/vos08t_manual_d_01

Gasanalysator

VOS 08 T

RMG Meßtechnik GmbH Otto-Hahn-Straße 5 · D-35510 Butzbach Postfach 280 · D-35502 Butzbach Tel.: +49(0)6033/897-0 · Fax: +49(0)6033/897-130

04/2005

... für zuverlässige Gasversorgung

alles aus einer Hand

Gasanalysator VOS 08 T

Inhaltsverzeichnis Seite

Ausgabe 04/2005

Kapitel 1

Funktionsprinzip

3

Kapitel 2

Betriebsanleitung für den Errichter 2.1. Kennzeichnung 2.2. Elektrische Daten 2.3. Verwendung 2.4. Montage / Demontage 2.5. Installation 2.6. Inbetriebnahme 2.7. Einstellungen 2.8. Instandhaltung / Wartung 2.9. Sicherheitshinweise

Kapitel 3

Inbetriebnahme des Gasanalysators 3.1. Mechanischer Anschluß 3.2. Elektrischer Anschluß 3.3. Kontrolle der Eingabewerte 3.4. Schalterstellung im Transmitter 3.5. Anschlußbelegung

Kapitel 4

Kapitel 6

RMG Meßtechnik

6 6 6 6 7

Aufbau des Gasanalysators 4.1. Hardware 4.2. Software 4.3. Funktionsauswahl 4.4. Beispiele

Kapitel 5

4 4 4 4 5 5 5 5 5

8 8 11 11

Berechnungsmöglichkeiten 5.1. Schallgeschwindigkeit 5.2. Anteile 5.3. Normdichte 5.4. Brennwert

12 12 13 13

Stromausgänge

14

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 7

Bedienung 7.1. Anzeigefeld 7.2. Tastenbelegung 7.3. Beispiele

15 15 17

Kapitel 8

Nachkalibrierung

18

Kapitel 9

Technische Daten 9.1. Elektrische Daten 9.2. Mechanische Daten 9.3. Meßtechnische Daten

19 19 19

Kapitel 10

Ex-Zulassung

20

Kapitel 11

Service-Schnittstelle

20

Kapitel 12

Wartung

21

Kapitel 13

Fehlermeldungen 13.1. Bedienungsfehler 13.2. Systemfehler 13.3. Alarmnummern

22 23 23

Kapitel 14

Anschlußmaße

24

Kapitel 15

Ansprechzeiten des Gasanalysators

26

Anhang

Beispiel zur Brennwertberechnung

28

RMG Meßtechnik

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

Der Gasanalysator VOS 08 T ist eine Verbindung aus dem bewährten Schallgeschwindigkeitsmeßgerät VOS 07 und dem neuen Universaltransmitter.

Kapitel 1

Funktionsprinzip

Das Schallgeschwindigkeitsmeßgerät VOS 08 T arbeitet nach dem Prinzip der Wirbelpfeife. Das zu messende Gas tritt mit hoher Geschwindigkeit aus der Spaltdüse in die Meßkammer ein. An einer gegenüberliegenden Schneide werden Wirbel erzeugt, welche in der als Resonator dienenden Meßkammer Druckpulse mit einer Frequenz erzeugen, die der Schallgeschwindigkeit des Gases direkt proportional ist. Diese Frequenz der erzeugten Druckpulse wird an den Transmitter gesandt, der dieses Signal verarbeitet und die Schallgeschwindigkeit berechnet. Folgende Möglichkeiten hat der Transmitter: Anzeige der Schallgeschwindigkeit Berechnung und Anzeige einer Gaszusammensetzung in Abhängigkeit von der Schallgeschwindigkeit für die Volumen-, Masse- und Molanteile bei binären Gasgemischen Anzeige und Berechnung des Brennwerts oder Wobbeindex in Abhängigkeit von der Schallgeschwindigkeit bei binären Gasgemischen Jeder der angezeigten Werte kann als 4 - 20 mA Signal über die 2Leitertechnik ausgegeben werden, damit ist es möglich, eine kontinuierliche Prozeßanalyse durchzuführen.

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 2

Betriebsanleitung für den Errichter

2.1 Kennzeichnung Typ: VOS 08 T II 2 G EEx ia IIC T4 PTB 04 ATEX 2031 Temp.= -20°C....+80°C Daten siehe EG-Baumusterprüfbescheinigung Die Baumusterprüfbescheinigung ist dem Handbuch beigefügt.

Baujahr: 200X Seriennummer: xxxx xx

0158 Hersteller:

RMG Messtechnik GmbH Otto – Hahn – Straße 5 D-35510 Butzbach

2.2 Elektrische Daten Bezeichnung Pt 1000 Stromkreis (Klemme 5 und 6) Drucksensorstromkreis (Klemme 1 bis 4)

Spannung (Ui) 30 V 12V

Strom (Ii) 200 mA 11 mA

2.3 Verwendung Das Schallgeschwindigkeitsmesswerk Typ VOS 08 T dient zur Messung der Schallgeschwindigkeit und der Temperatur innerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches.

2.4 Montage / Demontage Eine feste Montage ist erforderlich, hierfür sind 4 Befestigungslöcher an der rechten und linken Seite des Gehäuse zu verwenden. Für Außenaufstellungen muss das Schallgeschwindigkeitsmesswerk in einem wetterfesten Schrank installiert werden, dabei ist auf die Gehäuse-Schutzart bei der Montage zu achten.

Eine direkte Sonneneinstrahlung muss vermieden werden.

Bei der Demontage sind die zugeführten Signalstromkreise spannungsfrei zu schalten und die entsprechenden Kabel sachgerecht zu entfernen.

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T 2.5 Installation 1. Jeder Ex-Signalkreis ist in einem eigenem Kabel zu verlegen und durch eine blaue PG-Verschraubung zu führen.

Es gelten die jeweils gültigen Errichter-Bestimmungen VDE 0165, EN 60079-14 bzw. IEC 60079.

2. Eine feste Verlegung der eigensicheren Kabel ist zwingend erforderlich.

3. Die Anschlusskabel sind mit Aderendhülsen zu versehen.

4. Der PA-Anschluss sollte größer als 1,5 mm2 ausgeführt sein. Bei dem Gerät VOS 08 T ist auf einen sauberen und trockenen Aufstellungsort zu achten.

2.6 Inbetriebnahme Bei der Inbetriebnahme dieser Einrichtung ist darauf zu achten, dass alle Leitungen im Klemmenraum korrekt angeschlossen und verlegt wurden.

Das Gehäuse muss komplett geschlossen sein.

Bei der Installation und Inbetriebnahme ist die Norm EN60079-14 zu beachten.

Das Gerät darf nur von Personen nach erfolgter Schulung in Betrieb genommen werden.

2.7 Einstellungen Die Grundeinstellung des Gerätes erfolgt durch die Fa. RMG Messtechnik. Änderungen an der Grundeinstellung dürfen nur von Personen nach erfolgter Schulung bzw. Unterweisung durchgeführt werden.

2.8. Instandhaltung / Wartung Reparaturen an diesem Gerät dürfen nur durch die Fa. RMG Messtechnik durchgeführt werden.

2.9 Sicherheitshinweise Die Betriebsanleitung muss allen Personen, die mit dem Einsatz des Gerätes beauftragt sind zugänglich sein.

An dem Gerät dürfen keine selbständigen Änderungen vorgenommen werden, da sonst die Zulassung ungültig wird.

Das Gerät darf nie gewaltsam geöffnet werden.

Die Warnhinweise in dieser Anleitung und die allgemeingültigen Sicherheitsregeln müssen beachtet werden.

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 3

Inbetriebnahme des Gasanalysators

Der Gasanalysator VOS 08 T kann im Ex-Bereich aufgestellt werden. Für Außenaufstellungen kann der Gasanalysator in einem wetterfesten Schrank installiert werden.

3.1. Mechanischer Anschluß Der Gasanalysator besitzt einen Gaseingang und einen Gasausgang.

• Der Eingang ist in 1/8" Swagelok ausgeführt und kann mit Drücken von größer 2,5 bar beaufschlagt werden.

• Der Gasausgang ist in 6 mm Swagelok ausgeführt. Die Abgasleitung sollte direkt ins Freie oder in eine Sammelleitung führen, wobei darauf zu achten ist, daß kein Rückdruck ansteht.

3.2. Elektrischer Anschluß • Der Transmitter benötigt eine Versorgungsspannung von 24 V/DC • Der Stromausgang ist einstellbar auf 4 - 20 mA oder auf die Konstantströme von 4, 12 oder 20 mA 3.3. Kontrolle der Eingabewerte Die Konstanten und Gerätewerte sind bei der Prüfung des Gerätes eingegeben worden. Falls die Werte geändert werden müssen, ist dies in der Rechnermatrix vorzunehmen, siehe Kapitel 7.

3.4. Schalterstellung im Transmitter Der Schalter S5 muß auf "Messen" und der Schalter S6 muß auf "Betrieb" geschaltet sein.

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

3.5. Anschlußbelegung

KL2 KL1

PT 1000

Sensor

+

-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

_ L1 L2 +

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A B

Halten Kalibrieren

Leitungslänge = 240 m bei Ca von 70nF La 4,2mH Steuerkabel: LiYCY-2x0,75mm2 110nF/1000 m 0,7mH/1000 m Ex-Zone

+ + -

Versorgung

Meßumformerspeisegerät Typ: Stahl iCS 9303/11-22-11 oder P+f KHD3-ICR/Ex 130200

+ Analogeingang 4 - 20 mA

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Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 4

Aufbau des Gasanalysators

4.1. Hardware Der Transmitter ist mit einer Basisplatine bestückt, die folgendes beinhaltet: 8 bit Microcontroller 80C32L Eprom 32kbyte EEprom 512 Byte Frequenzmessung max 32 bit (Reziprokes Meßverfahren) A/D-Wandler 15 bit Meßzeit 60ms D/A-Wandler 12 bit nach Ausführung bis zu 2 digitale Dichteverstärker als Zusatzplatinen ein VOS-Verstärker Watch-Dog-Timer LC-Display mit Bedieneinheit Serielle-Schnittstelle TTL Eingänge für Messen/Halten/Kalibrieren Funktion: Halten = Schalter-Halten und/oder Eingang-Halten Kalibrieren = Halten und Schalter Kalibrieren und/oder Eingang Kalibrieren tein > 3 sec. tstab < 0,1 sec.

Imin > 1 mA Umin > 5 V Die Anschlüsse zu den Zusatzplatinen für die Dichteverstärkung sind gebrückt.

4.2. Software / Kanalbelegung Die Rechnermatrix für den Gasanalysator ist in verschiedene Kanäle unterteilt, in denen alle Werte und Konstanten enthalten sind und auf die der Rechner unter der entsprechenden Kanalnummer zugreift.

In dieser Matrix werden die Grenzwerte für den Stromausgang, die Gerätekonstanten und die Gaskonstanten eingegeben und geändert.

Für die Nachkalibration wird hier der Sollwert des Kalibriergases und die Grenzen dieses Wertes eingegeben.

Die Funktionsauswahl mit dem entsprechend gewählten Modus erfolgt ebenso in dieser Matrix.

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

Display Kanalbelegung für Gasanalysator A = Anzeigewert M = Meßwert -- = keine Funktion

H = Hardware R = Rechenwert

K = Konstante S = System-Konstante

Ausführung für Normdichte: Kanal-Nr. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F H J L n o P q r U u y ]

DisplayAnzeige I aus ρn/ρb Cn temp anteil f-cn --min max KA KB ----ρ-n1 ρ-n2 kappa1 kappa2 Cn1 Cn2 mol1 mol2 -Tkal cn-Soll cn-Delta cn-Korr mode Fehler-Anzeige

Art A/R A/R A/R/M A/R A/R/M A/R/M K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K

min 4 0 0,5 -50 0 0 0 0 0 -10000 -10000 -10 -100 0 0

Grenzen max 20 10 10000 100 100 10000 10000 10000 100000 10000 10000 10 0 10 10

Einheit mA kg/m3 m/s °C % Hz m/s, % m/s, %

kg/m3 kg/m3

0,5 0,5 0 0

1,5 1,5 100 100

m/s m/s

-50 0 0 -10 0

100 10 100 10 255

°C m/s %

Werte, die in der Displayspalte mit “---“ gekennzeichnet sind, haben für diese Geräteausführung keine Bedeutung.

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

Ausführung für Brennwert: (mode = 22, siehe Funktionsauswahl)

Kanal-Nr. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F H J L n o P q r U u y ]

DisplayAnzeige I aus Ho Cn temp anteil f-cn --Ho min Ho max KA KB a b c d Ho1 Ho2 Z1 Z2 ------Tkal cn-Soll cn-Grenze cn-Korr mode Fehler-Anzeige

Art A/R A/R A/R/M A/R/M A/R/M A/R K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K

min 4 0 0,5 -50 0 0 0 0 0 -10000 -10000 -10000 ** -10000 -10000 -10000 0 0 0 0 0 0 -50 0 0 -10 0

Grenzen max 20 1000 10000 100 100 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 ** 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 100 100 100 1000 100 1000 255

Einheit mA * m/s °C % Hz * *

* * m/s m/s

°C m/s %

* Die Einheit wird durch Ho1 bzw. Ho2 bestimmt (kWh/m3 oder MJ/m3) ** Anzeige- und Eingabewert! Zur Bildung des “wirklichen” Rechenwertes a wird der Anzeigewert intern mit 10-5 multipliziert.

Werte, die in der Displayspalte mit “---“ gekennzeichnet sind, haben für diese Geräteausführung keine Bedeutung.

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Gasanalysator VOS 08 T

4.3. Funktionsauswahl Die Auswahltabelle der verschiedenen Modes ist hier aufgeführt. Mit der Auswahl eines Modes ändert man die Funktion des Transmitters und den Stromausgang entsprechend dem Mode, den man gewählt hat.

Mode 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 130-246 247 248 249 250 251 252 253 254 255

Funktion Wirkung auf Stromausgang VOS-Messung Cn Betriebsdichte ρb Normdichte ρn VOS Volumenanteile r2 VOS Masseanteile m2 VOS Molanteile x2 VOS Volumenanteile r1 VOS Masseanteile m1 VOS Molanteile x1 NDG Volumenanteile r2 NDG Masseanteile m2 NDG Molanteile x2 NDG Volumenanteile r1 NDG Masseanteile m1 NDG Molanteile x1 Normdichte ρn mit tkal NDG Volumenanteile r2 mit tkal NDG Masseanteile m2 mit tkal NDG Molanteile x2 mit tkal NDG Volumenanteile r1 mit tkal NDG Masseanteile m1 mit tkal NDG Molanteile x1 mit tkal Brennwert (cn ohne tkal) Hon Brennwert (cn mit tkal) Hon keine Funktion Lösche Kty-offset/ tkQuarz/ Quarz=500kHz Pt-1000 Kalibrieren bei 1000 Ω/0°C reserviert reserviert reserviert Quarzfrequenz Kalibrieren 20 mA Konstantstrom 12 mA Konstantstrom 4 mA Konstantstrom

4.4. Beispiele: ρn

cn

Temp.

Anteil

Stromausgang

Mode 0

0

404

24,02

0

280-440 m/s = 4-20 mA

Mode 3

0,8

404

24,02

20

15-25 %

Mode 22

Ho

siehe Beispiel im Anhang A

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= 4-20 mA

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Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 5

Berechnungsmöglichkeiten

Der Transmitter hat zum einen die Möglichkeit, die Schallgeschwindigkeit zu ermitteln und zum anderen für ein binäres Gemisch, die Volumen-, Masse- und Molanteile zu bestimmen. Zu den Anteilen berechnet der Transmitter auch die Normdichte und die Schallgeschwindigkeit.

5.1. Schallgeschwindigkeit Die Berechnung der Schallgeschwindigkeit erfolgt über folgenden Zusammenhang: Meßwert:

fcn = Frequenz des Druckaufnehmers in der Wirbelkammer des Schallgeschwindigkeitsmeßgerät Tc = Gastemperatur (°K)

cn = fcn ⋅ KA ⋅

KA, KB Tn, Tkal

Tn + KB ⋅ (Tc − Tkal) Tc

Gerätekonstanten Normtemperatur (273,15°K), Temperatur bei der Grundkalibrierung (°K)

5.2. Anteile Die Ermittlung der Anteile eines binären Gasgemisches ergibt sich wie folgt: Volumenanteile cn2 ⋅ ρn1 pn r2 = cn2 χ1− χ 2 + ⋅ (ρn2 − ρn1) pn χ−

r1 = 1− r 2

Masseanteile m2 =

ρn2 ρn1+ r 2 ⋅ (ρn2 − ρn1)

m1 = 1− m2

Molanteile

x2 =

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r2 ⋅

ρn2 M2

x1 = 1− x2

ρn2 ρn1 r2 ⋅ + r1⋅ M2 M1 Seite 12

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Gasanalysator VOS 08 T

5.3. Normdichte Hierzu erechnet sich die Normdichte aus der Schallgeschwindigkeit wie folgt: χ = ( χ2 − χ1) ⋅ anteil + χ1 ρn =

χ ⋅ pn cn2

ρn1, ρn2, χ1, χ2,M1, M2 Gaswerte pn Normdruck (101325 Pa) 5.4. Brennwert Die Berechnung des Molanteils X1 über die gemessene Schallgeschwindigkeit cn des Mischgases erfolgt über Polynom aus der Schallkennlinie:

X i = a ⋅ c n3 + b ⋅ c n2 + c ⋅ c n + d

(1)

a, b, c und d sind Konstanten, die für die jeweilige Gasmischung berechnet werden (siehe Schallkennlinie).

Über Anteilbeziehung X1 + X 2 = 1

(2)

wird der Brennwert Ho i = X1 ⋅ Ho1 + X 2 ⋅ Ho 2

(3)

bzw.

HoRe almix =

Ho i Z mix

(4)

mittels Z mix = ( Z1 − Z 2 ) ⋅ X1 + Z 2

(5)

berechnet.

Die Darstellung des Brennwertes erfolgt nach ISO für ideale Hoi und reale Brennwerte Horeal.

Z1, Z2, Zmix sind Realgasfaktoren, bezogen auf den Normzustand.

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Gasanalysator VOS 08 T Kapitel 6

Stromausgänge

Der Stromausgang von 4 - 20 mA kann auf einen der berechneten Anteile (Volumen-, Masse- und Molanteil), den Brennwert oder die Schallgeschwindigkeit festgelegt werden, d.h. man hat z.B. eine Abhängigkeit des Ausgangsstroms von der Schallgeschwindigkeit oder vom Masseanteil o.ä.

Beispiele für mögliche Stromausgänge für den Gasanalysator: Wert cn r1 r2 m1 m2 x1 x2

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Beispiel 280 - 440 m/s 70 - 90 % 10 - 30 % 75 - 85 % 15 - 25 % 80 - 95 % 5 - 20 %

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Stromausgang 4 - 20 mA 4 - 20 mA 4 - 20 mA 4 - 20 mA 4 - 20 mA 4 - 20 mA 4 - 20 mA

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Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 7

Die Bedienung des Gasanalysators

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Meßwerte/Daten

Ausgangsstrom (mA)

1

*

Dichte (kg/m3)

2

3

Schallgeschw. (m/s)

+

4

Temp. (°C)

Eingabe AnzeigeTest

Fehlerlöschen

Anteil (%)

Speichern

FehlerAnzeige

* je nach Ausführung, alternativ: Brennwert oder Wobbezahl, kWh/m3 oder MJ/m3

7.1. Anzeigefeld Der Transmitter verfügt über eine zweizeilige Anzeige mit je acht Stellen. Jede Zeile ist in zwei Felder unterteilt. Im ersten Feld wird die Kanalnummer angezeigt, im zweiten Feld werden die Meßwerte und Konstanten angezeigt. Die obere Zeile dient zur Anzeige von physikalischen Werten und Konstanten, während in der unteren Zeile immer der Ausgangstrom angezeigt wird.

Kanalnummer Anzeigewert

1 0

0,8152 9,6543 Strom vom Anzeigewert Kanalnummer

7.2. Tastenbelegung Hinzu kommen vier Funktionstasten, über die der Transmitter bedient wird. Der Transmitter besitzt zwei Betriebsarten, für die die Tasten verschiedene Funktionen haben.

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

Die erste Betriebsart ist "Betrieb".

Tastenbelegung

Schalterstellung im Transmitter

Messen

Dichte*

Schallgeschw.

Temp

KL1

Halten

Betrieb

Kalibrieren

Eingabe

L1 L2 +

_

Anteil

4-20 mA Signal Versorgung 24V DC

Com 1 Anzeigetest

Fehlerlöschen

Fehleranzeige

* je nach Ausführung, alternativ: Brennwert oder Wobbezahl

In dieser Betriebsart wählt man mit den Tasten direkt den Anzeigewert für Dichte, Schallgeschwindigkeit, Temperatur oder Anteile. Hinzu kommt die Anzeige der Fehler, Fehler löschen und der Anzeigetest, die mit der entsprechenden Tastenkombination ausgeführt werden können s.o.

Die zweite Betriebsart ist "Eingabe".

Tastenbelegung

Schalterstellung im Transmitter Messen

+

_

Eingabe

KL1

Halten

Betrieb

Kalibrieren

Eingabe

L1 L2 +

_

4-20 mA Signal Versorgung 24V DC

Speichern

Com 1

In dieser Betriebsart können Werte eingegeben und geändert werden. Dazu kann man mit den ersten beiden Tasten die Matrix durchblättern, mit der Taste "Eingabe" aktiviert man den Eingabevorgang und kann wieder mit den Tasten "+" und "-" die Werte ändern, mit der Taste "Speichern" wird der Eingabevorgang beendet und die geänderten Werte in die Matrix übernommen.

Diese Eingabe und Änderung der Werte kann auch über die Schnittstelle (Com1) des Rechners vorgenommen werden.

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Gasanalysator VOS 08 T

7.3. Beispiele Beispiel Werte ändern

•

Schalter S6 auf "Eingabe" umschalten

•

mit den "+" "-" Tasten den gewünschten Kanal anwählen

•

mit der Eingabetaste die Eingabe aktivieren

•

den gewünschten Wert mit den "+" "-" Tasten einstellen

•

mit der Taste "Speichern" den eingestellten Wert übernehmen

•

Schalter S6 wieder auf "Betrieb" umschalten

Bei Ändern eines Modes verfährt man in gleicher Weise.

Beispiel Einstellen des Stromausgangs

•

Schalter S6 auf Eingabe umschalten

•

mit den "+" "-" Tasten den Modekanal anwählen

•

mit der Eingabetaste die Eingabe aktivieren

•

den gewünschten Mode mit den "+" "-" Tasten einstellen (siehe unter Kapitel 4 Funktionswahl)

•

mit der Taste "Speichern" den eingestellten Mode übernehmen

•

Schalter S6 wieder auf "Betrieb" umschalten

Beispiel Fehler löschen

•

mit Taste "Temp." und "Anteil" den Fehler anzeigen lassen (nur möglich in der Betriebsart "Betrieb")

•

Fehler überprüfen und beseitigen

•

mit Taste "Schallgeschwindigkeit" und "Temp." die Fehleranzeige löschen. Wenn jetzt kein Fehler mehr ansteht, zeigt das Display "Good" an.

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Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 8

Nachkalibrierung

In der Matrix des Transmitters wird die bekannte Schallgeschwindigkeit des Kalibriergases mit ihren zulässigen Grenzen eingegeben, dies sind die Vergleichswerte bei der automatischen Nachkalibrierung.

Als Kalibriergas kann ein Gas oder Gasgemisch verwendet werden, dessen Schallgeschwindigkeit bekannt ist und mit dieser im Bereich des Meßgases liegt.

Messen Halten

Betrieb

Kalibrieren

Eingabe

KL1 L1 L2 +

_

4-20 mA Signal Versorgung 24V DC

Com 1

Der Transmitter besitzt zwei Kontakteingänge, "Halten" und "Kalibrieren". Ist keine dieser beiden Funktionen angewählt, ist die Funktion "Messen" aktiv. Vor dem Kalibrieren ist die Funktion "Halten" anzuwählen, so bleibt der zuletzt errechnete Strom in der Funktion "Messen" erhalten, und der Korrekturwert für die Schallgeschwindigkeit wird auf 0 gesetzt.

Vorgehensweise des Nachkalibrierens: • Schalter S5 auf "Halten" umschalten • das Kalibriergas anschließen • nach der Stabilisierung Schalter oder Kontakt "Kalibrieren" betätigen und mindestens 3 Sekunden halten • das Kalibriergas wird gemessen und mit dem Sollwert in der Matrix verglichen und die Differenz als Offset zum Meßwert bestimmt • das Meßgas wieder anschließen • Zurückschalten auf "Messen", dabei wird der Offsetwert in die Matrix unter ρ-Korr gespeichert

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Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 9

Technische Daten

9.1. Elektrische Daten Versorgung über EExi - Speisegerät

24 V DC

Stromausgänge

4 - 20 mA - 2 - Leitertechnik 4 mA Konstantstrom 12 mA Konstantstrom 20 mA Konstantstrom

Schnittstelle

seriell

9.2. Mechanische Daten Gaseingang:

1/8" SwagelokRohrverschraubung

Eingangsdruck:

> 2,5 bar

Abgasanschluß:

6 mm SwagelokRohrverschraubung

Gasverbrauch:

ca. 100 Nl/h

9.3. Meßtechnische Daten Meßgas:

je nach Gerätekalibrierung Standart: Erdgas

Meßbereich:

150 - 1500 m/s

Meßfehler:

≤ ±0,2% v. Mw.

Betriebstemperatur:

-10 - +50 °C

Ansprechzeit:

ca. 10 sec.

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Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 10

Ex-Zulassung

Der Gasanalysator VOS 08 T ist zur Verwendung in explosionsgefährdeten Räumen zugelassen, das Kennzeichen lautet: II 2 G EEx ia IIC T4 Kapitel 11

Service-Schnittstelle

Der Transmitter ist mit einer V24 Schnittstelle für Servicezwecke ausgerüstet. Mit einem stationären oder tragbaren PC sind die Parametrierung, Überprüfung und Fehlerdiagnose schnell und unkompliziert durchzuführen.

Zur Parametrierung ist das Programm UT01.EXE notwendig, mit welchem sich Werte anzeigen, ändern und ausgeben lassen. Weitere Möglichkeiten können aus der folgenden Programmbeschreibung entnommen werden.

Programmbeschreibung UT01.EXE 1.

Die Funktionstasten F1-F10 sind wie folgt belegt:

F1 = F2 = F3 = F4 =

Nur Meßwerte Anzeigen bzw. Ausschalten Meßstoff-Konstanten Anzeigen bzw. Ausschalten Geber/System-Konstanten Anzeigen bzw. Ausschalten Schreibe alle Daten in die Datei UT_EP.BIN. Diese Datei kann direkt vom Eprom-Programmiergerät gelesen werden (Binär-Datei).

Vorraussetzung ist, daß die Datei UT_EP.ORG vorhanden ist.

Für das EEprom gilt das gleiche, nur der Name der Datei ist UT_EEP.BIN bzw.

UT_EEP.ORG. F5 = Alle Konstanten auf Drucker-Port LPT1: ausgeben.

F6 = Lese alle Konstanten von DT F7 = Setze alle Konstanten im PC auf Vorgabe F8 = Werte an Transmitter senden. Transmitter muß an Com1: angeschlossen sein.

Hierbei hat die Funktion keinen Einfluß.

F9 = 1 Kanal, entsprechend der Pfeil-Position an DT senden.

F10 =Programm UT.EXE beenden und zum Betriebssystem zurückkehren.

2.

Die Konstanten können am PC verändert werden und per Schnittstelle zum Transmitter geschickt werden. Hierbei gelten dieselben Grenzwerte wie im Transmitter.

3.

Die Anwendung kann auch ohne Transmitter erfolgen, z.B. bei der Funktion F4

4.

Drucken aller Konstanten

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Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T Kapitel 12

Wartung

Der Gasanalysator ist grundsätzlich wartungsfrei. Wie bei jedem Meßgerät ist darauf zu achten, daß nur sauberes und trockenes Gas dem Gerät zugeführt wird.

RMG Meßtechnik

Seite 21

Handbuch VOS 08 T

Gasanalysator VOS 08 T

Kapitel 13

Fehlermeldungen

13.1. Bedienungsfehler Fehlernummern 0 = Iaus 1 = ρ b/n /Ho 2 = cn 3 = temperatur 4 = anteil 5 = f-cn/ρb/ρn 6 = f-ρ r 7 = min 8 = max 9 = KO 10 = K1 11 = K2 12 = K3 13 = ρ-n1 14 = ρ-n2 15 = kappa1 16 = kappa2 17 = cn1 18 = cn2 19 = mol1 20 = mol2 21 = kappa 22 = Tkal 23 = Sollwert 24 = Grenze 25 = Korrektur 26 = mode 27 = ---28 = 4mA-korr 29 = I-Korr 30 = R-Korr 31 = Offset 32 = Kty 50 = Kalibrieren 60 = cn/ρ min / Ho min 61 = cn/ρ max / Ho max

RMG Meßtechnik

Fehler Grenze min /max Grenze min /max Grenze min /max Grenze -50/100°C Grenze min /max Grenze 0-10 kHz Grenze 0-10 kHz Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze Grenze ---------Grenze nur über V24 Grenze nur über V24 Grenze nur über V24 Abgleich-Fehler Auto Abgleich-Fehler Auto Grenzemin/max von KNR "U" Grenze Grenze

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Gasanalysator VOS 08 T

13.2. Systemfehler Hard- und Software 100 = Reset/Watch-Dog 101 = AD-Messung 102 = FD-Messung 103 = Time-Out 104 = Time-Out 105 = Case 106 = Quarzfrequenz 107 = Polarität 108 = Case 109 = Time-Out 110 = Time-Out 111 = Time-Out 112 = Case 113 = Overflow-String 114 = Case 115 = Busy 116 = Case 254 = Stack-Fehler

kein Messungbeendet-Signal kein Messungbeendet-Signal EEPROM EEPROM Modul-KONST Grenze min/max 499-501 kHz Modul-Analogmessung Modul-Analogmessung Modul-Schnittstelle Modul-Schnittstelle Modul-Display Modul-Display Modul-Display Modul-Digital/Analog-Wandlung EEPROM Modul-KONST System-Fehler

13.3. Alarmnummern 02 = 1 aus 2 Vergleich idata/eeprom 03 = 1 aus 2 Vergleich und Ram defekt 04 = Ram defekt idata 08 = Ram defekt xdata

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Kapitel 14

Anschlußmaße 350 95 20

20

6 mm Swagelok Schottverschraubung

Schallgeschwindigkeitstransmitter

Durchflußanzeige

RMG Messtechnik

2 0

403.52 9.6784

Schallgeschw.

Dichte

Temp.

Anteil

Filter 3 2

4

5

1 bar

1/8" Swagelok Schottverschraubung 20

Druckregler

175

VOS

20

Der Gasanalysator kann in den INTERTEC Schutzkasten Typ 80 eingebaut werden, siehe beiliegendes Datenblatt.

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Gasanalysator VOS 08 T

INTERTEC-Schutzkasten Typ 80..

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Kapitel 15

Ansprechzeiten

Im Versuch wurde die Ansprechzeit des VOS 08 T ermittelt. Dazu wurde der VOS wechselnd mit Methan und Stickstoff und zum anderen mit Methan und Erdgas beaufschlagt. Der Versuch wurde durchgeführt für eine Umschaltung direkt vor dem VOS 08 T und mit einer Umschaltung vor einer 6m langen Zuleitung (∅ 6mm, Wandstärke 1mm, Leitungsvolumen von 75396 mm3 = 0,0754 l ) Dichtewerte: Erdgas: Methan: Stickstoff:

0,8 kg/m3 0,7175 kg/m3 1,2505 kg/m3

Drücke:

Eingangsdruck vor der Umschaltung 6 bar Eingangsdruck des Wirbelraums 3 bar

Die Zeit wurde gemessen ab der Umschaltung und bis nahe an 100% des neuen Wertes, angegeben in Sekunden.

1. Versuch: Umschaltung direkt vor dem VOS 08 T ⇒

Methan

Stickstoff

Messungen 1 2 3 Stickstoff

⇒

50 % 4 4 5

95 % 6,5 6 7

90 % 7,5 11 9

95 % 9,5 11 9

Methan

Messungen 1 2 3

RMG Meßtechnik

90 % 6 6 5

50 % 7 8 9

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Gasanalysator VOS 08 T

⇒

Methan

Messungen 1 2 ⇒

Erdgas

Messungen 1 2 3 4

Erdgas 50 % 4,5 5

90 % 7 7,5

95 % 7 7,5

90 % 6 7 6 4,5

95 % 6 7 6 6,5

Methan 50 % 3,5 4 3,5 4,5

2.Versuch: Umschaltung vor einer Zuleitung (6m lang) Methan

⇒

Messungen 1 2 Stickstoff

⇒

Messungen 1 2 Methan

⇒

Messungen 1 2 3 Erdgas

⇒ Messungen 1 2

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Stickstoff 50 % 13,5 11,5

90 % 13,5 14

95 % 14 14

90 % 19 21,5

95 % 21 21,5

90 % 15 15 15

95 % 15,5 15,5 17,5

90 % 11,5 11

95 % 11,5 13

Methan 50 % 19 19 Erdgas 50 % 13 13 15 Methan 50 % 9 10,5

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Anhang

Beispiel zur Brennwertberechnung (siehe Seite 13, Kap. 5.4 – Gleichungen)

Pr opan 1 Luft 2

/ Gemisch

Schallgeschwindigkeit (m/s)

340 Schallgeschindigkeit Propan / Luft Gemisch

320

300

280

260

240 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Propan Anteil Schallkennlinie für Propan/Luft-Gemisch (cnP=238 m/s, cnL=333 m/s nach “Sonic Ware”, Lomic) Eingaben:

-5

a b c d

= = = =

-1,78008 · 10 * 0,021538 -8,96842 1254,88

Ho1 Ho2 Z1 Z2

= = = =

27,503 0 0,9783 0,9994

Stromausgang 4 - 20 mA

[kWh/m3 – Propan] [Luft] [Propan] [Luft]

Mode 22:

Kanal-Nr. b C d E F H J L

Ho/Brennwert

Homin = 0 Homax = 30 kWh/m3

7 8

* Eingabe ohne Faktor 10-5 RMG Meßtechnik

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Schallgeschwindigkeitsmessung cn = 290 m/s _ Gl. (1) → X1 = 31,24 [%, mol] X1 = 0,3124 Gl. (2) → X2 = 0,6876 Gl. (3) → Hoi = 8,59 Gl. (5) → Zmix = 0,9928 Gl. (4) →

HoReal

=

8,65

folgt Iout = 8,61 mA Brennwert entweder in kWh/m3 (siehe Beispiel) oder in MJ/m3 [kWh/m3 x 3,6] “Umschaltung” durch Eingabe der Werte Ho1, Ho2 bzw. min/max-Werte für den Stromausgang.

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