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DfU


MMS

Machine Monitoring Systems

Direction for use (GB) / Gebrauchsanleitung (D)
Converter CON 021 / CON 031

Date: 16.12.2009

8‘th Edition 6140-

00030

Please note In correspondence concerning this instrument, please quote type number and serial number as given on the type plate and software version if applicable.

Bitte beachten Bei Schriftwechsel über dieses Ger?t wird gebeten, die Typennummer und die Ger?tenummer wie auf dem Typenschild aufgedruckt sowie, wenn vorhanden, die Softwareversion anzugeben

Important As this instrument is an electrical apparatus, it may be operated only by trained personnel. Maintenance and repairs may also be carried out by qualified personnel.

Wichtig Da das Ger?t ein elektrisches Betriebsmittel ist, darf die Inbetriebnahme und Bedienung nur durch eingewiesenes Personal erfolgen. Wartung und Reparatur dürfen nur von geschultem, fach? und sachkundigen Personal durchgeführt werden.

? epro GmbH J?bkesweg 3 D48599 Gronau Germany Phone / Telefon: (+49) 02562.709 0 Fax: (+49) 02562.709255

email: mms@epro.de

All rights are strictly reserved Reproduction or divulgation in any form whatsoever is not permitted without written authority from the copyright owner. Issued by epro GmbH Printed in Germany

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CON 021 / CON 031

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Vermerk zur Installation der Messketten in explosionsgef?hrdeter Umgebung.Soll die Messkette in explosionsgef?hrdeter Umgebung installiert werden, so ist auf die Einhaltung der in der Gebrauchsanweisung enthaltenen Installationshinweise zu achten. Sollten dabei sprachliche Schwierigkeiten auftreten, wenden Sie sich bitte an die Herstellerfirma, sie wird Ihnen

D

eine ?bersetzung der relevanten Artikel in der Landessprache des Verwendungslandes zukommen lassen.

Nota fuq l?installazzjoni tal?ktajjen tal?kejl f’ambjent esplo?iv Jekk il?katina tal?kejl suppost li tigi installata f’ambjent esplo?iv, hu importanti li ssegwi l?istruzzjonijiet pertinenti tal? manwal.

M

Jekk issib xi diffikultà bil?lingwa, jekk joghgbok ikkuntattja lill?manifattur biex tikseb traduzzjoni tal?paragrafi rilevanti fil?lingwa mehtiega.

Anm?rkning betr?ffande installation av m?tkedjorna i explosionsfarlig milj? Ska m?tkedjan installeras i explosionsfarlig milj?, m?ste de anvisningar f?ljas som ges i instruktionsboken betr?ffande installationen.

S

Skulle d?rvid spr?kproblem uppst?, ber vi dig kontakta det tillverkande f?retaget som d? kommer att s?nda dig en ?vers?ttning av de relevanta artiklarna p? anv?ndningslandets spr?k.

Opomba za namestitev merilne verige v eksplozivno ogro?enem okolju ?e se merilna veriga name?èa v eksplozivno ogro?enem okolju, je potrebno upo?tevati namestitvena opozorila, ki so v Navodilih za uporabo.

SLO

?e se pri tem pojavijo jezikovne te?ave, se posvetujte z izdelovalcem; poslali vam bodo prevod ustreznih èlankov v jeziku dr?ave, kjer se naprava uporablja. Záznam k in?talácii meracích re?azcov vo v?bu?nom prostredíAk má by? merací re?azec in?talovan? vo v?bu?nom prostredí, treba dba? na dodr?iavanie pokynov k in?talácii, uveden?ch v návode na pou?itie.

SK

V prípade, ?e by sa pritom vyskytli jazykové problémy, obrá?te sa prosím na v?robcu, ktor? Vám za?le preklad relevantn?ch èlánkov v jazyku Va?ej krajiny.

Nota referente à instala??o de cadeias de agrimensor em ambientes potencialmente explosivos Caso a cadeia de agrimensor deva ser instalada em um ambiente potencialmente explosivo, é imprescindível observar e cumprir as indica??es de instala??o das instru??es de servi?o. Caso tenha dificuldades idiomáticas, queira entrar em contato com a firma produtora, esta poderá enviar?lhe uma tradu??o dos capítulos mais importantes no idioma do país onde o produto deverá ser empregado.

P

Wskazówka dotycz?ca instalacji ?a?cuchów mierniczych w otoczeniach zagro?onych eksplozj? Je?li ?a?cuch mierniczy ma by? zainstalowany w otoczeniu zagro?onym eksplozj?, nale?y uwzglêdni? wskazówki dotycz?ce instalacji zawarte w instrukcji obs?ugi. Je?eli w trakcie lektury wst?pi? jakiekolwiek problemy zwi?zane ze zrozumieniem tekstu, prosimy zwróci? siê do producenta, który chêtnie prze?le t?umaczenie konkretnego artyku?u w jêzyku danego kraju.

PL

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Opmerking m.b.t. installatie van meetkettingen in explosiegevaarlijke omgeving Dient installatie van de meetketting in explosiegevaarlijke omgeving te geschieden, moet op naleving van de in de gebruikshandleiding opgenomen installatie?instructies worden toegezien. Bij problemen van taalkundige gelieve u contact op te nemen met de fabrikant, deze zal u vervolgens een in de taal van het gebruiksland gestelde vertaling van de desbetreffende teksten doen toekomen. Pastaba d?l matavimo grandin?s ?rengimo sprogimo at?vilgiu pavojingoje aplinkoje Jei matavimo grandin? turi būti ?rengta sprogimo at?vilgiu pavojingoje aplinkoje, privaloma laikytis vartotojo instrukcijoje pateikt? ?rengimo nurodym?.

NL

LT

Jei kilt? sunkum? d?l kalbos, pra?ome kreiptis ? gamintojo ?mon?, kuri pateiks Jums reikiamo skyriaus vertim? ? vartotojo valstyb?s kalb?. Nota sull’installazione delle catene per misurazione in ambienti a rischio di esplosioni Nel caso in cui si debbano installare le catene per misurazione in ambienti a rischio di esplosioni, è necessario attenersi alle avvertenze per l’installazione contenute nelle istruzioni d’uso.

I

Per difficoltà di carattere linguistico, rivolgetevi alla ditta produttrice. Quest’ultima Vi farà pervenire una traduzione degli articoli rilevanti nella lingua del paese d’impiego. Megjegyz?s a m?r?láncok robbanásvesz?lyes k?rnyezetben t?rt?n? szerel?s?hez. Ha a m?r?láncot robbanásvesz?lyes k?rnyezetben kell felszerelni, akkor ügyeljen a Használati útmutatóban k?z?lt szerel?si utasítások betartására. Amennyiben nyelvi neh?zs?gek merül-

H

nek fel, szíveskedjen a gyártó céghez fordulni, amely elküldni ?nnek a felhasználó ország nyelv?re lefordított, erre vonatkozó cikket. Remarque concernant l’installation des cha?nes de mesure dans un environnement présentant un risque d’explosion Si la cha?ne de mesure doit être installée dans un environnement présentant un risque d’explosion, il est impératif de veiller à respecter les consignes d’installation contenues dans les instructions de service. S’il devait ce faisant surgir des problèmes linguistiques, veuillez vous adresser à la société fabricante: elle vous fera parvenir une traduction des articles significatifs dans la langue du pays de mise en oeuvre. Huomautus mittausketjun asentamisesta r?j?hdysalttiissa ymp?rist?ss? Jos mittausketju tulee asentaa r?j?hdysalttiissa ymp?rist?ss?, on k?ytt?ohjeessa annettuja asennusohjeita noudatettava.

F

FIN

Jos k?ytt?ohjeessa k?ytetty kieli aiheuttaa ongelmia, k??ntyk?? valmistajayrityksen puoleen. Se toimittaa k?ytt??nne tarvittavat artikkelit k?ytt?maan vir alliselle kielelle k??nnettyn?. Juhend m??dukettide ülespanemiseks plahvatusohtlikus piirkonnas. Kui panna üles m??dukettid plahvatusohtlikkus piirkonnas, nii tuleb j?lgida kasutusjuhendis sisaldatud instalationim?rkmeid. Juhul kui tekkivad raskused keelega, siis p??rduge palun

EST

tootja poole. Tootja saadab emakeelse t?lge vastavalt artiklile ning maale.

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Notas sobre la instalación de cadenas de medición en un entorno potencialmente explosivo. Si ha de instalar la cadena de medición en un entorno potencialmente explosivo, deberá respetar las indicaciones sobre la instalación, contenidas en el manual de uso. Si surgieran difi-

E

cultades lingüísticas, póngase en contacto con la empresa fabricante, que le facilitará una traducción del artículo en la lengua del país donde se emplee.

Note on the installation of the measuring chains in an explosive environment If the measuring chain is supposed to be installed in an explosive environment, it is important to follow the pertinent installation instructions in the manual.

GB

Should you encounter difficulties with the language, please contact the manufacturer to obtain a translation of the relevant paragraphs into the language required.

Σημεíωση για τηυ εγκατáσταση αλuσíδωυ μ?τòηση? σε pεòιbáλλου, στο opoío upàòΧει κíυduuo? ?κòηξη? Εáυ η αλuσυδα μ?τòηση? pòóκειται υα εγκατασταQεí σε pεòιbáλλoυ, στo opoío upáòΧει κíυduυo? ?κòηcη?, pò?pει υα τηòηQoúυ opωσδńpoτε oι oδηγíε? εγκατáσταση? poυ pεòιλαμbáυoυται στι? oδηγíε? Χòńση?. Εáυ υpáòcouυ γλωσσικ?? δuσκoλíε? καταυóηση?, pαòακαλoúμε υα αpεuQuυQεíτε στηυ κατασκεuáστòια εταιòεíα, η opoíα Qα ?òoυτíσει για τηυ αpoστoλń μια? μετá?ραση? τωυ σΧετικωυ áòQòωυ στη γλωσσα τη? Χωòα? Χòńση?.

GR

Info vedr?rende installation af m?lek?derne i eksplosionstruede omgivelser Hvis m?lek?den skal installeres i eksplosionstruede omgivelser, skal installationsanvisningerne i brugsanvisningen f?lges. Hvis der i denne forbindelse opst?r sproglige problemer, bedes De henvende Dem til produktionsfirmaet, som s? vil s?rge for, at De modtager en overs?telse af den relevante artikel p? Deres sprog.

DK

Poznámka k instalaci m??icích ?etězc? v prost?edí s nebezpe?ím v?buchu. Kdy? má b?t mě?icí ?etězec (sestávající z ?idla a konvertoru) instalován v prost?edí s nebezpe?ím v?buchu, tak je t?eba respektovat instala?ní pokyny, které jsou sou?ástí návodu k upot?ebení.

CZ

Kdyby p?i tom do?lo k jazykov?m potí?ím, tak prosíme kontaktujte v?robní firmu, která Vám relevantní ?lánek za?le v jazyku krajiny pou?ití.

Piezīme par mērī?anas ?ē?u instalē?anu sprādziena bīstamās zonās. Ja mērī?anas ?ēde jāuzstāda sprādzienbīstamā zon?, ir jāievēro lieto?anas instrukcijā dotie instalē?anas norādījumi.

LV

Ja rodas kādas valodas grūtības, lūdzu griezieties pie izgatavotāja firmas, kas Jums nosūtīs nozīmīg?ko noda?u tulkojumus lietotāja valsts valodā.

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CON 021 / CON 031

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1
1.1 1.2 1.3
1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5

GB Direction for use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Purpose and Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Function Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Installation and Commissioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hints for installation and connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Intrinsically safe installation (ATEX –Certification) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adjustment of measuring chains at the machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mutual influences of two measuring chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Recalibration of the converter (only necessary in special cases) . . . . . . . . . . . . . . . .

7
7 7 8
8 8 9 11 11

1.4
1.4.1 1.4.2 1.4.3

Maintenance, Fault finding, Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hints for fault finding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12
12 12 12

1.5
1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 1.5.6

Technical Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Errors and tolerances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Environmental conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Explosion protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13
13 13 13 13 14 15

2
2.1 2.2 2.3
2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5

D

Gebrauchsanleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18
18 19 19
19 20 21 22 22

Zweck und Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionsprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Installation und Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Verkabelungs? und Anschlu?hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Explosionsgeschützte Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einstellung der Messkette an der Maschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gegenseitige Beeinflussung zweier Messketten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachkalibrierung des Konverters ( nur in Sonderf?llen erforderlich) . . . . . . . . . . . . .

2.4
2.4.1 2.4.2 2.4.3

Wartung, Fehlersuche, Reperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wartung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fehlersuchhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reparatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23
23 24 24

2.5
2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6

Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eingang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Speisung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ausgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fehler und Toleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umgebungsbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Explosionsschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24
24 25 25 25 26 27

3

Figures / Abbildungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Direction for Use (GB) / Gebrauchsanleitung (D) Converter CON 021 / CON 031 Direction for use

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1

GB

DIRECTION FOR USE
The ATEX and CSA certification is only valid for manufacterer? calibrated converters. Manufacterer?calibrated converters are labeled up with a CSA? as well as a Ex? conformity sticker. In case that no label is pasted, this converter does not have ATEX and/ or CSA conformity.

STOP

1.1

Purpose and Application
Sensors of type PR 6422 ... PR 6426 together with the CON 021, CON 031 signal converters of the epro machine monitoring system form measuring chains according to the eddy current principle. The subsequent electronic circuits allow the measuring chains to be used for static and dynamic distance measurements. This means that slow axial displacements and fast radial vibrations of rotating machines can be measured. By using pulse wheels or key marks sticked on the shaft, the speed of the machine can be measured and key pulses generated. Probes and signal converters are adjusted together and are delivered as complete measuring chains in order to achieve a maximum accuracy. For this reason it is very important that probes and converters always operate together. The type of the sensor and its serial number are marked on the type plate of the converter. The characteristics of the measuring chain are adapted to the material mainly used for turbomachinery (reference material: 42 Cr Mo 4, according to SAE 4140). The standard adjustment of the measuring chains is generally related to this material ? if necessary, other materials can be used for the adjustment (refer to operating manual PR 6422...PR 6426). During installation at the machine only the distance between the head of the sensor and the measuring target are to be adjusted. Criterion for the adjustment of the sensor is the output signal of the converter. The CON021 and CON031 signal converters are accommodated in a simple housing prepared for the installation in a mounting box. Connection of the eddy current probe to the CON021 is made with a LEMO connector at the front of the converter, the CON031 is provided with screw terminals for transducers without connector. Supply circuits for the eddy current probe and the measuring electronic are contained in the converter. The nominal supply voltage for the converter is –24VDC, the nominal range of the output signal – proportional to the nominal measuring range of the sensor ? may be set to either –4 ... ?20V or –2 ... 18V. With the converters for the special measuring range (CON 021 & CON031 / 91x?xxx) the output voltage is firmly adjusted to the range ?4...?20V. Five eddy current probes are at disposal. The actual type to be used depends on the measuring range, the available space for measuring and the environmental temperature

1.2

Function Principle
The measuring coil of the eddy current sensors PR 6422...PR 6426 is connected to an oscillator circuit in the converter via a screened connection cable (see Fig 1). The oscillator circuit generates a high frequent signal, thus resulting in a high frequent magnetic field around the tip of the eddy current probe. If this magnetic field meets a metallic target in front of the probe, it induces high frequent currents and another magnetic field contrary to the original one. The damping factor of the oscillator depends on the distance between transducer head and measuring target ? the smaller the distance, the higher is the damping factor i.e. the smaller the amplitude of the oscillator signal.

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The demodulator at the output of the oscillator generates a low?frequent signal from the amplitude modulated HF– signal. The following units serve the purpose of linearization and amplification of the signal. The output connectors OUT and ⊥ provide a signal proportional to the actual distance between sensor head and target material.

1.3 1.3.1

Installation and Commissioning Hints for installation and connection
To ensure the electromagnetic compatibility of the eddy current measuring chain, we recommend using double screened twisted pair cable for connecting the signal converter to the measuring amplifier. For direct connections to the converter, cables of type LiYCY–CY 2x2xn mm@ ... (n = 0.25...1.5 mm@) should preferably be used. Master connection cable may be any multicore cable with a corresponding cable structure. We recommend to connect the outer screen of the cable to protective earth / measuring ground close to the measuring amplifier directly at the cable inlet of the control cubicle. Moreover the outer screen of the cable should be connected to protective earth as often as possible i.e. at every intermediate distribution frame or cable gland. In case that only cables of type LiYCY?CY 2x2x0,25mm@ are used, the maximum cable length is 400m. If longer cables are used, an intermediate distributor must be set close to the converter and cables with a higher cross section used for connection to the measuring amplifier (e.g. LiYCY?CY n x 2 x 1,5 mm@). Measuring cables have to be installed according to general standards for measuring and control cables and, if possible, in metallic cable channels or tubes. It must be observed that the measuring cables are arranged orthogonally. The measuring cable from the transducer should preferably be installed by using cable pro?tection tubes of type MPT 064/30 or /40, which can be fitted directly to the cable glands of the mounting box.

1.3.2

Intrinsically safe installation (ATEX –Certification) On the following conditions, the sensors PR 6422 ... PR 6426 together with the CON 021 / CON 031 signal converter may be used for applications in hazardous areas for zone 0, protection class ”Intrinsic safety” – EEx ia IIC T4 : Connection must be made according to Fig 6 e.g. via safety barriers from Stahl of type: Supply circuit: Measuring circuit: 9001/00?280/085/101 9001/00?280/020/101

The safety barriers must be installed outside the explosive area in cabinets or control cubicles with protection classes of at least IP 20 according to DIN 40 050.

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The nominal voltage of the Ex? barrieres is a little bit lower, in relation to the nominal supply voltage of the MMS 6000 monitors.

STOP

To reduce unintentional and disrupting effects, it is necessary to wire up a diode module into the converter supply circuit. This diode must be implemented between the Ex?barrier and the MMS 6000 module (Fig 6). This diode module is delivered together with the Ex?barrier in a package. The order code for the package is 9500?00125.

In order to achieve compensations of electric potentials, the connectors for protective earth (mounting screw, internally connected to pin 2) must be linked to the corresponding protective earth connectors within the explosive areas via a compensation line. The mounting rail for the safety barriers has to be isolated. The compensation line has to be rated according to VDE 0100 ’ 9 N, table 2 and ’ 21 Nb 1.1 to 1.4, minimum cross section 1,5 mm@ Cu. The connection terminals of these safety barriers may be used for cables with cross sections of up to 2,5 mm@. The total capacity is calculated from the sum of the capacities at the sensor input (refer to section 1.5. technical data), at the measuring signal output (between Out, ⊥ and screen) and at the supply input (–24 V, ⊥ and screen). The capacity of the sensor circuit amounts to 1,2nF (cable length 10m). Thus, the maximum permitted cable capacity between converter and safety barriers is according to 1.5.6 for protection class IIC: CL max = 49 nF and for IIB: CL max = 616 nF (wire / wire and wire / screen). The maximum permitted line inductance between converter and safety barriers is LL max = 1,6 mH for IIC resp. LL max = 7,2 mH for IIB. The following table shows the resulting cable length l between converter and safety barrier: Protection class: ? ? IIC IIB > 1000 m > 1000 m

Cable LiYCY?CY 2x2x0,25 and meas. cable PT 1492/00 with C = 2 x 150nF/km Lmax = 163 m Low capacity cables with C = 2 x 60nF/km, e. g. Li2YCY (TP) Lmax = 408 m

In case of extremely long cables between safety barriers and measuring amplifiers, the upper cut?off frequency might be reduced by the series resistor of the barrier (1510 Ω) and the line capacity: 3dB at f = 2kHz and CL = 50nF, corresponding to 330m cable length with 150nF/km 1dB at f = 2kHz and CL = 25nF, corresponding to 165m cable length with 150nF/km.

!
1.3.3

When operating the CON 021 / CON 031 Signal Converter in hazardous areas (only valid with respective housing), the installation has to be carried that the converter and housing is not exposed to strokes or mechanical shocks and that friction of metallic parts at the converter housing is avoided.

Adjustment of measuring chains at the machine
Connect converter supply –24VDC (+24V to ⊥ !). Fit connector of sensor to converter input or connect sensor cable to screw terminals of CON 031. Measure output level at pins OUT and ⊥ with a digital voltmeter.

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Sensor PR 6422...PR 6425: ? ? ? Loosen the lock nut from the sensor. Before mounting and turning the sensor first remove the sensor cable to avoid twisting of it. Turn the sensor in the holder as long as the nominal distance between sensor head and measuring target is reached and the voltmeter indicates the desired point on the characteristical curve. For measuring shaft vibrations it is sufficient to adjust the sensor to an output value of 12V resp. 10V ± 1V. For static measurements a precise adjustment to an output value is required, the sensor is preferably set to one of the three output levels of the CON 021 / CON 031: → for symmetrical displacements around the centre point (see Fig 3, Ace) to ?12V (?4...?20V) or –10V (?2...?18V) ±0,05V → for the measuring range minimum (= minimum distance) to – 4V (?4...?20V) resp. –2V (–2...?18V) ± 0,05V for single side movements to greater distances (Fig 3, Amin) → for the measuring range maximum (= maximum distance) to –20V (?4...?20V) resp. –18V (–2...?18V) ± 0,05V for single side movements to smaller distances. (Fig 3, Amax) → or to any other value within the measuring range when different distances in both directions must be measured. ? Fix the sensor by means of the lock nut. The maximum torque is:

? ?

PR 6422: 1Nm (0,1 kpm); PR 6423: 15Nm (1,5kpm); PR 6424 and PR 6425: 100Nm (10kpm). Sensor PR 6426: If the distance between mounting flange and measuring target is not correct, it must be adjusted by shifting the mounting flange (refer to Fig 7 of the operating manual PR 6422...PR 6426). In order to achieve a precise adjustment, we recommend using a linear guided support e.g. a dove tail bearing. Special solutions for the customer’s application can be designed and produced at epro’s on request. Adjust the distance between sensor and measuring target by shifting the support, until the con?verter output signal has reached the required point of the characteristical curve. ? ? ? ?12V (?4...?20V) or –10V (?2...?18V) ±0,05V for symmetrical displacements around the centre point (see Fig 3, Ace) the measuring range minimum (=minimum distance) –4 (?4...?20V) resp. ?2V (–2...?18V) for single sided displacements in direction to greater values (greater distances) (Fig 3, Amin) the measuring range maximum (=maximum distance) –20V (?4...?20V) resp. –18V (–2...?18V) for single sided displacements in direction to smaller values (smaller distances) (Fig 3, Amax) or any other value within the measuring range if different displacements in both directions are to be measured (unsymmetrical measuring ranges)

?

Fix the mounting flange in the correct position and secure screws and nuts to prevent them from getting loose. The sensor must be mounted vertically to the measuring target.

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1.3.4

Mutual influences of two measuring chains
If two eddy current measuring chains are mounted close together, it might happen that they influence each other and generate invalid measuring results. This could e.g. happen with a shaft vibration measurement by using two PR 6423 sensors, mounted in an 90° angle at a shaft with ≤100mm diameter, in case of measuring shaft displacements with two sensors in tandem arrangements, with cone or double cone arrangements of two sensors. In this case the carrier frequency must be slightly shifted at one of the converters by opening link J1 (e.g. with side?cutting pliers). After this, the measuring chain must be calibrated anew, refer to section 1.3.5.

1.3.5

Recalibration of the converter (only necessary in special cases)
The adjustment is made with a micrometer calibration device, refer to Fig 9.

STOP

Before soldering at the converter, switch off the supply power. In respect to CSA & ATEX conformity, soldering is not approved. If it‘s necessary anyway, the converter loses its ATEX and CSA conformity.

!

To change the output voltage range from –2...?18 V to –4...?20 V, link J2 must be opened. This action does only change the voltage range without any influence on linearity or adjustment of the measuring chain.

Opening of link J1 increases the oscillator frequency of the converter by approx. 250 kHz, a new adjustment of the measuring chain according to the following description is necessary. The position of the components is shown in Fig 2. Adjustment sequence for PR 6422...6424 and PR 6426: Adjustment steps: [...] values are valid for J2 open 1. Desolder resistances R 22 (gain factor, approx. 0...10 kΩ) and R 23 (zero point, approx. 10 kΩ ...200 kΩ) and connect resistance decades to these positions. Set potmeter GAIN to centre position. Resistance R24 depends on the sensor type: PR 6422 / 6423 / 6425: 4,02 kΩ, PR 6424: 5,62 kΩ, PR 6426: 10 kΩ. 2. Set distance measuring target ? sensor head to minimum gap (PR 6423: 500 μm, refer to operating manual PR 6422...6426) 3. Set output level to ?2,00V [?4,00V] with potmeter R23. 4. Set distance to half the meas. range (+ minimum gap) (PR 6423: 1500 μm) 5. Read the output voltage and calculate the difference between output voltage and ?10,00V [?12,00V]. Adjust output voltage with R 22: → at Uout > ?10V [?12V] reduce it by twice the difference, → at Uout < ?10V [?12V] increase it by twice the difference. Example: Uist > ?10V: Uist < ?10V: Measured value (centre of the range) ?10,50V ?9,00V Adjustment value (with R 22) ?9,50V ?11,00V

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6. Repeat steps 2...5 till optimum accuracy is reached (v1%). 7. Set distance to full range (+ minimum gap) (PR 6423: 2500 μm) → If the output voltage is ?18,00V [?20,00V] (max. ± 1%), the adjustment is correct, go on with step 8. → If the output voltage is < ?17,8V [?19,8V] repeat the adjustment with a slightly reduced minimum gap according to steps 2...6 (PR 6423: e.g. 490 μm) → With output voltages > ?18,2V [?20,2V] repeat the adjustment with a slightly increased minimum gap according to steps 2...6 (PR 6423: e.g. 510 μm). 8. If the distances at ?2V, ?10V and –18V [?4, ?12 and –20V] are within the tolerances, check the linearity at intermediate steps –4V, ?6V, ?8V.... . 9. Set the distance to the full range, and note the output voltage. The resistance values for R22 and R23, found with the decades, must now be soldered as fixed resistors. After the resistors have cooled down, set the output voltage with potmeter GAIN to the value just noted. 10. Check the linearity according to step 8.

1.4 1.4.1

Maintenance, Fault finding, Repair Maintenance
During operation, sensors and converter do not require any maintenance. High sophisticated materials and a rugged construction ensure undisturbed operation and a long life time, even in harsh environments.

1.4.2

Hints for fault finding
For quick fault finding we recommend the provisional connection of an identical sensor to the converter. If the head of the sensor is moved to a metallic target, the output voltage of the converter must change from approx. ?20V [?18V] to –4V [?2V]. In case the converter input is open or short?circuit, the output voltage should amount to approx. 0.3V. The open converter input does not show any supply voltage or supply frequency. Eddy current sensors consist of a low?impedance coil, i.e. with a resistance measurement it is only possible to detect a break of the cable. A detection of short?circuits or defective coils is not possible. The cable screen must be isolated from the metal protection tube and from the housing of the LEMO connector. One possible error source could be a missing or incorrect shrinkage tube at the adapter between sensor and connection cable (at the protection tube cable in the protection sleeve).

1.4.3

Repair
Due to a compact design and the high reliability, it is not intended to repair the signal converters. In case of defects, the signal converters must be replaced. In this case it is recommended to return the sensor to the factory to get a precise adjustment for the measuring chain with the new converter. If this should be not possible, all information stated on the type plate of the converter together with the exact type of converter and sensor and the exact material designation of the measuring target must be defined.

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The typical exchange error with substitution of the sensor or converter including an internal reference alignment at epro averages 1.5% ? 2%. Epro assures a maximum exchange error of 5% related to the measuring range final value.

1.5

Technical Data
Only specifications with tolerances are guaranteed. Data without tolerances are not guaranteed and are only for information purposes. If not stated otherwise, the specifications are valid for the nominal supply voltage –24V.

1.5.1

Input
Connection for eddy current sensors self locking LEMO socket (CON 021), screw terminals (CON 031) for connection of epro sensors PR 6422.... PR 6426.

1.5.2

Supply
Supply voltage range: ?23 ... –28V for output voltage range ?4..?20V ?21 ... –28V for output voltage range ?2..?18V ?18 ... –21V with reduced output voltage range < 15 mA, with 10kΩ load resistance Reverse connect protection of all 3 terminals (common, output, ? 24V) approx. 1,25 MHz open link J1 (delivery state: closed)

Nominal supply current: Reverse connect protection: Nominal operating frequency: De?adjustment of oscillator for adjacent arrangement of sensors:

1.5.3

Output
d.c. voltage with superimposed AC? signal corresponding to shaft vibration or displacement. Open?circuit and short?circuit proof. J2 closed: ?2 ... – 18V (delivery state), J2 open: ?4 ... – 20V, adjusted with 100kΩ load resistance ?1...?22V (at –24V supply voltage) 0 ... 20 kHz (–3dB) with C – load = 10 nF 0 ... 15 kHz (?3dB) with C – load = 20 nF < 15 μs, with C ? load = 1nF approx. 100 Ω nominal value 100kΩ (for R=10kΩ error <1%)

Output voltage range:

Limit range Nominal frequency range: Rise time: Output impedance: Load resistance:

1.5.4

Errors and tolerances
Error of gain factor Supply voltage response of output signal: < 20 mV/V <1% range 0....1000 Hz and with C ? load < 20 nF

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Long term drift Temperature response: ? on the average output signal: ? on the gain factor: Interferences Calibration

0,3% max. (in range: ?30...+70°C)

< 200 mV / 100 K (in range: ?30...+70°C) < 2 % / 100 K (in range: ?30...+70°C) < 10mVrms with 1 nF capacitive load with soldered resistors and potmeters in the converter an adjustment on several sensor types and target materials is possible. The adjustment is made at the factory, but may be made by the customer or by a service engineer on site if special adjustment tools are available. The adjustment procedure is described in chapter 1.3.5. These error definitions are related to the nominal measuring range (reference value). Linearity errors are defined as deviations from the linear curve, crossing the –12V value and which gradient is defined by the nominal sensitivity.

Errors of the measuring chain

Absolute linearity error with sensor: PR 6422 PR 6423 PR 6424 PR 6425 PR 6426 v 1,5%; v 1% v 1,5% v 0 ...?6% v 1,5%

Absolute Linearity errors for extended measuring ranges CON 021(031)/91x?xxx) :
Sensor type / Meas. ranges PR 6422 MB: 1,5 mm PR 6423 MB: 3,0 mm PR 6423 MB: 4,0 mm PR 6424 MB: 6,0 mm PR 6424 MB: 8,0 mm PR 6424 MB: 10,0 mm PR 6425 MB: 4,0 mm PR 6425 MB: 6,0 mm PR 6425 MB: 8,0 mm PR 6425 MB: 10,0 mm PR 6426 MB: 12,0 mm PR 6426 MB: 16,0 mm PR 6426 MB: 20,0 mm PR 6426 MB: 24,0 mm CON?version 912 – 015 913 – 030 913 – 040 914 – 060 914 – 080 914 – 100 915 – 040 915 – 060 915 – 080 915 – 100 916 – 120 916 – 160 916 – 200 916 – 240 Linearity error ±2,00 % ±1,50 % ±2,00 % ±1,00 % ±1,50 % ±2,00 % ±1,50 % ±2,00 % ±3,00 % ±4,00 % ±1,50 % ±2,00 % ±2,50 % ±3,50 % GAP 0,60 mm 0,80 mm 1,00 mm 0,70 mm 0,70 mm 0,60 mm 1,00 mm 1,00 mm 1,00 mm 1,00 mm 1,50 mm 1,50 mm 1,50 mm 1,50 mm

1.5.5

Environmental conditions
Temperatures:

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? Reference value ? Nominal operating range ? Limit range for operating ? Storage and transport Humidity Vibration according to IEC 68?2?6 CE – compatibility

+23°C ?30 ... +100°C ?40 ... +105°C, only for non?Ex?i applications ?40 ... +105°C 0...95%, non condensing 10...60 Hz with a = 0,35 mm 60...150 Hz with 5 g constant Test according to: EN 55011(1998) & A1(1999) & A2(2001) (emitted interference) EN 61362(1997) & A1(1998) & A2(2001) & A3(2003) (interference resistance) see Fig 7 (CON 021) and Fig 8 (CON 031) AlMgSi0,5F22 IP 20 net weight: 95 g (CON 021), 85 g (CON 031) with packing: 0.56 kg (CON 021), 0.55 kg (CON 031)

Shock 40 g for 6 ms according to IEC 68?2?29

Housing ? dimensions (mm) ? material ? protection class Weight

1.5.6

Explosion protection For connection to intrinsically safe electric circuits and for the use in hazardous areas the CON 021 and CON 031 signal converter is tested and certified for: The ATEX and CSA certification is only valid for manufacterer? calibrated converters. Manufacterer?calibrated converters are labeled up with a CSA? as well as a Ex? conformity sticker. In case that no label is pasted, this converter does not have ATEX and/ or CSA conformity.

STOP

Explosion protection class cCSAus ‘Intrinsically safe (Ex ia)’ Identification: Class I, Div 1, Group ABCD T3, T4 (Class 1, Zone 0/1) Ui = 28V, Ii = 140mA, Pi = 1W Ci=30nF+450 pF, Li=3μH+25μH T3: ?25°C .. + 100°C T4: ?25°C .. + 72°C Control Dwg CDG_9200?00006n (chapter 3, fig. 10) Standards: CSA C22.2 No. 61010?1?04 (Electrical safety) CSA C22.2 No. 157?92 (Intrinsically safe division 1) ANSI/UL Standard 913 (Intrinsically safe division 1) ANSI/UL Standard 1604 (Standard for electrical equipment DIV 2 and Class III)

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‘non – incendive CSA (Ex nA)’ Identification: Class I, Div 2, Group ABCD T3, T4 (class 1, zone 2) AEx nA II T3, T4 T3: ?25°C .. + 100°C T4: ?25°C .. + 72°C Standards: CSA C22.2 No. 213?M1987 (Non incendive division 2) CSA E60079?15 (zone 2, type n) ANSI/UL Standard 1604 (Standard for electrical equipment DIV 2 and Class III) UL 60079?15?02 2002 (protection “n”) non – incendive:

!
Sensors:

?The sensor may not be separated when energized General: ? The housing of the converter shall be connected to protective earth with a resistance of less than 1MOhm. The temperature classification for the sensors is: T3: ?25°C .. 160 °C T4: ?25°C .. 115 °C T4: ?25°C .. 115 °C for the isolated sensor to exten?sioncable connector

ATEX ‘Intrinsically safe’ (ia) Identification: II 2G, EEx ia IIC T4,Ta < 72°C II 2G, EEx ia IIC T3,Ta < 100°C EC?Design test certificate Standards: EU standard 94/9/EG (PTB 03 ATEX 2151) DIN EN 1127?1 Explosion protection ? part 1, DIN EN 50 014 ?General conditions, DIN EN 50 020 ? Intrinsically safe ” i ”, DIN EN 50284

Permitted external loads (sensor with 10m cablelength)

Group IIC IIB

Capacitance [uF] 49 616

Inductance [mH] 1,6 7,2

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Installation:

refer to section 1.3.2, Fig 6

Connection of circuits via safety barriers of e.g. company Stahl, Künzelsau Supply circuit: Measuring circuit: Type 9001/00?280/085/101 Type 9001/00?280/020/101

The safety barriers must be installed outside the hazardous area in cabinets or control cubicles with protection classes of at least IP 20 according to DIN 40 050. General:

When operating of CON 021 / CON 031 in hazardous areas:

? The converters must be installed stationary in suitable enclosures

!

according to the requirements of hazardous area. To avoid electrostatic discharges, friction of metallic parts at the converter housing must be avoided, the housing must not be exposed to strokes or mechanical shocks and must not be cleaned. ? the adjustment resistors R22 to R24 may not be changed by customers. A recalibration has to be performed by the manufacturer. ? if sensors with extension cable are used, the connector between both must be isolated with two shrinking sleeves: First the black one and additional the blue one have to be positioned and shrinked over the connector.

Electrical Data: Output and supply circuits: with explosion protection class ”Intrinsically safe” only for connection to certified circuits with the following maximum values: open?circuit voltage: Total power: U = ?28V ΣPi = 1W

Terminals ? 24V, output and ⊥

Sum of the short?circuit currents: ΣIi = 140mA Effective internal capacity and Ci = 30+Csensor nF, Li = 0,003 mH +Lsensor inductance Sensor circuit: in protection class ”Intrinsically safe” only for connection of sensors, which do not exceed the total maximum capacities and inductances (including connection cable).

Capacities and inductances of the sensors including connection and extension cable. Sensor: Capacity PR6422..6426 with 4m cable extension of cable per meter ≤ 450 pF + 110 pF Inductance ≤ 25 μH not relevant

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2

D

GEBRAUCHSANLEITUNG
Die ATEX und CSA Zertifizierung gilt nur für vom Hersteller kalibrierte Konverter. Vom Hersteller kalibrierte Konverter sind sowohl mit einem CSA als auch mit einem Ex Konformit?tslabel versehen. Sollten diese Label nicht am Konverter angebracht sein, besitzt dieser keine entsprechend ATEX und/ oder CSA Konformit?t.

STOP

2.1

Zweck und Anwendung
Der Konverter CON 021 bzw. 031 bildet zusammen mit einem der Aufnehmer PR 6422 ....PR 6426 eine Messkette nach dem Wirbelstromprinzip zur berührungslosen Abstandsmessung im epro – Maschinenüberwachungssystem. Mit der zugeh?rigen Folgeelektronik eignen sich die Messketten sowohl für statische als auch für dynamische Abstandsmessungen, d.h. es k?nnen z. B. langsame axiale und radiale Verlagerungen ebenso wie schnelle Radialschwingungen und an rotierenden Maschinen gemessen werden. Mit Hilfe eines Polrads oder entsprechender Wellenmarke k?nnen auch Impulse zur Drehzahl? oder Key – Messung erfa?t werden. Um eine hohe Messgenauigkeit zu erreichen werden aufeinander abgeglichene Messketten geliefert und als Einheit betrachtet. Es ist deshalb darauf zu achten, dass der Aufnehmer und der zugeh?rige Messkonverter zusammenbleiben. Aufnehmertyp, ?seriennummer und das Material, auf das die Messkette abgeglichen ist, sind auf dem Typenschild des Konverters vermerkt. Die technischen Daten der Messkette wurden den im Turbomaschinenbau üblichen Werkstoffen angepasst (Referenzmaterial: 42 Cr Mo 4, entspr. SAE 4140). Auf dieses Material bezieht sich der Standardabgleich von Aufnehmer und Messkonverter, auf andere Materialien kann auf Anfrage abgeglichen werden (siehe Gebrauchsanleitung PR6422 ... PR6426). An der Maschine ist im Normalfall lediglich der Abstand zwischen Aufnehmerstirnfl?che und Messobjekt einzustellen. Die Einstellung wird durch Messung der Konverterausgangsspannung vorgenommen. Die Konverter CON021 und CON031 befinden sich in einem einfachen Geh?use und sind zum Einbau in ein Schutzgeh?use vorgesehen. Der CON021 besitzt eine LEMO Buchse zum Anschluss des Aufnehmers, beim CON031 dienen Klemmen zum Anschluss des Aufnehmers ohne LEMO – Stecker. Im Konverter enthalten ist die zur Speisung und Messsignalwandlung n?tige Elektronik. Die Speisespannung für die Konverter betr?gt nominal ?24V DC. Der Bereich der Ausgangsspannung proportional zum Nennmessbereich des jeweils angeschlossenen Aufnehmers kann wahlweise auf ?4V ... ?20V oder –2V ... ?18V eingestellt werden. Bei den Konvertern für die Sondermessbereiche (z.B. CON 011 / 91x?xxx) ist die Ausgangsspannung fest auf den Bereich ?4...?20V eingestellt. Es stehen fünf Wirbelstromaufnehmertypen zur Verfügung. Der zu verwendende Typ richtet sich nach dem Messbereich, der zur Verfügung stehenden Messspur und gegebenenfalls der maximalen Umgebungstemperatur.

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2.2

Funktionsprinzip
Die jeweils in den Aufnehmern PR 6422 ... PR 6426 enthaltene Messspule wird über die Aufnehmerleitung und ggf. das Verbindungskabel mit der im Konverter (Messumformer) enthaltenen Oszillatorschaltung zu einem Schwingkreis verbunden (siehe Fig 1). Das hochfrequente Oszillatorsignal in der Spule erzeugt um den Aufnehmerkopf herum ein magnetisches Wechselfeld gleicher Frequenz. Durchsetzt dieses Magnetfeld ein der Spule gegenüberliegendes metallisches Objekt, so werden in diesem Wirbelstr?me induziert. Die Wirbelstr?me erzeugen ein Magnetfeld, das dem erregenden entgegengesetzt ist. Hierdurch wird dem Spulenfeld Energie entzogen, es wird ged?mpft. Je n?her das Material an die Spule herangeführt wird, desto gr??er ist die D?mpfung, d.h. desto kleiner die Amplitude der Oszillatorschwingung. Der Demodulator erzeugt aus der amplitudenmodulierten Hochfrequenzschwingung ein niederfrequentes Signal, das im Tiefpassfilter von der Tr?gerfrequenz befreit, in den Folgestufen liniearisiert und auf den angegebenen Signalpegel verst?rkt wird. An den Ausgangsklemmen OUT und ⊥ ist damit ein Messsignal verfügbar, das proportional dem augenblicklichen Abstand zwischen Aufnehmer und Messobjekt ist.

2.3

Installation und Inbetriebnahme

2.3.1

Verkabelungs? und Anschlu?hinweise Um die EMV?Festigkeit der Wirbelstrom?Messkette zu gew?hrleisten, wird die Verwendung eines doppelt geschirmten, paarweise verseilten Kabels zur Verbindung des Konverters mit dem Messverst?rker empfohlen. Für die direkte Zuleitung zum Konverter ist vorzugsweise der Kabeltyp LiYCY?CY 2x2xn mm@ ... (n = 0.25...1.5 mm@) zu verwenden, als Stamm?Messleitung kann ein vielpaariges Kabel mit entsprechendem Aufbau verwendet werden. Als Standard wird empfohlen, den ?u?eren Schirm des Kabels auf der Messverst?rker?Seite direkt am Eingang des Schaltschrankes ? bzw. Geh?uses auf Betriebserde (Schrankmasse / Schutz? bzw. Schirmerde) zu legen. Au?erdem ist die Au?enschirmung so oft wie m?glich auf dem Leitungsweg mit der Betriebserde zu verbinden, d.h. bei jeder Zwischenverteiler ? Verschraubung, Wanddurchführung etc. Bei ausschlie?licher Verwendung des Kabels LiYCY?CY 2x2x0,25 mm@ betr?gt die maximale Leitungsl?nge 400 m, bei l?ngerem Wegen sind Kabel mit gr??erem Querschnitt (z.B. LiYCY?CY n x 2 x 1,5 mm@) für die Verbindung zum Verst?rker zu verwenden. Die Messkabel sind entsprechend den allgemeinen Regeln für Mess? und Steuerkabel separat von Stromversorgungsleitungen m?glichst in metallischen Kabelkan?len oder Rohren zu verlegen. Auf orthogonale Leitungsführung ist zu achten. Das Aufnehmerkabel kann vorzugsweise durch einen Schutzschlauch MPT 064/30 oder /40 geschützt werden, der direkt an die Kabelverschraubung des Schutzgeh?uses geschraubt wird.

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2.3.2

Explosionsgeschützte Installation Die Aufnehmer PR 6422 ... PR 6426 mit dem Konverter CON 021 / CON 031 dürfen unter folgenden Bedingungen in explosionsgef?hrdeten Bereichen der Zone 0 in Schutzart ”Eigensicherheit” – EEx ia IIC T6 ? eingesetzt werden: Anschluss gem?? Fig 6 über je eine Sicherheitsbarriere zum Beispiel mit den Barrieretypen der Fa Stahl: Versorgungsstromkreis: Typ 9001/00?280/085/101 Messstromkreis: Typ 9001/00?280/020/101 Die Sicherheitsbarrieren müssen au?erhalb des explosionsgef?hrdeten Bereichs in Geh?usen oder Messschr?nken untergebracht werden, die mindestens der Schutzart IP 20 nach DIN 40050 entsprechen. Die einzusetzenden Ex?Barrieren haben, in relation zur Nennversorgungsspannung der MMS 6000 Module, einen etwas geringeren Nennspannungsbereich.

STOP

Um ungewollte und st?rende Effekte zu vermeiden muss eine Diode in den Versorgungskreis der Ex?Barrieren eingebunden werden. Diese Diode muss zwischen Ex?Barriere und MMS 6000 Modul (Fig 6) implementiert werden. Ein entsprechendes Diodenmodul wird zusammen mit der Ex?Barriere in einem Set geliefert. Die Bestellnummer des Sets lautet 9500?00125.

Zur Erzielung des Potentialausgleichs müssen die Schutzleiteranschlüsse (Befestigungsbolzen, intern mit Klemme 2 leitend verbunden) über eine Potentialausgleichsleitung mit den entsprechenden Schutzleiteranschlüssen innerhalb des explosionsgef?hrdeten Bereichs verbunden werden. Die Montageschiene für die Sicherheitsbarrieren soll isoliert errichtet werden. Die Potentialausgleichsleitung ist nach VDE 0100 ’ 9 N, Tafel 2 und ’ 21 Nb 1.1 bis 1.4 zu bemessen: Mindestquerschnitt 1,5 mm@ Cu. Die Anschlussklemmen dieser Sicherheitsbarrieren fassen Leiterquerschnitte bis 2,5mm@. Die Gesamtkapazit?t wird aus der Summe der Kapazit?ten am Sensoreingang (siehe techn. Daten Abschn. 2.5.6), am Messausgang (zwischen Out, ⊥ und Schirm) sowie am Speiseeingang (–24 V, ⊥ und Schirm) berechnet. Die Kapazit?t des Sensorkreises betr?gt max. 1,2 nF (Kabell?nge ≤ 10 m). Die maximal zul?ssige Gesamtleitungskapazit?t der Verbindungsleitungen zwischen Konverter und Sicherheitsbarrieren betr?gt damit für die Explosionsgruppen IIC: CL max = 49 nF und für IIB: CL max = 616 nF (Ader gegen Ader und Ader gegen Schirm). Die zul?ssige Leitungsinduktivit?t der Verbindungsleitungen zwischen Konverter und Sicherheitsbarrieren betr?gt LL max = 1,6 mH für IIC bzw. LL max = 7,2 mH für IIB. Für die folgenden Kabeltypen ergibt sich daraus die zul?ssige Leitungsl?nge I zwischen Sicherheitsbarriere und Signalumformer:

Explosionsgruppe: ?

IIC

IIB

Kabel LiYCY?CY 2x2x0,25 und Messleitung PT 1492/00 mit: C = 2 x 150nF/km Lmax = 163 m > 1000 m

?

Leitungen niedriger Kapazit?t C = 2 x 60nF/km, Lmax = 408 m > 1000 m

z. B. Li2YCY (TP)

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Bei sehr langen Leitungen zwischen Sicherheitsbarrieren und Me?verst?rker kann durch den L?ngswiderstand der Sicherheitsbarriere (1510 Ω) und durch die Leitungskapazit?t die obere Grenzfrequenz herabgesetzt werden: 3dB bei f = 2kHz und CL = 50nF, entsprechend 330m Leitung mit 150nF/km 1dB bei f = 2kHz und CL = 25nF, entsprechend 165m Leitung mit 150nF/km. Beim Betrieb des Signalkonverters CON 021/ CON 31 in explosionsgef?hrdeten Bereichen (nur zul?ssig im entsprechenden Schutzgeh?use) ist die Montage so durchzuführen, dass das Konverter und Geh?use keinen Schl?gen oder St??en ausgesetzt ist und dass Reibung von metallischen Teilen am Geh?use vermieden wird.

!
2.3.3

Einstellung der Messkette an der Maschine Konverterspeisung ?24V DC (+24V an ⊥) anschlie?en. Aufnehmerstecker in Konverterbuchse stecken bzw. Aufnehmerkabel am CON 031 anschliessen. Digitalvoltmeter an Klemmen OUT und ⊥ anschlie?en. Aufnehmer PR 6422...PR 6425: ? ? ? Die Aufnehmer Kontermutter l?sen. Zum Drehen des montierten Kabelverdrehungen zu vermeiden. Aufnehmers das Aufnehmerkabel l?sen um

Durch Drehen des Aufnehmers im Halter den Nennabstand zwischen Aufnehmer und Messobjekt so einstellen, dass das Ausgangssignal den gewünschten Kennlinienpunkt erreicht. Zur Wellenschwingungsmessung ist es ausreichend, den Aufnehmer auf ein Ausgangssignal von 12V bzw. 10V ± 1V einzustellen. Bei statischen Messungen ist ein genauer Abgleich auf eine Ausgangsspannung erforderlich, vorzugsweise wird der Aufnehmer auf eine der drei Ausgangspannungen des CON 021 / CON 031 eingestellt: → für symmetrische Bewegungen um den Bereichsmittelpunkt (s. Fig 3, Ace) auf ?12V (?4 ... ?20V) bzw. –10V (?2 ... ?18V) ± 0,05V → für den unteren Messbereichsendwert (= Minimalabstand) auf –4V (?4...?20V) bzw. –2V (–2 ... ?18V) ± 0,05V für einseitige Bewegung nach h?heren Werten (gr??erer Abstand) (Fig 3, Amin) → den oberen Messbereichsendwert (= Maximalabstand) –20V (?4...?20V) bzw. –18V (–2...?18V) ± 0,05V für einseitige Bewegung nach geringeren Werten (kleinerer Abstand) (Fig 3, Amax) → oder einen anderen Wert innerhalb des Messbereichs wenn verschieden gro?e Bewegungen in beiden Richtungen zu messen sind.

? ?

?

Aufnehmer durch Kontern mittels der Kontermutter festsetzen. Maximales Drehmoment:

PR 6422: 1Nm (0,1 kpm); PR 6423: 15Nm (1,5kpm); PR 6424 und PR 6425: 100Nm (10kpm).

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Aufnehmer PR 6426: Der Abstand zum Messobjekt muss durch Verschieben der Aufnehmerhalterung eingestellt werden, sofern die Befestigungsfl?che des Aufnehmers nicht genau die richtige Entfernung zum Messobjekt hat (siehe Fig 7 der Gebrauchsanleitung PR 6422...6426). Um eine genaue Einstellung vornehmen zu k?nnen, wird eine Halterung mit Linearführung (z.B. Schwalbenschwanzführung) empfohlen, applikationsbezogene L?sungen k?nnen auf Anfrage bei epro konstruiert und gefertigt werden. Durch verschieben des Aufnehmers mit Halterung den Nennabstand zwischen Aufnehmer und Messobjekt so einstellen, dass das Ausgangssignal den gewünschten Kennlinienpunkt erreicht: ? ? ? ?12V (?4...?20V) bzw. –10V (?2...?18V) ±0,05V für symmetrische Bewegungen um den Mittelpunkt (s. Fig 3, Ace) den unteren Messbereichsendwert (= Minimalabstand) –4 (?4...?20V) bzw. –2V (–2...?18V) für einseitige Bewegung nach h?heren Werten (gr??erer Abstand) (Fig 3, Amin) den oberen Messbereichsendwert (= Maximalabstand) ?20V (?4...?20V) bzw. –18V (–2...?18V) für einseitige Bewegung nach geringeren Werten (kleinerer Abstand) (Fig 3, Amax) oder einen anderen Wert innerhalb des Messbereichs wenn verschieden gro?e Bewegungen in beiden Richtungen zu messen sind (unsymmetrische Messbereiche).

?

In der richtigen Position den Halter gut festsetzen. Schrauben bzw. Muttern gegen losrütteln sichern. Der Aufnehmer muss senkrecht zur Messobjektoberfl?che stehen.

2.3.4

Gegenseitige Beeinflussung zweier Messketten. Sind zwei Wirbelstromaufnehmer dicht beieinander montiert, so k?nnen sich diese gegenseitig beeinflussen und fehlerhafte Messwerte liefern. Dieses kann z.B. der Fall sein bei einer Wellenschwingungsmessung mit zwei PR 6423 Sensoren unter 90° an einer Welle mit einem Durchmesser ≤100mm, oder bei Wellenverlagerungsmessungen mit Aufnehmern in Tandemanordnung, bei Kegel? und Doppelkegelmessung. In diesem Fall ist zur ?nderung der Tr?gerfrequenz bei einem der beiden Konverter die Brücke J1 zu ?ffnen (z.B. mit Seitenschneider trennen). Die Messkette muss daraufhin nachkalibriert werden, siehe Abschn. 2.3.5.

2.3.5

Nachkalibrierung des Konverters ( nur in Sonderf?llen erforderlich) Der Abgleich erfolgt mittels einer Messeinrichtung mit Mikrometer entsprechend Fig 9.

STOP

L?ten am Konverter nur bei ausgeschalteter Speisespannung. Entsprechend der CSA und ATEX konformit?t ist ein nachtr?gliches L?ten am Konverter nicht zul?sssig. Sollte dies dennoch erforderlich sein, so verliert der Konverter somit seine ATEX und CSA Konformit?t.

!

Zum ?ndern des Ausgangsspannungsbereichs von ?2 ... ?18V auf ?4 ... ?20V die Drahtbrücke J2 ?ffnen. Die Linearit?t wird dadurch nicht beeintr?chtigt, ein Neuabgleich ist nicht erforderlich.

Das ?ffnen von Drahtbrücke J1 erh?ht die Oszillatorfrequenz des Konverters um ca. 250kHz, eine Nachkalibrierung der Messkette entsprechend folgender Anweisung wird damit erforderlich. Die Lage der Bauteile ist aus Fig 2 ersichtlich.

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Abgleichfolge für PR 6422...6424 und PR 6426: Abgleichschritte: [...] Werte für J2 offen

1. Widerst?nde R 22 (Verst?rkung, ca. 0...10kΩ ) und R 23 (Nullpunkt, ca. 10kΩ ...200kΩ) hochl?ten und je eine Widerstandsdekade anschlie?en. Potentiometer GAIN ca. auf Mittenposition einstellen. Widerstand R24 ist abh?ngig vom Sensortyp: PR 6422 / 6423 / 6425: 4,02kΩ, PR 6424: 5,62kΩ, PR 6426: 10kΩ. 2. Abstand Messmaterial ? Aufnehmerkopf auf Grundluftspalt einstellen (PR 6423: 500μm, siehe Gebrauchsanleitung PR 6422...6426) 3. Mit R23 Ausgangsspannung auf ?2,00V [?4,00V]einstellen. 4. Abstand auf halben Messbereich (+ Grundluftspalt) einstellen (PR 6423: 1500μm) 5. Ausgangsspannung ablesen und Differenz zu ?10,00V [?12,00V] errechnen. Mit R22 die Ausgangsspannung → bei Uaus > ?10V [?12V] um die 2 fache Differenz verringern, → bei Uaus < ?10V [?12V] um die 2 fache Differenz erh?hen. Beispiel: Uist > ?10V: Uist < ?10V: Istwert (bei halbem Messbereich) ?10,50V ?9,00V Einstellwert (mit R 22) ?9,50V ?11,00V

6. Abgleichschritte 2...5 wiederholen bis eine optimale Genauigkeit erreicht ist (= 1%). 7. Abstand auf vollen Messbereich (+ Grundluftspalt) einstellen (PR 6423: 2500μm) → Betr?gt die Ausgangsspannung ?18,00V [?20,00V] (max. ± 1%) ist der Abgleich korrekt, weiter mit Schritt 8. → Bei Ausgangsspannung < ?17,8V [?19,8V] den Abgleich mit minimal verringertem Grundluftspalt gem?? Schritt 2...6 wiederholen (PR 6423: z.B. 490μm) → Bei Ausgangsspannung > ?18,2V [?20,2V] den Abgleich mit minimal vergr??ertem Grundluftspalt gem?? Schritt 2...6 wiederholen (PR 6423: z.B. 510μm). 8. Wenn die Abst?nde bei ?2V, ?10V und ?18V [?4, ?12 und ?20V] innerhalb der Toleranz sind, die Linearit?t bei den Zwischenwerten ?4V, ?6 V, ?8V.... prüfen. 9. Abstand auf vollen Bereich stellen, Ausgangsspannung notieren. Die mit den Dekaden ermittelten Werte für R22 und R23 als Festwiderstand einl?ten. Nach Abkühlung der L?tung mit Poti GAIN die Ausgangsspannung auf den notierten Wert einstellen. 10. Linearit?tsmessung gem?? Schritt 8. kontrollieren.

2.4 2.4.1

Wartung, Fehlersuche, Reperatur
Wartung Aufnehmer und Konverter ben?tigen w?hrend des Betriebs keinerlei Wartung. Hochwertige Werkstoffe und robuste Konstruktion gew?hrleisten einen st?rungsfreien Betrieb und lange Lebensdauer, auch unter schwierigen Bedingungen.

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2.4.2

Fehlersuchhinweise Zur schnellen Fehleranalyse empfiehlt sich der provisorische Anschlu? eines Aufnehmers gleichen Typs an den Konverter. Wird der Aufnehmerkopf an ein Metall (z.B. Stahl) herangeführt so mu? sich die Ausgangsspannung von ca. ?20V [?18V] nach ?4V [?2V]) ?ndern. Bei offenem oder kurzgeschlossenem Konvertereingang betr?gt die Ausgangsspannung ca. 0,3V. Es ist keine Aufnehmerspeisespannung oder ?frequenz am unbelasteten Konvertereingang messbar. Die Wegaufnehmer enthalten eine niederohmige Spule, d.h. bei einer Widerstandsmessung des Aufnehmers kann nur eine Unterbrechung festgestellt werden, eine Indikation auf Kurz? oder Feinschlu? ist nicht m?glich. Die Kabelabschirmung mu? isoliert gegenüber dem Metallschutzschlauch und dem Geh?use des LEMO?Anschlu?steckers sein. Eine Fehlerquelle kann z.B. eine fehlende oder unkorrekte Schrumpfschlauchisolierung der Kupplung zwischen Aufnehmer? und Verbindungskabel sein (bei Schutzschlauchkabel unter der Schutzhülse).

2.4.3

Reparatur Auf Grund der kompakten Bauweise und der gro?en Zuverl?ssigkeit ist die Instandsetzung von Konvertern nicht vorgesehen. Bei Ausfall ist dieser auszutauschen. Dabei ist es empfehlenswert, den zugeh?rigen Aufnehmer mit einzusenden um einen pr?zisen Abgleich vornehmen zu k?nnen. Ist dieses nicht m?glich, so sollten bei der Bestellung des zu ersetzenden Konverters alle Daten auf dem Typenschild wie die genaue Typenbezeichnung von Konverter und Aufnehmer und die Materialdaten des Messobjekts angegeben werden. Der typische Austauschfehler bei Ersatz des Sensors oder Konverters betr?gt nach internem Referenzabgleich 1,5% ? 2%. Epro sichert einen maximalen Austauschfehler von 5% bezogen auf den Messbereichsendwert zu.

2.5

Technische Daten
Nur Angaben mit Toleranzen oder Grenzwerten sind garantierte Daten. Daten ohne Toleranzen ? bzw. ohne Fehlergrenzen ? sind informative Daten und werden nicht garantiert. Sofern nicht anders angegeben, gelten die Angaben bei Nennspeisespannung –24V

2.5.1

Eingang Anschluss für Wirbelstromaufnehmer druckwasserdichte, selbstverriegelnde LEMO Buchse (CON 021) bzw. Klemmen (CON 031) zum Anschluss der epro Aufnehmertypen PR 6422 ... PR6426.

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2.5.2

Speisung Versorgungsspannungsbereich: ?23 ... ?28V für Ausgangsspannungsbereich ?4 ... ?20V ?21 ... ?28V für Ausgangsspannungsbereich ?2 ... ?18V ?18 ... ?21V mit verringertem Spannungsbereich Nennstrom: Verpolungsschutz Nennbetriebsfrequenz: Messkreisverstimmung bei benach? barter Anordnung der Sensoren: < 15mA, bei Belastungswiderstand = 10KΩ Verpolungsschutz aller 3 Leitungen (Null, Ausgang, ? 24V) ca. 1,25 MHz ?ffnen von J1 (Auslieferungszustand: geschlossen)

2.5.3

Ausgang Gleichspannung mit überlagerter Wechselspannung entspr. der Wellenschwingung oder Verlagerung. Leerlauf? und kurzschlu?fest Ausgangsspannungsbereich: J2 geschlossen: ?2... ? 18V (Auslieferungszustand), J2 offen: ? Grenzbereich Nennfrequenzbereich: Anstiegszeit: Ausgangswiderstand: Lastwiderstand: ?4... ? 20V, jeweils abgeglichen mit Belastungswiderstand = 100kΩ ?1....?22V (bei –24V Speisespannung) 0...20kHz (–3dB) bei C – Last = 10nF 0...15kHz (?3dB) bei C – Last = 20nF < 15μs, bei C ? Last = 1nF ca. 100Ω regul?r 100kΩ (für R=10kΩ, Fehler < 1% )

2.5.4

Fehler und Toleranzen Verst?rkungsfehler Versorgungsspannungseinflu? auf den Messwert: Langzeitdrift Temperatureinflu?: ? auf den mittleren Spannungswert: ? auf die Verst?rkung: St?rspannung Kalibrierung < 200mV / 100K (bei ?30...+70_C) < 2 % / 100K (bei ?30...+70_C) < 10mVeff bei C?Last = 1nF durch uml?tbare Widerst?nde und Potentiometer im Konverter ist ein Abgleich auf unterschiedliche Aufnehmer und Wellenmaterialien m?glich. < 20mV/V 0,3% max. (bei ?30...+70_C) <1% im Bereich 0....1000Hz und C ? Last < 20nF

Der Abgleich erfolgt im Werk, kann aber gegebenenfalls durch die epro ? Inbetriebnahmeingenieure oder durch den Kunden durchgeführt werden, wenn ein spezieller Prüf? und Abgleichaufbau vorhanden ist. Der Abgleich ist im Abschnitt 2.3.5. beschrieben.

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Messstreckenfehler

Alle Fehlerangaben beziehen sich auf den Nennmessbereich (als Bezugswert). Linearit?tsfehler sind als Abweichung von der Geraden definiert, die durch den Einstellwert –10V (?12V für J2 offen) geht und deren Steigung durch die Sollempfindlichkeit gegeben ist.  1,5%;  1%  1,5%  0...?6%  1,5%

Absol. Linearit?tsfehler mit: PR 6422 PR 6423 PR 6424 PR 6425 PR 6426

Absolute Linearit?tsfehler Sondermessbereiche mit (CON021(031) / 91x?xxx):
Aufnehmertyp / Messbereich PR 6422 MB: 1,5 mm PR 6423 MB: 3,0 mm PR 6423 MB: 4,0 mm PR 6424 MB: 6,0 mm PR 6424 MB: 8,0 mm PR 6424 MB: 10,0 mm PR 6425 MB: 4,0 mm PR 6425 MB: 6,0 mm PR 6425 MB: 8,0 mm PR 6425 MB: 10,0 mm PR 6426 MB: 12,0 mm PR 6426 MB: 16,0 mm PR 6426 MB: 20,0 mm PR 6426 MB: 24,0 mm CON Sonderversion 912 – 015 913 – 030 913 – 040 914 – 060 914 – 080 914 – 100 915 – 040 915 – 060 915 – 080 915 – 100 916 – 120 916 – 160 916 – 200 916 – 240 Linearit?tsfehler ±2,00 % ±1,50 % ±2,00 % ±1,00 % ±1,50 % ±2,00 % ±1,50 % ±2,00 % ±3,00 % ±4,00 % ±1,50 % ±2,00 % ±2,50 % ±3,50 % Grundluft? abstand 0,60 mm 0,80 mm 1,00 mm 0,70 mm 0,70 mm 0,60 mm 1,00 mm 1,00 mm 1,00 mm 1,00 mm 1,50 mm 1,50 mm 1,50 mm 1,50 mm

2.5.5

Umgebungsbedingungen Temperaturen: ? Bezugswert ? Nennbetriebsbereich ? Grenzbetriebsbereich ? für Lagerung und Transport Relative Feuchte Vibration nach IEC 68?2?6 Schock CE – Konformit?t +23°C ?30 ... +100°C ?40 ... +105°C, wenn nicht Ex?i geschützt. ?40 ... +105°C 0...95% ohne Betauung 10...60Hz mit a = 0,35mm 60...150Hz mit 5g konstant 40g für 6ms nach IEC 68?2?29 normkomform gem?ss: EN 55011(1998) & A1(1999) & A2(2001) (St?raussendung) EN 61362(1997) & A1(1998) & A2(2001) & A3(2003) (St?rfestigkeit)

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Geh?use ?abmessungen (mm) ?material Schutzart Gewicht siehe Fig 7 (CON 021) und Fig 8 (CON 031) AlMgSi0,5F22 IP 20 95 g (CON 021) , 85 g (CON 031) ohne Verpackung

2.5.6

Explosionsschutz Der Signalkonverter CON 011 ist beim Anschluss an bescheinigte, eigensichere Stromkreise zur Verwendung in explosionsgef?hrdeten Bereichen geprüft und bescheinigt für:

STOP

Die ATEX und CSA Zertifizierung gilt nur für vom Hersteller kalibrierte Konverter. Vom Hersteller kalibrierte Konverter sind sowohl mit einem CSA als auch mit einem Ex Konformit?tslabel versehen. Sollten diese Label nicht am Konverter angebracht sein, besitzt dieser keine entsprechend ATEX und/ oder CSA Konformit?t.

Explosionsschutzklasse:
cCSAus ‘Intrinsically safe (Ex ia)’ Kennzeichnung: Class I, Div 1, Group ABCD T3, T4 (Class 1, Zone 0/1) Ui = 28V, Ii = 140mA, Pi = 1W Ci=30nF+450 pF, Li=3μH+25μH T3: ?25°C .. + 100°C T4: ?25°C .. + 72°C Control Dwg CDG_9200?00006n (Kap. 3, Abb. 10) Normen: CSA C22.2 No. 61010?1?04 (Electrical safety) CSA C22.2 No. 157?92 (Intrinsically safe division 1) ANSI/UL Standard 913 (Intrinsically safe division 1) ANSI/UL Standard 1604 (Standard for electrical equipment DIV 2 and Class III) ‘non – incendive CSA (Ex nA)’ Kennzeichnung: Class I, Div 2, Group ABCD T3, T4 (class 1, zone 2), type 4 AEx nA II T3, T4 T3: ?25°C .. + 100°C T4: ?25°C .. + 72°C Normen: CSA C22.2 No. 213?M1987 (Non incendive division 2) CSA E60079?15 (zone 2, type n) ANSI/UL Standard 1604 (Standard for electrical equipment DIV 2 and Class III) UL 60079?15?02 2002 (protection “n”)

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non – incendive:

!
Sensors:

?Der Sensor darf nicht unter Spannung getrennt werden. Generell: ? Der ?bergangswiderstand des Geh?uses zur Schutzerde darf h?chstens 1 MOhm betragen.

Temperaturklassifikation der Sensoren: T3: ?25°C .. 160 °C T4: ?25°C .. 115 °C T4: ?25°C .. 115 °C Zwischensteckverbinder Verl?ngerungskabel zwischen Sensor und

ATEX

’Eigensicherheit’ (ia) Kennzeichnung: II 2G, EEx ia IIC T4, Ta < 72°C II 2G, EEx ia IIC T3, Ta < 100°C EG?Baumusterprüfbescheiningu ng: Normen: gem?? EU Richtlinie 94/9/EG ( PTB 03 ATEX 2151 ) DIN EN 1127?1 Teil 1, DIN EN 50014 ? Allgemeine Bestimmungen, DIN EN 50020 ? Eigensicherheit ” i ”, DIN EN 50284

Zul?ssige externe Last: (Sensor mit 10m Kabell?nge)

Group IIC IIB

Capacitance [uF] 49 616

Inductance [mH] 1,6 7,2

Installation:

siehe Abschn. 2.3.2 und Fig 6

Anschluss der Stromkreise über je eine Sicherheitsbarriere z.B. der Fa. Stahl, Künzelsau Versorgungsstromkreis: Messstromkreis: Typ 9001/00?280/085/101 Typ 9001/00?280/020/101

Dabei müssen die Sicherheitsbarrieren au?erhalb des explosionsgef?hrdeten Bereichs in Geh?usen oder Messschr?nken untergebracht werden, die mindestens der Schutzart IP 20 nach DIN 40 050 entsprechen.

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Allgemein:
Beim Betrieb der Signalkonverter CON 021 / CON 031 in explosionsgef?hrdeten Bereichen ist zu beachten: ? Eine feste Installation in einem geschlossenem Geh?use, entsprechend den Anforderungen explosionsgef?hrdeter Bereiche, ist erforderlich. Zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung darf der Konverter keinen Schl?gen oder St??en ausgesetzt werden und nicht gereinigt werden. Reibung von metallischen Teilen am Geh?use ist zu ververmeiden. ? Die Abgleichwiderst?nde R22 bis R24 dürfen nicht durch den Kunden ge?ndert werden. Eine Neukalibration muss durch den Hersteller erfolgen. ? Wenn Sensoren mit Verl?ngerungskabel benutzt werden, muss der Zwischensteckverbinder mit zwei Schrumpfschl?uchen isoliert werden: Zuerst der schwarze und zus?tzlich der blaue Schrumpfschlauch müssen über den Zwischensteckverbinder geschrumpft werden.

!

Elektrische Daten: Ausgangs? Versorgungsstromkreis: und in Zündschutzart ”Eigensicherheit” nur zum Anschluss an bescheinigte eigensichere Stromkreise mit folgenden H?chstwerten: Leerlaufspannung: Summe der Kurzschlussstr?me: Summe der Leistungen: U = ?28V ∑Ii = 140mA ∑Pi = 1W

Klemmen ? 24V, Output und ⊥

Wirksame innere Kapazit?t und Ci = 30+Csensor nF, Li = 0,003 mH +Lsensor Induktivit?t: Aufnehmerstromkreis: in Zündschutzart ”Eigensicherheit” nur zum Anschluss an Messwertaufnehmer, die gemeinsam mit der Zuleitung die angegebenen h?chstzul?ssigen Kapazit?ten und Induktivit?ten nicht überschreiten.

Kapazit?t und Induktivit?t der Aufnehmer inklusive Anschlu?? und ggf. Verl?ngerungskabel. Sensor: PR6422...6426 mit 4m Kabel Pro weiterem Meter Kabel Kapazit?t ≤ 450 pF + 110 pF Induktivit?t ≤ 25 μH vernachl?ssigbar

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3

FIGURES / ABBILDUNGEN
Stab. Oscillator
Amplitude detector ?24V

Shaft Welle Sensor
Oszillator

Low?pass filter

Linearis. output network amplifier

OUT

Amplituden? detektor

Tiefpass filter

Linearis. netzwerk

Ausgangs? verst?rker

Fig 1:

Block diagram / Blockschaltbild

?24V

ge J1 br

gn
R25

J1 gn

R25

sw

bl

R22 R24 J2

R22 R23 R24 J2

Layout CON021
Fig 2:

Layout CON031

Layout of CON 021 & CON031 / Bauteileanordnung CON021 & CON031

sw
R23

bl

?24V

out

out

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output? signal [V]

?20 ?18 ?16 ?14 ?12 ?10 ?8 ?6 ?4 ?2
ao
0 ?X

?4 ... ?20V 2 1 ?2 ... ?18V

0

aA
A min A ce

Distance Weg A max

aN

_ X i (t) Shaft

aA ao aN
_ X i (t)

working range Basic air gap / zero gap nominal distance ( a
N

aA ao
=a
o

Arbeitswegspanne / Arbeitsbereich Grundluftspalt Nennabstand ( a
N

+ 0,5 x a

A

)

aN

instantaneous distance centre point min. distance max. distance / fsd characteristical curve ?2...?18 V characteristical curve ?4...?20 V

_ X i (t)

=a

o

+ 0,5 x

aA

)

Momentaner Abstand / Wellenverlagerung Mittelpunkt / Nullpunkt Arbeitsbereich min. Abstand / Startpunkt Arbeitsbereich max. Abstand / Endpunkt Arbeitsbereich Kennlinie ?2...?18 V Kennlinie ?4...?20 V

A ce A min A max 1 2

A ce A min A max 1 2

Fig 3:

Characteristical curve / Kennlinie

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μm V

Sensor: PR 6423

150 100 50 0 ?50 ?100

?13,2 ?12,8 ?12,4 ?12,0 ?11,6 ?11,2

Shaft vibration signal Wellenschwingungssignal 0 ? peak peak ? peak

Quasi static displacement Quasistatische Verlagerung

nominal distance a nominaler Abstand a

N

N

time Zeit

selected voltage range: ?4...?20V gew?hlter Spannungs? bereich: ?4...?20V transducer face plane Sensorkopfebene

Fig 4:

Shaft vibration signal, example / Wellenschwingungssignal, Beispiel

Converter CON 021 / 031

Junction box Verteiler
twistet wires verdrillte Adern

Cabinet Schaltschrank Monitor Input low Input high

OUT ?24V

Common 0V ?24V

Fig 5:

Connection diagram, example / Anschlu?diagramm, Beispiel

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Safety barrier for supply / Sicherheitsbarriere für Speisung 9001/00?280/085/101
3 1

2?level terminal with diode 2?st?ckige Klemme mit Diode

/

Diode is only necessary with supply voltages higher than ?26V. Diode ist nur notwendig bei Versorgungsspannungen gr??er als ?26V.

CON 011 ?24V PR 6422 .... PR 6426 out

4 PE

2 ?26,7 V 0V 1 Input lo Input hi

3

4

potential hazardous area explosionsgef?hrdeter Bereich

equalizer

Safety barrier for measurement PE Sicherheitsbarriere für Messung 9001/00?280/020/101

2

Potential ausgleichsleiter non hazardous area nicht explosionsgef?hrdeter Bereich

Fig 6:

Connection diagram for intrinsically safe installation / Anschlu?diagramm für eigensichere Installation

41

86

31

41

38,5

?24V

OUT

20

72 4x5,3 2x4.2

9

OUT
50.8 56
18

?24V
10.6

50.8

26

Fig 7:

CON 021 Dimensions / CON 021 Abmessungen

Direction for Use (GB) / Gebrauchsanleitung (D) Converter CON 021 / CON 031 Figures / Abbildungen

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41
?24V OUT

92

41

=

1.5

=

20

72 4x5.3 2x4.2

15

Sensor 56 50.8 OUT ?24V 26
10.6

50.8

10.6

Fig 8:

CON 031 Dimensions / CON 031 Abmessungen

Converter Konverter

Supply DC 24 V

?12.011 V

DC

μm scale μm Skala

Transducer Aufnehmer

Micrometer caliper Mikrometer? schraube Measuring object Me?objekt Material

Fig 9:

Measuring arrangement for calibration / Messaufbau für Kalibrierung

Direction for Use (GB) / Gebrauchsanleitung (D) Converter CON 021 / CON 031 Figures / Abbildungen

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Control ? Drawing eddy ? current ? Measuring chain (CSA), instrinsically safe
Class I, Division 1 (Zone 0/1) Groups A, B, C, D
If a Sensor is used with interconnector, the grounding of the connector housing has to be considered. The connector has to be isolated with: 1. The black shrinking sleeve and 2. The blue shrinking sleeve. Both sleeves have to be positioned and shrinked over the housing of the connector. Linear safety barrier for supply E.g. Stahl 9001/00? 280/085/101 3

The converters must be installed stationary in suitable enclosures according to the requirements of hazardous area.

Diode (2 level terminal block) Diode is only necessary with supply voltages higher than ?26V.

CON 021. . .CON 031 ?24V out

4

U01 I01 P 01
PE

1

2 ?26,7 V 0V 1 Input lo Input hi

PR 6422 .... PR 6426

3

4

U02 I02 P 02

Linear safety barrier for measurement PE E.g. Stahl 9001/00? potential 280/020/101 equalizer

2

hazardous area

non hazardous area

Eddy current measuring chain: Ui (Vmax) = 28 V Ii (Imax) = 140 mA Pi = 1 W Ci = 30 nF + CSensor Li = 3 μH + LSensor

Maximum Barrier parameters with linear characteristics: UO1 and UO2 v Ui IO1 + IO2 v Ii PO1 + PO2 v Pi

Maximum ambient temperatures [5C] Type CON 021 CON 031 CON 041 T3 100 100 85 T4 72 72 67 T5 ? ? ? T6 ? ? ?

External capacities and inductivities Groups A, B C D Co (Ca) 53 nF ? CSensor 620 nF ? CSensor 2,1 μF ? CSensor Lo (La) 1,8 mH? LSensor 7,2 mH? LSensor 14,5 mH? LSensor

LSensor= 25 μH (4 meter cable, additional inductance negligible for additional lengths) CSensor = 450 pF (4 meter cable, 110 pF/m for additional lengths) Fig 10: Control drawing 9200?00006n

EG - Konformit?tserkl?rung EC - Declaration of Conformity
Wir (We): epro GmbH, J?bkesweg 3, 48599 Gronau erkl?ren in alleiniger Verantwortung, dass das Produkt: declare under the exclusive liability that the product:
Produktbezeichnung (Product designation): Produktbeschreibung (Product description):

PTB 03 ATEX 2151

Converter CON021/.., CON031/.., CON041/.., with probes PR642x

Signal? Konverter für Wirbelstromsensoren mit Sensoren PR642x Signal Converter for Eddy Current probes PR 642x Artikelnummer (Product codes CON): 9200?00006, 9200?00007, 9200?00021, 9610?000xx, (with xx = 01, 12 ... 15, 17 ... 43, 46 ... 58) Artikelnummer (Product codes Probes): 9200?00xxx, 9200?01xxx, 9200?02xxx, 9200?03xxx, 9200?04xxx, 9200?063xx, 9210?00xxx, 9210?01xxx auf das sich diese Erkl?rung bezieht, mit der/den folgenden Norm(en) oder normativen Dokumenten übereinstimmt: which is subject of this declaration, is in conformity with the following standards or normative documents: Titel und/oder Nr. sowie Ausgabedatum der Norm Bestimmungen der Richtlinie
Title and/or no. and date of issue of the standard Terms of the directive 94/9 EG: Ger?te und Schutzsysteme zur bestimmungsge- DIN EN 50014 (1992)

m??en Verwendung in explosionsgef?hrdeten Bereichen 94/9 EC: Equipment and protective systems intended for use in potentially explosive areas
Fachgrundnorm St?raussendung, Industriebereich Engineering standard interference emission, for use private homes Fachgrundnorm St?rfestigkeit, Industriebereich Engineering standard interference immunity, industrial applications

DIN EN 50020 (1994) DIN EN 50284 (1999) DIN EN 1127 (1997) DIN EN 55011 (1998) + A1 (1999) + A2 (2002) DIN EN 61326 (1997) + A1 (1998) + A2 (2001) + A3 (2003)

einschliesslich / including:
DIN EN 61000?4?2 (1995) + A1(1998) + A2 (2001) DIN EN 61000?4?3 (2002) + A1 (2002) DIN EN 61000?4?4 (2004) DIN EN 61000?4?6 (1996) + A1 (2001)

Wir weisen darauf hin, dass die Konformit?t und damit die Betriebserlaubnis erlischt, wenn dieses Erzeugnis ohne unsere ausdrückliche Genehmigung ge?ndert wird. Nicht?Fachleute die Gegebenheiten des Einsatzgebietes und die daraus resultierenden Anforderungen vor der Inbetriebnahme prüfen lassen sollen. We point out that the conformity and thus the approval for the operation lapses, if the product is modified without our explicit permission (without consultation with us). Non specialists should let check the conditions of the operational area and the requirements resulting thereof before installation.

Gronau, 20.07.2003
Ort und Datum Place and date Gesch?ftsbereichsleiter Divisional director Leiter Qualit?tsmanagement Head of quality management


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