series with the signal/supply cable and is fed by the current loop. 4 PI100 PI100 is a software tool on CD-ROM for Windows95/98/2000/XP and Windows NT for configuration, calibration and documentation. PI100 contains a database with available transmitter types. The program can configure transmitter specific values and perform maintenance, output signal and factory calibration. Furthermore, PI100 performs copying of current configuration, backup on to hard disc, transmitting/receiving via standard HART communication and a self-test with alarm functions. PI100 contains online presentation of help functions, data sheets and user manual. See 11.4 on page 13. 5 Hand held terminal For parameter settings a hand terminal of HART type can be used. See 11.5 on page 15. 4
6 Beskrivning av Åskskydd: Inbyggt i LT100 finns ett rejält åskskydd (ej i den Ex godkända versionen LT100HE). Åskskyddet är dimensionerat för att klara åsknedslag i närområdet men klarar inte en direktträff av en kraftigare blixt. Skyddet är dimensionerat för att klara kraven för Klass 1 provning enligt IEC61643-1 5 ka (10/350 us). 6 Description of lightning protection There is adequate lightning protection built in to the LT100 (not in the Ex approved version, LT100HE). Lightning protection is designed to withstand a lightning stroke in close proximity but can not withstand a direct hit. The protection is dimensioned to fullfill the demands for Class 1 testing according to IEC61643-1 5 ka (10/350 us). Detta skydd räcker normalt till för alla applikationer. I speciellt utsatta installationer, där det ofta finns risk för att transmittern eller kablarna drabbas av direktträffar, kan skyddet behöva kompletteras ytterligare. Åskskyddet är utfört som ett trestegsskydd. Se Fig 2. Åskpulsen som kommer in i transmittern fångas upp av ett dubbelt gasurladdningsrör (V1), tre stycken transientskyddsdioder (D1, D2, D3) och två stycken varistorer (R1, R2). FL1, FL2 är genomföringskondensatorer och L1, L2 är drosslar för EMC skydd. 7 Explosionsskydd, EExia LT100 kan som option tillverkas i egensäkert utförande, EExia IIC T4, enligt ATEX direktivet av NEMKO. Detta utförande kan inte kombineras med inbyggt åskskydd. 8 Tillgängliga modeller För mer information om olika transmittermodeller och tillbehör till LT100 se datablad. Databladet innehåller också artikelnummer på alla olika detaljer. Till elektronik To electronics Till elektronik To electronics S +/- är ingång för matningsspänning och signalutgång 4-20 ma. S +/- are connections for supply/signal 4-20 ma. This protection is normally enough in most applications. In specially exposed applications, where there is a risk for direct hit on the cables or electronic housing, the protection might need reinforcement. The lightning protection is designed as a three step protection. See Fig 2. The stroke that enters the transmitter is caught by a double surge arrester (V1), three transient protection diods (D1, D2, D3) and two varistors (R1, R2). FL1, FL2 are feed through capacitors and L1, L2 are coils for EMC protection. 7 Intrinsic safety, EExia LT100 can as an option be delivered in intrinsic safe design, EExia IIC T4, according to ATEX by NEMKO. The transmitter will then have the code LT100HE where E indicates EExia. This option can not be combined with the lightning protected option (see above). 8 Available models For details on the available LT100 models and their accessories please refer to the data sheet, which also includes the catalog numbers of the individual items Fig 2 Åskskydd Fig 2 Lightning protection 5
9 Installation 9.1 Leverans Vid leverans kontrollera omgående att transmittertyp, eventuella tillbehör och transmitterns mätområde är enligt er order. 9.2 Säkerhetsanvisningar 9 Installing 9.1 Scope of delivery Check the delivery (items and scope of delivery) immediately upon arrival to see if it is in accordance with your order. 9.2 Safety and precautions Kontrollera före installation att specifikationerna, angående i första hand installationsmiljön, inte överskrider de som gäller för transmitterserien LT100. Before installing check to ensure that the specifications in terms of safety and control applicable to the transmitter LT100 will not be exceeded. Viktiga instruktioner för er säkerhet. Läs och observera! Säker och felfri användning av LT100 transmittern kräver riktig lagring och transport, korrekt installation och konfigurering, riktig användning och korrekt underhåll. Endast personer med korrekta kunskaper om transmitterserien LT100 eller liknande typer av instrument och som har tillräckliga kunskaper om användning och underhåll bör utföra arbete på instrumentet. Beakta: Dessa bruksanvisningar. Säkerhets föreskrifter och standarder som berör denna typ av instrument och anordningar där dessa installeras. Föreskrifter, standarder och direktiv som hänvisas till i denna bruksanvisning gäller i Europa. Vid användning i andra länder måste detta lands nationella föreskrifter, standarder och direktiv beaktas.. Transmitterserien LT100 har tillverkats och testats i överensstämmelse med standarden IEC770 och ISO9001:2000, och levereras med tillbörliga garantier. Dessa bruksanvisningar innehåller varningar markerade med Instruktionerna i dessa avsnitt måste beaktas för att säkerställa utrustningens funktion och kvalitet. Om föreskrifterna inte följs finns risk för personskador, skador på utrustningen eller på kringutrustning. Om ytterligare information, utöver den som finns i dessa bruksanvisningar, krävs, kontakta oss. Important instructions for your safety! Read and observe! Correct and safe operation of the transmitter LT100 calls for appropriate transportation and storage, expert installation and commissioning, correct operation and careful maintenance. Only those persons familiar with the installation, commissioning, operation and maintenance of this transmitter or similar instruments and who have the required qualifications should be allowed to work on the device. Observe: these operating instructions, the safety regulations and standards pertaining to the installation and operation of electrical systems, The regulations, standards and directives referred to in these operating instructions are applicable in Europe. When using the transmitter in other countries, the national regulations, standards and directives applicable in the respective country must be observed. The transmitter LT100 has been manufactured and tested in accordance with the standard IEC770 and ISO9001:2000,and has been supplied in a safe condition. These operating instructions contain warnings and cautions marked with The instructions given in these sections must be observed to retain the device in a safe condition and to ensure safe operation. Otherwise, persons can be endangered or the device itself or other equipment may be damaged or fail. If you should need information that is not contained in the present operating instructions please do not hesitate to contact us. 6
9.3 CE godkännanden, information Vi intygar härmed att vi är tillverkare av transmitterserien LT100 och att produkterna uppfyller kraven i nedan angivna EU direktiv: Direktiv 89/336/EEC från maj 1989 i överensstämmelse med standaderna. EN 61326-1-2-3 Direktiv 97/23/EG (Pressure Equipment Directive, PED) Enligt standarden APED 1999/AFS1999:4 med följande undantag: om produkten används som säkerhetsutrustning måste den CE märkas i den kompletta anläggningen. Transmitterserien LT100 uppfyller kraven i dessa EU direktiv för att få märkas med CE märke. 9.4 Montage 9.4.1 Krav på installationsmiljön Omgivningstemperatur: - 20...+ 80 C Relativ fuktighet < 100%, icke kondenserande Mediatemperatur: -20 till +80 C Kortvarigt 90 C Vibrationer: Maximala värden 3-25 Hz, amplitud 1,6 mm 25-60 Hz, amplitud 0,21 mm 60-100 Hz, accel. 19,6 m/s2 Täthetsklass: Sond bättre än IP68 Monteringsriktning: Mätsond: Alla riktningar tillåtna 9.3 CE compliance information We herewith declare that we are the manufacturer of the transmitter LT100 and that the device meets the requirements of the EC directives stated below: Directive 89/336/EEC as of May 1989 due to compliance with the following standards: EN 61326-1-2-3 Directive 97/23/EG (Pressure Equipment Directive, PED) Basic technical standards/product standards APED1999/AFS1999:4 with the following exceptions: if the product is used as safety equipment it must be CE marked in the complete construction. The transmitter LT100 meets the requirements of the EC directives for CE conformity certification. 9.4 Mounting 9.4.1 Operating conditions at the installation site Ambient temperature: - 20...+ 80 C Relative humidity 100%, non condensing Media temperature: -20 to +80 C Short time 90 C Vibrations: Max values 3-25 Hz, amplitude 1,6 mm 25-60 Hz, amplitude 0,21 mm 60-100 Hz, accel. 19,6 m/s2 Protection: Probe better than IP68 Mounting orientation: Probe: Any orientation allowed 7
9.4.2 Att tänka på 9.4.2 To consider Beakta och säkerställ så instruktionerna i detta kapitel följs så noga som möjligt. Observe and make sure that the instructions in this chapter are followed as close as possible. För att uppnå lång och felfri drift med LT100 finns en del viktiga faktorer som man bör tänka på vid val av givartyp och vid installation. Givare med piezoresistiva sensorer är dimensionerade för att tåla ett visst övertryck (se data). Om en givare utsätts för tryck som överskrider dessa gränser, oavsett om det är under en längre tid eller endast en kort tid, går sensorn definitivt sönder. Tänk på om det kan uppstå sådana övertryck i anläggningen och dimensionera givaren för detta. Mätmembranet är den mest utsatta och känsliga delen av givaren. Om mediet är korrosivt tänk på att välja rätt membran. Om det råder osäkerhet vid val av membran kontakta oss för rådgivning. Om de befintliga membrantyperna inte räcker till kan vi leverera givare med olika beläggningar på membranen, tex. teflon, epoxi mm. Kontakta oss för information. Även om ett membran fungerar bra mot ett korrosivt media kommer det ändå att korrodera till en viss del. Detta innebär på sikt att givarens mätning kommer att förskjutas (framför allt påverkas nollpunkten). Detta kan kompenseras med en underhållskalibrering, autozero eller omkalibrering. Givaren är klassad för bättre än IP68. Om givarna är monterade i en smutsig miljö, se till så att referensslangen mot atmosfärstrycket (se Fig 3) inte blir igensatt. I anläggningar med mycket vibrationer eller som vibrerar kraftig periodvis (tex. på grund av turbulent eller strömmande media) bör det undersökas om givarens prestanda räcker till. Det bästa är att mäta vibrationernas amplitud resp. acceleration och säkerställa så att dessa inte överstiger specifikationerna. Placera aldrig mätsondens kabel i närheten av kraftkablar. To obtain longlife and faultless operation of LT100 there are some important factors to consider when choosing transmitter type and at installation. Pressure transmitters with piezoresistive sensors are designed to withstand a specific overload (see data). If the pressure on the diaphragm exceeds these limits, irrespective if it is for a long or short time, the sensor will be broken permanently. Consider if such pressures will arise in the plant and choose the right type of sensor. The measuring diaphragm is the most exposed and easily affected part of the transmitter. If the media is corrosive consider choosing the right diaphragm material. If there is any doubt please contact us for advice. If existing diaphragm types are not sufficient it is possible to deliver transmitters with diaphragm coatings, for example teflon, epoxy, rubber. Please contact us for information. Even though a diaphragm material is sufficient for a corrosive media it will be slightly affected. This means that the measurement will be slightly changed over time (especially the zero point). This can be corrected by performing a maintenance calibration, autozero or a recalibration. The transmitter is approved for IP68 or better. If the transmitter is installed in a dirty environment, make sure that the reference tube (see Fig 3) always is open to the atmospheric pressure. In plants with high vibration levels (for example due of turbulent or pouring media) it is important to make sure that the transmitters performance is sufficient. The best way is to measure the vibrations amplitude resp. acceleration and determine that these levels do not exceed specifications. Never place the probe cable in close proximity to high voltage cables. 8
Säkerställ så att sondkabelns längd är så kort som möjligt. Utsätt inte sondens membran för onödig åverkan. Sänk inte ned sonden så djupt att den vilar på botten. I strömmande vätska, fäst sond och sondkabel mot tankväggen el.dyl. Högsta kontinuerliga mediatemperatur är +80 grader C. 9.4.3 Lägesberoende Alla transmittertyper har ett visst lägesberoende med avseende på nollpunkten. Storleken av nollpunktsförskjutningen är avhängig av i vilken vinkel mätsonden monteras. Felet märks också mer ju lägre mätomfång transmittern är inställd för. Detta lägesberoende kan enkelt justeras bort genom att göra autozero eller genom att justera in nollpunkten (4 ma) i det läge transmittern ska monteras. 9.4.4 Nolljustering efter montage: När givaren monterats så som den ska användas kan nollan behöva justeras för att kompensera för lägesförändring (förändring i förhållande till fabrikskalibreringen) av mätsonden. Autozero och nollpunktsjustering utförs via HART kommunikationen tex. med en handterminal eller lämpligt PC program, t.ex. PI100 (i detta fall erfordras ett HART modem). (Se även avsnitt 11) OBS! när detta görs måste transmittern (mätsonden) befinna sig exakt i den position som den ska driftsättas i och trycket på membranet måste vara lika med omgivningstrycket (eller det tryck som ska motsvara 4 ma). Make sure that the probe cable is as short as possible. Make sure not to mechanically damage the diaphragm. Do not submerse the probe so that it rests on the bottom. Note that the highest continous media temperature is +80 C (+176 F). In streaming or turbulent media secure the probe and probe cabel to the vessel or such like. 9.4.3 Orientation dependance All transmitters have a slight zero shift after mounting. The size of this zero shift depends on the mounting angle of the measuring probe. The zero shift is more noticeable with a small span. Zero shift is easily corrected by performing autozero or by adjusting the zero point (4 ma) in the mounting position. 9.4.4 Zero adjustment after mounting: After mounting of the transmitter exactly as it will be used the zero output might need an adjustment because of the probe orientation (if it differs from when it was factory calibrated). Autozero and zero point adjustment are performed through the HART communication from a PC and a suitable PC program i.e. PI100 ( for this a HART modem is required) or a hand held terminal. (See also chapter 11) NOTE! when the adjustment is done the transmitter (the measuring probe) must be in the exact mounting position and the pressure applied to the measurement diaphragm must be same as the ambient pressure (or the pressure for 4 ma). 9
Observera att relevanta standarder och regler för konstruktion och drift av elektriska system följs. Observera att installationskrav för Ex utrustning följs om så krävs. Förlägg inte signalkablar i närheten av strakströmskablar. Starkströmskablar producerar störningar i sin närhet vilka kan komma att påverka mätsignalen i signalkabeln. 9.4.5 Jordanslutning och kablar LT100 är med konstruerad för att klara störningar både från radiofrekventa fält, pulser och överspänningar på ett mycket bra sätt. Det är dock viktigt att följa nedanstående rekomendationer vid installationen. Observe the relevant safety standards/regulations for the construction and operation of electrical systems. Observe the relevant Ex regulations for installation if needed. Do not run signal cables close to power lines. Power lines produce interference in their near vicinity which impairs the signals transmitted on the line 9.4.5 Grounding and cables LT100 is designed to withstand noise from radiofrequent fields, bursts and overvoltage, very well. It is though important to follow the recommendations below at installation. Se till så att sondkabeln aldrig placeras i närheten av kraftkablar. Kraftkablar för växelspänning har ofta ett mycket kraftigt störfält i sin närhet vilket lätt kan påverka mätsignalen. Ofta finns frekvensomformare (för tex. motorstyrning) i de anläggningar där LT100 installeras. Dessa kablar har också ett kraftig störfält i sin närhet. Det är viktigt att jordanslutning görs på ett sådant sätt så att störningar avkopplas och inte tillåts påverka mätningen. Jordning ska alltid göras till därför avsedd ledare (eller om BOX100 används till jordplinten). Unvik att jorda på flera punkter av transmittern. Detta för att undvika jordslingor som lätt kan inducera störningar. Kontrollera att jordpotentialen mellan sond och inkopplingslåda (tex. BOX100) inte avviker från varandra. (U1, U2 och U3 i figur 3 bör vara lika) Om så är fallet kan denna potentialskillnad behöva utjämnas med extra jordledare. För att det inbyggda åskskyddet ska fungera såsom avsett är det också viktigt att jordanslutningen utförs på ett sådant sätt att ordentlig Anslutningsbox (tex. BOX100). Connection box (for example BOX100). Fig 3 Schematisk beskrivning av jordanslutningar Fig 3 Schematic description of ground connections Make sure that the probe cable is as short as possible. Never place the probe cable close to high voltage cables. High voltage AC cables have a big noise field surrounding them. This field can easily affect the measurement. If there is AC drive equipment (e.g. for electrical motor regulation) in the plant, make sure that these cables are separated from LT100:s cable. These cables have a strong noise field of different frequensies surronding them. It is very important to ground the transmitter in such a way that noise is suppressed and will not influence the measurement. Grounding should always be done to the intended cable. Avoid grounding at more than one point on the transmitter. This is to avoid ground loops that can induce noise. Check so that the earth potential between the probe and the connection box (for example BOX100) is the same (U1, U2 and U3 in fig 3 should be the same). If these earth potentials differ there might be a need for an extra earth wire to equalize the potentials. 10
kontakt uppnås. Åskskyddet är uppbyggd så att kraftiga pulser ska ledas bort via jordanslutningen (se även avsnitt 6 Beskrivning av åskskydd). 10 Elektrisk anslutning Sondkabeln innehåller 2 anslutningsledare, skärm och referenstrycksrör. Anslutningsledarna är färgkodade enligt: Vit Signal/matning + (plus) Brun Signal/matning - (minus) Skärm Jordanslutning Ref. rör Atmosfärstrycksanslutning På Ref.rör sitter ett vätske filter monterat. Ta inte bort detta. Undvik felpolarisering (givaren är dock fullt skyddad för felaktig polarisering). Ledararea är 0,50 mm 2. Transmitterns elektronik är utförd för tvåtråds överföring av mätvärdet. Detta innebär att samma ledare som överför mätvärdet samtidigt matar transmittern med spänning. Med utgångspunkt från spänningskällan måste all utrustning som är inkopplad på strömslingan vara seriekopplad. Anslut även alltid jordkabeln till extern jordpunkt. Se också kapitlet Jordning. Fig 3 Sondkabeln. Inkopplingsända. Fig 3 Probe cable. Connection end. To obtain the intended function of the lightning protection its important to perform the grounding so that a secure connection is established. The lightning protection is designed so that strong surges are conducted away to earth (see also chapter 6 Description of lightning protection). 10 Electrical connection The probe cables consists of 2 wires, shield and a vent tube. The wires are colour coded: White Signal/supply + (plus) Brown Signal/supply - (minus) Vit/White Shield Ground Vent tube Atmospheric pressure connection Vent tube/ Referensrör Brun/Brown Shield/Skärm On the Vent tube there is a fluid filter mounted. Do NOT remove this. Avoid polarity reversal when connecting the cable (the transmitter is fully protected against wrong polarity). The cable CSA is 0.50 mm 2. The electronic system for measured value transmission is realized as a 2- wire system, i.e. the same wire pair is used for the supply voltage and the output signal. Starting from the power source, all other devices in the measuring loop must be series-connected. Always connect the ground cable as well. See also the chapter Grounding. 11 Driftsättning Transmittern är färdig för användning direkt efter montering och elektrisk anslutning. LT100 parametrar kan justeras för att passa mätpunkten tex. mätomfång, nollpunkt, tidskonstant mm. 11.1 Standard konfigurering vid leverans: (alla parametrar kan beställas kundspecifikt inställda): 4 ma Enligt beställning (om inget område angetts vid order är undre sensorgräns inställd). 11 Commissioning The transmitter is ready for operation immediately after mounting and electrical connection. Special operating parameters of the transmitter LT100 can be set to adapt the device to the measuring point, e.g. the measuring range, damping etc. 11.1 Standard configuration at delivery: (all parameters can be custom set if ordered): 4 ma According to order (if no range has been ordered the lower sensor limit is used). 11
20 ma Enligt beställning (om inget område angetts vid order är övre sensorgräns inställd). Tidskonstant 0,1 sekunder Utsignalsfunktion Linjär Larm Alla larm---av 11.2 Inställning av LT100. Inställning mm av transmittern kan göras via HART kommunikation. Anslut HART modemet eller handterminalen över ett 250 ohm (min) motstånd som ligger i serie med strömslingan. Använd programmet PI100, ett generiskt HART program eller HART hand-terminalen för att utföra inställningarna mm. 11.3 HART kommandon Det finns 3 typer av HART kommandon: Universal commands Common practice commands Transmitter specific commands Universal commands Dessa måste stödjas av alla HART kompatibla transmittrar. Exempel på Universal Commands: Läsa mätvärde, enhet, tagnamn, beskrivning, datum. För att använda dessa kommandon behöver handterminalen inte ha någon LT100 Device Description. Common practice commands Ett antal specificerade kommandon som är valfria att implementera. Några av dessa används av LT100, t ex läsa och skriva mätområde, tidskonstant, looptest, autozero, burst mode till/från. För att använda vissa av dessa kommandon måste handterminalen ha en LT100 Device Description (supportas ej för närvarande). Transmitter specific commands Kommandon som är unika för en viss transmitter. LT100 har ett antal sådana, t ex larm, överföringsfunktion, utsignalskalibrering. För att använda dessa kommandon måste handterminalen ha en LT100 Device Description (supportas ej för närvarande). 20 ma According to order (if no range has been ordered the upper sensor limit is used). Damping 0,1 sec Output function Linear Alarm All alarms---off 11.2 Adjusting LT100 Adjustments can be done through HART communication. Connect the HART modem or a hand terminal over a 250 ohm (min) resistor. Use the program All 11.3 HART commands There are 3 types of HART commands: Universal commands Common practice commands Transmitter specific commands Universal commands These must be supported by all HART compatible transmitters. Examples of Universal Commands are: Read measurement value, unit, tag name, description, date. The hand terminal does not require an LT100 Device Description to use these commands. Common practice commands A number of specific commands that are optional. Some of these are used by LT100, for example, read and write measurement range, time constant, loop test, autozero, burst mode on/off. The hand terminal must have an LT100 Device Description (not supported at present) to use some of these commands. Transmitter specific commands Commands that are unique for a specific transmitter. LT100 has a number of these, for example alarm, transfer function, output signal calibration. The hand terminal must have an LT100 Device Description (not supported at present) to use these commands. 12
11.4 Konfigurering med PI100 11.4.1 Förutsättningar Persondatorn med programmet måste vara ansluten till transmittern via ett HARTmodem. Modemet måste vara inkopplat över ett 250 ohm (min) motstånd och spänningen till transmittern påslagen. 11.4.2 Översikt PI100 är ett kraftfullt hjälpmedel för att hantera transmittern LT100. Programmet ger användaren möjlighet att hantera transmittern på ett mycket effektivt sätt. Konfigurering via PI100 är enklare och mer komplett än att konfigurera transmittern med en HART handterminal. Fullständiga instruktioner mm finns i PI100. Exempel på användningssätt: Logga värden för analys Med PI100 kan man logga mätvärden från en transmitter under en viss tid och spara loggfiler på datorn. Loggfilerna kan sedan kopplas till andra program genom OLE. Naturligtvis kan PI100 också användas för att läsa av momentana värden utan loggfunktion. Definiera överföringsfunktioner Med PI100 kan man definiera överföringsfunktioner för t ex olinjära tankar. Överföringsfunktioner kan anges både som kurva med brytpunkter eller som matematisk formel. Underhållskalibrering PI100 underlättar kalibrering som säkerställer exaka mätningar. Det är enkeltatt göra underhållskalibrering genom fönsterhanteringen i PI100. Administration av transmittrar Genom att lagra olika transmittrar i en databas blir reservdelshanteringen enkel. Om en transmitter behöver bytas ut, tar man bara en ny okonfigurerad från lagret och sänder ner konfigurationen till transmittern från databasen. Genom att varje användare kan ges en egen användaridentitet och lösenord, kan man bygga upp säkra rutiner runt transmitteradministrationen. 11.4.3 Konfigurera en transmitter En transmitters alla parametrar kan konfigureras med nedanstående förfaringssätt. 1. Anslut transmittern i single-mode. 2. Välj Transmitter----Inkoppling---- OnLine. 3. Klicka Hämta från transmitter. Efter ca 10 sekunder visas transmitterns 11.4 Configuring using PI100 11.4.1 Conditions A personal computer with the program installed must be connected to the transmitter or transducer loop, over a 250 ohm (min) resistor, via the HARTmodem and the supply switched on. 11.4.2 Overview PI100 is a powerful tool to manage the transmitter LT100. The software provides the user with the possibility of managing the transmitter more efficiently, compared with configuring the transmitter with a HART hand terminal. Complete instructions can be found in PI100. Example of the user interface: Log values for analysis Using PI100 you can log measurement values from a transmitter during a specific period and save the log file on the computer. The log files can then be linked to other applications using OLE. Of course PI100 can also be used to read instantaneous values without a log function. Defining the transfer functions Using PI100 you can define transfer functions for e.g. non-linear tanks. The transfer functions can be stated both as curves with breaking points or as mathematical formulae. Maintenance calibration PI100 facilitates calibration, which ensures exact measurements. It is easy to perform maintenance calibration using window management in PI100. Administration of transmitters Spare part management is simplified by storing different transmitters in a database. If a transmitter needs to be replaced, you just take a new, unconfigured from stock, and then send the configuration to the transmitter from the database. As each user can be given his own user identity and password, you can construct safe routines for transmitter administration. 11.4.3 Configuring a transmitter The transmitters complete range of parameters can be configured using the metod described below. 1. Connect the transmitter in single-mode. 2. Select Transmitter----Connection----OnLine. 3. Click Fetch from transmitter. After approx. 10 seconds the 13
värden och en bild på transmittern. Om hämtningen misslyckades, klicka på nytt. 4. Gör alla erforderliga ändringar i konfigurationen genom att klicka på respektive parameters fönster. En dialogruta, där värden kan matas in, visar sig. Följ instruktionerna. 5. Klicka på Sänd till transmitter. 6. För kontroll av att alla parametrar sparats korrekt i transmittern klicka på Hämta från transmitter och kontrollera värdena. 7. Om du vill spara konfigurationen i databasen, klicka på Skriv till databas. 11.4.4 Kalibrering Tre typer av kalibrering kan göras: Autozero Underhållskalibrering (Autozero ingår) Utsignalskalibrering Ett kalibreringsprotokoll kan erhållas genom att välja Kalibrering---- Protokoll. Protokollet anger data från senaste kalibreringen. Autozero Autozero utförs för att justera för eventuell nollpunktsförskjutning, tex. på grund av lägesförändring av mätsonden (tex. i förhållande till när den fabrikskalibrerades). OBS trycket på membranet måste vara samma som omgivningstrycket när autozero utförs. 1. Välj.Kalibrering----Autozero och följ instruktionerna. 2. Klicka på Sänd Autozerokommando. Underhållskalibrering Underhållskalibreringen justerar för eventuella förändringar i mätningen. Justering görs för max och min sensorgränser. För att utföra denna kalibrering krävs ett nogrannt tryckställdon ( bättre än 0,05%) för de tryck som ska kalibreras. Underhållskalibreringen innehåller även Autozero. 1. Välj Kalibrering----Underhållskalibrering och följ instruktionerna. Utsignalskalibrering Denna kalibrering justerar ma utsignalen för eventuella felaktigheter. 4 ma och 20 ma kalibreras. För att utföra denna kalibrering krävs en noggran mamätare (bättre än 0,1%). 1. Välj Kalibrering----Utsignalskalibrering och följ instruktionerna. transmitter s values are presented with a picture of the transmitter. If retrieval is unsuccessful try again. 4. Make the necessary changes to the configuration by clicking the relevant window. A dialog window opens where values can be entered. Follow the instructions. 5. Click Send to transmitter. 6. To check if all parameters have been saved succesfully to the transmitter click on Fetch from transmitter and check all values. 7. If you wish to save the configuration in the database, click Save to database. 11.4.4 Calibration Three types of calibration can be performed: Autozero Maintenance calibration (Autozero included) Output signal calibration A calibration protocol can be obtained by selecting Calibration----Protocol. The protocol presents data from the last calibration. Autozero Autozero is used to adjust for zero shift due to changes in position of the measuring probe (for example if the position differs from when it was factory calibrated). NOTE the pressure on the diaphragm must be zero when performing an Autozero. 1. Select Calibration----Autozero and follow the instructions. 2. Click Send Autozero command. Maintenance calibration Maintenance calibration is done to compensate for changes in the measurement due to for example aging or external influence. A high accuracy pressure regulator (better than 0,05%) is needed for this calibration. Maintenance calibration also includes Autozero. 1. Select Calibration----Maintenance calibration and follow the instructions. Output signal calibration This calibration adjusts for changes in current output values. Both 4 ma and 20 ma is adjusted. A highly accurate ma-meter (better than 0,1%) is needed for this calibration. 1. Select Calibration----Output signal calibration and follow the instructions. 14
11.5 Konfigurering med HART handterminal Förutsättningar Handterminalen måste vara ansluten till transmitter eller transmitterslinga över ett 250 ohm (min) motstånd. Från valfri HART handterminal kan alla Universal commands och de flesta Common practice commands användas. För övriga HART kommandon måste en LT100 Device Description nedladdas i handterminalen (supportas ej för närvarande). För mer information, se respektive handterminals bruksanvisning. 12 Underhåll Trycktransmittrarna i LT100 serien är underhållsfria. Rekomendabelt är dock att regelbundet (tex. årligen) kontrollera att utsignalen ligger inom specifikationen. Efter en längre tid i drift kan utsignalen vara utanför specifikationerna beroende på åldring, nedsmutsning eller drift. Om så är fallet är det lämpligt att rengöra och justera transmittern så att utsignalen åter ligger inom specifikationerna. Justering utförs enligt Avsnitt 11. 11.5 Using a HART hand held terminal for configuration Conditions The hand terminal must be connected to a transmitter or transmitter loop, over a 250 ohm (min) resistor. All Universal commands and most Common practice commands can be used from an optional HART hand terminal. An LT100 Device Description must be downloaded to the hand terminal (not supported at present) for other HART commands. For more information, see the Operating Instructions for the specific hand held terminal. 12 Maintenance The transmitter series LT100 is maintenance-free. It is recommended to check on a regular (i.e. once a year) basis that the signal conversion is still within the tolerance limits. After a longer operating time signal conversion may be outside the tolerance limits due to aging, dirtying or drift. In this case, the device may be cleaned and readjusted. Follow the instructions in Section 11. 15
12 Nollpunkt/Span/Överbelastningstålighet 12 Lower range value/span/overpressure-proofness Tryck kod Pressure code Nollpunkt från...till Lower range value from...to Mätomfång från...till Span from...to Överbelastning till Overpressure-proof to 2 0... 3,5 mvp/mwc 0,12... 3,5 mvp/mwc 25 mvp/mwc 4 0... 20 mvp/mwc 0,67... 20 mvp/mwc 60 mvp/mwc 6 0... 200 mvp/mwc 6,7... 200 mvp/mwc 300 mvp/mwc 14 Ex godkännande LT100 är utförd och tillverkas enligt standarderna IEC770 och ISO9001:2000. Explosionsskydd. II 1 G LT100H kan levereras i egensäkert utförande och får då beteckningen LT100HE LT100HE-ABCD: NEMKO 07ATEX1118 EEx ia IIC T4 Ta: -20-80 grader C Manufacturer Pondus Vällingby Sweden Ui=28V; Ii=95 ma; Pi=0,7W; Ci=48nF; Li=75uH där A=3,4 Material i membran. B=0 Processanslutning, dränkbar. C=1...6 Tryckområde Max 200 mvp. D=0 Realtivt tryck. Temperaturområde, omgivning Ta: -20 grader C till +80 grader C. Transmittern får inte utsättas för en explosiv atmosfär med tryck över 1,1 bar. ATEX godkännandet utfärdat av NEMKO Norge (0470) Tillse att relevanta standarder och krav för installation av Ex utrustning i explosionsfarlig miljö följs. 14 Ex approval LT100 are designed and manufatured according to the standards IEC770 and ISO9001:2000. Explosion proof II 1 G LT100H can be delivered as intrinsically safe and will then have the code LT100HE. LT100HE-ABCD: NEMKO 07ATEX1118 EEx ia IIC T4 Ta: -20-80 grader C Manufacturer Pondus Vällingby Sweden Ui=28V; Ii=95 ma; Pi=0,7W; Ci=48nF; Li=75uH där A=3,4 Material in the membrane. B=0 Type of fitting, submersible. C=1...6 Pressure range Max 200 mvp. D=0 Realtive pressure. Range of ambient tempearture, Ta: -20 degrees C to +80 degrees C. The transmitter shall not be subjected to an explosive atmosphere with pressure exceeding 1,1 bar. ATEX approval by NEMKO Norway (0470). Check to ensure that relevant regulations and demands for installation of Ex equipment are followed when installation is done in explosion danger areas. 16
Apendix 1 Tekniska Data LT100 Insignal Mätmetod Piezo-resistiv Sensor, Systemet är fyllt med silikonolja, volym ca 0,25 ml, silikonoljan är FDA-godkänd för användning med livsmedel. Mätområde 0 0,12 mvp till 0 200 mvp, inställbar, bestämda grundområden (se tabell på sid 16) Utgång Signal 4 20 ma och HART kommunikation. 2-ledarteknik Matningsspänning 9 55 VDC, rippel U ss < 0,2 V, Belastningsspänning U B = U S -9V (U S =matningsspänning), Med display är Belastningsspänningen U B = U S -15V (U S =matnings spänning), Ström vid överbelastning eller felfall, max. 22,5 ma Överföringskarakteristik och påverkan Utsignalskarakteristik linjär, stigande och ett flertal ytterligare utsignalskarakteristika, tex. kvadratrot eller 12 punkters fri kurva Olinjäritet (inkluderat hysteres) < 0,1 % Långtidsstabilitet < 0.08 % (refererar till inställt span) Temperaturdrift 0,1 % för -10 +70 C (refererar till grundområdets maximala span, ökar med nedskalnings faktorn) Matningsspänningsberoende < 0,015 % / V ändring i matningsspänning (refererar till inställt span) Vibrationspåverkan (sond) < 2 mmvp / G för vibrationer paralellt med centrumlinjen < 30 mmvp / G för vibrationer tvärs centrumlinjen Appendix 1 Technical data LT100 Input Mechanism Piezo-resistive sensor, System is filled with liquid, quantity 0.25 ml, liquid FDA-approved for use with food. Measuring range 0 0,12 mwc to 0 200 mwc, adjustable, various basic ranges (see table on page 16) Output Signal range 4 20 ma 2-wire circuitry Supply voltage 9 55 VDC, ripple U PP < 0.2 V, Load voltage U L = U S -9 V (U S = supply voltage), With display load voltage is U L = U S -15V (U S = supply voltage) Current in case of fault or short-circuit, max. 22,5 ma Transmission data and influences Characteristic curve linear, rising and other curves, for example square root and 12 point free curve Characteristic deviation (incl. hysteresis) < 0.1 % Long time stability < 0.08 % (referred to adjusted span) Influence of ambient temperature 0,1 % for -10 +70 C (referred to max. span of basic range, increases with scale down factor) Power supply < 0,015 % (referred to adjusted span) Influence of mechanical vibrations (probe) < 2 mmwc / G, in parallel with center line < 30 mmwc/ G perpendicular to center line 17
(se även Kapitel 5.4.2 Att tänka på) Påverkan från monteringsläge < 40 mmvp (vid 90 lägesförändring horisentalt/vertikalt) Tidskonstant 0,1 10 s inställbar EMC provning EMC direktiv 89/336/EEC från maj 1989 EG-direktiv för CE-märkning Skyddsklass Bättre än IP 68 Miljötålighet Omgivningstemperatur -20 till + 80 C Medietemperatur -20 till +80 C kortvarigt 90 C Relativ fuktighet < 100 %, icke kondenserande Vibrationer Maximala värden 3-25 Hz, amplitud 1,6 mm 25-60 Hz, amplitud 0,21 mm 60-100 Hz, accel. 19,6 m/s2 Material Mätsond Membran: Hastelloy C eller RF 316L övriga mediaberörda delar i RF stål 1.4435 Kabel Polyuretan hölje (se Apendix 3) Längd (standard) 10 m (på beställning upp till 60 m) Diameter 6,5 mm Ledare 4 x 0,75 mm 2 Ref. rör (diam.) 2,3 mm Elektrisk anslutning: Lösa kablar 0,75 mm 2 Vikt 2,1 kg inkluderat 10 m kabel Dimensioner Se måttritningar Apendix 6 (see also Chapter 5.4.2 To concider) Influence of mounting orientation < 40 mmwc (with 90 change, perpendicular/horizontal) Time constant 0.1... 10 s adjustable EC directives met: EMC directive 89/336/EEC as of May 1989 EC directive for CE conformity certification Protection class Better than IP68 Environmental capabilities Ambient temperature -20 to + 80 C Media temperature -20 to +80 C short time 90 C Relative humidity < 100 %, non-condensing Vibrations Max values 3-25 Hz, amplitude 1,6 mm 25-60 Hz, amplitude 0,21 mm 60-100 Hz, accel. 19,6 m/s2 Material Measuring probe Diaphragm, Hastelloy C276 or stainless steel 316L other wetted parts in Stainless steel 1.4435 Probe cable Polyuretan (see Apendix 3). Lenght (standard) 10 m (option up to 60 m) Diameter 6,5 mm Cables 4 x 0,75 mm 2 Vent.tube (diameter) 2,3 mm Electrica connectionl: Free cables 0,75 mm 2 Weight 2,1 kg included 10 m cable Dimensions See dimensional drawings Apendix 6 18