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pH-Sonden Typ 03-04-Ring

1. Kollisionsbereich MT0010_3D Abb 7 Einbausituation mit Reduzierflansch Tabelle 1 Anzugsmomente bei Losflanschverbindungen Max Anzugsmomente in Nm bei zul ssigen Betriebsdr cken von Flansch Schrauben 1 bis 10 bar 1 bis 16 bar DN50 4xM16 30 30 DN80 8x M16 35 35 DN100 8x M16 35 35 DN150 8 x M20 40 40 DN200 8 x M20 55 15 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Tabelle 2 Hauptabmessungen der Sonden mit Zuordnung zu DIN R hrbeh ltern O me m gg mg Em Do ee T En ne nn ng gene Be ug re Beh ltertyp Stutzen Sonden Abmessungen Mindest Volumen DN Bezeichnung Dxl l gt l K N mm mm mm mm 1 50 38 46 x 300 140 485 200 AE 63 50 8 38 46 x 450 140 485 200 55 87 AE 100 50 8 38 46 x 670 140 485 200 68 68 AE 160 50 2 N10 38 46 x 670 485 200 100 62 AE 250 50 2 N10 38 46 x 800 485 200 137 55 AE 400 80 2 N10 38 46 x 950 485 200 214 53 AE 630 00 2 N10 83 x 1150 500 215 258 41 AE 1000 00 2 N3 83 x 1400 500 215 303 30 AE BE 1600 00 10 83 x 1600 500 215 454 28 CE 1600 00 3 83 x 1400 500 215 477 30 AE BE 2500 00 2N3 83 x 1800 500 215 688 27 CE 2500 00 2N3 83 x 1600 500 215 348 14 AE BE 4000 50 2N3 83 x 2000 505 220 345 33 CE 4000 50 2 N3 N10 83 x 2000 505 220 859 2
2. 3 8 O 6 Netzger t 7 Netz 8 Netz 9 Stromausgang MTOO22_3D Abb 15 Anschlussschema f r Stabsonde N mit Trennverst rker m 1 Druckluft oder Stickstoff 2 Potenzialausgleich PAL 3 Pfaudler Anschlusskabel nicht im Lieferumfang Sz pH Messumformer Netz Stromausgang MT0021_2D Abb 16 Anschlussschema f r Stabsonde N ohne Trennverst rker Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 9 7 Elektrischer Anschluss der Stabsonde N F r den elektrischen Anschluss der Sonde an den Messumformer ist der Anschlussplan und die Betriebsanleitung des verwendeten Messumformers ma gebend Entsprechen de Anschlusspl ne f r die von Pfaudler zu gelassenen Ger te sind bei uns erh ltlich Die Sonde ist mit einem Kabel Mindest auerschnitt 6 mm von der Erdungsklem me der Sonde auf m glichst kurzem Weg mit dem Potenzialausgleich des Beh lters oder der Rohrleitung zu verbinden Die Verbindung von der Steckbuchse am Anschlusskasten der Sonde zum Messum former oder zum Trennverst rker erfolgt durch das Pfaudler Anschlusskabel pH Ka bel Steckverbindung herstellen Den Ste cker in der Buchse richtig positionieren und dr cken bis er einrastet Die PG11 Spiralver schraubung ffnen und die Schutzh lse un ter Drehen bis zum Anschlag auf die Buchse aufschieben Schutzh lse festhalten und die
3. I Einbaul nge l2 Mindesteintauchtiefe l H he ab Flanschunterseite Ausf hrung K N la L nge Distanzst ck D Sondenrohr Durchmesser DN Nennweite Beh lterstutzen bzw Sondenflansch MTOOS1_1 Abb 9 Hauptabmessungen bei Pfaudlernorm Beh ltern Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Beh ltertyp Stutzen Sonden Abmessungen Mindest Volumen DN Bezeichnung D xl l gt l3 DN xl K N mm mm mm mm mm 11 1 L160 50 P 38 46 x 670 40 485 200 n e 97 60 DG 100 50 0 38 46 x 450 40 485 200 n e 97 97 DG 250 50 R 38 46 x 670 40 485 200 n e 178 71 DG 500 50 0S 38 46 x 670 40 485 200 n e 328 65 DG 800 50 0S 38 46 x 950 40 485 200 50 80 x 45 528 66 T 100 50 P 38 46 x 450 40 485 200 50x70 78 78 T 200 50 P 38 46 x 450 40 485 200 n e 162 81 T300 50 P 38 46 x 670 140 485 200 50x30 171 57 T 500 50 P 38 46 x 670 140 485 200 50x110 303 60 T 800 50 P 38 46 x 950 140 485 200 50 80 x 45 378 47 E 1200 00 OR 83x 1150 80 500 215 100 x 120 540 45 E 2000 00 OR 83 x 1400 80 500 215 100 x 100 681 34 E 3000 00 NORT 83 x 1600 80 500 215 100 x 100 886 29 E 4000 00 NORT 83 x 1800 180 500 215 n e 1200 30 E 6000 00 NOT 83 x 2150 80 500 215 n e 1732 29 E 8000 00 NOST 83 x 2150 80 500 215 n e 3533 44 E 12500 50 PV 127 x 3000 80 505 220 n e 1894 15 E 16000 200 OU 180 x 3200 80 515 230 n e 2951 18 E 20000 200 OU 180 x 3200 80 515 230 n e 5768 29 Reduzierflansch in Spezialausf hrung
4. 9 6 Elektrischer Anschluss der Stabsonde K 9 7 Elektrischer Anschluss der Stabsonde N 9 8 Elektrischer Anschluss der Ringsonde 9 9 Elektrischer Anschluss Trennverst rker 9 10 Pfaudler Anschlusskabel 10 Inbetriebnahme und Kalibrierung 10 1 Vorbemerkung 10 2 Formierung der Sonde 10 3 K Ausf hrung Bef llung Entl ftung und Einbau der Bezugselektrode 10 4 N und Ring Ausf hrung Bef llung Entl ftung und Einbau der Bezugselektrode 10 5 Parametrierung des pH Messumformer 10 6 Was hei t Kalibrierung 10 7 Kalibriermethoden 10 8 Kalibrierung durch Dateneingabe am pH Messumformer 10 9 Zweipunktkalibrierung 10 10 Einpunktkalibrierung 10 11 Automatische Kalibrierung 10 12 Druckeinstellung 11 Betrieb und Wartung 1 Nachkalibrierung Nachf llung des Elektrolytgef es Elektrolytverbrauch berpr fung der Bezugselektrode Emailpr fung Reinigung und Sterilisierung der Sonden Reinigung des Diaphragmas beim Typ 04 Montageanleitung f r Elektrolytschlauchkit bei der Stabsonde N 11 9 Montageanleitung f r Elektrolytschlauchkit bei der Stabsonde K 11 10 Montageanleitung f r den Sondenkopf der Ringsonde 11 11 Fehlersuche 11 12 Ersatzteilliste HHrrHeHrHeHr oNDu PBwiuHr Anhang 1 EG Konformit tsbescheinigung Anhang 2 Baumusterpr fbescheinigung Anhang 3 Sicherheitshinweise und Ex Schutz Pfaudler Defining the standard pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 1 Vorwort Diese Betrieb
5. 3 2 Qualifiziertes Personal Die Sonde darf nur von autorisierten Fachkr ften der Messtechnik unter ge nauester Beachtung dieser Betriebsan leitung sowie der geltenden Bestimmun gen eingebaut betrieben und gewartet werden Zuwiderhandlung gegen diese Bestim mungen gleich ob vors tzlich oder fahrl ssig entbindet die Pfaudler Wer ke GmbH von jeglicher Haftung und Ge w hrleistung pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 4 Bauformen und Typenbezeichnung 4 1 Bauformen Die pH Sonden gibt es in zwei Bauformen m Stabsonde m Ringsonde 4 2 Typenbezeichnung der Stabsonde In der Bauform Stabsonde gibt es zwei verschiedene Typen m Typ 03 m Typ 04 Sie unterscheiden sich durch den unter schiedlichen Aufbau des Diaphragmas Beim Typ 03 ist ein geschliffener und eingeschrumpfter Glaspuck Teil des Diaphragmas Beim Typ 04 ist ein geschliffener und schraubbarer Puck aus Stahl Email Teil des Diaphragmas Diese pH Sonden sind f r den Einsatz in Zone O zugelassen s Anhang 2 Ex pH Stabsonden vom Typ 03 die vor Juli 2004 ausgeliefert wur den sind nicht f r den Einsatz in Zone O zugelassen Ma gebend hier f r sind die Angaben auf dem Typen schild Diese beiden Typen werden in zwei un terschiedlichen Ausf hrungen gebaut die sich durch das Elektrolytgef unter scheiden Stabsonde in Ausf hrung K Im weiteren Verlauf der Betriebsanlei tung wird diese Ausf hrung Stabsonde K genannt Bei dieser
6. Der Isothermenpunkt unse rer pH Sonden liegt auch bei pH 1 35 1 s Kap 6 3 Da die pH Werte dieser bei den Kennwerte gleich sind k nnen beim Einsatz von SilberAcetat Elektroden han dels bliche pH Messumformer verwen det werden wie sie f r Glaselektroden blich sind Bei diesen pH Messumfor mern kann nur ein Wert f r Nullpunkt und Isothermenpunkt parametriert werden Wichtig ist aber dass am Mess umformer der Nullpunkt im Bereich von pH 1 35 1 einstellbar ist Die Lebensdauer der SilberAcetat Elek trode betr gt 12 Monate ab Ausliefe rungsdatum unabh ngig davon ob als Elektrolyt KCI oder KSO verwendet wird Mit einer SilberChlorid Elektrode liegt der Nullpunkt der Messkette bei 8 65 1 pH s Kap 6 2 Die pH Werte von Null punkt und Isothermenpunkt sind somit nicht gleich Beim Einsatz von SilberChlo rid Elektroden m ssen Messumformer verwendet werden bei denen Nullpunkt und Isothermenpunkt unabh ngig von einander und frei parametrierbar sind Die Lebensdauer der SilberChlorid Elek trode betr gt mindestens 24 Monate ab Auslieferungsdatum wenn als Elektrolyt KCI verwendet wird Wird K SO verwen det so betr gt die Lebensdauer nur 12 Monate ab Auslieferungsdatum Die Bezugselektroden werden mit spezi ellen Schutzh lsen ausgeliefert die sie gegen Austrocknung und Besch digung sch tzen Sp testens 6 Monate nach Auslieferung muss die Bezugselektrode eingesetzt werden um eine fr hzeitige E
7. Je nach L nge sind die Stabsonden mit Flanschen DN50 DN80 DN100 DN150 und DN200 ausgef hrt F r Stutzen mit Nennweiten zwischen diesen Werten sind Reduzierflansche in Spezialausf h rung lieferbar F r Beh lter die nicht der DIN 28136 entsprechen sind die Sonden nicht immer in der passenden L nge lieferbar In diesen F llen muss eine l ngere Sonde mit einem Distanzst ck eingebaut wer den um auf die optimale Eintauchl nge zu kommen s Tab 3 In unklaren F llen ist eine R cksprache mit dem Werk zu empfehlen Passende Distanzst cke sind lieferbar A Bei Verwendung eigener Reduzierflansche ist darauf zu achten dass der Deckel der die Kontaktzone unter dem Anschluss kasten abdeckt nicht auf dem Re duzierflansch aufliegt s Abb 7 Bei Nichtbeachtung kann das Email an der Flanschunterseite besch digt und die einemaillierten Metallb nder unter brochen werden Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Montageablauf v Flanschdichtung auflegen v Elektrodenschutzkappe entfernen v Den Stutzen und die Sonde durch Einlegen eines Tuches oder einer PTFE Sch rze vor Besch digungen sch tzen Messsonde langsam durch den Stutzen einf hren Pendelbewe gungen vermeiden vw Flanschverbindungen mit dem vorge schriebenen Drehmoment s Tab 1 ber Kreuz und gleichm ig anzie hen pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde A Messsonden des Typs 04 d rfen nicht auf die Diaphragmasch raube aufgesetzt werden
8. Schr ge Stutzen bei Beh ltern T 100 T 800 Stutzenausf hrung nach DIN 28 139 Flanschaus f hrung nach DIN 28 150 Anschlussma e nach DIN 2501 min PN 10 Die Stutzenbezeichnungen entsprechen den Katalogbl ttern Beh lter mit Ankerr hrern erfordern beim Einsatz der Messsonde spezielle Distanzst cke In diesem Fall bitten wir um R ckfrage 17 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 9 2 Einbau der Stabsonde in die Rohrleitung Die Stabsonde K darf nur senkrecht mit dem Elektrolytgef nach oben und in Lagen bis 45 davon abweichend einge baut werden Es gibt drei Einbaum glichkeiten Die Stabsonde N kann in allen Lagen ein gebaut werden da durch den berdruck im Elektrolytgef jederzeit gew hrleistet ist dass unabh ngig von der Einbaulage der Sonde Elektrolyt vom Elektrolytgef zur Sonde flie en kann FA ea oO oo DN 50 x L DN 80 MT0062_1 Abb 10 Einbau in T St ck 1 Einbau in ein T St ck Bei Bestimmung der erforderlichen Son denl nge und Flanschma e sind die Ver h ltnisse vor Ort zu ber cksichtigen Die Sonde muss so lang sein dass das pH Email vollst ndig mit Produkt bedeckt wird 18 Abb 11 Einbau in 90 Kr mmer 2 Einbau in einen 90 Kr mmer mit einem zus tzlichem Stutzen Bei Bestimmung der erforderlichen Son denl nge und Flanschma e sind die Ver h ltnisse vor Ort zu
9. A Beim Hantieren mit S u ren unbedingt die einschl gigen Unfallverh tungsvorschriften f r den Umgang mit gef hrlichen Stoffen einhalten Die Sonde kann auch im eingebauten Zustand im Beh lter oder in der Rohr leitung im sogenannten CIP Verfahren cleaning in place gereinigt werden Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Zugelassene CIP Reinigungsverfahren m 1 5 2 ige Lauge max 85 C max 1 h m 1 5 ige S ure HNO3 60 C max 15 min m Dampf 134 C max 2 h Bei einer CIP Reinigung ist zu beachten dass die zul ssigen Laugen und S ure konzentrationen sowie die maximale Temperatur und die Reinigungszeit nicht berschritten werden da sonst mit einem verst rkten Angriff auf das pH Email zu rechnen ist Achtung Die Korrosion verdoppelt sich bei alkalischer Reinigung pro 10 C Tem peraturerh hung Je nach verwendetem CIP Verfahren kann eine Nullpunktverschiebung auftreten die erst nach l ngerer Zeit wieder kompen siert wird Durch eine Formierung der pH Sonde kann diese Nullpunktverschiebung in k rzerer Zeit behoben werden s Kap 10 2 Folgende Medien sind f r die Sterili sierung der Sonden zugelassen m Produkt m Wasserdampf m alkoholische L sungen m aseptische L sungen Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 11 7 Reinigung des Diaphragmas beim Typ 04 Die Diaphragmaschraube bei der Sonde vom Typ 04 kann zur Reinigung auch abgeschraubt werden Um Diffusions fehler am Diaphragma z
10. Das f r einen konkreten Anwendungsfall von Pfaudler abgegebene Angebot bzw Spezifikation der Auftragsbest tigung ist hier verbindlich Diese Dokumentation stellen wir unseren Kunden und Interes senten kostenlos zur Verf gung Nachdruck und Vervielf lti gung sowie die bernahme in elektronischer Form auch auszugsweise sind nur mit unserer schriftlichen Genehmigung zul ssig Alle Rechte sind uns vorbehalten Pfaudler Defining the standard Pfaudler Werke GmbH Postfach 1780 D 68721 Schwetzingen Pfaudlerstra e D 68723 Schwetzingen Telefon 49 6202 85 233 Telefax 49 6202 85 273 E mail info pfaudler messtechnik de www pfaudler messtechnik de
11. Montagewerkzeug ausschrauben Dia phragmabereich und Diaphragma schraube mit Wasser reinigen und trocknen Sonden Teile Nr Durchmesser Montagewerkzeug 38 mm 591 293 83 mm 591 294 Die Diaphragmaschraube und die Schlifffl chen am Sondenrohr und an der Diaphragmaschraube auf Unver sehrtheit berpr fen Bei Besch digung der Diaphragma schraube ist diese auszutauschen Bei einem Schaden am Sondenrohr muss die Sonde zur Reparatur ins Werk ge schickt werden Die Diaphragmaschraube von Hand einschrauben und mit einem Drehmo mentschl ssel Teile Nr KO1 338 anziehen Hierbei ca zwei bis dreimal ber den Knackpunkt gehen Sonden Durchmesser Anzugsmoment 38 mm 10 Nm 83 mm 27 Nm Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Bei der Sonde Typ 03 l sst sich der Diaphragmabereich nur von au en reinigen da der Glaspuck 17 ein geschrumpft ist Das Elektrolytrohr 12 oben am Sondenkopf mit Wasser reinigen und trocknen Richtigen Sitz der O Ringe 13 und des Distanzringes 14 im Sondenkopf berpr fen und das Distanzst ck 15 in den Sondenkopf einsetzen siehe Detail Y unten Elektrolytrohr leicht mit Siliconfett oder Vaseline einfetten und den Son denkopf vorsichtig auf das Elektrolyt rohr aufsetzen und unter leichtem Drehen auf die O Ringe aufschieben Den Sondekopf so drehen dass die Entl ftungsschraube richtig positio niert ist siehe Ansicht A Neues Elektrolytschlauchkit auf die richtige
12. anges uertem Wasser gekocht Die Formierung kann im oder auch au er halb des Beh lters bzw der Rohrleitung durchgef hrt werden Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 10 3 K Ausf hrung Bef llung Entl ftung und Einbau der Bezugselektrode Die zul ssige Umgebungstemperatur f r das Elektrolytgef betr gt O bis 50 C Grunds tzlich soll das K Gef nur bei Produkttemperaturen unter 80 C und ohne Prozessdruck bef llt werden Ist dies nicht m glich sollte der Bef llvor gang h chstens zwei Minuten dauern Um eine einwandfreie elektrische Verbin dung zwischen der Bezugselektrode und dem Diaphragma herzustellen ist eine bla senfreie Elektrolytstrecke erforderlich Als Elektrolyt wird vorzugsweise KCI eingesetzt in Sonderf llen auch K SO s Kap 5 7 Um die einwandfreie und dauerhafte Funktion der Sonden zu gew hrleis ten darf nur Pfaudler Elektrolyt ver wendet werden pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Ablauf von Bef llung und Entl ftung w vVerschlussstopfen an der T Ver schraubung oben am Elektrolytge f entfernen Durch die ffnung Elektrolyt bis zur Markierung einf llen maximale F llmenge 0 7 v Die mitgelieferte Bezugselektrode in die Einf ll ffnung einschrauben und das Bezugselektrodenkabel aufstecken v Das Elektrolytgef mit Druck beauf schlagen Die Elektrolytstrecke f llt sich mit Elektrolyt v Einen Schlauch auf die Entl ftungs schraube aufstecken un
13. keine eigene Erw rmung aufweist und dass der sichere Betrieb der Anlage im Hinblick auf Dr cke Temperaturen der ver wendeten Stoffe dem Betreiber obliegt Hierbei sind die Kenndaten des Herstellers zu beachten A3 3 Blitzschutz Wird die pH Messsonde in Anlagen eingebaut die gegen Z ndgefahren durch Blitzschlag gesch tzt sein m ssen so muss die pH Messsonde in den Blitzschutz mit einbezogen werden Der Blitzschutz muss die Vorschriften der VDE 0165 erf llen A3 4 Potenzialausgleich Da der eigensichere Messelektrodenstromkreis betriebsm ig geerdet ist muss im Verlauf des gesamten Leitungszuges des eigensicheren Stromkreises ein gemeinsamer Potenzialausgleich bestehen der Beh lter bzw die Rohrleitung ist in diesen Potenzial ausgleich mit einzubeziehen Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Anhang 3 Sicherheitshinweise und Ex Schutz 43 Die in dieser Dokumentation gemachten Angaben entsprechen dem Stand der Technik zum Zeitpunkt der Drucklegung und werden nach bestem Wissen weitergegeben Garantieanspr che auf Grund der in dieser Dokumentation gemachten Angaben werden von uns nicht bernommen Wir behalten uns vor Verbesserungen Erg nzungen und neue Erkenntnisse ohne Vorank ndigungen in diese Dokumentation aufzunehmen Die tats chliche Ausf hrung von Produkten kann gegen ber den im Katalog gemachten Angaben abweichen falls technische nderungen infolge von Produktverbesserungen dies notwen dig machen
14. Ausf hrung ist das Elektrolytgef fest auf dem Sondenkopf montiert s Abb 1 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Stabsonde in Ausf hrung N Im weiteren Verlauf der Betriebsanlei tung wird diese Ausf hrung Stabsonde N genannt Bei dieser Ausf hrung wird das Elektrolytgef als Einzelteil mitge liefert und vor Ort separat neben der Sonde montiert ber einen mitgeliefer ten Schlauch wird das Gef mit dem Sondenkopf verbunden s Abb 1 Zusammenfassend ist festzuhalten Von der Stabsonde gibt es vier verschiedene Typen die wie folgt bezeichnet werden 1 Typ 03 K 2 Typ 03 N 3 Typ 04 K 4 Typ 04 N Die lieferbaren Baugr en entnehmen Sie bitte den Tabellen 2 und 3 im Kapitel 91 4 3 Typenbezeichnung der Stabsonde in Dualausf hrung Mit dieser Ausf hrung k nnen z B f r redundante Anwendungen mit einer pH Stabsonde zwei von einander unab h ngige pH Werte gemessen werden Da die Dualsonden in den gleichen Aus f hrungsvarianten gebaut werden wie die Monosonden haben sie die gleiche Typenbezeichnung es wird lediglich der Begriff dual angeh ngt Die lieferba ren Baugr en entnehmen Sie bitte den Tabellen 2 und 3 4 4 Typenbezeichnung der Ringsonde In der Bauform Ringsonde gibt es nur den Typ 03 Bei der Ringsonde ist ein geschliffener Glaspuck Teil des Dia phragmas Die pH Ringsonde ist f r den Einsatz in Zone O zugelassen siehe Anhang 2 Ex pH Ringsond
15. Betriebsmittel der Kategorie 2 oder 1 erforderlich sind Der Sensor wird im explosionsgef hrdeten Bereich f r Kategorie 1 Betriebsmittel errichtet Der Prozessdruck der Medien muss bei Anwendungen die Kategorie 1 2 Betriebsmittel erfor dern zwischen 0 8 bar bis 1 1 bar und die Prozesstemperaturen zwischen 20 C bis 60 C liegen Wird von diesen oben genannten Einsatzbedingungen abgewichen ist zu beachten dass der Messf hler auch im St rungsfall keine eigene Erw rmung aufweist und dass der sichere Betrieb der Anlage im Hinblick auf Dr cke Temperaturen der verwendeten Stoffe dem Betreiber obliegt Hierbei sind die Kenndaten des Herstellers zu beachten Kennzeichnung 1126 EEx ia IIC T6 Kategorie 2 Betriebsmittel Die Messsonden werden in explosionsgef hrdeten Bereichen errichtet die Kategorie 2 Be triebsmittel erfordern Die zul ssigen Betriebstemperaturen und Dr cke f r den Betrieb sind den Kenndaten des Her stellers zu entnehmen Elektrische Daten Kennzeichnung 126 Versorgungs und Signal in Z ndschutzart Eigensicherheit EEx ia IIC stromkreis Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis Li vernachl ssigbar klein C vernachl ssigbar klein Seite 2 3 EG Baumusterpr fbescheinigungen ohne Unterschrift und ohne Siegel haben keine G ltigkeit Diese EG Baumusterpr fbescheinigung darf nur unver ndert weiterverbreitet werden Ausz ge oder nderungen bed rfen der Genehmigung der
16. Die theoretische Steilheit einer pH Mess sonde betr gt 59 2 mWpH bei 25 C In der Praxis wird dieser Wert bedingt durch bauart und fertigungsbedingte Faktoren nicht erreicht Die Steilheit unserer Emailsonde betr gt im Schnitt 57 5 mV pH bei 25 C Um die Steilheit der Sonde mit der Steilheit anderer Son den vergleichen zu k nnen wird der Wert immer bezogen auf die Standardtempe ratur von 25 C angegeben Bedingt durch physikalische Eigenschaf ten der Messelektrode pH Email ist die Steilheit der Sonde temperaturabh ngig Die Steilheit ndert sich entsprechend der Nernst Konstanten mit 0 1983 mV pro 1 C und pro 1 pH Mit den heute blichen pH Messumformern kann dieser Temperatureinfluss kompen siert werden Dazu muss der Messum former die Temperatur der Messl sung Produkt messen und die wichtigsten Kennwerte der Sonde Steilheit Null punkt und Isothermenpunkt m ssen im Messumformer eingegeben parame triert werden s Kap 10 5 Jede Sonde wird vor der Auslieferung gepr ft und ausgemessen Die gemesse ne Steilheit wird im mitgelieferten Pr f bericht angegeben nomineller Wert Dieser nominelle Wert der Steilheit wird im Messumformer eingegeben damit die temperaturabh ngige nderung des pH Wertes berechnet und kompensiert werden kann Bei jeder Zweipunktkalibrierung wird die Steilheit neu berechnet Dieser neu berechnete aktuelle Wert wird dann im Messumformer f r die aktuelle pH Mes s
17. L nge abschneiden wird mit berl nge geliefert Als Vorlage dient das alte ausgebaute Elektrolyt schlauchkit Der PTFE Schlauch wird hierbei mit einem scharfen Messer schr g s Detail X von beiden Sei ten angeschnitten so dass der Fa den 10 nicht besch digt wird Den Faden soweit k rzen dass er 4 5 cm ber das Schlauchende herausragt Der Schr gschnitt ist wichtig damit der Elektrolyt einwandfrei aus dem Schlauch ausflie en kann Die Dichtungselemente 6 9 auf dem neuen Elektrolytschlauchkit mit Siliconfett oder Vaseline einfetten Den PTFE Schlauch abwischen und durch die ffnung am Sondenkopf bis zum Anschlag in die Sonde schieben Ein zu langer Schlauch muss gek rzt werden Er kann am schr g geschnit tenen Ende umknicken und einen ein wandfreien Elektrolytfluss behindern s Detail X v v v pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Entl ftungsschraube in den Sonden kopf eindrehen Den Druckflansch aufsetzen und die Schrauben ber Kreuz anziehen Den Kugelhahn unten am Elektrolyt gef und die Entl ftungsschraube am Sondenkopf ffnen Sobald der Elektrolyt blasenfrei austritt die Ent l ftungsschraube wieder schlie en Die Sonde ist somit entl ftet und wie der betriebsbereit F r die Entl ftung sollte der Druck mindestens 2 3 bar betragen Vor dem Entl ftungsvor gang ist darauf zu achten dass aus reichend Elektrolyt im Elektrolytgef vorhanden ist Der w hrend der Ent l f
18. Physikalisch Technischen Bundesanstalt Physikalisch Technische Bundesanstalt Bundesallee 100 D 38116 Braunschweig Physikalisch Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin Anlage zur EG Baumusterpr fbescheinigung PTB 03 ATEX 2207 X Kennzeichnung amp 111 26 Versorgungs und Signal in Z ndschutzart Eigensicherheit EEx ia IIB stromkreis Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis F r die Sensoren auf einem gemeinsamen Sondentr ger gelten die folgenden H chstwerte f r die Messstromkreise H chstwerte U 30V EI 100 mA L vernachl ssigbar klein C vernachl ssigbar klein Die Summe der h chstzul ssigen Induktivit ten in den Versorgungsstromkreisen betr gt 11 mH Die Summe der h chstzul ssigen Kapazit ten in den Versorgungsstromkreisen betr gt 180 nF 16 Pr fbericht PTB Ex 04 20191 17 Besondere Bedingungen 1 Da der eigensichere Messelektrodenstromkreis betriebsm ig geerdet ist muss im Verlauf des gesamten Leitungszuges des eigensicheren Stromkreises ein gemeinsamer Potential ausgleich bestehen der Beh lter bzw die Rohrleitung ist in diesen Potentialausgleich mit einzubeziehen 2 Die Elektrischen Daten sind der Betriebsanleitung zu entnehmen 18 Grundlegende Sicherheits und Gesundheitsanforderungen erf llt durch bereinstimmung mit den vorgenannten Normen Braunschweig 24 Juni 2004 Seite 3 3 EG Baumusterpr fbescheinigungen ohne Untersc
19. Verdacht dass eine Bezugs elektrode ersch pft ist gibt es zwei M g lichkeiten das zu berpr fen 1 Mit der zu berpr fenden Bezugs elektrode wird in einer Pufferl sung oder in Produkt mit einem konstanten pH Wert eine pH Messung durchge f hrt Am Messumformer wird der Anzeigemodus mV aktiviert und die Spannung abgelesen die die Messkette liefert Dann wird die alte Bezugselektrode gegen eine neue ausgetauscht und die Spannung abgelesen die die Messkette jetzt liefert Weichen die beiden Werte um mehr als 20 mV voneinander ab so ist die alte Bezugselektrode nicht mehr brauchbar 2 Die zu berpr fende Bezugselektrode wird gegen eine neue Bezugselektrode vom gleichen Typ gemessen d h es wird die Differenzspannung zwischen den beiden Elektroden ermittelt Bei dieser Differenzmessung m ssen beide Elektroden in das Elektrolyt eingetaucht sein Ist die gemessene Differenzspannung gr er als 20 mV so ist die alte Bezugselektrode nicht mehr brauchbar 30 11 5 Emailpr fung Die f r emaillierte Teile ge br uchliche Oberfl chenpr fung mit Hochspannung ist bei emaillierten pH Sonden nicht zul ssig Soll der Beh lter mit Hochspannung gepr ft werden so ist die Sonde gegen Besch digung durch elektrische oder mechanische Einfl sse zu sch tzen Das Email der pH Sonden kann mit den Pfaudler Emailpr fger ten der Typen Corrosion Detector PA30W PMD oder Corrosion Detector Portable auf Korrosion
20. Wenn kein Fehler nach a b oder c dann Kalibrierung in isoliertem Reparatur bei Pfaudler wenn Kabel und TV in Ordnung ge ohne Ver nderung des pH Wertes Sprunghafte Ver nderung der pH Anzei Elektrolytschlauch zu alt Elektrolytschlauch wechseln Anzeige schwankt oder Vollausschlag a Luft in der Elektrolytstrecke Sonde entl ften beim Ber hren des Sondenrohres bzw Kabels oder Anzeige schwankt oder Ableitband im Email gerissen Reparatur bei Pfaudler Vollausschlag beim Kalibrieren Gleiche Anzeige in verschiedenen a Pore im pH Email Produkt hat Kontakt mit der Ableitschicht Reparatur bei Pfaudler Pufferl sungen Potenzial ca 400 mV in verschiedenen Puffern b Trennverst rker defekt keine Versorgungsspannung berpr fen und austauschen c Kabel oder Eingang vom Messumformer defekt Austausch Nullpunkt driftet a Bezugselektrode ersch pft oder defekt Bezugselektrode austauschen Nullpunkt nicht mehr im zul ssigen b Kabel defekt oder Isolationsfehler durch Feuchtigkeit Kabel und Anschlusskasten an Sonde Bereich nn pr fen Feuchtigkeit mit F hn trocknen nn an sich beim c Versorgungsspannung von Trennverst rker l ngere Zeit abgeschaltet Reparatur bei Pfaudler d Elektrolytschlauch zu alt Elektrolytschlauch erneuern Steilheit zu gering oder sehr tr ge a Potenzial bei pH 3 und pH 7 ermitteln Kalkbelag m glich Reaktion Steilheit 255 mV pH bei 25 C Sonde in 10 iger HCL L sung 30 min St
21. ber cksichtigen Die Sonde muss so lang sein dass das pH Email vollst ndig mit Produkt bedeckt wird Abb 12 Einbau in Einbauarmatur 3 Einbau in eine Pfaudler Einbau armatur aus GFK mit Sp lanschluss Die Einbauarmatur ist standardm ig in den angegebenen Ma en lieferbar Teile Nr 383 127 Einbauarmaturen in anderen Abmessungen sind auf Anfrage lieferbar Zul ssige Anzugsmomente siehe Tabelle 1 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 9 3 Einbau der Ringsonde in eine Rohrleitung Die Ringsonde kann in jeder Lage einge baut werden vorzugsweise jedoch in senkrechter Lage A Bei waagerechten Rohrleitun gen ist darauf zu achten dass beim Betrieb der Sonde das pH Email und das Diaphragma komplett mit Pro dukt bedeckt sind da es sonst zu Fehlmessungen kommt Beim Einbau in nichtleitf hige Rohrleitun gen z B emaillierte Rohre oder Kunst stoffrohre m ssen leitf hige schwarze Dichtungen verwendet werden Bei leitf higen Rohrleitungen m ssen wegen der Gefahr von Elementbildung nichtleitf hige wei e Dichtungen einge setzt werden Zul ssige Anzugsmomente siehe Tabelle 1 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 9 4 Installation K Gef Das K Gef wird bereits werkseitig direkt auf dem Sondenkopf montiert Somit ent f llt eine Montage vor Ort A Die Kunststoffverschraubun gen d rfen nicht durch Metallver schraubungen ersetzt werden Im gesamten Elektrolytbereich sind Metallteile nich
22. berwacht werden Wird ein Beh lter mit einem der genannten Emailpr fger te berwacht werden auto matisch auch die eingebauten pH Sonden mit berwacht Bei einer Fehlstelle Kor rosion oder Pore im pH Email f llt die pH Messung aus da eine Fehlstelle die Messelektrode kurzschlie t A Die Genauigkeit der pH Mes sung wird je nach Leitf higkeit des Produkts durch ein Emailpr fger t beeinflusst Es muss daher sicher gestellt werden dass pH Messung und Email berwachung nicht gleich zeitig in Betrieb sind Die Email ber wachung muss daher w hrend der pH Messung abgeschaltet werden 11 6 Reinigung und Sterilisierung der Sonden Email ist gegen Verschmutzung weit gehend unempfindlich Es gen gt in bestimmten Abst nden das pH Email und den Diaphragmabereich auf R ckst nde zu berpr fen Eine Reinigung ist dann erforderlich wenn Messwertfehler oder tr ges Einstellverhalten der Sonde zu beobachten sind Meist lassen sich ver schmutzte Bereiche mit Wasser einem L sungsmittel oder einem fl ssigen nicht scheuernden Edelstahlreinigungsmittel s ubern Keine metallischen oder abra siven Stoffe verwenden Bei manueller Reinigung der Sonden im oder au erhalb des Beh lters darf zum entfernen von Bel gen oder Produktanhaftungen auch 5 20 ige S ure z B HCI verwen det werden allerdings nur bei normaler Umgebungstemperatur Fluorhaltige S u ren sind nicht zul ssig da sie Email sehr stark angreifen
23. des Steckers an der Bezugs elektrode oder am Anschlusskasten der Sonde 2 5 Hinweise zur Gew hrleistung Gew hrleistungsanspr chewerden durch die Angaben in dieser Betriebsanleitung weder erweitert noch eingeschr nkt Die genauen Gew hrleistungsbedingun gen entnehmen Sie bitte den g ltigen Verkaufsbedingungen der Pfaudler Werke GmbH 2 6 Hinweise zur R cklieferung Werden benutzte Sonden f r Reparatu ren oder andere Zwecke an die Pfaudler Werke GmbH oder an Dritte gesandt m ssen alle Teile vorher gereinigt und dekontaminiert werden Zur Sicherheit unserer Mitarbeiter und aus versicherungsrechtlichen Gr nden ben tigen wir von Ihnen mit der R ck lieferung eine Freigabebescheinigung auf der Sie best tigen dass die Sonde ordnungsgem gereinigt und dekonta miniert wurde Ein entsprechendes For mular erhalten Sie auf Anfrage bei uns Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 3 Sicherheit Ausf hrliche Sicherheitshinweise sowie Angaben zum Ex Schutz finden Sie im Anhang am Ende der Betriebsanleitung 3 1 Bestimmungsgem er Gebrauch Ein anderer Betrieb als der in dieser Betriebsanleitung beschriebene beein tr chtigt die Sicherheit und die Funktion der Messeinrichtung und ist deshalb un zul ssig Beachten Sie unbedingt die geltenden Sicherheitsbestimmungen f r elektrische Anlagen und Ger te sowie ggf die Ex Schutzvorschriften A Jede sicherheitsbedenkliche Arbeitsweise ist zu unterlassen
24. die Stehbolzen ein legen die Schrauben in die Stehbolzen eindrehen und ber Kreuz anziehen Kabel in das Anschlussgeh use ein f hren und an Klemme 2 anschlie en Den Deckel sorgf ltig verschrauben Die Bezugselektrode aus dem T Ver schraubung herausdrehen und das Gef mit Elektrolyt bef llen Die Be zugselektrode wieder eindrehen und den Stecker auf die Bezugselektrode aufsetzen Den Druckluftschlauch anschlie en und das Elektrolytgef mit Druck beaufschlagen Die Entl ftungsschraube am Sonden kopf ffnen Sobald der Elektrolyt blasenfrei austritt die Entl ftungs schraube wieder schlie en Die Sonde ist somit entl ftet und wieder betriebs bereit F r die Entl ftung sollte der Druck mindestens 2 bis 3 bar betra gen Vor dem Entl ftungsvorgang ist darauf zu achten dass ausreichend Elektrolyt im Gef vorhanden ist Der w hrend der Entl ftung ausflie ende Elektrolyt kann aufgefangen und wie der verwendet werden vorausgesetzt dass ein sauberes Gef verwendet wird 35 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 11 10 Montageanleitung f r den Sondenkopf der Ringsonde Auf Grund der konstruktiven Gegebenhei ten und der sehr kurzen Elektrolytstrecke gibt es f r die Ringsonde kein Elektrolyt schlauchkit wie bei den Stabsonden Eine Verstopfung der Elektrolytstrecke kommt bei dieser Sonde nur u erst selten vor und kann in der Regel problemlos mit Wasser und Druckluft beseitigt werden Sollte denno
25. pH Sonde m glichst hyste resefrei einstellen Konstruktiv bedingt reagiert die Mess elektrode bei Temperaturschwankungen schneller als das Pt100 in der Sonde Die hierdurch verursachte maximale Abweichung liegt bei einer Temperatur nderung bis zu 1 C min unter 0 1 pH Voraussetzung daf r ist dass der ge naue Isothermenpunkt der Messkette im Messumformer eingegeben wird Der Isothermenpunkt kann bei uns im Werk als Option gegen Berechnung ermittelt werden 11 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 7 Einsatzgrenzen 7 1 Chemische Best ndigkeit Als best ndig gilt Email wenn der Korro sionsabtrag pro Jahr weniger als 0 1 mm betr gt Bei diesem Wert handelt es sich um einen Durchschnittswert der in Ver suchen nach DIN ISO ermittelt wird und in sogenannten ISO Korrosionskurven dar gestellt wird F r die Best ndigkeit unse rer pH Sonden ist das gelbe pH sensitive Email pH Email ma gebend da dieses Email eine geringere Best ndigkeit als unser Pfaudler Standard Email aufweist Eine genaue Aussage zur Best ndigkeit kann nur getroffen werden wenn der Anwendungsfall bekannt ist und Kor rosionsversuche durchgef hrt wurden Weitere Angaben hier ber finden Sie in unserer Druckschrift 614 Pfaudler Werkstoffe im Stahlverbund 7 2 Temperatur Die zul ssige Produkttemperatur ist abh ngig vom pH Wert Die maximal zul ssige Produkttemperatur betr gt 140 C Den zul ssigen Temperaturein satzbereich entn
26. riert und bel ftet Die Sonden ben tigen keine Konservierung sie sind gegen nor male Umwelteinfl sse best ndig A pH Sonden des Typs 04 d rfen nicht auf die Diaphragma schraube aufgesetzt werden Bei langen Betriebsunterbrechungen kann die Messsonde trocken gelagert werden oder im Reaktor verbleiben Soll die Sonde l nger gelagert werden dann muss die Elektrolytstrecke der Sonde mit destilliertem Wasser ausgesp lt werden A Bei Frostgefahr ist die Elek trolytstrecke der pH Sonde zus tz lich auszublasen Trockenlagern schadet der Funktion grunds tzlich nicht Die Charakteristik der Sonde bleibt in jedem Fall erhalten Jedoch k nnen sich dadurch leichte Ver nderungen von Nullpunkt und Steilheit ergeben die einen Messfehler von max 0 2 pH verursachen Dieser Fehler l sst sich durch Formierung der Sonde s Kap 10 2 beseitigen Auch bei Betrieb der Sonde verschwindet dieser Fehler nach 2 3 Stunden wieder Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Bei Sonden die in Fl ssigkeit Produkt eingetaucht sind d rfen der pH Mess umformer oder der Trennverst rker nicht l nger als 1 2 Stunden vom Netz getrennt werden Ansonsten kann es durch Polarisation an der Messelektrode zu einer Nullpunktverschiebung kom men die au erhalb des Einstellbereiches des pH Messumformers liegt Sollte eine l ngere Trennung erforderlich sein so ist unbedingt der Messstromkreis an der Sonde zu unterbrechen entweder durch Abziehen
27. wird ist im Kapitel 10 10 beschrieben 11 2 Nachf llung des Elektrolyt gef es Um eine einwandfreie Funktion der Messsonde zu gew hrleisten muss das Elektrolytgef immer mit gen gend Elektrolyt gef llt sein Das Ende der Bezugselektrode muss immer im Elek trolyt eintauchen da sonst der Messkreis unterbrochen wird Um die einwandfreie und dauerhafte Funktion der Sonden zu gew hrleis ten darf nur Pfaudler Elektrolyt ver wendet werden Hat der Messumformer einen Prozes sor so muss vor dem Bef llvorgang der Kalibriermodus aktiviert und die Funktion HOLD eingeschaltet werden Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Ablauf der Bef llung bei einem K Gef Grunds tzlich soll der Elektrolyt bei einem K Gef nur bei Produkttempera turen unter 80 C und ohne Prozessdruck nachgef llt werden Ist dies nicht m glich sollte der Einf llvorgang h chstens zwei Minuten dauern v Die Druckluftzufuhr abstellen v Anschlusskabel von der elektrode abziehen v Bezugselektrode vorsichtig heraus drehen da das Elektrolytgef noch unter Druck steht und der berdruck zuerst entweichen muss v Elektrolyt durch die Bohrung f r die Bezugselektrode in das Elektrolyt gef bis zur Markierung einf llen maximale F llmenge 0 7 I Bezugs F r die Wiederinbetriebsetzung in umge kehrter Reihenfolge vorgehen Nicht ver gessen den Kalibriermodus zu deak tivieren Ablauf der Bef llung bei einem N Ge
28. 00 mi Pufferl sung ben tigt F r die Kalibrierung im Beh lter ist eine Teleskopstange mit angeschraubtem Becher f r die Aufnahme des Kali briergef es lieferbar 27 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Ablauf der Zweipunktkalibrierung v Sonde formieren und mit destilliertem Wasser sp len v Sonde in die erste Pufferl sung tau chen das gelbe pH Email muss voll st ndig eingetaucht sein Luftblasen am Diaphragma bei Typ 03 durch kurzes Sch tteln des Bechers entfer nen v Die Pufferl sung erden v Am Messumformer den Kalibrier modus aktivieren Dann den Modus Zweipunktkalibrierung ausw hlen und den pH Wert der ersten Pufferl sung eingeben vw Warten bis der angezeigte Messwert stabil ist und dann die Kalibrierung starten Das gemessene Messkette potenzial ist jetzt dem pH Wert der ersten Pufferl sung zugeordnet v Wenn der erste Kalibrierschritt been det ist pH Sonde und Kalibriergef mit destilliertem Wasser sp len v Sonde in die zweite Pufferl sung tau chen das gelbe pH Email muss voll st ndig eingetaucht sein Die Tempe ratur der beiden Pufferl sungen muss gleich sein Luftblasen am Diaphrag ma bei Typ 03 durch kurzes Sch tteln des Bechers entfernen v Die Pufferl sung erden v pH Wert des zweiten Puffers einge ben Warten bis der angezeigte Mess wert stabil ist dann die Kalibrierung starten Das gemessene Messketten potenzial ist jetzt dem pH Wert der zweiten Pufferl sung zugeord
29. 1 AE BE 6300 50 10 27 x 2500 505 220 762 28 CE 6300 50 2 N3 N10 27 x 2500 505 220 244 20 BE 8000 2000 50 2 N3 N10 27 x 3000 505 220 432 CE 8000 2000 50 2 N3 N10 27 x 2850 505 220 229 5 BE CE 8000 2200 50 2 N3 N8 N10 27 x 2500 505 220 689 21 BE CE 10000 200 2 N3 N8 N10 80 x 2700 515 230 764 BE 12500 200 2 N3 N6 N8 N10 80 x 3200 515 230 2154 7 CE 12500 200 2 N3 N6 N8 N10 80 x 2700 515 230 4319 34 BE CE 16000 2600 200 2 N3 N6 N8 N10 80 x 3200 515 230 3967 24 BE CE 16000 2800 200 2 N6 N8 N10 80 x 3200 515 230 1944 2 BE CE 20000 200 2 N6 N8 N10 80 x 3200 515 230 6055 30 im Austausch gegen Stromst rer Stutzenausf hrung nach DIN 28 139 Flanschaus f hrung nach DIN 28 150 Anschlussma e nach 8 DIN 2501 min PN 10 Die Stutzenbezeichnungen J 7 entsprechen den Katalogbl ttern Beh lter mit Ankerr hrer erfordern beim Einsatz der Messsonde spezielle Distanzst cke In diesem Fall bitten wir um R ckfrage I Einbaul nge l Mindesteintauchtiefe l H he ab Flanschunterseite Ausf hrung K N D Sondenrohr Durchmesser DN Nennweite Beh lterstutzen D bzw Sondenflansch MT0025_2 Abb 8 Hauptabmessungen bei DIN R hrbeh ltern 16 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Tabelle 3 Hauptabmessungen der Sonden mit Zuordnung zu Pfaudlernorm Beh lter EEE TEE pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde l3 l
30. 6 591 747 O Ring f r Druckplatte 50 x 3 mm aus Viton A 024 149 Druckflansch 024 150 Gewindeflansch 591 749 St tzring aus PA6 591 751 Stehbolzen M10 x 215 mm aus 1 4571 591 753 Schutzrohr M10 x 280 mm aus 1 4571 591 752 Kabelverschraubung PG7 aus PA grau 029 352D Ersatzteile f r Elektrolytgef Typ N Teile Nr Elektrolytgef Typ N 1 7 I ohne Trennverst rker 255 294 Elektrolytgef Typ N 1 7 I mit einem Trennverst rker 255 2941 Elektrolytgef Typ N 1 7 I mit zwei Trennverst rkern 255 2942 Stecker mit Kabel f r Bezugselektrode 591 368 Entl ftungsschraube M10 45 mm lang aus POM schwarz 591 885 O Ring f r Entl ftungsschraube 9 x 2 mm aus Viton A 024 268D Absperrventil mit R ckschlagventil G1 4 M8 aus PVDF wei 595 719 O Ring f r Absperrventil 6 x 3 mm aus Viton A 024 381D Becher P4 25 aus PC transparent gelb 029 133 Anschlussdeckel 591 891 O Ring f r Anschlussdeckel 120 x 4 mm aus Viton A 024 123 Kugelhahn komplett DN 4 G1 4 aus PVDF natur 029 137 Anschlussnippel G1 4 aus PVDF wei 254 952 O Ring f r Anschlussnippel 12 x 2 mm aus Silicon 029 729 O Ring 10 x 2 mm aus Viton A 024 105D Scheibe aus PTFE 595 870 Gerade Einverschraubung mit O Ring DN 6 8 G 1 4 aus PVDF natur 025 142 Schlauch 6 x 1 mm 10 m lang aus PA11 transparent 029 359D Montageplatte f r Trennverst rker 591 887 Schrauben zur Befestigung der Montageplatte 2 St ck M8 x 16 031 102D Sonstiges Tei
31. PG Verschraubung von Hand anziehen Bei der Stabsonde N sind die beiden Anschl sse der Messkette getrennt aus gef hrt Der Anschluss der Messelektrode ist auf die Steckbuchse im Anschlusskas ten gelegt und wird von dort zusammen mit dem Pt100 Signal durch das Pfaudler Anschlusskabel zum Messumformer oder zum Trennverst rker bertragen Der zweite Teil des Messsignals liegt am freien Ende der Bezugselektrode an und wird von dort durch ein im Lieferumfang enthaltenes Spezialkabel Bezugselektro denkabel zum Trennverst rker oder zum Messumformer bertragen Die Adernbelegung f r das Pfaudler An schlusskabel ist im Kapitel 9 10 zu finden A Um jegliche Potenzialverluste zu vermeiden ist darauf zu ach ten dass keine Feuchtigkeit in den Stecker oder die Buchse gelangt Gegebenenfalls sind beide Teile mit einem Hei luftger t zu trocknen Die Verbindung vom Trennverst rker zum pH Messumformer kann mit Standard Signalleitungen durchgef hrt werden 21 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 9 8 Elektrischer Anschluss der Ringsonde F r den elektrischen Anschuss der Rings onde gelten sinngem auch die Ausf h rungen im Kapitel 9 7 1 Druckluft oder Stickstoff 6 Netzger t 2 Potenzialausgleich PAL 7 Netz 3 Pfaudler Anschlusskabel 8 Netz 4 Trennverst rker 9 Stromausgang 5 pH Messumformer nicht im Lieferumfang MTO0054_2D Abb 17 Anschlusssche
32. Stehbolzen mit dem durch gef hrten Kabel abschrauben und den 1 Bezugselektrodenkabel mit Stecker 16 Druckplatte St tzring abnehmen Dann die restli 2 Bezugselektrode 17 O Ring chen Stehbolzen 6 abschrauben 3 Druckluftanschluss 18 Dichth lse 4 Zylinderkopfschraube M6 x 20 19 St tzring vw Den Becher 7 mit dem Gewinde 5 St tzring 20 O Ring flansch 12 unter Drehbewegungen 6 Stehbolzen 21 Faden nach oben abziehen Der Becher ist im 7 Becher 22 PTFE Schlauch Gewindeflansch eingeschraubt siehe 8 Sondenkopf 23 Elektrolytrohr Detail Z 9 Entl ftungsschraube 24 O Ringe i z 10 Anschlusskasten 25 Distanzring v Die Schrauben 14 l sen und den 11 Verschraubung PG11 26 Distanzst ck Druckflansch 15 und die Druckplatte 12 Gewindeflansch 27 Sondenkopf Unterteil 16 abnehmen 13 O Ring 28 Glaspuck 14 Sechskantschrauben M6 x 100 29 Diaphragmaschraube 15 Druckflansch MT0065_2 Abb 23 Zusammenbauschema der K Ausf hrung 34 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d v Den Becher und die Druckplatte mit Wasser reinigen und trocknen vw Sondenkopf 8 abziehen und das alte Elektrolytschlauchkit mit einer Spitz zange aus dem Sondenkopf heraus ziehen s Detail Y v Entl ftungsschraube herausdrehen die ffnung im Sondenkopf und die Ent l ftungsschraube mit Wasser reinigen und trocknen v Bei der Sonde Typ 04 die Diaphrag maschraube 29 mit dem passenden Montagewerkz
33. aturabh ngig ist entsprechend der Nernst Konstanten s Kap 6 1 Um die Produkttempera tur zu messen sind die Stabsonden mit einem Pt100 ausger stet Somit besteht die M glichkeit den temperaturabh n gigen Anteil der pH Wert nderung im Messumformer automatisch zu kompen sieren pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 22 N 2 3 Ele Sa Tler5 g 8 7 9 oO 10 11 10 Be 14 3 A 18 9ER Q 15 16 1 Elektrolytgef 2 Druckluftanschluss 3 Absperrventil 4 Einf ll Entl ftungsschraube 5 Trennverst rker Typ 82G Option 6 Kabel mit Stecker f r Bezugselektrode 7 Bezugselektrode 8 Elektrolyt 9 Kugelhahn 10 Gerade Einverschraubung 11 Verbindungsschlauch 12 Druckflansch 13 Sondenkopf 14 Entl ftungsschraube 15 Anschlusskasten 16 Anschlussadapter f r Anschlusskabel 17 Erdungsklemme 18 Ringschraube gt DN100 19 Elektrolytstrecke 20 Messelektrode pH Email 21 Pt 100 22 Puck aus Stahlemail Diaphragmaschraube 23 Puck aus Glas MT0013_2D Abb 2 Bestandteile der Stabsonden 5 3 Aufbau und Funktionsweise der Stabsonden in Dualausf h rung Die pH Stabsonde in Dualausf hrung ist baugleich mit der pH Sonde in Mono ausf hrung hat allerdings zwei getrenn te Messsysteme mit je einer Messelek trode je einem Pt 100 und je einer An schlussbuchse Standardm ig wird di
34. ch eine Demontage des Son denkopfes erforderlich sein so ist wie folgt vorzugehen Ablauf von Aus und Einbau die Positions Nummern beziehen sich auf die Abbildung 24 v Die 4 tiefsitzenden Zylinderkopf schrauben 8 am Sondenkopf 9 vollkommen herausdrehen vw Sondenkopf mit leichten Drehbewe gungen aus dem Sondenk rper zie hen v Gerade Einverschraubung der Elek trolytzuleitung 1 vollkommen her ausdrehen MTOO64_1 Abb 24 Schnittbild des Sondenkopfes 36 Reduzier Schlauchverbinder 3 und PTFE Schlauch 5 aus den Sonden kopf ziehen und reinigen Bei Besch digung sind die Teile auszutauschen Diaphragmabereich von innen und au en mit Wasser reinigen und trock nen Reduzier Schlauchverbinder und PTFE Schlauch wieder einbauen dabei wie folgt vorgehen Faden 4 in Reduzier Schlauchver binder einziehen und mit O Ring 3 sichern Faden von ffnung C nach ffnung D durchf hren Reduzier Schraubverbinder in die ffnung C bis zum Anschlag eindr cken Der Faden muss jetzt aus ffnung D her ausschauen Den Faden dann vom ge raden Ende her in den PTFE Schlauch einf deln PTFE Schlauch mit gestrecktem Faden bis zum Anschlag in die ffnung D schieben Faden am schr gen Ende des PTFE Schlauchs mit Schlauchring sichern O Ringnuten am Sondenkopf mit Sili konfett f llen und die O Ringe 7 auf schieben Sondenkopf in die emaillierte Boh run
35. d den Schlauch in eine saubere Flasche halten Die Entl ftungsschraube um ca eine Umdrehung ffnen und solange offen lassen bis der Elektro lyt blasenfrei austritt Dann die Ent l ftungsschraube wieder schlie en Achtung Die Entl ftungsschraube wenn m glich nur von Hand ffnen und schlie en vw Den restlichen Elektrolyt im Bereich der Entl ftungsschraube der Einf ll ffnung und der Verschraubungen sorgf ltig mit Wasser entfernen v Den erforderlichen Betriebsdruck im Elektrolytgef nach Kapitel 10 13 einstellen und alle Details auf Dicht heit pr fen um Elektrolytbr cken zum Stahlflansch zu vermeiden Elek trolytbr cken verf lschen das Mess ergebnis A Bei Produkttemperatur ber 80 C darf die Sonde nicht entl f tet werden da bei l ngerem Durch str men von kaltem Elektrolyt die Gefahr einer Schockbesch digung des Diaphragmas besteht 25 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 10 4 N und Ring Ausf hrung Bef llung Entl ftung und Einbau der Bezugselektrode Die zul ssige Umgebungstemperatur f r das Elektrolytgef betr gt O bis 50 C Um eine einwandfreie elektrische Verbin dung zwischen der Bezugselektrode und dem Diaphragma herzustellen ist eine blasenfreie Elektrolytstrecke erforderlich Als Elektrolyt wird vorzugsweise KCI eingesetzt in Sonderf llen auch KSO s Kap 5 7 Um die einwandfreie und dauerhafte Funktion der Sonden zu gew hrleis ten darf nur Pfaudler El
36. e Dualsonde mit einem N Gef mit zwei Bezugselektroden geliefert Bei Bedarf k nnen auch zwei Trennverst rker an das Elektrolytgef angebaut werden Um zwei von einander unabh ngige Mess kreise zu erhalten m ssen zwei pH Mess umformer oder ein Dual Messumformer nachgeschaltet werden Die Verbindung zu den pH Messumformern wird ber zwei Pfaudler Anschlusskabel hergestellt s Kap 9 10 Die Funktionsweise von Dualsonden ist identisch mit der von Monosonden 5 4 Aufbau und Funktionsweise der Ringsonde pH Ringsonden aus Stahl Email haben zwei Hauptbestandteile m MNesssonde m Bezugssystem Die Messsonde besteht aus einem email lierten Stahlteil mit der Messelektrode und dem Diaphragma Das Bezugssystem besteht aus dem Elektrolytgef und der eingebauten Bezugselektrode Die bei den Teile stehen ber die so genannte Elektrolytstrecke miteinander in Verbin dung Die einzelnen Bestandteile wer den im Verlauf des Kapitels noch n her beschrieben Bei der Ringsonde besteht die Messson de aus einem emaillierten Stahlring auf dessen Innenseite das pH sensitive Email im weiteren Verlauf der Betriebsanleitung PH Email genannt im Umfang von 300 auf eine metallische Ableitschicht aufgeschmolzen ist Die Sensorfl che be tr gt bei der Baugr e DN50 ca 30 cm und bei der Baugr e DN80 ca 50 cm Sondenkopf und Anschlusskasten sind seitlich am Ring angebaut Pfaudler Werke G
37. eh lter 4 bar max Dampfdruck Mindestinnendruck 5 bar 2 Druck im Beh lter 2 bar max Dampfdruck Mindestinnendruck 5 bar 1 bar bei 100 C Betriebstemperatur 4 bar bei 140 C Betriebstemperatur 13 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 8 pH Messumformer und Zubeh r f r pH Sonden 8 1 Liste der von Pfaudler zugelas senen pH Messumformer Als pH Messumformer d rfen nur geeig nete Ger te verwendet werden die fol gende Merkmale erf llen m ssen m Der Eingang muss hochohmig sein R gt 1010 m Derf rdieSonde g ltige Nullpunkt und der Isothermenpunkt m ssen para metrierbar sein Freigegeben sind Knick 71 X pH mit Option 356 73 pH mit Option 356 74 pH mit Option 356 76 X pH mit Option 356 77 X pH mit Option 356 PROTOS 3400 X mit Modul pH Siemens Sipan 3 P Sipan 32 X Sipan 34 Yokogawa EXA pH 200 EXA pH 202 EXA pH 400 EXA pH 402 E H Mypex CPM 340 Mykom CPM 121 151 152 221 252 431 Polymetron Monec 9135 Rosemount Model 54 pH Die Programmierung der Messumformer erfolgt nach den Betriebsanleitungen der Hersteller nomineller Nullpunkt und nominelle Steilheit sind parametrierbar 14 A Wenn die Sonde im Produkt eingetaucht ist d rfen der Mess umformer oder der Trennverst rker nicht l nger als 1 2 Stunden vom Netz getrennt werden Ansonsten kann es durch Polarisation zu einer Nullpunktverschiebung kommen die au erhalb des Einstellbereiches des Messumformers liegt So
38. ehmen Sie der Abbil dung 6 Bei Produkttemperaturen ber 100 C ist der Druck in der Elektrolytstrecke ber den Dampfdruck zu erh hen um das Sieden des Elektrolyts zu ver meiden und eine Unterbrechung der Elektrolytstrecke durch Gasblasen zu verhindern Wegen des ansteigenden Messelektrodenwiderstandes bei fal lender Temperatur und der damit ver bundenen Anzeigeverz gerung liegt die untere Temperaturgrenze bei 0 C Die pH Sonden k nnen jedoch bedingt durch die Zusammensetzung des Elektrolyts bis 5 C im Reaktor bleiben Bei Tem peraturen bis 30 C mischen Sie bitte Standardelektrolyt 1 1 mit Ethylenglykol siehe hierzu auch Tabelle 5 8 auf Seite 9 12 C 160 140 120 Korrosionsabtrag gt 0 1 mm Jahr 100 Xi o T 80 best ndig 60 40 20 MT0016_3D 7 8 9 10 11 12 pH Abb 5 ISO Korrosionskurve von pH Email 2G 160 140 120 100 80 Einsatzbereich bei einer Messgenauigkeit von 60 lt 0 1pH bei 0 1 nNa 40 20 MTO017_1D 7 8 9 10 11 12 pH Abb 6 Einsatzbereich der pH Sonden Die Email pH Sonde ist temperatur schockfest bis AT max 120 C Tempe raturdifferenz Produkt Sonde Nach den ersten 5 10 Temperaturwechseln kann es jedoch zu einer geringen Null punktverschiebung
39. ehmomentschl ssel 4 kt 3 8 10 60 Nm Schutzkappe komplett f r Sonden 38 mm aus PE schwarz Schutzkappe komplett f r Sonden 83 mm aus PE schwarz Teleskopstange L nge 1 5 4 5 m Winkelbecher f r Teleskopstange Volumen 2 Ersatzteile f r Ringsonde 029 422 591 8931 591 8932 591 8933 591 8934 591 138E 591 130E 591 293 591 294 K01 338 591 076 591 075 K07 055 K07 054 Teile Nr Sondenkopf pH Ring aus PVDF wei ohne Einbauteile O Ring f r Sondenkopf 14 x 1 5 mm aus Viton A 591 809 063 904 Entl ftungsschraube am Sondenkopf PG7 aus PVDF wei O Ring f r Entl ftungsschraube 8 x 1 6 mm aus Viton A 591 810 024 128D Gerade Einverschraubung mit O Ring DN 6 8 G 1 4 aus PVDF natur Winkel Schlauchverbinder 3 mm Anschlusskasten aus Aluminium Dichtung f r Anschlusskasten aus Gummi 025 142 029 227D 591 953 591 909D Anschlussadapter komplett f r pH rH LF Sonden Ex Erdungsklemme M5 Widerstandsthermometer Pt100 3 2 mm Blindstopfen PG7 38 595 610 029 422 591 343 029 015D Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Anhang 1 EG Konformit tsbescheinigung Ersatzteile f r Elektrolytgef Typ K Teile Nr Elektrolytgef Typ K 0 7 I 591 748 Stecker mit Kabel f r Bezugselektrode 591 368 Stopfen mit Rand 10 mm aus Silicon 035 246D T Verschraubung komplett 595 711 Becher 0 7 aus PC transparent 591 788 Druckplatte aus PA
40. eilheit zu gering behandeln w ssern und messen b Wenn S urebehandlung kein Erfolg zeigt Reparatur bei Pfaudler c Isolationsfehler durch Feuchtigkeit Kabel und Anschlusskasten an Sonde pr fen Feuchtigkeit mit F hn trocknen Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 37 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 11 12 Ersatzteilliste Ersatzteile f r Stabsonde Typ 03 04 Teile Nr pH Druckflansch komplett nur f r Typ N Gerade Einverschraubung mit O Ring DN 6 8 G 1 4 aus PVDF natur 591 362 025 142 pH Sondenkopf komplett Entl ftungsschraube am Sondenkopf M24 aus PVDF wei O Ring f r Entl ftungsschraube 12 x 3 mm aus Viton A 591 270 591 122 024 163D Anschlusskasten lt DN100 aus Aluminium Anschlusskasten gt DN150 aus Aluminium Dichtung f r Anschlusskasten aus Gummi Anschlussadapter komplett Deckel f r Anschlusskasten aus Aluminium Dichtung f r Deckel aus Gummi 591 014 591 866 591 015D 595 610 029 442 591 082D Ex Erdungsklemme M5 Elektrolytschlauchkit f r Sondeneinbaul nge 300 mm Elektrolytschlauchkit f r Sondeneinbaul nge 450 950 mm Elektrolytschlauchkit f r Sondeneinbaul nge 1150 2150 mm Elektrolytschlauchkit f r Sondeneinbaul nge 2500 3200 mm Diaphragma Schraube f r Sonden 38 mm Diaphragma Schraube f r Sonden 83 mm Montagewerkzeug f r Diaphragma Schraube f r Sonden 38 mm Montagewerkzeug f r Diaphragma Schraube f r Sonden 83 mm Dr
41. ektrolyt ver wendet werden Ablauf von Bef llung und Entl ftung w Verschlussschraube aus der Einf ll ffnung entfernen und durch die ff nung Elektrolyt bis zur Markierung einf llen maximale F llmenge 1 7 l Verschlussschraube wieder eindrehen w Verschlussschraube aus einer der drei Einbau ffnungen entfernen die mitgelieferten Bezugselektrode ein schrauben und das lose mitgelieferte Bezugselektrodenkabel aufstecken Bei der Ausf hrung mit Trennverst r ker ist das Kabel bereits am Trenn verst rker angeschlossen v Das Elektrolytgef mit Druck beauf schlagen Die Elektrolytstrecke f llt sich mit Elektrolyt w Einen Schlauch auf die Entl ftungs schraube aufstecken und den Schlauch in eine saubere Flasche halten Die Entl ftungsschraube um ca eine Umdrehung ffnen und solange offen lassen bis der Elek trolyt blasenfrei austritt Dann die Entl ftungsschraube wieder schlie en Achtung Die Entl ftungsschraube wenn m glich nur von Hand ffnen und schlie en 26 v Den restlichen Elektrolyt im Bereich der Entl ftungsschraube der Einf ll ffnung und der Verschraubungen sorgf ltig mit Wasser entfernen v Den erforderlichen Betriebsdruck im Elektrolytgef nach Kapitel 10 13 einstellen und alle Details auf Dicht heit pr fen um Elektrolytbr cken zum Stahlflansch zu vermeiden Elektrolyt br cken verf lschen das Messergeb nis A Bei Produkttemperatur ber 80 C darf die Sonde nich
42. en ber dem Isothermenpunkt Durch Ermittlung des Isothermenpunk tes und Kompensation der Differenz im Messumformer kann die Genauigkeit der pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Messung noch verbessert werden Der Isothermenpunkt kann bei uns im Werk als Option gegen Berechnung ermittelt werden 6 7 Alkalifehler Der zul ssige Messbereich erstreckt sich vom niedrigsten pH Wert bis pH 10 ber pH 10 verursacht der Alkalifehler eine Abweichung die mit zunehmender Tem peratur und N Konzentration steigt 6 8 Zeitverhalten bei pH nderung Elektrochemische Vorg nge an der Mess elektrodenoberfl che und die Zeitkon stante des Messkreises bestimmen das Zeitverhalten der Messsonde bei pH nderungen Bis hin zu stark alkalischen Werten stellt sich das elektrochemische Gleichgewicht so schnell ein dass der Einfluss der elektrischen Gr en des Messkreises auf die Einstellzeiten ber wiegt Die Anzeigegeschwindigkeit bei sprung haften nderungen des pH Wertes be schr nkt im Allgemeinen den Messein satz nicht Die Endanzeige wird meist nach einigen Sekunden erreicht Ledig lich ber pH 8 dauert es ca eine Minute bis die Endeinstellung erreicht ist Diese auch bei Glaselektroden auftretende Verz gerung wird durch lonenaustausch prozesse an der Elektrodenoberfl che verursacht 6 9 Zeitverhalten bei Temperatur nderungen Auch bei pH Messungen mit sich ndern den Produkttemperaturen soll sich das Potenzial der
43. en die vor Juli 2004 ausgeliefert wurden sind nicht f r den Einsatz in Zone O zugelassen Ma gebend hierf r sind die Angaben auf dem Typenschild Die Ringsonde wird nur in der Ausf h rung N gebaut d h das Elektrolytgef wird als Einzelteil mitgeliefert und vor Ort separat neben der Sonde montiert ber einen mitgelieferten Schlauch wird das Gef mit Ringsonde verbunden s Abb 1 Da es von der Ringsonde nur einen Typ und nur eine Ausf hrungsvariante gibt wird sie nicht n her spezifiziert sondern immer nur als Ringsonde bezeichnet Die Ringsonden sind standardm ig in den Baugr en DN50 und DN8O lieferbar Gr ere Abmessungen sind auf Anfrage lieferbar N 3 Diaphragmen 4 D 04 amp i Ring MTOO12_1D Abb 1 bersicht der Ausf hrungsvarianten 5 Technische Beschreibung 5 1 Messprinzip Der pH Wert ist ein Ma f r die Wasser stoffionenaktivit t ay in einer L sung Er ist definiert als der negative deka dische Logarithmus der Wasserstoff ionenaktivit t ay Der praktisch bedeutsa me Bereich des pH Wertes erstreckt sich von pH O bis pH 14 Dabei ist pH O stark sauer pH 14 ist stark alkalisch und pH 7 ist neutral pH Sonden von Pfaudler aus Stahl Email arbeiten nach dem Prinzip der Potenzio metrie d h abh ngig von der Wa
44. en pH Sonden liegt der Isothermenpunkt bei pH 1 35 1 pH Dieser Wert bleibt ber die Lebens dauer der Sonde konstant Der Wert von U ist abh ngig von der eingesetzten Bezugselektrode Der Isothermenpunkt muss im Mess umformer parametriert werden damit die temperaturabh ngige nderung des pH Wertes berechnet und kompensiert werden kann Bei Verwendung einer SilberAcetat Elek trode sind die pH Werte von Isothermen punkt und Nullpunkt gleich Daher muss der Isothermenpunkt bei Verwendung einer SilberAcetat Elektrode nicht para metriert werden Es muss nur der im mitgelieferten Pr fbericht angegebene nominelle Wert des Nullpunktes im Mess umformer eingegeben werden Bei Verwendung einer SilberChlorid Elek trode sind die pH Werte von Isothermen punkt und Nullpunkt nicht gleich Daher muss der Isothermenpunkt bei Verwen dung einer SilberChlorid Elektrode im Messumformer parametriert werden Abh ngig vom eingesetzten Messumfor mer ist f r den Isothermenpunkt einer der beiden Koordinaten U oder pH einzugeben Deren nominellen Werte sind im mitgelieferten Pr fbericht ange geben Wenn diese Werte nicht zur Hand sind reicht es aus stattdessen folgende Werte zu verwenden U 420 mV oder pH 1 35 pH Bei manchen Ger ten m ssen auch bei de Werte eingegeben werden Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Bei h heren Anforderungen an die Mess genauigkeit insbesondere bei h heren Temperaturen empfeh
45. er t Messsonden pH Typen 03 04 03 Dual 04 Dual und 40 differential rh Typen A und B und pH rH Typen 03 und 04 8 Hersteller Pfaudler Werke GmbH 6 Anschrift Pfaudlerstra e 68723 Schwetzingen Deutschland 7 Die Bauart dieses Ger tes sowie die verschiedenen zul ssigen Ausf hrungen sind in der Anlage und den darin aufgef hrten Unterlagen zu dieser Baumusterpr fbescheinigung festgelegt 8 Die Physikalisch Technische Bundesanstalt bescheinigt als benannte Stelle Nr 0102 nach Artikel 9 der Richtlinie des Rates der Europ ischen Gemeinschaften vom 23 M rz 1994 94 9 EG die Erf llung der grundlegenden Sicherheits und Gesundheitsanforderungen f r die Konzeption und den Bau von Ger ten und Schutzsystemen zur bestimmungsgem en Verwendung in explosionsgef hrdeten Bereichen gem Anhang Il der Richtlinie Die Ergebnisse der Pr fung sind in dem vertraulichen Pr fbericht PTB Ex 04 20191 festgehalten 9 Die grundlegenden Sicherheits und Gesundheitsanforderungen werden erf llt durch bereinstimmung mit EN 50014 1997 A1 A2 EN 50020 2002 EN 50284 1999 10 Falls das Zeichen X hinter der Bescheinigungsnummer steht wird auf besondere Bedingungen f r die sichere Anwendung des Ger tes in der Anlage zu dieser Bescheinigung hingewiesen 11 Diese EG Baumusterpr fbescheinigung bezieht sich nur auf Konzeption und Pr fung des festgelegten Ger tes gem Richtlinie 94 9 EG Weitere Anf
46. er Nr 1 Koax 2 Koax 3 4 5 6 8 9 Kabelfarbe wei braun braun gr n blau schwarz lila orange pHK Bezugselektrode pH N 1 Schirm Schirm pH Ring pH Elektrode 1 Pt100 Pt100 Masse Pt100 Koaxialkabel 1 Koaxialkabel 2 pH K dual Bezugselektrode pH N dual 1 alala 1 Das Potential der Bezugselektrode wird separat ber das mitgelieferte Bezugelektrodenkabel auf den Messumformer bzw Trennverst rker gef hrt Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 10 Inbetriebnahme und Kalibrierung 10 1 Vorbemerkung Nachdem die Sonde entsprechend den Angaben in Kapitel 9 installiert und angeschlossen worden ist erfolgt die Inbetriebnahme im Wesentlichen in vier Schritten w Formierung der Sonde s Kap 10 2 v Bef llung des Elektrolytgef es Ein bau der Bezugselektrode und Entl f tung der Sonde s Kap 10 3 10 4 v Parametrierung des Messumformers s Kap 10 5 v Kalibrierung der Sonde s Kap 10 6 10 11 Die einzelnen Schritte werden nachfol gend n her erl utert 10 2 Formierung der Sonde Vor der Inbetriebnahme muss die Son de formiert werden Dadurch wird an der Oberfl che des pH Emails eine Quell schicht aufgebaut Diese Quellschicht ist eine wichtige Voraussetzung daf r dass die Messkette einen stabilen Nullpunkt hat Zur Formierung der Sonde gibt es 2 M g lichkeiten m Die Sonde wird 24 Stunden gew s sert Oder wenn das Verfahren beschleunigt werden soll m Die Sonde wird eine Stunde in leicht
47. er Ringsonde eingesetzt wer den Das Gef wird separat neben der Sonde montiert und mit einem im Liefer umfang enthaltenen Schlauch aus PP mit der Sonde verbunden F r den Druckluftanschluss ist oben auf dem Gef deckel ein Absperrventil ein geschraubt Bei Gef en die ab 2003 ausgeliefert wurden ist in das Absperr ventil noch ein zus tzliches R ckschlag ventil integriert In der Montageplatte befinden sich drei Gewindebohrungen eine f r die Bef llung mit Elektrolyt und zwei f r den Einbau von Bezugselektro den Eine zweite Bezugselektrode ist nur bei Dualsonden erforderlich An der Un terseite des Gef es sitzt ein Kugelhahn um bei Bedarf die Elektrolytzufuhr zur Sonde absperren zu k nnen Es k nnen bis zu zwei Trennverst rker direkt an das Gef angebaut werden Das N Gef ist f r einen Innendruck bis maximal 10 bar zugelassen Als Sonderausf hrung ist auch eine Ausf hrung bis maximal 16 bar Innendruck lieferbar Ma gebend f r den maximal zul ssigen Innendruck sind die Angaben auf dem Typenschild 5 7 Elektrolyt F r die hier erw hnten Sonden stehen zwei verschiedene Elektrolyte zur Verf gung m Kaliumchlorid KCI m Kaliumsulfat K SO Aufgrund unserer jahrzehntelangen Erfahrung wissen wir dass KCI f r unsere Sonden am besten geeignet ist Daher empfehlen wir standardm ig immer KCI einzusetzen Nur wenn KCI ungeeig net ist z B dann wenn kein Chlorid ins Produkt gelangen dar
48. er Sonde durchgef hrt werden soll und oder wenn keine hohe Messgenauig keit gefordert ist Ablauf der Kalibrierung durch Daten eingabe Je nach eingesetztem Messumformer wird der Kalibrier und oder Parametrier modus aktiviert und die auf dem Pr f bericht angegebenen Kennwerte der Sonde eingegeben Nach Beendigung des Kalibriermodus ist die Sonde betriebs bereit Eine einwandfreie Funktionssicherheit sowie eine definierte Genauigkeit sind mit dieser Kalibriermethode jedoch nicht gew hrleistet Daher empfehlen wir nach einer Kalibrierung durch Dateneingabe m glichst bald eine Zweipunktkalibrie rung durchzuf hren 10 9 Zweipunktkalibrierung Die Zweipunktkalibrierung ist die Kali briermethode die am h ufigsten bei unseren Sonden durchgef hrt wird da die hiermit erreichbare Messgenauigkeit f r die meisten betrieblichen Anforde rungen vollkommen ausreichend ist und gleichzeitig auch eine gute Funktions kontrolle der pH Messeinrichtung erreicht wird Bei der Zweipunktkalibrierung wird nach einander bei gleicher Temperatur der pH Wert von zwei verschiedenen Puffer l sungen gemessen Das jeweils gemes sene Messkettenpotenzial wird dann dem jeweiligen pH Wert zugeordnet Anhand der beiden pH Werte und der gemesse nen Produkttemperatur werden im Mess umformer die Werte f r die Steilheit und den Nullpunkt neu berechnet Mit diesen neu berechneten Werten wird dann im Messumformer die automatische Tempe ratur
49. ernachl ssigbar klein 0 140 C Einsatz im Tieftemperaturbereich bis 30 C 1 9 bar oder 1 15 bar Angaben auf dem Typenschild sind ma gebend 50 C 120 C mit Pt100 siehe Abb 5 Erforderliche Z ndschutzart bei Kategorie 2 Betriebsmittel Ex ia IIC Versorgungs und Signal Stromkreis Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis L vernachl ssigbar klein C vernachl ssigbar klein Erforderliche Z ndschutzart bei Kategorie 1 2 Betriebsmittel Ex ia IIB Versorgungs und Signal Stromkreis EG Baumusterpr fbescheinigung Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Strom kreis F r die Sensoren auf einem gemeinsamen Sondentr ger gelten die folgenden H chstwerte f r die Messstromkreise U 30V l 100 mA L Sonde vernachl ssigbar klein C Sonde vernachl ssigbar klein CAnschlusskabel lt 10 nF Die Summe der h chstzul ssigen Induktivit ten in den Versorgungsstromkreisen betr gt 11 mH Die Summe der h chstzul ssigen Kapazit ten in den Versorgungsstromkreisen betr gt 180 nF PTB 03 ATEX 2207 X Bei Temperaturen bis 30 C mischen Sie bitte Standardelektrolyt 1 1 mit Ethylenglykol Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 6 Messtechnische Kennwerte 6 1 Steilheit der Messkette Die Steilheit S einer pH Sonde ist wie folgt definiert S AE ApH AE Potenzial nderung der pH Sonde ApH pH Anderung der Messl sung
50. es Messumformers ist darauf zu achten dass entsprechend der eingesetzten Bezugselektrode der dazugeh rige Nullpunkt eingegeben werden muss 6 3 Isothermenschnittpunkt Wird das Gesamtpotenzial einer Mess kette in Abh ngigkeit vom pH Wert einer Messl sung Produkt f r eine bestimmte konstante Temperatur der Messl sung in einem Diagramm darge stellt so erh lt man eine Gerade die als Isotherme bezeichnet wird Die Steilheit der Isotherme ist temperatur abh ngig s Kap 6 1 Zwei Isothermen die bei zwei unterschiedlichen Produkt temperaturen ermittelt wurden haben jeweils eine unterschiedliche Steilheit Steigung und somit einen Schnittpunkt 2004 Nullpunkt Isothermenpunkt 100 mit SilberAcetat Elektrode pHo 1 35 pH U mV 4 Isothermenpunkt mit SilberChlorid Elektrode 500 Uis 420 mV pHis 1 35 pH 400 300 Nullpunkt mit SilberChlorid Elektrode pHo 8 65 pH 0 T T T L A 1 5 10 11 pH 1007 25 C 2007 25 C 80 C Y 80 C ER Kennlinien Kennlinien SilberChlorid SilberAcetat Elektrode Elektrode AGAGEeI AgAgCI MT0063_2D Abb 4 Isothermenschnittpunkt Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Der Schnittpunkt zweier Isothermen wird als Isothermenschnittpunkt bezeichnet im weiteren Verlauf der Betriebsanleitung Isothermenpunkt genannt Die Koordinaten des Isothermenpunktes im Isothermen Diagramm werden mit pH und U bezeichnet Bei den hier erw hnt
51. estellt dass kein Pro dukt durch den Diaphragmaspalt in die Sonde eindringen kann und das Elektro Iytsystem verstopft Au erdem wird so gew hrleistet dass der Diaphragmaspalt immer mit Elektrolyt benetzt bleibt Eine Druckregelung ist nicht notwendig Einmal auf den h chsten Prozessdruck eingestellt ist ein Anpassen des Sonden innendrucks nicht n tig Ein Differenz druck von mehr als 1 bar ist zul ssig jedoch nur bis zum max Innendruck f hrt aber zu einem h herem Elektrolyt verbrauch pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde A Wenn die Sonde im Beh lter oder in der Rohrleitung unter Pro zessdruck steht muss sichergestellt sein dass der Druck im Elektrolyt system st ndig um mindestens 1 bar ber dem Prozessdruck liegt Ansonsten besteht die Gefahr dass Produkt durch den Diaphragmaspalt in die Sonde eindringt und die Elek trolytstrecke verstopft 7 5 Ungeeignete Produkte m In wasserfreien Produkten Wasser anteil lt 1 ist eine zuverl ssige pH Messung nicht m glich m Alle fluoridhaltigen Produkte unter pH 6 f hren zu starker Korrosion m Produkte die stark hygroskopisch wasserbindend sind und die berla gerung des leeren Reaktors oder der Rohrleitung mit trockenem Stickstoff f hren zur Entw sserung der Quell schicht und damit zum Verlust der Steilheit der jedoch durch Formie rung der pH Sonde beseitigt werden kann s Kap 10 2 Beispiele f r die richtige Druckeinstellung 1 Druck im B
52. eug ausschrauben Dia phragmabereich und Diaphragma schraube mit Wasser reinigen und trocknen Sonden Teile Nr Durchmesser Montagewerkzeug 38 mm 591 293 83 mm 591 294 v Die Diaphragmaschraube und die Schlifffl chen am Sondenrohr und an der Diaphragmaschraube auf Unver sehrtheit berpr fen v Bei Besch digung der Diaphragma schraube ist diese auszutauschen Bei einem Schaden am Sondenrohr muss die Sonde zur Reparatur ins Werk geschickt werden v Die Diaphragmaschraube von Hand einschrauben und mit einem Dreh momentschl ssel Teile Nr K01338 anziehen Hierbei ca zwei bis dreimal ber den Knackpunkt gehen Sonden Durchmesser Anzugsmoment 38 mm 10 Nm 83 mm 27 Nm Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d v Bei der Sonde Typ 03 l sst sich der Diaphragmabereich nur von au en reinigen da der Glaspuck 28 einge schrumpft ist Das Elektrolytrohr 23 oben am Sondenkopf mit Wasser reinigen und trocknen Richtigen Sitz der O Ringe 24 und des Distanzringes 25 im Sondenkopf berpr fen und das Distanzst ck 26 in den Sondenkopf einsetzen siehe Detail Y unten Elektrolytrohr leicht mit Siliconfett oder Vaseline einfetten und den Son denkopf vorsichtig auf das Elektroly trohr aufsetzen und unter leichtem Drehen auf die O Ringe aufschieben Den Sondekopf so drehen dass die Entl ftungsschraube richtig positio niert ist siehe Ansicht A Neues Elektrolytschlauchkit auf die richt
53. f v Die Druckluftzufuhr abstellen v Elektrolytabsperrhahn unten am Elek trolytgef schlie en v Einf llschraube oben am Elektrolyt gef vorsichtig herausdrehen da das Gef noch unter Druck steht und der berdruck zun chst entweichen muss v Elektrolyt durch die Einf ll ffnung in das Elektrolytgef bis zur Markierung einf llen maximale F llmenge 1 7 F r die Wiederinbetriebsetzung in umge kehrter Reihenfolge vorgehen Nicht ver gessen den Kalibriermodus zu deak tivieren pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 11 3 Elektrolytverbrauch Bei einem bar Differenzdruck ist mit einem Verbrauch von 0 1 bis 0 2 ml h zu rechnen Bei h herem Differenzdruck kann der Verbrauch auf 5 ml h steigen Wird ein h herer Verbrauch festgestellt so empfehlen wir Kontakt mit unserer Abteilung Messtechnik aufzunehmen 29 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 11 4 berpr fung der Bezugs elektrode Die Lebensdauer einer SilberAcetat Elek trode betr gt ca 12 Monate s Kap 5 5 Die Lebensdauer einer SilberChlorid Elek trode betr gt bei Verwendung von KCI Elektrolyt ca 24 Monate und bei Verwen dung von K SQ Elektrolyt ca 12 Monate s Kap 5 5 Voraussetzung daf r ist dass die Elek troden immer im Elektrolyt eingetaucht sind Nach Ablauf dieser Zeit muss die Bezugselektrode ausgewechselt werden um einer Nullpunktdrift der Messkette und damit einer Messwertverf lschung vorzubeugen Besteht der
54. f oder wenn das KCI mit dem Produkt reagiert kann auch KSO eingesetzt werden Die Elektrolyte sind standardm ig im Temperaturbereich von 5 bis 140 C einsetzbar Innerhalb dieser Grenzen k nnen die Elektrolyte im Elektrolyt gef und in der Sonde bleiben Eine pH Messung ist bei Minustemperaturen jedoch nicht mehr m glich da die Mes sung zu tr ge wird Auf Anfrage sind die Elektrolyte auch mit Zus tzen lieferbar die es erlauben die Sonden bis zu einer Temperatur von 30 C im Beh lter oder in der Rohrleitung zu belassen Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 5 8 Technische Daten pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Steilheit der Messkette Nullpunkt der Messkette mit SilberAcetat Bezugselektrode Nullpunkt der Messkette mit SilberChlorid Bezugselektrode Potenzial der Messkette mit SilberAcetat Bezugselektrode Potenzial der Messkette mit SilberChlorid Bezugselektrode Isothermenpunkt Innenwiderstand der Messkette Diaphragmawiderstand Isolationswiderstand innere Kapazit t mit Anschlusskabel zul ssige Betriebstemperatur zul ssiger Betriebs berdruck max Umgebungstemperatur Thermoschockbest ndigkeit AT Temperaturmessung Best ndigkeit Elektrische Daten bei Betrieb im Ex Bereich 57 2 2 mVW pH bei 25 C 1 35 1 pH 8 65 1 pH 200 bis 800 mV 600 bis 400 mV bei 1 35 1 pH 108 10 Q bei 25 C ca 50 KQ gt 10 Q lt 10nF innere Induktivit t mit Anschlusskabel v
55. ffschlauch ist in einem Edel stahlrohr im Inneren der Sonde verlegt Zur Entl ftung der Elektrolytstrecke befindet sich am Sondenkopf ein Entl f tungsventil Bei der Stabsonde K ist das Elektrolyt gef K Gef bereits auf dem Sonden kopf montiert Bei der Stabsonde N wird das Elektrolytgef N Gef vor Ort separat neben der Sonde montiert und ber einen mitgelieferten Schlauch aus PP mit dem Sondenkopf verbunden pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Die Bezugselektrode wird vor Ort in das Elektrolytgef eingebaut Das Elektrolytgef muss st ndig mit Druckluft beaufschlagt werden Damit wird gew hrleistet dass st ndig Elek trolyt ber die Elektrolytstrecke zum Diaphragma und von dort ins Produkt gelangen kann Durch den st ndigen Elektrolytfluss wird eine Verschmutzung des Diaphragmas vermieden Au erdem wird verhindert dass Produkt durch den Diaphragmaspalt in die Elektrolytstrecke eindringt und diese dadurch verstopft Bezugselektrode und Messelektro de die ber Elektrolytstrecke Dia phragma und Produkt leitf hig mit einander verbunden sind bilden zusammen die Messkette Wenn die Sonde im Produkt eingetaucht ist liefert die Messkette ein sehr hoch ohmiges pH abh ngiges Potenzial das mit einem geeigneten pH Messumformer in ein pH proportionales Normsignal um gewandelt wird Der gemessene pH Wert wird beeinflusst von der Produkttemperatur da die Steil heit einer Messkette temper
56. g der Ringsonde einschieben und mit den 4 Zylinderkopfschrauben befestigen ber Kreuz anziehen Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 11 11 Fehlersuche Tabelle 7 Checkliste f r die Fehlersuche pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde St rung Ursache Abhilfe Anzeige schwankt Nicht genug entl ftet Entl ften Anzeige schwankt beim Ber hren des a Nicht genug entl ftet Entl ften Elektrolytschlauches b Diaphragma hochohmig Druck erh hen o Diaphragma reinigen c Bezugselektrode ersch pft Bezugselektrode wechseln Anzeige schwankt beim R hren a Wackelkontakt Leitung berpr fen b Ung nstige Einbaustelle Andere Einbaustelle z B hinter einem Stromst rer Gef vornehmen Spannung bei geerdeter und nicht geerdeter Pufferl sung ablesen Abweichung max 3 mV oder 0 1 pH pH Sonde erden c Diaphragma hochohmig Diaphragma reinigen d Pt 100 defekt Neues Pt 100 einbauen Anzeige geht auf O oder Vollausschlag a Bezugselektrode defekt oder Element ersch pft Test siehe 11 4 Stecker Bezugselektrode austauschen oder Kontaktstift von Bezugselektrode oder Kabel pr fen b Trennverst rker TV defekt Trennverst rker wechseln Mit Multimeter Ausgangsspannung messen TV Eingang kurzschlie en oder mit dem Simulator eine Spannung bis 1 Volt anlegen TV muss Eingangsspannung 1 1 bertragen ansonsten ist er defekt c Widerstand Pt 100 defekt Widerstand pr fen Falls defekt Wechsel durch Pfaudler Monteur d
57. hrift und ohne Siegel haben keine G ltigkeit Diese EG Baumusterpr fbescheinigung darf nur unver ndert weiterverbreitet werden Ausz ge oder nderungen bed rfen der Genehmigung der Physikalisch Technischen Bundesanstalt Physikalisch Technische Bundesanstalt Bundesallee 100 D 38116 Braunschweig 42 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d A3 1 Ex Bereich Der Einsatz der pH Messsonde im explosionsgef hrdeten Bereich der Zone 0 ist zul ssig wenn folgende Bedingungen eingehalten werden Erforderliche Z ndschutzart bei Kategorie 1 2 Betriebsmittel Ex ia IIB Versorgungs und Signal Stromkreis Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis F r die Sensoren auf einem gemeinsamen Sondentr ger gelten die folgenden H chstwerte f r die Messstromkreise l 100 mA L Sonde vernachl ssigbar klein C Sonde vernachl ssigbar klein C Anschlusskabel lt 10 nF Die Summe der h chstzul ssigen Induktivit ten in den Versorgungsstromkreisen betr gt 11 mH Die Summe der h chstzul ssigen Kapazit ten in den Versorgungsstromkreisen betr gt 180 nF A3 2 Atmosph rische Bedingungen Der Prozessdruck der Medien bzw die Mediumstemperatur muss bei Anwendungen die Kategorie 1 2 Betriebsmittel erfordern zwischen 0 8 1 1 bar bzw 20 60 C liegen Wird von diesen oben genannten Einsatzbedingungen am Messf hler abgewichen ist zu beachten dass der Messf hler auch im St rungsfall
58. ige L nge abschneiden wird mit berl nge geliefert Als Vorlage dient das alte ausgebaute Elektrolyt schlauchkit Der PTFE Schlauch wird hierbei mit einem scharfen Messer schr g s Detail X von beiden Sei ten angeschnitten so dass der Faden 10 nicht besch digt wird Den Fa den soweit k rzen dass er 4 5 cm ber das Schlauchende herausragt Der Schr gschnitt ist wichtig damit der Elektrolyt einwandfrei aus dem Schlauch ausflie en kann Die Dichtungselemente 17 20 auf dem neuen Elektrolytschlauch mit Sili confett oder Vaseline einfetten Den PTFE Schlauch abwischen und durch die ffnung am Sondenkopf bis zum Anschlag in die Sonde schieben Ein zu langer Schlauch muss gek rzt werden Er kann am schr g geschnit tenen Ende umknicken und einen ein wandfreien Elektrolytfluss behindern s Detail X Auf den richtigen Sitz der Dichtungsteile im Sondenkopf achten s Detail Y oben Entl ftungsschraube in den Sonden kopf eindrehen pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Die Druckplatte und den Druckflansch auf den Sondenkopf aufsetzen die Schrauben eindrehen und ber Kreuz anziehen O Ring 13 mit Silikonfett oder Vase line leicht einfetten und den Becher mit dem Gewindeflansch auf die Druckplatte aufsetzen Stehbolzen von Hand in den Druck flansch einschrauben und anziehen Wichtig Der Stehbolzen mit dem Kabel muss in die Bohrung gegen ber der Entl ftungsschraube eingedreht werden Den St tzring in
59. il heit einer Messkette temperaturabh ngig ist entsprechend der Nernst Konstanten s Kap 6 1 Um die Produkttempera tur zu messen sind die Ringsonden mit einem Pt100 ausger stet Somit be steht die M glichkeit den temperatur abh ngigen Anteil der pH Wert nde rung im Messumformer automatisch zu kompensieren 18 19 16 14 1 Elektrolytgef 2 Druckluftanschluss 3 Absperrventil 4 Einf ll Entl ftungsschraube 5 Trennverst rker Typ 82G Option 6 Kabel mit Stecker f r Bezugselektrode 7 Bezugselektrode 8 Elektrolyt 9 Kugelhahn 10 Gerade Einverschraubung 11 Verbindungsschlauch 12 Sondenkopf 13 Entl ftungsschraube 14 Anschlusskasten 15 Anschlussadapter f r Anschlusskabel 16 Erdungsklemme 17 Elektrolytstrecke 18 Messelektrode pH Email 19 Pt 100 20 Puck aus Glas MTOO14_2D Abb 3 Bestandteile der Ringsonde pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 5 5 Bezugselektroden F r die hier erw hnten pH Sonden gibt es zwei verschiedene Arten von Bezugs elektroden m SilberAcetat Elektroden Kurzzeichen AGAGel m SilberChlorid Elektroden Kurzzeichen AgAgCI Die beiden Bezugselektroden unterschei den sich durch Ihr Potenzial und ihre Lebensdauer Durch das Potenzial der Bezugselektrode wird der Nullpunkt der Sonden entscheidend beeinflusst s Kap 6 2 Mit einer SilberAcetat Elektrode liegt der Nullpunkt der Messkette bei pH 1 35 1 s Kap 6 2
60. kommen die mit einer Einpunktkalibrierung s Kap 10 10 behoben werden kann Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 7 3 pH Bereich Den pH Einsatzbereich entnehmen Sie bitte der Abbildung 6 Einschr nkun gen ergeben sich durch die chemische Best ndigkeit s Kap 7 1 und durch den Alkalifehler s Kap 6 7 L ngerer Einsatz im hochalkalischen Bereich ist zu vermeiden da die Sonden sonst im neutralen und sauren Bereich anf nglich eine l ngere Einstellzeit ben tigen Im pH Bereich unter pH 8 regeneriert sich die Sonde sehr schnell wieder bei Tem peraturen ber 50 C Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 7 4 Druck Sonden mit Flanschen bis einschlie lich DNI150 sind f r einen Betriebsdruck von 1 bis 15 bar geeignet Sonden mit Flanschen ab DN200 sind f r einen Betriebsdruck von 1 bis 10 bar geeig net Ein h herer Betriebsdruck ist nicht zul ssig Die Elektrolytgef e sind standardm Big f r einen maximalen Innendruck von 10 bar zugelassen Das N Gef ist als Sonderausf hrung auch f r einen maxi malen Innendruck von 16 bar lieferbar Die Angaben auf dem Typenschild sind ma gebend f r welche Druckstufe ein Elektrolytgef geeignet ist Ein h herer Innendruck ist nicht zul ssig Im Betrieb muss der Druck in der Sonde Druck im Elektrolytgef mindes tens 1 bar ber dem maximal m glichen Betriebsdruck bzw dem temperaturab h ngigen Dampfdruck in der Sonde lie gen So ist sicherg
61. kompensation durchgef hrt pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Bevor mit der eigentlichen Kalibrierung begonnen werden kann m ssen einige Vorbereitungen getroffen werden m Eine konstante pH Messung setzt Gleichgewichtsverh ltnisse am Dia phragma voraus d h einen gleichm Big durchfeuchteten Schliff Daher ist das Elektrolytgef ca 1 Stunde vor Beginn der Kalibrierung mit Druck zu beaufschlagen m Um eine m glichst genaue Einstellung auf die Kennlinie der Messkette zu erreichen sollen die pH Werte der bei den Pufferl sungen um mindestens 3 pH von einander abweichen F r die Zweipunktkalibrierung unserer Son den empfehlen wir Pufferl sungen mit pH 3 und pH 7 Die erste Messung muss immer mit der Pufferl sung durchgef hrt werden deren pH Wert am n chsten zum Nullpunkt liegt m Um St rungen durch statische Aufla dungen zu vermeiden oder eventuelle Isolationsfehler zu erkennen ist es notwendig die Pufferl sung zu erden insbesondere wenn das Kalibriergef aus Kunststoff ist Zur Erdung ist die Pufferl sung ber einen Draht mit dem Potenzialausgleich zu verbinden m Die Sonde kann sowohl im als auch au erhalb des Beh lters bzw der Rohrleitung kalibriert werden Als Kali briergef f r die Aufnahme der Puf ferl sung eignet sich die mitgelieferte schwarze Schutzkappe F r die klei nen Sonden mit 38 mm werden 250 ml Pufferl sung ben tigt F r die gro en Sonden mit 83 mm werden 10
62. l bildet zusammen mit der metallischen Ableitschicht die pH sensitive Messelektrode Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Das Diaphragma auch Schliff oder Spaltdiaphragma genannt befindet sich stirnseitig am Sondenrohrende Das Diaphragma hat die Aufgabe zwischen dem Bezugssystem und dem Produkt eine leitf hige Verbindung herzustellen gleichzeitig aber ein Vermischen von Pro dukt und Elektrolyt zu verhindern Das Diaphragma beim Typ 03 wird gebildet aus einem geschliffenen Glas puck und dem Sondenrohrende das innen emailliert und geschliffen ist Der Glaspuck wird in das Sondenrohrende eingeschrumpft Die Kontaktfl che von Glaspuck und Sondenrohrende bildet den Diaphragmaspalt Das Diaphragma beim Typ 04 wird gebildet aus einem geschliffenen Puck aus Stahl Email mit Gewindebolzen der sogenannten Diaphragmaschraube und einer emaillierten und geschliffenen Ringfl che an der Stirnseite des Sonden rohrs Die Diaphragmaschraube wird in die Stirnseite eingeschraubt Die Kontakt fl che von Diaphragmaschraube und Sondenrohr bildet den Diaphragmaspalt Das Diaphragma steht auf seiner Au enseite mit der Messl sung Produkt in Verbindung Da der Diaphragmaspalt elektrolytdurchl ssig ist entsteht ber die Elektrolytstrecke eine leitf hige Ver bindung zwischen dem Bezugssystem und dem Produkt Die Elektrolytstrecke besteht aus einem d nnen Kunststoffschlauch der vom Sondenkopf zum Diaphragma f hrt Der Kunststo
63. le Nr Bezugselektrode Typ AgAgCl 595 860 Bezugselektrode Typ AGAGel 591 669 Elektrolyt KCI 3 x 1 Liter 591 383 Elektrolyt K SO 3 x 1 Liter 591 081 Pfaudler Anschlusskabel mit Spezialstecker 3 m 254 6343 Pfaudler Anschlusskabel mit Spezialstecker 5 m 254 6345 Pfaudler Anschlusskabel mit Spezialstecker 10 m 254 6340 Trennverst rker Typ 82G 068 607 Speiseger t Typ WG 10 A7 029 415 Integrator 0 33 uF 068 262 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 39 40 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Anhang 1 EG Konformit tsbescheinigung LA Pfaudler Werke GmbH Wr ________ Postfach 1780 D 68721 Schwetzingen Priilbbii Pfaudlerstra e D 68723 Schwetzingen Telefon 49 6202 85 0 REACTOR SYSTEMS Telefax 49 6202 22412 EG Konformit tserkl rung Explosionsschutzrichtlinie 94 9 EG Ger t Messsonden Typen pH 03 pH 04 03 Dual 04 Dual 40 Differenzial rH A rH B pH rH 03 pH rH 04 unter Ber cksichtigung der in den technischen Unterlagen und der Betriebsanleitung festgelegten Bedingungen und Grenzen Hiermit erkl ren wir dass die beschriebenen Messsonden zur bestimmungsgem en Verwendung in in explosionsgef hrdeten Bereichen geeignet sind und die grundlegenden Sicherheits und Gesundheitsanforderungen nach Anhang Il der Richtlinie 94 9 EG erf llen F r die angeschlossenen Ger te und Komponenten sind die Konformit tserkl rungen oder bescheinigungen und die Betriebsanleitungen der jeweiligen Her
64. len wir mit dem gemessenen Isothermenpunkt zu arbei ten Der Isothermenpunkt kann bei uns im Werk als Option gegen Berechnung ermittelt werden 6 4 Widerstand der Messkette Ein m glichst niedriger Messelektroden widerstand ist Voraussetzung f r kurze Ansprechzeiten Dabei muss der Wider stand der Messelektrode kleiner sein als der Isolationswiderstand zwischen der Messelektrode und dem Sondenk rper Diese Forderung erf llt ein relativ nie derohmiges pH Email in Verbindung mit einem hochohmigen Schutzemail Der emaillierte Sondenk rper aus Stahl ist zur Ableitung elektrischer Streufelder geerdet Widerst nde bei 25 C m Nesselektrode abh ngig vom Sondentyp 108 10 Q m Bezugselektrode max 200 kQ m Isolation gt 101 Q 6 5 Diaphragmawiderstand Der Widerstand des Diaphragmas liegt im Schnitt bei 50 kQ max zul ssig sind 200 KQ Der Schliff des Diaphrag mas ist f r minimale Durchl ssigkeit Verlustrate des Elektrolyten ausge f hrt Bedingt durch den berdruck im Elektrolytsystem ist die Gefahr einer Verschmutzung am Diaphragma sehr ge ring entsprechend gering ist daher auch die Gefahr dass sich Diffusionspotenzi ale am Diaphragma bilden Das Gesamtpotenzial und somit der pH Wert wird durch den Diaphragmawider stand nicht oder nur sehr geringf gig beeinflusst 6 6 Messfehler Der Messfehler von 0 1 pH resultiert aus der von uns angegebenen Toleranz des Messkettennullpunktes von ca 1 pH geg
65. llte eine l ngere Trennung erforderlich sein so ist unbedingt der Messstromkreis an der Sonde zu unterbrechen ent weder durch Abziehen des Steckers an der Bezugselektrode oder am Anschlusskasten der Sonde 8 2 Trennverst rker Zwischen der Sonde und dem Messum former soll aus Gr nden der Betriebssi cherheit und zur Minimierung von St rungen ein Trennverst rker geschaltet werden Dieser bewirkt eine galvanische Trennung von Eingang und Ausgang sowie eine Impedanzwandlung Der Ein gangswiderstand liegt bei 10 Q Der Ausgangswiderstand betr gt ca 5 Q Bei Einsatz der Sonden in Beh ltern Appara ten oder Rohrleitungen aus isolierenden Werkstoffen k nnen beim Vorhandensein von L sungsmitteln hohe Potenzialdiffe renzen auftreten die eine Messung ohne Trennverst rker unm glich machen Wird ein Trennverst rker mitbestellt so wird bei N Sonden der Trennverst rker bereits werkseitig am Elektrolytgef N angebaut Bei K Sonden muss der Trennverst rker kundenseitig m glichst nahe an der Sonde montiert werden Der Trennverst rker wird von einem externem Speiseger t bzw einem Mess umformer mit internem Speiseger t ver sorgt Am niederohmigen Ausgang des Trennverst rkers lassen sich alle von Pfaudler zugelassenen Messumformer anschlie en 8 3 Speiseger t F r die Versorgung des Trennverst rkers k nnen handels bliche Speiseger te eingesetzt werden die die erforderliche Leistung 8 5 V 10 mA abgeben k
66. ma f r Ringsonde mit Trennverst rker 1 Druckluft oder Stickstoff 4 pH Messumformer 2 Potenzialausgleich PAL 5 Netz 3 Pfaudler Anschlusskabel 6 Stromausgang 7 Bezugselektroden Kabel nicht im Lieferumfang MT0053_1D Abb 18 Anschlussschema f r Ringsonde ohne Trennverst rker 22 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d zum Speiseger t zum Messumformer zur Messsonde Klemmenbelegung am Trennverst rker 1 Eingang O 2 Eingang 3 nicht belegt Blindklemmen 4 nicht belegt Blindklemmen 5 Ausgang 6 Ausgang 0 7 Hilfsenergie 8 Hilfsenergie MTOO66_1D Abb 19 Anschlussplan f r Trennverst rker mit Stabsonde K und Pt100 in 3 Leiterschaltung zur Bezugselektrode zum Speiseger t zum Messumformer zur Messsonde Klemmenbelegung am Trennverst rker 1 Eingang 0 2 Eingang 3 nicht belegt Blindklemmen 4 nicht belegt Blindklemmen 5 Ausgang 6 Ausgang 0 7 Hilfsenergie 8 Hilfsenergie MTO067_1D Abb 20 Anschlussplan f r Trennverst rker mit Stabsonde N bzw Ringsonde und Pt100 in 3 Leiterschaltung Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 9 9 Elektrischer Anschluss Trenn verst rker Der von uns empfohlene Trennverst rker Typ 82G von Knick ben tigt eine Hilfs energie von 8 5 V 10 mA F r die Strom versorgung gibt es zwei M glichkeiten m Versorgung d
67. mbH BA 307 3 d Zur Potenzialableitung ist die Ableit schicht ber ein im Email eingeschmolze nes Metallband mit dem Anschlusskasten verbunden Ableitschicht und Metallband sind in das Email eingebettet und somit zum Stahl und zur Oberfl che hin hoch ohmig isoliert Das Metallband zur Poten zialableitung ist im Anschlusskasten auf eine spezielle Anschlussbuchse gelegt von der das Messsignal ber das Pfaud ler Anschlusskabel s Kap 9 10 zum pH Messumformer bzw zum Trennver st rker gef hrt wird Das pH Email bildet zusammen mit der metallischen Ableitschicht die pH sensitive Messelektrode Das Diaphragma auch Schliff oder Spalt diaphragma genannt befindet sich an der Innenfl che des Zwischenrings Das Diaphragma hat die Aufgabe zwischen dem Bezugssystem und dem Produkt eine leitf hige Verbindung herzustellen gleichzeitig aber eine Vermischung von Produkt und Elektrolyt zu verhindern Das Diaphragma wird gebildet aus einem geschliffenen Glaspuck und einer email lierten und geschliffenen Bohrung an der Innenseite der Ringsonde Der Glaspuck wird in die Bohrung eingeschrumpft Die Kontaktfl che von Glaspuck und Bohrung bildet den Diaphragmaspalt Das Diaphragma steht auf seiner Au Benseite mit der Messl sung Produkt in Verbindung Da der Diaphragmaspalt elektrolytdurchl ssig ist entsteht ber die Elektrolytstrecke eine leitf hige Verbin dung zwischen dem Bezugssystem und dem Produkt Die Elektrolyt
68. n pH Stabsonden aus Stahl Email haben zwei Hauptbestandteile m Messsonde m Bezugssystem Die Messsonde besteht aus einem email lierten Stahlteil mit der Messelektrode und dem Diaphragma Das Bezugssys tem besteht aus dem Elektrolytgef und der eingebauten Bezugselektrode Die beiden Teile stehen ber die so genannte Elektrolytstrecke miteinander in Verbindung Die einzelnen Bestand teile werden im Verlauf des Kapitels noch n her beschrieben Bei den Stabsonden besteht die Mess sonde aus einem Stahlrohr mit ange schwei tem Flansch Rohr und Flansch unterseite sind durchgehend emailliert Sondenkopf und Anschlusskasten sind auf der Flanschoberseite montiert Das pH sensitive Email im weiteren Ver lauf der Betriebsanleitung pH Email genannt ist am Rohrende auf eine metal lische Ableitschicht aufgeschmolzen Die Sensorfl che betr gt je nach Baugr e 120 bis 350 cm Zur Potenzialableitung ist die Ableit schicht ber ein im Email eingeschmolze nes Metallband mit dem Anschlusskasten verbunden der am Sondenflansch mon tiert ist Ableitschicht und Metallband sind in das Email eingebettet und somit zum Stahl und zur Oberfl che hin hoch ohmig isoliert Das Metallband zur Poten zialableitung ist im Anschlusskasten auf eine spezielle Anschlussbuchse gelegt von der das Messsignal ber das Pfaud ler Anschlusskabel s Kap 9 10 zum Messumformer bzw zum Trennverst r ker gef hrt wird Das pH Emai
69. n Der pH Wert ist ein Ma f r die St rke einer Lauge oder einer S ure Die pH Sonden werden direkt in den R hrbeh lter oder in die Rohrleitung eingebaut ber die Best ndigkeit geben unsere Druckschrif ten 614 und 641 Auskunft A Betreiben Sie die Messein richtung nur innerhalb der zul ssi gen Betriebsbedingungen 2 2 Warnhinweise in der Betriebs anleitung In der Betriebsanleitung wird f r sicherheitsrelevante Anweisun gen das Gefahrenzeichen benutzt Die Beachtung dieser Anweisungen ist zwingend da durch das Befolgen der Anweisungen schwerwiegende Personen und oder Sachsch den vermieden werden 2 3 Hinweise zur Lieferung Der jeweilige Lieferumfang ist entspre chend dem g ltigen Kaufvertrag auf den Versandpapieren aufgef hrt die der Lie ferung beigef gt sind Pr fen Sie die Lieferung auf Vollst ndig keit und Unversehrtheit Bewahren Sie nach M glichkeit das Verpackungsmate rial auf da Sie es f r eventuelle R cksen dungen wieder verwenden k nnen 2 4 Transport und Lagerung Transportieren und lagern Sie die Son den m glichst nur in der verschlossenen Originalverpackung Ist das nicht m g lich sind die Sonden gegen Sto und Schlag zu sch tzen Beim Aufh ngen der Sonden die vorhandenen Ringschrauben verwenden ab Rohrdurchmesser 83 mm Um einen neuwertigen Zustand der Sonde zu gew hrleisten halten Sie folgende Lagerbedingungen ein trocken und staubfrei sowie gleichm ig tempe
70. n ist es ratsam eine Zweipunktkalibrierung durchzuf h ren bzw die gesamte pH Messeinrichtung zu berpr fen 10 11 Automatische Kalibrierung Verschiedene pH Messumformer verf gen ber einen automatischen Kalibriermodus Da dieser Modus speziell auf die Eigen schaften von pH Glassonden abgestimmt ist k nnen Pfaudler pH Sonden mit einer Messelektrode aus pH sensitivem Email in diesem Modus nicht kalibriert werden 10 12 Druckeinstellung Angaben zur richtigen Druckeinstellung sind im Kapitel 7 4 zu finden A Wenn die Sonde im Beh lter oder in der Rohrleitung unter Pro zessdruck steht muss sichergestellt sein dass der Druck im Elektro lytsystem immer 1 bar ber dem Prozessdruck liegt Ansonsten besteht die Gefahr dass Produkt durch den Diaphragmaspalt in die Sonde ein dringt und die Elektrolytstrecke ver stopft Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 11 Betrieb und Wartung 11 1 Nachkalibrierung Da emaillierte pH Sonden nicht altern ist eine Nachkalibrierung eigentlich nur erforderlich wenn es vorgeschriebene Kalibrierfristen gibt das Potenzial der Bezugselektrode sich ver ndert hat oder wenn ein Messfehler vermutet wird Wir empfehlen aber bei normalem Betrieb etwa alle 6 Monate nachzukalibrieren Bei einer Nachkalibrierung wird eine gute Reproduzierbarkeit der Messwerte erreicht wenn eine Einpunktkalibrierung mit dem zu messenden Produkt durchge f hrt wird Wie eine Einpunktkalibrierung durchgef hrt
71. net vw Wenn die zweite Messung beendet ist muss zur berpr fung der Mess einrichtung der Erdungsdraht aus der Pufferl sung gezogen werden Der pH Wert darf sich dann nur um max 0 1 pH ndern Bei einer gr eren Abweichung kann ein Isolationsfehler im Messkreis im Referenzkreis Elek trolytgef oder am Kabel vorliegen s Kap 11 11 Fehlersuche vw Nach erfolgreicher Kalibrierung den Kalibriermodus beenden Eine Zweipunktkalibrierung sollte ca eine Woche nach der Erstinbetriebnahme und dann noch einmal nach 4 Wochen durch eine Einpunktkalibrierung kontrolliert wer den s Kap 10 10 28 10 10 Einpunktkalibrierung Die Einpunkt oder Produktkalibrierung wird durchgef hrt um eine pH Messung zu berpr fen bzw zur Qualit tssiche rung Ablauf der Einpunktkalibrierung Mit einer geeigneten Vorrichtung wird eine Produktprobe aus dem Prozess ent nommen Von dieser Probe wird dann mit einem Handger t oder im Labor mit der geforderten Genauigkeit der pH Wert bestimmt Der so bestimmte pH Wert wird mit dem am Messumformer angezeigten Wert verglichen Bei kleineren Abweichun gen kann der angezeigte Wert wie folgt korrigiert werden Am Messumformer den Kalibriermodus aktivieren Dann den Modus Zinpunkt kalibrierung ausw hlen und den von Hand gemessenen pH Wert eingeben Nach Beendigung des Kalibriermodus ist der alte pH Wert durch den neuen pH Wert korrigiert worden Bei gr eren Abweichunge
72. nnen Wenn Ex Schutz erforderlich ist m ssen Speiseger te mit eigensicherem Aus gang eingesetzt werden Wir empfehlen das Speiseger t Typ WG10A7 von Knick 8 4 Integrator St rimpulse auf der Leitung vom Trenn verst rker zum pH Messumformer ver ursacht durch elektrische oder magne tische Felder oder durch schnelle und gro e pH nderungen im Produkt k n nen durch einen RC Integrator der direkt am Eingang des Messumformers ange schlossen wird beseitigt bzw ged mpft werden Halbwertzeit ca 2 s Der Inte grator darf im eigensicheren Messstrom kreis verwendet werden wenn die zul s sige u ere Kapazit t nicht berschritten wird Die Integratorkapazit t betr gt 0 33 uF Teile Nr 068 262 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 9 Einbau und elektrischer Anschluss der Sonden 9 1 Einbau der Stabsonde in den Beh lter Vor dem Einbau der Stabsonde in den Beh lter ist zu pr fen ob gen gend Abstand zum R hrwerk bzw zur Beh lter wand vorhanden ist Falls notwendig sind geeignete Distanzst cke oder Reduzier flansche zu verwenden Die Stabsonde K darf nur senkrecht mit dem Elektrolytgef nach oben und in Lagen bis 45 davon abweichend einge baut werden Die Stabsonde N kann in allen Lagen ein gebaut werden da durch den berdruck im Elektrolytgef jederzeit gew hrleis tet ist dass unabh ngig von der Einbau lage der Sonde Elektrolyt vom Elektrolyt gef zur Sonde flie en kann
73. orderungen dieser Richtlinie gelten f r die Herstellung und das Inverkehrbringen dieses Ger tes Diese Anforderungen werden nicht durch diese Bescheinigung abgedeckt 12 Die Kennzeichnung des Ger tes mu die folgenden Angaben enthalten 111 2 G EEx ia IIB T6 bzw Il 2 G EEx ia IIC T6 Braunschweig 24 Juni 2004 Seite 1 3 EG Baumusterpr fbescheinigungen ohne Unterschrift und ohne Siegel haben keine G ltigkeit Diese EG Baumusterpr fbescheinigung darf nur unver ndert weiterverbreitet werden Ausz ge oder nderungen bed rfen der Genehmigung der Physikalisch Tachnischen Bundesanstalt Physikalisch Technische Bundesanstalt Bundesallee 100 D 38116 Braunschweig Physikalisch Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin a3 Anlage 14 EG Baumusterpr fbescheinigung PTB 03 ATEX 2207 X 15 Beschreibung des Ger tes Die Messsonden pH Typen 03 04 03 Dual 04 Dual und 40 differential rh Typen A und B und pH rH Typen 03 und 04 werden zur Messung des pH Wertes und des Redoxpotentials von Fl ssigkeiten im explosionsgef hrdeten Bereich in emaillierten Reaktoren oder Rohrleitungen verwendet Kennzeichnung 11 26 EExiallBT6 Kategorie 1 2 Betriebsmittel Das Anschlussgeh use wird im explosionsgef hrdeten Bereich errichtet die ein Betriebsmittel der Kategorie 2 erfordern Die Prozessanschlusselemente werden in die Trennwand errichtet die Bereiche voneinander trennt in denen
74. ost die Messung st ren Bei Mon tage im Freien muss zur Vermeidung von Kondensatbildung bei Taupunktunter schreitung eine Schutzkastenheizung vor gesehen werden Die Bezugselektroden k nnen bei Tempe raturen unter dem Gefrierpunkt ausfallen 19 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde m 1 Druckluft oder Stickstoff 2 Potenzialausgleich PAL 3 Pfaudler Anschlusskabel nicht im Lieferumfang 3 e 4 ii 5 8 ERS 1 Druckluft oder Stickstoff 6 Netzger t 2 Potenzialausgleich PAL 7 Netz 3 Pfaudler Anschlusskabel 8 Netz 4 Trennverst rker 9 Stromausgang 5 pH Messumformer nicht im Lieferumfang MTOO20_3D Abb 13 Anschlussschema f r Stabsonde K mit Trennverst rker I DJ U BE 3 g 4 5 6 i pH Messumformer Netz Stromausgang MT0019_2D Abb 14 Anschlussschema f r Stabsonde K ohne Trennverst rker 20 9 6 Elektrischer Anschluss der Stabsonde K F r den elektrischen Anschluss der Sonde an den Messumformer ist der Anschluss plan und die Betriebsanleitung des ver wendeten Messumformers ma gebend Entsprechende Anschlusspl ne f r die von Pfaudler zugelassenen Ger te sind bei uns erh ltlich Die Sonde ist mit einem Kabel Mindest querschnitt 6 mm von der Erdungs klemme der Sonde auf m glichst ku
75. otentialverlust durch Undichtigkeit im Sondenkopf oder bei Verstopfung der Elektrolytstrecke muss der Elektrolyt schlauch ausgewechselt werden Daf r sind Elektrolytschlauchkits in vier L ngen lieferbar siehe Tabelle 6 Ein Elektrolytschlauchkit besteht aus einem PTFE Schlauch mit eingezogenem Faden auf dem bereits alle erforder lichen Dichtungselemente in der richtigen Reihenfolge aufgeschoben sind Tabelle 6 Teile Nr Elektrolytschlauchkit a I 4 Sondenl nge Elektrolytschlauchkit mm Teile Nr 300 591 8931 450 bis 1000 591 8942 1100 bis 2150 591 8953 ber 2150 591 8964 Ablauf von Aus und Einbau die Positions Nummern beziehen sich auf die Abbildung 22 v Den Kugelhahn 4 unten am Elektro Iytgef schlie en und die Entl ftungs schraube 5 am Sondenkopf ca eine Umdrehung ffnen Der Verbindungs schlauch zwischen Elektrolytgef und Sondenkopf muss nicht gel st werden v Die Schrauben am Sondenkopf 2 herausdrehen und den Druckflansch 1 abnehmen v Den Sondenkopf 3 abziehen und den alten Elektrolytschlauchkit einschlie lich der Dichtungselemente mit einer Spitzzange aus dem Sondenkopf he rausziehen s Detail Y oben Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d v Entl ftungsschraube 5 herausdrehen und die ffnung im Sondenkopf sowie die Entl ftungsschraube mit Wasser reinigen und abtrocknen Bei der Sonde Typ 04 die Diaphrag maschraube 18 mit dem passenden
76. pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Betriebsanleitung 307 3 d Vorwort Allgemeine Hinweise Einsatzbereich Warnhinweise in der Betriebsanleitung Hinweise zur Lieferung Transport und Lagerung Hinweise zur Gew hrleistung Hinweise zur R cklieferung Sicherheit Bestimmungsgem er Gebrauch Qualifiziertes Personal Bauformen und Typenbezeichnung Bauformen Typenbezeichnung der Stabsonde Typenbezeichnung der Stabsonde in Dualausf hrung Typenbezeichnung der Ringsonde Technische Beschreibung Messprinzip Aufbau und Funktionsweise der Stabsonden Aufbau und Funktionsweise der Stabsonden in Dualausf hrung Aufbau und Funktionsweise der Ringsonde Bezugselektroden Elektrolytgef Elektrolyt Technische Daten Messtechnische Kennwerte Steilheit der Messkette Nullpunkt der Messkette Isothermenschnittpunkt Widerstand der Messkette Diaphragmawiderstand Messfehler Alkalifehler Zeitverhalten bei pH nderung Zeitverhalten bei Temperatur nderungen Einsatzgrenzen Chemische Best ndigkeit Temperatur pH Bereich Druck Ungeeignete Produkte pH Messumformer und Zubeh r f r pH Sonden Liste der von Pfaudler zugelassenen pH Messumformer Trennverst rker Speiseger t ntegrator 9 Einbau und elektrischer Anschluss der Sonden 9 1 Einbau der Stabsonde in den Beh lter 9 2 Einbau der Stabsonde in die Rohrleitung 9 3 Einbau der Ringsonde in eine Rohrleitung 9 4 Installation K Gef 9 5 Installation N Gef
77. rsch pfung zu vermeiden Angaben zur berpr fung der Bezugs elektrode sind im Kapitel 11 4 zu finden 5 6 Elektrolytgef F r die hier erw hnten Sonden gibt es zwei verschiedene Elektrolytgef e Elektrolytgef Ausf hrung K Im weiteren Verlauf der Betriebsan leitung wird diese Ausf hrung K Gef genannt Elektrolytgef Ausf hrung N Im weiteren Verlauf der Betriebsan leitung wird diese Ausf hrung N Gef genannt Hauptmerkmale des K Gef es Das K Gef hat ein F llvolumen von 0 7 und kann nur bei der Stabsonde eingesetzt werden Das Gef ist direkt auf dem Sondenkopf montiert Oben am Gef ist ein T St ck eingeschraubt Am seitlichen T St ck Anschluss wird die Druckluft angeschlossen Die Druckluft kann nicht am Gef abgesperrt wer den daher empfehlen wir in der Druck luftleitung ein Absperrventil einzubauen Der obere T St ck Anschluss dient zum Bef llen des Gef es und zum Einbau der Bezugselektrode Zum Nachf llen von Elektrolyt muss daher zuerst die Bezugselektrode ausgeschraubt werden Trennverst rker k nnen nicht direkt an das Gef angebaut werden sondern m ssen separat m glichst nahe zur Sonde montiert werden Das K Gef ist f r einen Innendruck bis maximal 10 bar zugelassen Ein h herer Innendruck ist nicht zul ssig Hauptmerkmale des N Gef es Das N Gef hat ein F llvolumen von 1 7 und kann sowohl bei der Stabsonde als auch bei d
78. rung Unter Kalibrierung versteht man die Anpassung des Messumformers an die Kennlinie der pH Sonde Die Messkette der pH Sonde liefert ein Potenzial das von den chemischen Eigen schaften und der Temperatur des Produk tes abh ngt Der Messumformer misst dieses Potenzial und berechnet aus dem Messwert den aktuellen pH Wert Das Potenzial der Messkette und somit der pH Wert werden durch verschiedene Fak toren beeinflusst z B durch das aktuelle Potenzial der Bezugselektrode oder durch unvermeidliche Exemplarstreuungen Die se zum Teil prinzipiell nicht erfassbaren Faktoren werden durch die Kalibrierung der Sonde weitestgehend eliminiert 10 7 Kalibriermethoden In der pH Messtechnik sind folgende Kalibriermethoden bekannt m Kalibrierung durch Dateneingabe am Messumformer s Kap 10 8 m Zweipunktkalibrierung Kalibrierung mit 2 Pufferl sungen bei gleicher Temperatur s Kap 10 9 m Einpunkt oder Produktkalibrierung Kalibrierung mit Produkt s Kap 10 10 m Automatische Kalibrierung s Kap 10 11 Bei der Erstinbetriebnahme und nach l ngeren Betriebspausen empfehlen wir immer eine Zweipunktkalibrierung vor zunehmen Die einzelnen Methoden und ihre Verwendbarkeit f r unsere pH Son den werden in nachfolgenden Kapiteln beschrieben Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 10 8 Kalibrierung durch Datenein gabe am pH Messumformer Diese Kalibriermethode wird dann gew hlt wenn eine schnelle Funktionspr fung d
79. rzem Weg mit dem Potenzialausgleich des Beh lters oder der Rohrleitung zu verbin den Die Verbindung von der Steckbuchse am Anschlusskasten der Sonde zum Mess umformer oder zum Trennverst rker erfolgt durch das Pfaudler Anschlusskabel pH Kabel Steckverbindung herstellen Den Stecker in der Buchse richtig positi onieren und dr cken bis er einrastet Die PG11 Spiralverschraubung ffnen und die Schutzh lse unter Drehen bis zum Anschlag auf die Buchse aufschieben Schutzh lse festhalten und die PG Ver schraubung von Hand anziehen Bei der Stabsonde K sind die beiden Anschl sse der Messkette auf die Steck buchse im Anschlusskasten gelegt Somit wird das komplette Messsignal und das Pt100 Signal durch das pH Kabel zum Messumformer oder zum Trennverst r ker bertragen Die Adernbelegung f r das Pfaudler Anschlusskabel ist im Kapitel 9 10 zu fin den A Um jegliche Potenzialverluste zu vermeiden ist darauf zu ach ten dass keine Feuchtigkeit in den Stecker oder die Buchse gelangt Gegebenenfalls sind beide Teile mit einem Hei luftger t zu trocknen Die Verbindung vom Trennverst rker zum Messumformer kann mit Standard Signal leitungen durchgef hrt werden Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Druckluft oder Stickstoff Potenzialausgleich PAL Pfaudler Anschlusskabel Trennverst rker pH Messumformer APUNE nicht im Lieferumfang
80. sanleitung soll mit der Aus r stung der pH Sonde und deren Ver wendung vertraut machen Die Betriebsanleitung muss dem Be triebs und Wartungspersonal zug nglich sein damit bei Montage und Wartungs arbeiten alle notwendigen Informationen zur Verf gung stehen Durch Kenntnis dieser Betriebsanleitung vermeiden Sie Sch den an der Messein richtung und erreichen einen st rungs freien Betrieb Die in dieser Betriebsanleitung gemach ten Angaben entsprechen dem Stand der Technik zum Zeitpunkt der Druckle gung und werden nach bestem Wissen weitergegeben Wir behalten uns vor Verbesserungen Er g nzungen und neue Erkenntnisse ohne Vorank ndigung in die Betriebsanleitung neu aufzunehmen Die tats chliche Aus f hrung von Produkten kann gegen ber den im Katalog gemachten Angaben abweichen falls technische nderungen infolge von Produktverbesserungen dies notwendig machen Das f r einen kon kreten Anwendungsfall von Pfaudler ab gegebene Angebot ist hier verbindlich Die neueste Ausgabe ersetzt alle vorhe rigen Diese Betriebsanleitung stellen wir unse ren Kunden und Interessenten kostenlos zur Verf gung Nachdruck und Vervielf l tigung sowie die bernahme in elektroni scher Form auch auszugsweise sind nur mit unserer schriftlichen Genehmigung zul ssig Alle Rechte sind uns vorbehalten 2 Allgemeine Hinweise 2 1 Einsatzbereich Mit pH Sonden aus Stahl Email wird der pH Wert einer L sung gemesse
81. sser stoffionenaktivit t in einer w ssrigen L sung bildet sich am pH Sensor ein pH abh ngiges Potenzial aus Das Potenzial wird abgeleitet und in einem pH Messumformer verarbeitet Der eigentliche Sensor unserer pH Son den besteht aus einem pH sensitiven Email An der Oberfl che des pH Emails der sogenannten Quellschicht erfolgt bei Kontakt mit w ssrigen L sungen ein lonenaustausch Hydroxilierung in des sen Verlauf Alkali lonen des pH Emails gegen Wasserstoff Ionen der Messl sung ausgetauscht werden Die Quellschicht hat eine Dicke von 5 150 nm Das pH abh ngige Potenzial das sich in der Quellschicht bildet wird durch lonen leitung an eine unter dem pH Email lie gende metallische Ableitschicht bertra gen Dieses Potenzial auch Phasengrenz oder Galvanispannung genannt ist direkt nicht messbar sondern nur in Bezug zu einem zweiten Einzelpotenzial Das zwei te Einzelpotenzial liefert eine Bezugs elektrode die ber eine Elektrolytl sung und die Messl sung Produkt mit dem pH Sensor galvanisch leitf hig verbun den ist Das Messsignal bestehend aus der Summe von pH Potenzial und Bezugs potenzial ist zwischen der metallischen Ableitschicht und der freien metallischen Seite der Bezugselektrode messbar ber geeignete Anschl sse wird das Messsignal einem pH Messumformer zur Auswertung zugef hrt Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 5 2 Aufbau und Funktionsweise der Stabsonde
82. steller zu beachten Angewandte Konformit ts EG Baumusterpr fung nach Anhang Ill bewertungsverfahren Nr PTB 03 ATEX 2207 X Benannte Stelle Nr 0102 Physikalisch Technische Bundesanstalt PTB Bundesallee 100 D 38116 Braunschweig Qualit tssicherung Produktion nach Anhang IV Benannte Stelle Nr 0123 TUV Product Service GmbH Gottlieb Daimler Stra e 7 D 70794 Filderstadt Z ndschutzart amp II 1 2G Ex ia IIB T6 bzw Il 2G Ex ia IIC T6 Angewandte harmonisierte EN 60 079 0 2009 Normen EN 60 079 11 2012 EN 60 079 26 2007 Angewandte Gemeinschafts richtlinien Explosionsschutzrichtlinie 94 9 EG Pfaudler Werke GmbH pa Andrew C Wills Gesch ftsf hrer Schwetzingen 25 05 2012 KE008D Gesch ftsf hrung Andrew C Wills J P Morgan AG Frankfurt am Main Firmensitz Schwetzingen HRB 421249 Amtsgericht Mannheim Bankleitzahl 501 108 00 USt Nr DE 144277030 Konto 616 150 626 6 Steuer Nr 43049 02539 Finanzamt Schwetzingen BIC SWIFT CHASDEFX www pfaudler de e mail sales pfaudler de IBAN DE67 501 108 00 616 150 6266 Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 41 Anhang 2 Baumusterpr fbescheinigung Physikalisch Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin 0 EG Baumusterpr fbescheinigung 2 Ger te und Schutzsysteme zur bestimmungsgem en Verwendung in explosionsgef hrdeten Bereichen Richtlinie 94 9 EG 8 EG Baumusterpr fbescheinigungsnummer PTB 03 ATEX 2207X 4 G
83. strecke besteht aus einem d nnen Kunststoffschlauch der vom Sondenkopf zum Diaphragma f hrt Der Kunststoffschlauch ist in einer Bohrung im Sondeninneren verlegt Zur Entl ftung der Elektrolytstrecke befindet sich am Sondenkopf ein Entl ftungsventil Bei der Ringsonde wird das Elektrolyt gef N Gef vor Ort separat neben der Sonde montiert und ber einen mit gelieferten Schlauch aus PP mit dem Son denkopf verbunden Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d Die Bezugselektrode wird vor Ort in das Elektrolytgef eingebaut Das Elektrolytgef muss st ndig mit Druckluft beaufschlagt werden Damit ist gew hrleistet dass st ndig Elektrolyt ber die Elektrolytstrecke zum Diaphragma und von dort ins Produkt gelangen kann Durch den st ndigen Elektrolytfluss wird eine Verschmutzung des Diaphragmas vermieden Au erdem wird verhindert dass Produkt durch den Diaphragmaspalt in die Elektrolytstrecke eindringt und die se dadurch verstopft Bezugselektrode und Messelek trode die ber Elektrolytstrecke Diaphragma und Produkt leitf hig miteinander verbunden sind bilden zusammen die Messkette pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde Wenn die Sonde im Produkt bedeckt ist liefert die Messkette ein sehr hochohmi ges pH abh ngiges Potenzial das mit einem geeigneten pH Messumformer in ein pH proportionales Normsignal umge wandelt wird Der gemessene pH Wert wird von der Pro dukttemperatur beeinflusst da die Ste
84. t entl ftet werden da bei l ngerem Durch str men von kaltem Elektrolyt die Gefahr einer Schockbesch digung des Diaphragmas besteht Tabelle 5 Parametrierung 10 5 Parametrierung des pH Messumformers Bevor die Kalibrierung durchgef hrt werden kann m ssen die sondenspezifi schen Kennwerte Steilheit Nullpunkt und Isothermenpunkt sowie anwenderspezi fische Einstellungen im Messumformer eingegeben parametriert werden Die Kennwerte sind im mitgelieferten Pr f bericht angegeben In der Tabelle 4 sind einige Parameter aufgef hrt die einzu geben sind Diese Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollst ndigkeit Ma gebend daf r welche Parameter einzugeben sind ist die Betriebsanleitung des eingesetzten Messumformers sowie die Anforderun gen des Anwenders Abh ngig vom einge setzten Messumformer erfolgt die Eingabe der Parameter sowohl im Parametrier modus als auch im Kalibriermodus Parameter einzustellender Wert auszuw hlende Option Steilheit Wert aus Pr fbericht eingeben Nullpunkt Wert aus Pr fbericht eingeben Isothermenpunkt Wert aus Pr fbericht eingeben wenn SilberChloridel Elektrode einge setzt wird oder gleich Nullpunkt wenn SilberAcetat Elektrode eingesetzt wird Anzuzeigende Gr e pH Temperaturkompensation automatisch Temperatursensor Pt100 Stromausgang 0 20 mA oder 4 20 mA pH oder Temperatur Pfaudler Werke GmbH BA 307 3 d 10 6 Was hei t Kalibrie
85. t zul ssig F r die letzten 50 cm der Druckluftleitung darf nur Kunststoffleitung verwendet werden Grund In metallischen Rohrleitungen kann sich Elektrolytkondensat bilden und eine leitf hige Verbindung zur Masse bilden was zu einer Potenzialverf lschung f hrt pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 9 5 Installation N Gef Das N Gef muss senkrecht und m g lichst nahe neben der Stabsonde bzw der Ringsonde montiert werden max Entfernung 10 m Das Elektrolytgef und der Sondenkopf werden mit einem Verbindungsschlauch aus PP verbunden Lieferl nge 10 m Die Schlauchverschraubungen an Gef und Sondenkopf erm glichen eine einfache Befestigung des Verbindungsschlauches ohne Werkzeug A Die Kunststoffverschrau bungen d rfen nicht durch Metall verschraubungen ersetzt werden Im gesamten Elektrolytbereich sind keine Metallteile zul ssig F r die letzten 50 cm der Druckluftleitung darf nur Kunststoffschlauch verwen det werden Grund In metallischen Rohrleitungen bzw Ver schraubungen kann sich kann sich Elek trolytkondensat bilden und eine leitf hige Verbindung zur Masse herstellen was zu einer Potenzialverf lschung f hrt Wird das Elektrolytgef im Freien oder an feuchten Betriebsst tten installiert so ist es zweckm ig das Elektrolytgef und die elektronischen Ger te in einem Schutz kasten als Option lieferbar zu montieren Andernfalls k nnen Feuchtigkeitsbr cken oder Fr
86. tung ausflie ende Elektrolyt kann aufgefangen und wieder verwendet werden vorausgesetzt dass ein sau beres Gef verwendet wird 33 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 11 9 Montageanleitung f r Elektrolytschlauchkit bei der Stabsonde K Bei Potentialverlust durch Undichtigkeit im Sondenkopf oder bei Verstopfung der Elektrolytstrecke muss der Elektrolyt schlauch ausgewechselt werden Daf r sind Elektrolytschlauchkits in vier L ngen lieferbar s Tab 6 Ein Elektrolytschlauchkit besteht aus einem PTFE Schlauch mit eingezogenem Faden auf dem bereits alle erforderli chen Dichtungselemente in der richtigen Reihenfolge aufgeschoben sind Ablauf von Aus und Einbau die Positions Nummern beziehen sich auf die Abbildung 23 v Die Entl ftungsschraube 9 ca eine Umdrehung ffnen und den Elektrolyt aus dem Elektrolytgef ausflie en las sen Der Elektrolyt kann aufgefangen und wieder verwendet werden vor ausgesetzt dass ein sauberes Gef verwendet wird v Druckluft absperren und den Druck luftschlauch von der T Verschraubung 3 trennen v Stecker des Bezugselektrodenkabels 1 von der Bezugselektrode 2 ab ziehen v Den Anschlusskasten 10 ffnen das Bezugselektrodenkabel von Klemme 2 abklemmen und aus der Verschrau bung 11 herausziehen Detail X Detail X v Die Schrauben 4 abschrauben und Diaphragma 04 Diaphragma 03 den St tzring 5 etwas anheben Zuerst den
87. u vermeiden ist es notwendig den Innenraum des Dia phragmas von eventuell vorhandenen Elektrolytr ckst nden zu reinigen Dieser Fehler zeigt sich durch tr ges Einstellver halten oder schlechte Reproduzierbarkeit der Messwerte Bei Sonden mit dem kleinen Diaphragma 38 mm empfeh len wir alle 6 Monate bei Sonden mit dem gro en Diaphragma 83 mm einmal im Jahr die Reinigung durchzuf hren Zum L sen und Anziehen der Diaphrag maschraube wird ein Spezialwerkzeug ben tigt das bei uns erh ltlich ist m Teile Nr 591 293 f r Messsonde 38 mm m Teile Nr 591 294 f r Messsonde 83 mm Das Anzugsmoment f r die Diaphragma schraube betr gt m 10 Nm f r Messsonde 38 mm m 27 Nm f r Messsonde 83 mm pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 31 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde I Of 4 gt 5 2 3 Detail Y 10 9 17 18 Detail X Diaphragma 04 1 Druckflansch 10 Faden 2 Sechskantschraube M6 x 100 11 PTFE Schlauch 3 Sondenkopf 12 Elektrolytrohr 4 Kugelhahn 13 O Ringe 5 Entl ftungsschraube 14 Distanzring 6 O Ring 15 Distanzst ck 7 Dichth lse 16 Sondenkopf Unterteil 8 St tzring 17 Glaspuck 9 O Ring 18 Diaphragmaschraube e e U Ne o0Wwv0mw N Detail X Diaphragma 03 MT0068_2 Abb 22 Zusammenbauschema der N Ausf hrung 32 11 3 Montageanleitung f r Elektrolyt schlauchkit bei der Stabsonde N Bei P
88. ung verwendet 10 Die Steilheit von emaillierten pH Sonden bleibt ber die gesamte Lebensdauer konstant d h die Son den altern nicht Eine regelm ige Nachkalibrierung der emaillierte pH Sonden ist daher nicht notwendig 6 2 Nullpunkt der Messkette Der Nullpunkt einer Messkette ist der pH Wert bei dem die Messkettenspan nung das Gesamtpotenzial gleich Null ist Das Gesamtpotenzial setzt sich im Wesentlichen aus der Summe der Ein zelpotenziale von Mess und Bezugselek trode zusammen Der Nullpunkt wird durch die Art der Bezugselektrode und damit durch das Potenzial der Bezugs elektrode entscheidend beeinflusst F r die hier erw hnten Sonden gibt es zwei verschiedene Arten von Bezugs elektroden s Kap 5 5 m Mit einer SilberAcetat Elektrode liegt der Nullpunkt der Messkette bei pH 1 35 1 pHo m Mit einer SilberChlorid Elektrode liegt der Nullpunkt der Messkette bei pH 8 65 1 pHo Jede Sonde wird vor der Auslieferung gepr ft und ausgemessen Der gemesse ne Nullpunkt wird im mitgelieferten Pr f bericht angegeben nomineller Wert Dieser nominelle Wert des Nullpunktes wird im Messumformer eingegeben da mit die temperaturabh ngige nderung des pH Wertes berechnet und kompen siert werden kann Bei jeder Kalibrierung wird der Nullpunkt neu berechnet Dieser neu berechnete aktuelle Wert wird dann im Messum former f r die aktuelle pH Messung ver wendet A Bei der Parametrierung d
89. urch ein geeignetes se parates Speiseger t Wir empfehlen das Speiseger t Typ WG10A7 von Knick m Versorgung durch ein im Messumfor mer integriertes Speiseger t mit aus reichender Leistung Die Adernbelegung f r das pH Kabel ist im Kapitel 9 10 zu finden 23 pH Sonde Typ 03 04 pH Ringsonde 9 10 Pfaudler Anschlusskabel Das Pfaudler Anschlusskabel pH Kabel ist ein fertig konfektioniertes Kabel mit dem das pH proportionale Messsignal von der Sonde zum Messumformer bzw zum Trennverst rker bertragen wird Das Kabel ist speziell ausgef hrt f r die bertragung sehr hochohmiger Signale Standardm ig ist das Kabel in den L n gen 3 5 und 10 m lieferbar An einem Kabelende ist der Spezialste cker montiert der in die Anschlussbuchse am Anschlusskasten der Sonde passt Um den Steckeranschluss vor Feuchtig keit zu sch tzen verf gt das Kabel ber eine Schutzh lse mit doppelter O Ringab dichtung die ber den Stecker und die Anschlussbuchse geschoben wird Das andere Kabelende ist abisoliert und die einzelnen Adern sind mit Klemmh l sen best ckt und entsprechend der Abbil dung 21 nummeriert Die Adernbelegung ist der Tabelle 4 zu entnehmen nn MTO052_2 Abb 21 Pfaudler Anschlusskabel pH Kabel Tabelle 4 Adernbelegung am pH Kabel Ad

pH-Sonden Typ 03-04-Ring

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