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CAPTEURS DE PRESSION POUR HAUTES TEMPERATURES cod. 85184G Edit. 06/2021 - FRA 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 1 SOMMAIRE 1. INFORMATIONS GENERALES 1.1 Informations générales 1.2 Copyright 1.3 Utilisation correcte 2. LE CAPTEUR DE MELT ET LES MODELES 2.1 Le capteur de Melt 2.2 Les modèles 3. CARACTERISTIQUES TECHNIQUES 4. POIDS ET DIMENSIONS MECANIQUES 4.1 Poids 4.2 Spécifications du liquide de remplissage 4.3 Dimensions mécaniques 5. INSTALLATION, MONTAGE ET MAINTENANCE 5.1 Utilisation et maintenance (Orifice d’installation) 5.2 Utilisation et maintenance (Procédure d’installation du capteur) 5.3 Utilisation et maintenance (dimensions de l’embout du capteur et de l’orifice d’installation) 6. INSTALLATION ET CONNEXIONS ELECTRIQUES 6.1 Précautions générales 6.2 Emetteurs avec sortie numérique 6.3 Emetteurs avec sortie analogique amplifiée 6.4 Emetteurs avec sortie analogique non amplifiée 6.5 Protection pour l’installation de capteurs analogiques en extérieur 6.6 Normes de référence 6.7 Exigences EMC et RoHS 7. FONCTIONS EMBARQUEES 7.1 Fonction Autozero 7.2 Procédure Autozero Fin 7.3 Fonction Calibrage 7.4 Autospan 7.5 RAZ des paramètres de calibrage partiel 7.6 RAZ paramètres de calibrage global 8. FONCTION AUTO-COMPENSATION 8.1 Evolution du signal de sortie en fonction de l’effet de la température 9. MAINTENANCE 9.1 Maintenance 9.2 Transport, stockage et mise au rebut 10. SECURITE 11. SOLUTION DES PROBLEMES 12. ANNEXE A : LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT 12.1 Construction mécanique et fonctionnement 12.2 L’extensomètre 13. ANNEXE B : PROTECTION IP 14. ANNEXE C : GUIDE POUR LE CHOIX DE LA MEMBRANE EN CONTACT AVEC LE POLYMERE EXTRUDE 15. APPENDICE D: CLASSE DE PRECISION 15.1 Courbe de calibrage 15.2 Répétitivité 15.3 Hystérésis 15.4 Linéarité 16. ANNEXE E : ZONES DANGEREUSES 16.1 Applications dans les zones dangereuses 16.2 Directive européenne ATEX 16.3 North America Factory Mutual 17. ANNEXE F : SONDES DE MELT AVEC SORTIE CANopen 2 3 3 3 3 3 3 4 6 19 19 19 19 20 20 22 24 25 25 25 26 28 29 30 32 33 33 34 34 35 35 35 36 36 37 37 38 38 42 43 43 43 45 46 47 47 47 48 48 50 50 50 52 53 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 1. INFORMATIONS GENERALES 1.1 Informations générales Le présent manuel concerne les produits suivants : M3, ME, MN, MX, MX4, MD, M5, M6, W3, WE, WN, WX, WD, W6, K3, KE, KN et KD. Il doit être conservé à proximité des équipements de travail, dans un endroit accessible et permettant sa lecture aisée. Le présent Manuel doit être lu, compris et respecté dans son intégralité, afin d’éviter des accidents et/ ou des dysfonctionnements. Gefran ne pourra être tenue pour responsable d’éventuels dommages corporels et/ou matériels occasionnés par le non-respect des consignes contenues dans le présent Manuel. 1.2 Copyright Toute reproduction, même partielle ou à usage interne, du présent Manuel requiert l’accord préalable de Gefran. 1.3 Utilisation correcte Les capteurs de pression de Melt Gefran avec sortie électrique amplifiées ou pas, sont conçus et réalisés afin de mesurer les variables de pression et de température des matières plastiques fondues à différentes températures, en fonction du fluide de remplissage utilisé. La plage correcte de température est la suivante: • Jusqu’à 315°C pour les capteurs de la série W. • Jusqu’à 400℃ pour les capteurs de la série M. • Jusqu’à 538℃ pour les capteurs de la série K Si les capteurs sont utilisés en tant que composants de sécurité selon la Directive Machines, le constructeur de l’équipement devra prendre toutes les précautions aptes à assurer qu’un éventuel dysfonctionnement des capteurs de pression de Melt ne puisse pas occasionner de dommages corporels et/ou matériels 2. LE CAPTEUR DE MELT ET LES MODELES 2.1 Le capteur de Melt Les capteurs de Melt GEFRAN sont des transducteurs et des émetteurs de pression/température conçus pour être utilisés en présence de températures élevées. Il sont notamment en mesure de lire la pression du milieu jusqu’à une température de 538°C. Cette résistance à de telles températures est le résultat de la construction mécanique du capteur, dont l’élément de mesure est maintenu éloigné de la zone de contact avec le Melt. Le principe de construction se fonde sur la transmission hydraulique de la pression ; le transfert de la contrainte mécanique s’effectue par le biais d’un fluide de transmission incompressible. Le fluide utilisé avec les capteurs peut être du mercure (série M), de l’huile homologuée FDA (série W) ou du NaK (série K). La technologie extensométrique permet de convertir la grandeur physique de pression en un signal électrique. Disponibles en quatre configurations différentes (tige rigide, gaine flexible, flexible+thermocouple ou capillaire exposé), les capteurs de Melt GEFRAN sont en mesure de répondre à toutes les exigences d’installation sur le terrain. La plage des pressions mesurables par le capteur est pratiquement totale : l’on part d’une plage minimum de 0-17 bars pour atteindre la version à 0-2000 bars. Tous les modèles de la gamme sont disponibles en deux classes de précision : la classe M, avec une précision de 0,5%FS, et la classe H, avec une précision de 0,25%FS. Des signaux de sortie mV/V, 4-20mA, 0-10V, 0-5V, Can Open, et des versions Atex ou Factory Mutual complètent l’offre de solutions pour toutes les architectures présentes dans le domaine des machines pour la transformation et l’usinage des matières plastiques 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 3 2.2 Les modèles SORTIE 3.33mV/V Tige rigide Gaine flexible Flexible + Thermocouple Capillaire exposé M30 (Mercure) M31 (Mercure) M32 (Mercure) M33 (Mercure) K30 (NaK) K31 (NaK) K32 (NaK) K33 (NaK) W30 (Huile) W31 (Huile) W32 (Huile) W33 (Huile) SORTIE DE COURANT 4-20mA Tige rigide Gaine flexible Flexible + Thermocouple Capillaire exposé ME0 (Mercure) ME1 (Mercure) ME2 (Mercure) ME3 (Mercure) KE0 (NaK) KE1 (NaK) KE2 (NaK) KE3 (NaK) WE0 (Huile) WE1 (Huile) WE2 (Huile) WE3 (Huile) SORTIE DE TENSION 0-10V Tige rigide Gaine flexible Flexible + Thermocouple Capillaire exposé MN0 (Mercure) MN1 (Mercure) MN2 (Mercure) MN3 (Mercure) KN0 (NaK) KN1 (NaK) KN2 (NaK) KN3 (NaK) WN0 (Huile) WN1 (Huile) WN2 (Huile) WN3 (Huile) SORTIE NUMERIQUE CANopen DP404 Tige rigide Gaine flexible Flexible + Thermocouple Capillaire exposé MD0 (Mercure) MD1 (Mercure) MD2 (Mercure) MD3 (Mercure) KD0 (NaK) KD1 (NaK) KD2 (NaK) KD3 (NaK) WD0 (Huile) 4 WD1 (Huile) WD2 (Huile) WD3 (Huile) 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 2.2 Les modèles SORTIE TYPE JAUGE – AFFICHAGE ANALOGIQUE Tige rigide Gaine flexible Flexible + Thermocouple M50 (Mercure) M51 (Mercure) M52 (Mercure) Tige rigide Gaine flexible Flexible + Thermocouple M60 (Mercure) W61 (Mercure) M62 (Mercure) SORTIE TYPE JAUGE – AFFICHAGE NUMERIQUE – RETRANSMISSION 4-20mA W60 (Huile) W61 (Huile) W62 (Huile) (Certification ATEX) Mode de protection à Sécurité Intrinsèque – Sortie électrique de courant 4-20mA Tige rigide Gaine flexible Flexible + Thermocouple MX0 (Mercure) MX1 (Mercure) MX2 (Mercure) WX0 (Huile) WX1 (Huile) WX2 (Huile) Capillaire exposé MX3 (Mercure) WX3 (Huile) Flanschanschluss MX4 (Mercure) 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 5 3. CARACTERISTIQUES TECHNIQUES TRANSDUCTEUR DE PRESSION DE MELT SERIES M30/M31/M32/M33 Principales caractéristiques - Plages de pression : 0-35 à 0-2000 bars / 0-500 à 0-30000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique pour garantir la stabilité en température Quantité de mercure par modèle : séries M30 (30mm3) - M31/M32/M33 (40mm3) Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Membrane en acier inoxydable 15-5PH avec revêtement GTP+ Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Précision (1) H < ±0,25% FS (100…2000 bars) M < ±0,5% FS (35…2000 bars) Résolution Infinie Plages de mesure 0…35 à 0…2000 bars (0…500 à 0…30000 psi) Surpression sans dégradation 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 1000 bars/15000 psi Principe de mesure Extensométrique Tension d'alimentation 6…12VDC (10Vcc typique) Résistance du pont 350 Ohm (550 Ohm au-dessous de 100bar/1500psi) Résistance d’isolation (à 50VDC) > 1000 MOhm Signal de sortie en fond d’échelle FS (tolérance ± 0,5%FS) 2.5mV/V (Option 2) 3.33 mV/V (Option 3) Signal de zéro ±0,5%FS Signal de calibrage 80%FS Plage de température compensée 0…+100℃ / 32…212°C Plage de température maximale -30…+120℃ / -22…+250°F Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C < 0.01% FS/°F Température maximale membrane 400°C / 750°F Dérive de tige (zéro) 0.02bar/°C 15psi/100°F Matériau standard en contact avec le processus Membrane : 15-5PH avec revêtement en GTP+ 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ pour plage <100 bars (1500psi) Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle M32) STD: Type “J” (jonction isolée) Degré de protection (version avec connecteur à 6 pôles) IP65 Connexions électriques Conn. 6 broches VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P) Conn. 8 broches PC02E-12-8P FEO = sortie en fond d’échelle. (1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line) : incluant l’effet combiné de Non-Linéarité, Hystérésis et Répétitivité. 6 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA TRANSDUCTEUR DE PRESSION DE MELT SERIES ME0/ME1/ME2/ME3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-2000 bars / 0-500 à 0-30000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique du signal de pression pour garantir la stabilité en température Quantité de mercure par modèle : séries ME0 (30mm3) - ME1/ME2/ME3 (40mm3) Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) D’autres types de membrane sont disponibles en option Fonction Autozero on board / option externe Fonction Autocompensasation de la dérive de la tige (version SP) Membrane en acier inoxydable 15-5PH avec revêtement GTP+ Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Précision (1) H < ±0,25% FS (100…2000 bars) M < ±0,5% FS (35…2000 bars Résolution Infinie Plages de mesure 0…35 à 0…2000 bars (0…500 à 0…30000 psi) Surpression sans dégradation 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 1000 bars/15000 psi Principe de mesure Extensométrique Tension d'alimentation 10…30VDC Absorption maximale sur l’alimentation 32mA Résistance d'isolation (à 50 Vcc) > 1000 MOhm Signal de sortie en fond d’échelle FS 20mA Signal de sortie à Zéro (tolérance ± 0,25% FS) 4mA Régulation signal de Zéro (tolérance ± 0,25% FS) Fonction Autozero Réglage du signal de FS dans la plage de ±5%FS Voir manuel Melt Charge maximale admissible Voir graphique Temps de réponse électronique (10…90%FS) ~1ms Bruit de sortie (RMS 10-400Hz) < 0.025% FS Signal de calibrage 80% FS Protection contre les courts-circuits de sortie et l’inversion de polarité d’alimentation OUI Plage de température compensée 0…+85°C Plage de température de fonctionnement -30…+105°C Plage de température de stockage -40…+125°C Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C Température maximale membrane 400°C / 750°F Dérive de tige (zéro) < 0.02 bar/°C Dérive de zéro pour version Auto-compensée (SP) dans < 0.003 bar/°C 100 ≤ p < 500 bar la plage de température 20°C-400°C, en incluant la dérive 0.0014% FS/°C p ≥ 500 bar de l’amplificateur Matériau standard en contact avec le processus Membrane: 15-5PH avec revêtement en GTP+ 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ pour plage <100 bars (1500psi) Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle ME2) STD: type “J” (joint isolé) Degré de protection (connecteur 6 pôles, femelle) IP65 Connexions électriques Conn. 6 broches VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P) Conn. 8 broches PC02E-12-8P FEO = sortie en fond d’échelle. (1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line) : incluant l’effet combiné de Non-Linéarité, Hystérésis et Répétitivité. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 7 TRANSDUCTEUR DE PRESSION DE MELT SERIES MN0/MN1/MN2/MN3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-2000 bars / 0-500 à 0-30000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique du signal de pression pour garantir la stabilité en température Quantité de mercure par modèle : séries MN0 (30mm3) - MN1/MN2/MN3 (40mm3) Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) D’autres types de membrane sont disponibles en option Fonction Autozero on board / option externe Fonction Autocompensasation de la dérive de la tige (version SP) Membrane en acier inoxydable 15-5PH avec revêtement GTP+ Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Précision (1) H < ±0.25% FS (100…2000 bar) M < ±0.5% FS (35…2000 bar) Résolution Infinie Plages de mesure 0…35 à 0…2000 bars (0…500 à 0…30000 psi) Surpression sans dégradation 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 1000 bars/15000 psi Principe de mesure Extensométrique Tension d’alimentation 15...30VDC (N, C) 10...30VDC (B, M) -15...+15VDC (H, L) Absorption maximale sur l’alimentation 25mA Résistance d’isolation (à 50VDC) > 1000 MOhm Signal de sortie en fond d’échelle FS 5VDC (M, H) - 10VDC (N,L) - 5,1VDC (B) - 10,1VDC (C) Signal de sortie à Zéro (tolérance ± 0,25% FS) 0VDC (M, N, H, L) - 0,1VDC (B, C) Régulation signal de Zéro (tolérance ± 0,25% FS) Fonction Autozero Réglage du signal de FS dans la plage de ±5%FS Voir manuel Melt Charge maximale admissible 1 mA Temps de réponse électronique (10…90%FS) ~1ms Bruit de sortie (RMS 10-400Hz) < 0.025% FS Signal de calibrage 80% FS Protection contre les courts-circuits de sortie et l’inversion de polarité d’alimentation OUI Plage de température compensée 0…+85°C Plage de température de fonctionnement -30…+105°C Plage de température de stockage -40…+125°C Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C Température maximale membrane 400°C / 750°F Dérive de tige (zéro) < 0.02 bar/°C Dérive de zéro pour version Auto-compensée (SP) dans < 0.003 bar/°C 100 ≤ p < 500 bar la plage de température 20°C-400°C, en incluant la dérive 0.0014% FS/°C p ≥ 500 bar de l’amplificateur Matériau standard en contact avec le processus Membrane : 15-5PH avec revêtement en GTP+ 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ pour plage <100 bars (1500psi) Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle MN2) STD : type “J” (joint isolé) Degré de protection (connecteur 6 pôles, femelle) IP65 FEO = sortie en fond d’échelle. (1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line) : incluant l’effet combiné de Non-Linéarité, Hystérésis et Répétitivité. 8 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA EMETTEUR DE PRESSION DE MELT SERIES MD0/MD1/MD2/MD3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-2000 bars / 0-500 à 0-30000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique pour garantir la stabilité en température (Hg). Quantité de Hg par modèle : séries MD0 (30mm3) - MD1/MD2/MD3 (40mm3) Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Fonction Autozero on board / option externe Fonction Autocompensasation de la dérive de la tige (version SP) Membrane 15-5PH avec revêtement en GTP+ Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Précision nominale, y compris les effets de linéarité, de répétitivité et d’hystérésis H < ±0.25% FS (100…2000 bar) M < ±0.5% FS (35…2000 bar) Echantillonnage 16 bits (1) Plages de pression 0…35 à 0…2000bars (0…500 à 0…30000psi) Pression maximum applicable 2 x FS Principe de mesure Pont de jauge Tension d'alimentation 12...40Vcc Absorption typique 40mA (2) Résistance d'isolation (à 50 Vcc) >1000 MOhms Signal à la pression nominale (FS) Selon le FS Signal à la pression ambiante 0 Calibrage pression ambiante Possibilité de prévoir un offset Protocole du signal DP404 CANopen, avec débit en bauds sélectionnable 10K à 1Mbaud (défaut 500Kbauds) Signal de calibrage 80% FS Protection contre les surtensions et l’inversion de polarité de la tension d’alimentation OUI Plage de température compensée du logement du pont de jauge 0…+76°C (32…170°F) Plage de température maximale du logement du pont de jauge -30…+85°C (-22…+185°F) Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro < 0,02% FS/°C Calibrage < 0,01% FS/°F Sensibilité < 0.01%FS/°F Température maximale de la membrane 400°C / 750°F Impact dû à la variation de température du fluide (Zéro) < 0.02 bar/°C Matériau standard en contact avec le processus Membrane : 15-5PH avec revêtement en GTP+ 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ pour plage <100 bars (1500psi) Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle MD2) STD : type “J” (joint isolé) Degré de protection IP65 Connexions électriques Connecteur 5 pôles M12, DIN EN 50044 FS = (Full Scale Output) sortie en fond d’échelle (signal à la pression nominale) (1) Résolution : 0,01bar de 35…500bars, 0,1bar de 700…2000bars 0,1psi de 5000…350psi, 1psi de 7500…30000psi (2) Conditions : Alimentation 24Vcc 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 9 EMETTEUR DE PRESSION DE MELT POUR LES APPLICATIONS EN ATMOSPHERE POTENTIELLEMENT EXPLOSIVE SERIES MX0/MX1/MX2/MX3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-2000 bars / 0-500 à 0-30000 psi Principe de mesure extensométrique avec pont de Wheatstone Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Signal de calibrage 80% FS, généré en interne Entièrement interchangeable avec l’ensemble des produits existants Degré de protection : IP65 (connecteur 6 broches) Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Membrane en acier inoxydable 15-5PH avec revêtement en GTP+ Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ D’autres types de membrane sont disponibles en option Précision nominale, y compris les effets de linéarité, de répétitivité et d’hystérésis H < ±0.25% FS (100…2000 bar) M < ±0.5% FS (35…2000 bar) Résolution Infinie Plages de pression 0…35 à 0…2000bars (0…500 à 0…30000psi) Pression maximum applicable 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 1000 bars/15000 psi Principe de mesure Pont de jauge Tension d'alimentation 12...30Vcc Absorption maximum 30mA Résistance d'isolation (à 50 Vcc) >1000 MOhms Signal à la pression nominale (FS) 20mA Equilibrage de zéro 4mA Calibrage: Pression nominale 5% FS Pression ambiante minimum 10bar (150psi) Charge maximale Voir diagramme Temps de réponse (10…90% FS) ~4ms Bruit de sortie (RMS 10-400Hz) < 0.05% FS Signal de calibrage 80% FS Protection contre les surtensions et l’inversion de polarité de la tension d’alimentation OUI Plage de température du logement du pont de jauge -20…+70°C (-4…+158°F) Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C (< 0.01% FS/°F) Température maximale de la membrane 400°C (750°F) Impact dû à la variation de température du fluide (Zéro) < 0.02 bar/°C (15 psi/100°F) Matériau standard en contact avec le processus Membrane : 15-5PH avec revêtement en GTP+ 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ pour plage <100 bars (1500psi) Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle MX2) STD : type “J” (joint isolé) Degré de protection (avec connecteur femelle à 6 pôles installé) IP65 Connexions électriques Connecteur 6 broches VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P) Connecteur 8 broches PC02E-12-8P FS = (Full Scale Output) sortie en fond d’échelle (signal à la pression nominale) 10 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA EMETTEUR DE PRESSION DE MELT AVEC RACCORD A FLASQUE POUR LES APPLICATIONS EN ATMOSPHERE POTENTIELLEMENT EXPLOSIVE SERIE MX4 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-25 à 0-2000 bars / 0-360 à 0-30000 psi Principe de mesure extensométrique avec pont de Wheatstone Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Signal de calibrage 80% FS, généré en interne Entièrement interchangeable avec l’ensemble des produits existants Degré de protection : IP65 (connecteur 6 broches) Raccord du type à flasque Membrane en acier inoxydable 15-5PH avec revêtement en GTP+ Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ D’autres types de membrane sont disponibles en option Précision nominale, y compris les effets de linéarité, de répétitivité et d’hystérésis H < ±0.25% FS (100…2000 bar) M < ±0.5% FS (35…2000 bar) Résolution Infinie Plages de pression 0…35 à 0…2000bar (0…500 à 0…30000psi) Pression maximum applicable 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 1000 bars/15000 psi Principe de mesure Pont de jauge Tension d'alimentation 12...30VDC Absorption maximum 30mA Résistance d'isolation (à 50 Vcc) > 1000 MOhm Signal à la pression nominale (FS) 20mA Equilibrage de zéro 4mA Calibrage : Pression nominale 5%FS Pression ambiante minimum 10bars (150psi) Charge maximale Voir diagramme Temps de réponse (10…90% FS) ~4ms Bruit de sortie (RMS 10-400Hz) < 0.05% FS Signal de calibrage 80% FS Protection contre les surtensions et l’inversion de polarité de la tension d’alimentation OUI Plage de température du logement du pont de jauge -20…+70°C (-4…+158°F) Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C (< 0.01% FS/°F) Température maximale de la membrane 400°C (750°F) Impact dû à la variation de température du fluide (Zéro) < 0.02 bar/°C (15 psi/100°F) Matériau standard en contact avec le processus Membrane : 15-5PH avec revêtement en GTP+ 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ pour plage <100 bars (1500psi) Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle MX4) STD : type “J” (joint isolé) Degré de protection (avec connecteur femelle à 6 pôles installé) IP65 Connexions électriques Connecteur 6 broches VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P) Connecteur 8 broches PC02E-12-8P FS = Full Scale Output) sortie en fond d’échelle (signal à la pression nominale) 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 11 TRANSDUCTEUR DE PRESSION DE MELT AVEC REMPLISSAGE D’HUILE SERIES W30/W31/W32/W33 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-1000 bars / 0-500 à 0-15000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique pour garantir la stabilité en température Remplissage avec huile certifiée FDACFR 178.3620 et CFR 172.878 Quantité d’huile par modèle : séries W30 (30mm3) - W31/W32/W33 (40mm3) Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Membrane standard gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Précision (1) H < ±0.25% FS (100…2000 bar) M < ±0.5% FS (35…2000 bar) Résolution Infinie Plages de mesure 0…35 à 0…1000 bars (0…500 à 0…15000 psi) Surpression sans dégradation 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 500 bars/7500 psi Principe de mesure Extensométrique Tension d'alimentation 6...12Vcc (10Vcc typique) Résistance du pont 350 Ohms (550 Ohms au-dessous de 100bars/1500psi) Résistance d’isolation (à 50 Vcc) > 1000 MOhm Signal de sortie en fond d’échelle FS (tolérance ± 0,5%FS) 2.5mV/V (Option 2) 3.33 mV/V (Option 3) Signal de zéro ±0.5% Signal de calibrage 80%FS Plage de température compensée 0…+100℃ / 32…212°F Plage de température maximale -30…+120℃ / -22…+250°F Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C < 0.01% FS/°F Température maximale membrane 315°C / 600°F Dérive de tige (zéro) 0.04bar/°C 15psi/100°F Matériau standard en contact avec le processus Membrane : 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle W32) STD : type “J” (jonction isolée) Degré de protection (version avec connecteur à 6 pôles) IP65 Connexions électriques Conn. 6 broches VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P) Conn. 8 broches PC02E-12-8P FEO = sortie en fond d’échelle. (1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line) : incluant l’effet combiné de Non-Linéarité, Hystérésis et Répétitivité 12 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA TRANSDUCTEUR DE PRESSION DE MELT AVEC REMPLISSAGE D’HUILE SERIES WD0/WD1/WD2/WD3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-1000 bars / 0-500 à 0-15000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Principe de mesure extensométrique avec pont de Wheatstone Système à transmission hydraulique pour garantir la stabilité en température (huile diathermique). Remplissage avec huile certifiée FDA CFR 178.3620 et CFR 172 878 Quantité d’huile par modèle : séries WD0 (30mm3) - WD1/WD2/WD3 (40mm3) Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Fonction Autozero on board / option externe Fonction Autocompensasation de la dérive de la tige (version SP) Membrane en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Précision nominale, y compris les effets de linéarité, de répétitivité et d’hystérésis H < ±0.25% FS (350…1000 bar) M < ±0.5% FS (35…1000 bar) Echantillonnage 16 bits (1) Plages de pression 0…35 à 0…1000bars (0…500 à 0…15000psi) Pression maximum applicable 2 x FS Principe de mesure Pont de jauge Tension d'alimentation 12...40Vcc Absorption typique 40mA (2) Résistance d'isolation (à 50 Vcc) >1000 MOhms Signal à la pression nominale (FS) Selon le FS Signal à la pression ambiante 0 Calibrage pression ambiante Possibilité de prévoir un offset Protocole du signal DP404 CANopen, avec débit en bauds sélectionnable 10K à 1Mbaud (défaut 500Kbauds) Temps de réponse (10…90% FS) 20ms Signal de calibrage 80% FS Protection contre les surtensions et l’inversion de polarité de la tension d’alimentation OUI Plage de température compensée du logement du pont de jauge 0…+76°C (32…170°F) Plage de température maximale du logement du pont de jauge -30…+85°C (-22…+185°F) Dérive thermique dans la plage compensée: Zéro < 0.02% FS/°C Calibrage < 0.01% FS/°F Sensibilité < 0.01% FS/°F Température maximale de la membrane 315°C / 600°F Impact dû à la variation de température du fluide (Zéro) < 0.04 bar/°C (30 psi/100°F) Matériau standard en contact avec le processus Membrane : 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle WD2) STD : type “J” (joint isolé) Degré de protection IP65 Connexions électriques Connecteur 5 pôles M12, DIN EN 50044 FS = (Full Scale Output) sortie en fond d’échelle (signal à la pression nominale) (1) Résolution : 0,01bar de 35…500bars, 0,1bar de 700…1000bars 0,1psi de 5000…350psi, 1psi de 7500…15000psi (2) Conditions : Alimentation 24Vcc 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 13 EMETTEUR DE PRESSION DE MELT AVEC REMPLISSAGE D’HUILE POUR LES APPLICATIONS EN ATMOSPHERE POTENTIELLEMENT EXPLOSIVE SERIES WX0/WX1/WX2/WX3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-1000 bars / 0-500 à 0-15000 psi Principe de mesure extensométrique avec pont de Wheatstone Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Signal de calibrage 80% FS, généré en interne Remplissage avec huile certifiée FDA CFR 178.3620 et CFR 178 878 Entièrement interchangeable avec l’ensemble des produits existants Degré de protection : IP65 (connecteur 6 broches) Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Membrane en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement en GTP+ Précision nominale, y compris les effets de linéarité, de répétitivité et d’hystérésis H < ±0.25% FS (350…1000 bar) M < ±0.5% FS (35…1000 bar) Résolution Infinie Plages de pression 0…35 à 0…1000bars (0…500 à 0…15000psi) Pression maximum applicable 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 500 bars/7500 psi Principe de mesure Pont de jauge Tension d'alimentation 12...30Vcc Absorption maximum 30mA Résistance d'isolation (à 50 Vcc) >1000 MOhms Signal à la pression nominale (FS) 20mA Equilibrage de zéro 4mA Calibrage: Pression nominale 5% FS Pression ambiante minimum 10bars (150psi) Charge maximale Voir diagramme Temps de réponse (10…90% FS) ~4ms Bruit de sortie (RMS 10-400Hz) < 0.05% FS Signal de calibrage 80% FS Protection contre les surtensions et l’inversion de polarité de la tension d’alimentation OUI Protection contre les impulsions injectées sur la sortie OUI (selon 89/336/CEE) Plage de température du logement du pont de jauge -20…+70℃ ( -4…+158°F) Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C (< 0.01% FS/°F) Température maximale de la membrane 315°C / 600°F Impact dû à la variation de température du fluide (Zéro) < 0.04 bar/°C (30 psi/100°F) Matériau standard en contact avec le processus Membrane : 17-7PH gaufrée avec revêtement en GTP+ Tige : 17-4PH Thermocouple (modèle WX2) STD: type “J” (joint isolé) Degré de protection (avec connecteur femelle à 6 pôles installé) IP65 Connexions électriques Connecteur 6 broches VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P) Connecteur 8 broches PC02E-12-8P FS = (Full Scale Output) sortie en fond d’échelle (signal à la pression nominale) 14 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA TRANSDUCTEUR DE PRESSION DE MELT SERIES K30/K31/K32/K33 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-1000 bars / 0-500 à 0-15000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique pour garantir la stabilité en température (Nak). Liquide conforme à la Directive RoHS. Le NaK est répertorié comme une substance sûre (GRAS) Quantité de NaK par modèle: séries K30 (30mm3) [0,00183 in3] - K31/K32/K33 (40mm3) [0,00244 in3] Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Membrane en Inconel 718 avec revêtement GTP+ pour des températures jusqu’à 538°C (1000°F) Membrane en 15-5PH avec revêtement GTP+ pour des températures jusqu’à 400°C (750°F) Membrane en Hastelloy C276 pour des températures jusqu’à 300°C (570°F) Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Matériau de la tige : 17-4PH Précision (1) H < ±0.25% FS (100…1000 bar) M < ±0.5% FS (35…1000 bar) Résolution Infinie Plages de mesure 0…35 à 0…1000 bars (0…500 à 0…15000 psi) Surpression sans dégradation 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 1000 bars/15000 psi Principe de mesure Extensométrique Tension d'alimentation 6...12Vcc (10Vcc typique) Résistance du pont 350 Ohm (550 Ohms au-dessous de 100bars/1500psi) Résistance d’isolation (à 50 Vcc) > 1000 MOhm Signal de sortie en fond d’échelle FS (tolérance ± 0,5%FS) 2.5mV/V (Option 2) 3.33 mV/V (Option 3) Signal de zéro ±5% Signal de calibrage 80% FS Plage de température compensée 0…+100°C / 32…212°F Plage de température maximale -30…+120°C / -22…+250°F Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C < 0.01% FS/°F Température maximale membrane 538°C / 1000°F Dérive de tige (zéro) < 3,5 bar/100°C < 28 psi/100°F Thermocouple (modèle K32) STD: type “J” (jonction isolée) Degré de protection (avec connecteur femelle à 6 broches) IP65 Connexions électriques Conn. 6 broches VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P) Conn. 8 broches PC02E-12-8P FEO = sortie en fond d’échelle. (1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line) : incluant l’effet combiné de Non-Linéarité, Hystérésis et Répétitivité. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 15 TRANSDUCTEUR DE PRESSION DE MELT SERIES KE0/KE1/KE2/KE3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-1000 bars / 0-500 à 0-15000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique pour garantir la stabilité en température (Nak). Liquide conforme à la Directive RoHS. Le NaK est répertorié comme une substance sûre (GRAS) Quantité de NaK par modèle: séries KE0 (30mm3) [0,00183 in3] - KE1/KE2/KE3 (40mm3) [0,00244 in3] Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Fonction Autozero on board / option externe Fonction Autocompensasation de la dérive de la tige (version SP) Membrane en Inconel 718 avec revêtement GTP+ pour des températures jusqu’à 538°C (1000°F) Membrane en 15-5PH avec revêtement GTP+ pour des températures jusqu’à 400℃ (750°F) Membrane en Hastelloy C276 pour des températures jusqu’à 300°C (570°F) Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Matériau de la tige : 17-4PH Précision (1) H < ±0.25% FS (100…1000 bar) M < ±0.5% FS (35…1000 bar) Résolution Infinie Plages de mesure 0…35 à 0…1000 bars (0…500 à 0…15000 psi) Surpression sans dégradation 2 x FS 1,5 x FS au-dessus de 1000 bars/15000 psi Principe de mesure Extensométrique Tension d'alimentation 10...30Vcc Absorption maximale sur l’alimentation 32mA Résistance d'isolation (à 50 Vcc) >1000 MOhms Signal de sortie en fond d’échelle FS 20mA Signal de sortie à Zéro (tolérance ± 0,25% FS) 4mA Régulation signal de Zéro (tolérance ± 0,25% FS) Fonction Autozero Réglage du signal de FS dans la plage de ±5%FS Voir manuel Melt Charge maximale admissible Voir graphique Temps de réponse électronique (10…90%FS) ~1ms Bruit de sortie (RMS 10-400Hz) < 0,025% FS Signal de calibrage 80% FS Protection contre les courts-circuits de sortie et l’inversion de polarité d’alimentation OUI Plage de température compensée 0…+85°C Plage de température de fonctionnement -30…+105°C Plage de température de stockage -40…+125°C Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité < 0.02% FS/°C Température maximale membrane 538°C / 1000°F Dérive de tige (zéro) < 3,5 bar/100°C < 28 psi/100°F Dérive de zéro pour version Auto-compensée (SP) dans < 0.005 bar/°C 100 ≤ p < 500 bar la plage de température 20°C-500℃, en incluant la dérive 0.0022% FS/°C p ≥ 500 bar de l’amplificateur Thermocouple (modèle KE2) STD: type “J” (jonction isolée) Degré de protection (connecteur 6 pôles, femelle) IP65 FS = sortie en fond d’échelle. (1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line) : incluant l’effet combiné de Non-Linéarité, Hystérésis et Répétitivité. 16 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA TRANSDUCTEUR DE PRESSION DE MELT SERIES KN0/KN1/KN2/KN3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-1000 bars / 0-500 à 0-15000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique pour garantir la stabilité en température (Nak). Liquide conforme à la Directive RoHS. Le NaK est répertorié comme une substance sûre (GRAS) Quantité de NaK par modèle : séries KN0 (30mm3) [0,00183 in3] - KN1/KN2/KN3 (40mm3) [0,00244 in3] Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Fonction Autozero on board / option externe Fonction Autocompensasation de la dérive de la tige (version SP) Membrane en Inconel 718 avec revêtement GTP+ pour des températures jusqu’à 538°C (1000°F) Membrane en 15-5PH avec revêtement GTP+ pour des températures jusqu’à 400℃ (750°F) Membrane en Hastelloy C276 pour des températures jusqu’à 300°C (570°F) Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Matériau de la tige : 17-4PH Précision (1) H < ±0.25% FS (100…1000 bar) M < ±0.5% FS (35…1000 bar) Résolution Infinie Plages de mesure 0…35 à 0…1000 bars (0…500 à 0…15000 psi) Surpression sans dégradation 2 x FS Principe de mesure Extensométrique Tension d’alimentation 15...30VDC (N, C) 10...30VDC (B, M) Absorption maximale sur l’alimentation 25mA Résistance d'isolation (à 50 Vcc) >1000 MOhms Signal de sortie en fond d’échelle FS 5Vcc (M) - 10Vcc (N) - 5,1Vcc (B) - 10,1Vcc (C) Signal de sortie à Zéro (tolérance ± 0,25% FS) 0Vcc (M, N) - 0,1Vcc (B, C) Régulation signal de Zéro (tolérance ± 0,25% FS) Fonction Autozero Réglage du signal de FS dans la plage de ±5%FS Voir manuel Melt Charge maximale admissible 1 mA Temps de réponse électronique (10…90%FS) ~1ms Bruit de sortie (RMS 10-400Hz) < 0,025% FS Signal de calibrage 80% FS Protection contre les courts-circuits de sortie et l’inversion de polarité d’alimentation OUI Plage de température compensée 0…+85°C Plage de température de fonctionnement -30…+105°C Plage de température de stockage -40…+125°C Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro/Calibrage/Sensibilité : < 0.02% FS/°C Température maximale membrane 538°C / 1000°F Dérive de tige (zéro) < 3,5 bar/100°C / < 28 psi/100°F Dérive de zéro pour version Auto-compensée (SP) dans < 0.005 bar/°C 100 ≤ p < 500 bar la plage de température 20°C-500℃, en incluant la dérive 0.0022% FS/°C p ≥ 500 bar de l’amplificateur Thermocouple (modèle KN2) STD : type “J” (jonction isolée) Degré de protection (connecteur 6 pôles, femelle) IP65 FS = sortie en fond d’échelle. (1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line) : incluant l’effet combiné de Non-Linéarité, Hystérésis et Répétitivité. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 17 EMETTEUR DE PRESSION DE MELT AVEC REMPLISSAGE NaK SERIES KD0/KD1/KD2/KD3 Principales caractéristiques Plages de pression : 0-35 à 0-1000 bars / 0-500 à 0-15000 psi Précision : <±0,25% FS (H) ; <±0,5% FS (M) Système à transmission hydraulique pour garantir la stabilité en température (Nak). Liquide conforme à la Directive RoHS. Le NaK est répertorié comme une substance sûre (GRAS) Quantité de NaK par modèle : séries KD0 (30mm3) [0,00183 in3] - KD1/KD2/KD3 (40mm3) [0,00244 in3] Filetages standard 1/2-20UNF, M18x1,5 (autres versions disponibles en option) Membrane en Inconel 718 avec revêtement GTP+ pour des températures jusqu’à 538°C (1000°F) Membrane en 15-5PH avec revêtement GTP+ pour des températures jusqu’à 400℃ (750°F) Membrane en Hastelloy C276 pour des températures jusqu’à 300°C (570°F) Pour les gammes au-dessous de 100 bars (1500 psi) : membrane gaufrée en acier inoxydable 17-7PH avec revêtement GTP+ Matériau de la tige : 17-4PH Précision nominale, y compris les effets de linéarité, de répétitivité et d’hystérésis H < ±0.25% FS (100…1000 bar) M < ±0.5% FS (35…1000 bar) Echantillonnage 16 bits (1) Plages de pression 0…35 à 0…1000bars (0…500 à 0…15000psi) Pression maximum applicable 2 x FS Principe de mesure Pont de jauge Tension d'alimentation 12...40Vcc Absorption typique 40mA (2) Résistance d'isolation (à 50 Vcc) >1000 MOhms Signal à la pression nominale (FS) Selon le FS Signal à la pression ambiante 0 Calibrage pression ambiante Possibilité de prévoir un offset Protocole du signal DP404 CANopen, avec débit en bauds sélectionnable 10K à 1Mbaud (défaut 500Kbauds) Temps de réponse (10…90% FS) 20ms Signal de calibrage 80% FS Protection contre les surtensions et l’inversion de polarité de la tension d’alimentation OUI Plage de température compensée du logement du pont de jauge 0…+76°C (32…170°F) Plage de température maximale du logement du pont de jauge -30…+85°C (-22…+185°F) Dérive thermique dans la plage compensée : Zéro < 0.02% FS/°C Calibrage < 0.01% FS/°F Sensibilité < 0.01% FS/°F Température maximale de la membrane 538°C / 1000°F Impact dû à la variation de température du fluide (Zéro) < 3,5 bar/100°C / < 28 psi/100°F Thermocouple (modèle KD2) STD : type “J” (joint isolé) Degré de protection IP65 Connexions électriques Connecteur 5 pôles M12, DIN EN 50044 FS = (Full Scale Output) sortie en fond d’échelle (signal à la pression nominale) (1) Résolution : 0,01bar de 35…500bars, 0,1bar de 700…1000bars 0,1psi de 5000…350psi, 1psi de 7500…15000psi (2) Conditions : Alimentation 24Vcc 18 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 4. POIDS ET DIMENSIONS MECANIQUES 4.1 Poids Poids pour versions standard de catalogue: Séries Séries Séries Séries M_0 M_1 M_2 M_3 / / / / W_0 W_1 W_2 W_3 / / / / K_0 K_1 K_2 K_3 250 350 430 200 gr. gr. gr. gr. 4.2 Spécifications du liquide de remplissage MERCURE - Température maximale d’utilisation 400℃ - Volume de mercure par modèle de la série M: M30 M31 M32 M33 / / / / ME0 ME1 ME2 ME3 / / / / MN0 MN1 MN2 MN3 / / / / MX0 MX1 MX2 MX3 / / / / 30mm3 40mm3 40mm3 40mm3 MD0 MD1 MD2 MD3 HUILE - Huile certifiée FDA (CFR 178.3620 et CFR 172.878) - Température maximale d’utilisation 315°C - Volume d’huile par modèle de la série W: W30 W31 W32 W33 / / / / WE0 WE1 WE2 WE3 / / / / WN0 WN1 WN2 WN3 / / / / WX0 WX1 WX2 WX3 / / / / 30mm3 40mm3 40mm3 40mm3 WD0 WD1 WD2 WD3 NaK - Alliage de sodium et potassium GRAS - Température maximale d’utilisation 538°C - Volume de NaK par modèle de la série K: K30 K31 K32 K33 / / / / KE0 KE1 KE2 KE3 / / / / KN0 KN1 KN2 KN3 / / / / KD0 KD1 KD2 KD3 30mm3 40mm3 40mm3 40mm3 4.3 Dimensions mécaniques Pour les dimensions mécaniques, se reporter aux différentes fiches techniques de produit. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 19 5. INSTALLATION, MONTAGE ET MAINTENANCE Une installation correcte est à la base du bon fonctionnement et de la longévité du capteur. En effet, l’emplacement particulier et le type de matériau avec lequel elle sera utilisée, exigent un soin extrême lors de l’installation de la sonde de Melt dans la machine. Voici quelques conseils utiles pour prolonger au maximum la durée de vie des transducteurs. a) Eviter les chocs et les abrasions au niveau de la membrane de contact. Il est recommandé de la protéger à l’aide du cache prévu à cet effet chaque fois qu’on retire le transducteur de son siège. b) Le siège de montage doit être parfaitement réalisé, en utilisant des équipements mécaniques appropriés afin de respecter la profondeur et l’axialité des perçages et du taraudage. Une attention particulière doit être portée à la coaxialité du perçage par rapport au filet, car tout désaxement supérieur à 0,2 mm entraîne la rupture du transducteur dès sa phase de montage. Il est indispensable que la profondeur des perçages garantisse l’absence d’espaces ou d’interstices dans lesquels le matériau en extrusion pourrait stagner. La membrane avant ne doit pas dépasser de la paroi interne de l’extrudeuse, afin d’éviter les contacts avec la vis d’extrusion ou avec les outils de nettoyage de la chambre d’extrusion. c) Avant le montage du transducteur dans des machines qui ont déjà travaillé, s’assurer de l’état de pro preté du siège et éliminer les éventuels résidus de matière en utilisant l’outil prévu pour le nettoyage du siège. d) Le transducteur ne doit être retiré que dans des conditions de machine vide (sans pression) mais encore chaude. e) Le transducteur doit être nettoyé avec les solvants de la matière usinée. Toute action mécanique sur la membrane de contact en modifie la fonctionnalité et peut en provoquer la rupture. Afin de faciliter les opérations d’installation et de maintenance, le produit est livré avec une documentation exhaustive, illustrant les dimensions de l’orifice d’installation ainsi que les procédures à suivre avant d’utiliser le capteur. Parmi les accessoires, figure également un kit de perçage, permettant de reproduire exactement les dimensions de la tige du transducteur. 5.1 Utilisation et maintenance (Orifice d’installation) Kit de perçage Pour faciliter la réalisation correcte du siège de montage, un kit de perçage est disponible, avec les outils façonnés pour les perçages, alésages et taraudages nécessaires. Aux fins de la fonctionnalité et de la longévité du transducteur, il est nécessaire d’avoir un siège de montage parfait. Les kits de perçage sont disponibles dans les versions suivantes: KF12, KF18. Procédure de perçage - Réaliser l’orifice (d4) jusqu’à une distance de la paroi interne égale à la somme (a+b+c) (outil 3). Réaliser l’orifice (d2) traversant à l’aide de la pointe (outil 1). Créer le siège d’étanchéité à une distance de l’orifice égale à (a) (outil 4). Réaliser, avec un taraud de dégrossissage, le filetage 1/2-20UNF-2B (reconnaissable au nombre supérieur de filets arrondis pour l’amorce) (outil 5). - Repasser, avec un taraud de finition, le filetage 1/2-20UNF-2B jusqu’à une distance du fond égale à la somme (a+b) (outil 6). - Aléser l’orifice (d2) à l’aide de l’alésoir (outil 2). 20 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Vérification des dimensions des sièges de montage Les dimensions du siège de montage doivent être vérifiées après son exécution et avant de monter le transducteur. Pour ce faire, l’on peut utiliser la tige de fermeture SC12/SC18, en procédant comme suit: 1) En utilisant une encre appropriée, colorer la partie terminale de la tige. 2) Lubrifier la partie filetée pour éviter tout frottement excessif. 3) Insérer la tige de fermeture et visser jusqu’à la butée. 4) Retirer et examiner la tige: L’encre devra être intacte sur toute la surface, à l’exception des versions à 45°. KIT OUTILS DE PERÇAGE Code versions Type de filetage KF12 1/2-20UNF-2B KF18 M18x1.5 1 Ø 7.6 Ø 9.75 2 Ø 7.95 Ø 10.1 3 Ø 13 Ø 20 4 Ø 11.5 avec guide pilote 5 1/2-20UNF-2B dégrossissage M18x1.5 dégrossissage 1/2-20UNF-2B finition M18x1.5 finition 6 CORRECT INSTALLATION Incorrect Incorrect Ø 16 avec guide pilote CORRECT TIGHTNESS Incorrect Correct Surface de contact 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 21 5.2 Utilisation et maintenance (Procédure d’installation du capteur) Procédure d’installation 1) 2) 3) 4) S’assurer que le perçage de montage a correctement été réalisé. Si l’on installe le capteur dans un perçage qui a déjà été utilisé, s’assurer qu’il est parfaitement propre et exempt de résidus de plastique. Oter le cache de protection du bout du capteur. Lubrifier le filet avec de la grasse anti-grippage du type Neverseez (Bostik), C5A (Felpro) ou équivalente. Introduire le capteur dans l’orifice, en le serrant fermement, d’abord à la main puis à l’aide d’une clé à molette, en effectuant des passes de ¼ de tour. Couple de serrage recommandé : 50 N-m. Couple maximum : 56,5 N-m. Procédure d’étalonnage Le transducteur installé et relié à l’instrument de mesure, sans appliquer de pression, amener le système à sa température de fonctionnement. L’étalonnage de la chaîne de mesure connectée au transducteur s’effectue comme suit: 1) Remettre l’afficheur de l’instrument à zéro pour réinitialiser le shift de zéro de la variation de température. Avec la série dotée de sortie amplifiée (émetteur), la remise à zéro peut être effectuée en utilisant la fonction Autozero. a) Pour la réinitialisation correcte du zéro dans les émetteurs des série « filled » (ME/MN/WE/WN/KE/ KN/MX/WX/MD/WD/KD), l’Autozero ne devra être effectué qu’après avoir atteint la température d’usinage. b) Réinitialisation du zéro dans les émetteurs IMPACT (IE/IN): une fois le capteur installé et l’extrudeuse en température, attendre 1 minute avant d’effectuer l’Autozero. Cette attente est nécessaire pour que le système reconnaisse et compense toutes les dérives de signal provoquées par le serrage et la température. En maintenant l’émetteur alimenté, les activations successives d’Autozero pourront être immédiatement effectuées; en revanche, il faudra attendre 1 minute lors de chaque remise sous tension du système. 2) Effectuer l’étalonnage de l’instrument et afficher la valeur indiquée sur la plaque signalétique du transducteur, sous « étalonnage » (80% du fond d’échelle). 3) Si, une fois ces opérations terminées, l’instrument n’affiche pas exactement le zéro, répéter les points 1 et 2. Ainsi, l’instrument sera étalonné pour fournir l’indication exacte dans l’unité de mesure choisie. Dépose (fig. 1) Des tiges de fermeture ayant des dimensions mécaniques identiques sont disponibles pour déposer le transducteur de son siège et poursuivre l’usinage. Les tiges de fermeture se différencient par le type de filetage, tandis que la pression applicable est la même pour toutes, soit 2000 bars. La tige de fermeture est disponible dans les versions suivantes: SC12 pour siège 1/2-20UNF - SC18 pour siège M18x1. Etrier de fixation (fig. 2) Les modèles avec gaine flexible nécessitent une fixation précise du boîtier de protection du point de mesure. Pour la fixation, il est conseillé d’utiliser l’étrier (SF18), sans oublier que le point de fixation doit être exempt de vibrations (qui se répercutent sur la mesure) et ne pas présenter de températures supérieures à la température maximale du boîtier du pont de jauge, déclarée sur la fiche technique du transducteur. 22 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Démarrage de l’extrudeuse Le transducteur installé et sans appliquer de pression, amener le système à sa température de fonctionnement. Attendre jusqu’à ce que toute la matière soit à la même température, afin d’éviter que des parties encore à l’état solide n’endommagent le transducteur. Nettoyage du logement du transducteur Outil de nettoyage du siège Comme rappelé dans les informations d’application, il est nécessaire de procéder au nettoyage du logement avant le montage du transducteur. L’outil de nettoyage est un outil à tranchants en métal dur, expressément réalisé pour éliminer les résidus de matière des usinages précédents. Procédure conseillée (fig. 3) Cette opération doit être exécutée lorsque la matière est à l’état fluide. 1) Introduire l’outil dans le siège, visser la tige porte-fraise avec des passes de ¼ de tour. 2) Tourner la fraise pilote dans le sens des aiguilles d’une montre, jusqu’à ce que toute résistance à la coupe soit annulée. 3) Répéter cette opération jusqu’au nettoyage complet. Pour des raisons de construction, le couple maximum applicable à la fraise pilote est de 15 Nm (1,5 mkg). Si l’occlusion de l’orifice exige des couples supérieurs pour être éliminée, il faudra utiliser le kit de perçage, en suivant la procédure conseillée. L’outil de nettoyage est disponible dans les versions suivantes: CT12 pour siège 1/2-20UNF - CT18 pour siège M18x1,5 Fig 1 Fig 2 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Fig 3 23 5.3 Utilisation et maintenance (dimensions de l’embout du capteur et de l’orifice d’installation) D1 1/2-20UNF M10x1.0 M14x1.5 M18x1.5 D2 .307/.305“ [7.80/7.75mm] .236/.234“ [5.99/5.94mm .307/.305“ [7.80/7.75mm] .394/.392“ [10.01/9.96mm] D3 .414/.412“ [10.52/10.46mm] .336/.334“ [8.53/8.48mm] .475/.470“ [12.07/111.94mm] .630/.627“ [16.00/15.92mm] A .219/.209 “ [5.56/5.31mm] .256/.246 “ [6.50/6.25mm] .236/.226 “ [5.99/5.74mm] .236/.226 “ [5.99/5.74mm] B .450“ [11.43mm] .430“ [10.92mm] .480“ [12.19mm] .590“ [14.98mm] C 1.07“ [27.2mm] 1.06“ [26.9mm] 1.28“ [32.5mm] 1.34“ [34.0mm] D1 1/2-20UNF M10x1.0 M14x1.5 M18x1.5 D2 .313 ±0.001” [7.95 ±0.02mm] .241 ±0.001” [6.12 ±0.02mm] .319 ±0.001” [8.10 ±0.02mm] .398 ±0.001” [10.10 ±0.02mm] D3 .454 ±0.004” [11.53 ±0.1mm] .344 ±0.004” [8.74 ±0.1mm] .478 ±0.004” [12.14±0.1mm] .634 ±0.004” [16.10 ±0.1mm] D4 .515“ [13mm] min. .515“ [13mm] min. .630“ [16mm] min. .790“ [20mm] min. A .225“ [5.72mm] min. .263“ [6.68mm] min. .240“ [6.10mm] min. .240“ [6.10mm] min. B .17“ [4.3mm] max. .11“ [2.8mm] max. .16“ [4.0mm] max. .16“ [4.0mm] max. C .75” [19mm] .75” [19mm] .75” [19mm] .99” [25mm] Capillaire exposé Dimensions de l’embout du capteur D1 1/2-20UNF D2 .307/.305“ [7.80/7.75mm] D3 .414/.412“ [10.52/10.46mm] A .125/.120 “ [3.18/3.05mm] B .318/.312 “ [8.08/7.92mm] C 81“ [20.6mm] Dimensions de l’orifice d’installation ATTENTION ! Un orifice d’installation hors spécifications peut entraîner un comportement erroné du capteur ou son endommagement. L’orifice d’installation doit être propre et exempt de résidus di matière. 24 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 6. INSTALLATION ET CONNEXIONS ELECTRIQUES 6.1 Précautions générales Le système doit être exclusivement utilisé en cohérence avec le degré de protection prévu. Le capteur doit être protégé contre les chocs accidentels et utilisé selon les caractéristiques environnementales et les performances de l’instrument. Les capteurs doivent être alimentés à partir de réseaux non distribués et d’une longueur inférieure à 30 m. En cas d’installations à l’extérieur, il est conseillé de se reporter aux préconisations du paragraphe 6.5. 6.2 Emetteurs avec sortie numérique Transducteurs : séries MD / WD / KD / I / IJ Sorties: CANopen DP404 Notes d’installation - Le transducteur doit être raccordé à la terre (généralement, par le biais du corps de la machine ou de l’équipement sur lesquels il est installé). - Utiliser exclusivement un câble blindé. La tresse du câble doit être raccordée au corps du connecteur à 5 pôles. Côté instrument/automate programmable, il est conseillé de raccorder la tresse au pôle « - » d’alimentation (0V GND). - Pour éviter les perturbations, il est conseillé de séparer les câbles de puissance des câbles de signal. Installation typique (conseillée) Tresse de câble raccordée au corps de connecteur Machine Presse Equipement Automate programmable / Instrument Transducteur MD / WD Tige / Prise de pression Connecteur câble Terre Câble blindé Tresse de câble connectée à OV GND de l’Automate programmable/ Instrument Connexions électriques Sortie numérique CAN-Bus DP404 Connecteur 5 pôles M12 DIN EN 50044 5-pôles n.v. Régulateur Alimentation + Alimentation Can H Can Output Can L 1 2 3 4 5 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 25 6.3 Emetteurs avec sortie analogique amplifiée Transducteurs: séries M / K / W / I Sorties: 0…10V, 0…5V, 0,1…10,1V, 1V, 0,1…5V, 1V, 4…20mA, ecc. mV/V Notes d’installation - Le transducteur doit être raccordé à la terre (généralement, par le biais du corps de la machine ou de l’équipement sur lesquels il est installé). - Utiliser exclusivement un câble blindé. La tresse du câble doit être raccordée au corps du connecteur. Côté instrument/automate programmable, la tresse du câble doit rester flottante. - Pour éviter les perturbations, il est conseillé de séparer les câbles de puissance des câbles de signal. Installation typique (conseillée) Séries M / W / K / I Tresse de câble raccordée au corps de connecteur Machine Presse Equipement Automate programmable / Instrument Transducteur Tige / Prise de pression – Terre Connecteur câble Tresse de câble flottante Câble blindé 26 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Connexions électriques Séries M / W / K / I 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 27 6.4 Emetteurs avec sortie analogique non amplifiée Transducteurs: séries M / K / W / I Sorties: mV/V Notes d’installation - Le transducteur doit être raccordé à la terre (généralement, par le biais du corps de la machine ou de l’équipement sur lesquels il est installé). - Utiliser exclusivement un câble blindé. Côté connecteur, la tresse du câble doit rester flottante. Côté instrument/automate programmable, la tresse du câble doit être raccordée au GND d’alimentation. - Pour éviter les perturbations, il est conseillé de séparer les câbles de puissance des câbles de signal. Installation typique (conseillée) Tresse de câble flottante (non raccordée) Machine Presse Equipement Automate programmable / Instrument Tige / Prise de pression Terre Connecteur câble Câble blindé Connexions électriques 28 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 6.5 Protection pour l’installation de capteurs analogiques en extérieur Pression / Melt analogique sortie courant éventuels signaux CAL pas de protection nécessaire Pression / Melt analogique sortie tension éventuels signaux CAL pas de protection nécessaire 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 29 6.6 Normes de référence Les produits Gefran décrits dans le présent Manuel sont conformes à la Directive européenne et ils ont été testés selon les normes EN 61326-1 “Appareils électriques de mesure, de contrôle et de laboratoire – Exigences de compatibilité électromagnétique”, partie 1 “Exigences générales”, et EN 61326-2-3 “Appareils électriques de mesure, de contrôle et de laboratoire – Exigences de compatibilité électromagnétique”, parties 2-3 : Prescriptions particulières – Configuration d’essai, conditions opérationnelles et critères de réception pour les transducteurs avec conditionnement du signal intégré ou distant. Les exigences en matière de Compatibilité Electromagnétique (EMC) se déclinent en deux catégories : exigences d’émissions et exigences d’immunité. Exigences d’émissions Pour les équipements de classe B, l’on appliquera les méthodes de mesure et les dispositions définies par les normes CISPR11, EN 61000-3-2 et EN 61000-3-3. La classification des équipements et de leurs limites respectives doit être établie après avoir pris en compte leur plage d’application. Exigences d’immunité Les tests d’immunité aux perturbations sont décrits dans le tableau 1. Ces tests doivent être menés conformément aux normes de base, reprises dans le tableau. Les tests sont censés être menés un à la fois, en respectant l’ordre séquentiel indiqué dans le tableau. 30 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Tableau 1 – Exigences pour le test d’immunité des dispositifs utilisés en milieu industriel Port Test Norme de référence Niveau Critère de réception demandé Critère de réception appliqué par Gefran Enveloppe Décharge électrostatique (ESD) EN 61000-4-2 4 kV / 8 kV contact/air B A Champ électromagnétique irradié EN 61000-4-3 10 V/m (80 MHz à 1 GHz) 3 V/m (1,4 GHz à 2 GHz) 1 V/m (2,0 GHz à 2,7 GHz) A A Champ magnétique à la fréquence secteur EN 61000-4-8 30 A/m A A (@ 400 A/m) Burst EN 61000-4-4 2 kV (5/50 ns, 5 kHz) B A Surge EN 61000-4-5 1 kV a) / 2 kV b) B B Immunité RF conduite EN 61000-4-6 3 V (150 kHz à 80 MHz) A A (@ 10V) I/O signal/ Burst commande (y compris lignes de terre de fon- Surge ctionnement) Immunité RF conduite EN 61000-4-4 1 kV B (5/50 ns, 5 kHz)d) A EN 61000-4-5 1 kV b), c) B B EN 61000-4-6 3 V (10 kHz à 80 MHz) A A (@ 10V) Alimentation DC g) a) b) c) d) g) Ligne / ligne Ligne / terre Uniquement en cas de ligne longue distance Uniquement avec une ligne d’une longueur > 3 m Les connexions CC entre des équipements et des systèmes non raccordés au réseau d’alimentation CC distribué, sont testées comme des lignes E/S de signal et de commande. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 31 Critère de réception A Au cours du test, les performances du dispositif demeurent dans les limites spécifiées dans le Manuel. Exemple : Si la spécification indique que le dispositif doit fonctionner avec un degré élevé de fiabilité, en présence d’une perturbation il ne devra présenter aucune détérioration apparente des performances définies par le constructeur. Critère de réception B Au cours du test, il sera toléré une détérioration temporaire des performances ou une perte de fonctionnalités, à condition que, une fois la perturbation disparue, le dispositif rétablisse de manière autonome ses propres conditions normales de fonctionnement. Exemple : Pendant le test, la fonction de la valeur de référence peut s’écarter par rapport à la condition en l’absence de perturbation. Au terme de l’essai, cet écart disparaît. Critère de réception C Au cours du test, il est toléré une détérioration temporaire des performances ou une perte de fonctionnalités du dispositif ; une fois la perturbation disparue, les conditions normales de fonctionnement pourront être rétablies à travers le signal de RAZ automatique ou l’intervention de l’opérateur. Exemple : En cas de coupure de l’alimentation pour une durée supérieure à celle définie par le tampon de rétablissement, l’alimentation du dispositif à l’essai sera coupée. Le rétablissement de l’alimentation par remise sous tension peut s’effectuer manuellement ou automatiquement. Une copie du certificat de conformité peut être téléchargée depuis le site Internet www.gefran.com 6.7 Exigences EMC et RoHS Les transducteurs et les émetteurs de Melt Gefran sont réalisés conformément aux Directives RoHS (series K , W e I) directives Compatibilité Electromagnétique ( serie M). A noter que les résultats susmentionnés se rapportent à des tests réalisés dans les conditions de fonctionnement indiquées dans la brochure. A ce propos, les typologies des connexions du blindage du câble d’alimentation revêtent une importance particulière. Pour les transducteurs avec sortie non amplifiée, le blindage du câble devra être raccordé côté instrumentation; pour les émetteurs avec sortie amplifiée 4-20mA, 0-10V, le blindage devra être raccordé côté connecteur. 32 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 7. FONCTIONS EMBARQUEES 7.1 Fonction Autozero AUTOZERO Toutes les variations de signal en l’absence de pression peuvent être supprimées en utilisant la fonction Autozero. Cette fonction est activée à travers la fermeture d’un contact magnétique situé à l’intérieur du boîtier de l’émetteur (fonction interdite lorsque la machine est en marche). Le dispositif utilisé pour la commande RAZ est un aimant logé à l’extérieur du boîtier et fixé à ce dernier à l’aide d’un support en matière plastique ; l’ensemble a été conçu à partir de critères de fiabilité et de facilité d’utilisation. Sur les capteurs configurés de manière dédiée, il est en outre possible d’activer la fonction Autozero, commandée depuis l’extérieur, en court-circuitant les broches E et F du connecteur. Grâce à la mise en place de la commande RAZ, la notion de réglage du signal de Zéro par sélecteur devient obsolète, tout comme celle de Span, dépassés par la possibilité d’effectuer le recalibrage du capteur par voie logicielle. 1: Pression machine = 0 bar et capteur alimenté 2: Placer le stylet magnétique en contact avec la plaquette Autozero (1..0,10 sec) 3: Retirer le stylet magnétique. 4: Lire ! Stylet magnétique 1.0,10 secondes Débrancher plaquette Autozero ACTIVATION AUTOZERO APRES LA PRMIERE INSTALLATION La fonction Autozero facilite grandement les opérations de calibrage, exécutées après la première installation. Une fois le capteur installé et l’extrudeuse en température, attendre 1 minute avant d’effectuer l’Autozero. Cette attente est nécessaire pour que la température du système se stabilise. En maintenant l’émetteur alimenté, les activations successives d’Autozero pourront être immédiatement effectuées. En revanche, il sera nécessaire d’attendre 1 minute lors de chaque ré-allumage du système. PROCEDURE AUTOZERO Modalités d’application Limites Résultats La fonction Autozero est activée comme suit : 1) en positionnant l’aimant en contact avec le boîtier, au niveau de la zone délimitée par la plaquette Autozero. 2) En court-circuitant les broches E-F, dans la version avec Autozero externe. Le contact doit être maintenu pendant 1 à 10 secondes. La variation de zéro, ajoutée algébriquement à toutes les variations de zéro effectuées par le client par rapport aux paramètres d’usine, doit se respecter une tolérance de ± 10% FS(*). L’effet Autozero sera visible environ 2 secondes après la fin de l’activation de la fonction. La sortie analogique du transducteur se stabilise sur la valeur de zéro nominale (précision définie par la classe de précision du transducteur). Si les limites du tableau ne sont pas respectées, la fonction Autozero n’aura aucun effet. REMARQUES: (*): cette valeur doit être considérée comme typique. Certains FS permettent des variations supérieures. Pour les émetteurs avec sortie de courant, l’on pourra constater, pendant la phase Autozero, un déséquilibrage du signal de sortie proche de 7mA. Ce comportement est instantané et n’est présent que pendant la phase Autozero ; par conséquent, il n’aura aucun impact sur la RAZ de signal finale. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 33 7.2 Procédure Autozero Fin Procédure Autozero Modalités d’application Limites Résultats La fonction Autozero est activée comme suit : 1) en positionnant l’aimant en contact avec le boîtier, au niveau de la zone délimitée par la plaquette Autozero. 2) En court-circuitant les broches E-F, dans la version avec Autozero externe. Le contact doit être maintenu pendant 10 à 30 secondes. En éloignant ensuite l’aimant, le signal variera pas à pas. Arrêt de réglage : Pour interrompre le défilement fin, ramener l’aimant dans la zone Autozero. La variation de zéro finale, ajoutée algébriquement à toutes les variations de zéro effectuées par le client par rapport aux paramètres d’usine, doit se respecter une tolérance de ± 10% FS(*). La sortie analogique du transducteur continue de varier dans une plage de ±100mV (± 0,16mA pour out 4-20mA) par rapport à la valeur initiale, par paliers de 6mV (12µA pour OUT 4...20mA). Exemple: 0..-6..-12..//-100..+100..+94..+88..0 Dès l’arrêt de réglage, la valeur de la sortie s’arrête sur la valeur affichée à ce moment-là. Si les limites du tableau ne sont pas respectées, la fonction Réglage Fin Zéro n’aura aucun effet. REMARQUES: (*): cette valeur doit être considérée comme typique. Certains FS permettent des variations supérieures. - La durée des pas est d’environ 5 secondes. - Pour les émetteurs avec sortie de courant, l’on pourra constater, pendant la phase Autozero, un déséquilibrage du signal de sortie proche de 7mA ; en outre, de brèves surintensités (jusqu’à 7mA) peuvent être remarquées entre deux pas. - Toutes les fonctions Autozero exécutées après le Réglage Fin Zéro ramènent la sortie du transducteur à la valeur programmée lors du réglage. 7.3 Fonction Calibrage Procédure Autozero Modalités d’application Limites Résultats Démarrage CAL : Fermeture des contacts CAL pendant au moins 1 seconde Avant la fermeture des contacts, la sortie du transducteur doit être comprise dans ±20% FS. Contacts fermés, la sortie analogique du transducteur se déplace en positif de 80%FS. L’effet de calibrage sera visible environ 2 secondes après le début d’activation de la fonction. Arrêt CAL : Relâchement des contacts Si les limites du tableau ne sont pas respectées, la fonction CAL n’aura aucun effet REMARQUES: - Pour les émetteurs avec sortie de courant, l’on pourra constater, pendant la phase de Calibrage, un déséquilibrage du signal de sortie proche de 7mA. Ce comportement est instantané et n’est présent que pendant la phase Autozero ; par conséquent, il n’aura aucun impact sur la RAZ de signal finale. - La mise hors tension de l’émetteur pendant la phase de Calibrage peut entraîner un déréglage du signal ; en lançant la fonction “RAZ paramètre de calibrage initial”, l’émetteur reviendra dans ses conditions de départ. - La fonction calibrage n’est pas disponible dans les modèles avec Autozero externe. 34 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 7.4 Autospan Modalités d’application Limites Résultats La fonction Autospan est activée en exécutant dans l’ordre les trois phases suivantes. Phase 1) Pression zéro : 1^ Autozero Activer la fonction Autozero Phase 2) Pression = FS désiré : Fermeture des contacts Cal. Dans la fonction Cal, le contact doit être fermé depuis au moins 1 sec ; placer l’aimant dans la zone “Autozero”, en l’y maintenant pendant 1-10 sec. Attendre environ 1 sec, puis relâcher les contacts Cal. Phase 3) Pression zéro: 2^ Autozero Activer la fonction Autozero. La variation de zéro finale, ajoutée algébriquement à toutes les variations de zéro effectuées par le client par rapport aux paramètres d’usine, doit se respecter une tolérance de ± 10% FS(*). Une fois la procédure terminée, le transducteur est calibré (dans la classe de précision du capteur) à partir de la nouvelle valeur de zéro et FS (**). La variation de Span finale, ajoutée algébriquement à toutes les variations de Span effectuées par le client par rapport aux paramètres d’usine, doit se respecter une tolérance de ±5% FS. Si les limites du tableau ne sont pas respectées, la fonction AutoSpan n’aura aucun effet. REMARQUES: (*): cette valeur doit être considérée comme typique. Certains FS permettent des variations supérieures. (**): la procédure peut être répétée à plusieurs reprises pour augmenter la précision de calibrage - La fonction calibrage n’est pas disponible dans les modèles avec Autozero externe. 7.5 RAZ des paramètres de calibrage partiel Modalités d’application Limites Aimant maintenu en position entre 30 et 60 secondes. Résultats Les conditions d’usine du transducteur sont rétablies, sauf en cas de nouveau calibrage de Span, et un Autozero est automatiquement effectué. REMARQUES: Dans les transducteurs de courant, pendant la phase d’application de l’aimant, la valeur de la sortie se stabilise autour de 7mA. 7.6 RAZ paramètres de calibrage global Modalités d’application Limites Aimant maintenu en position pendant plus de 60 sec. Résultats Au bout de 60 sec, les conditions d’usine du transducteur sont automatiquement rétablies REMARQUES: Dans les transducteurs de courant, pendant la phase d’application de l’aimant, la valeur de la sortie se stabilise autour de 7mA. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 35 8. FONCTION AUTO-COMPENSATION Auto-compensation de l’écart de température La dilatation du fluide par effet de la température est un problème commun à tous les capteurs qui utilisent la technologie « filled », c’est-à-dire qui contiennent un fluide de retransmission du signal de pression. Cette dilatation produit une conséquence non désirée, à savoir la formattion d’une pression à l’intérieur du capteur. Cette poussée est perçue par le transducteur comme une variation de pression dans le processus ; par conséquent, la mesure est faussée par une erreur qui se situe en moyenne entre 2 et 4 bars/100°C. Grâce à l’Auto-compensation, les deux écarts peuvent être sensiblement réduits, jusqu’à devenir tout à fait négligeables. La fig. 2 met en évidence les termes d’erreur de lecture atteints, en comparant le comportement d’un capteur standard de la série M avec un capteur appartenant à la même série, mais en configuration SP. Pour un capteur avec une plage de pression de 200 bars, le graphique montre, par exemple, que l’erreur maximale de lecture est de 0,003 bar/°C, soit moins de 1 bar à 300°C, contre 8 bars pour un capteur équivalent 200 bars en version std. Ce résultat a pu être obtenu grâce à un système de détection des températures capable d’atteindre les points « importants » du capteur et permettant de surveiller constamment les moindres variations thermiques de l’installation. Ces signaux sont ensuite transférés aux différents étages de conditionnement de l’électronique, jusqu’à atteindre le microprocesseur, chargé d’effectuer la compensation finale des erreurs de dérive introduite. Le temps nécessaire pour la correction du signal a été calculé afin de minimiser les effets de transition de la température ; cela signifie que les valeurs déclarées dans la spécification sont respectées dans chaque phase de lecture. Par le biais d’un thermocouple dans la tige, signal compensé de manière numérique 8.1 Evolution du signal de sortie en fonction de l’effet de la température Ou indiqué dans le tableau 100<p<500 ----> 0,003bar/°C p>500 ----> 0,0014% FS./°C Coefficient thermique (bar/100°C) Coefficient thermique (bar/100°C) FS (bar) 36 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 9. MAINTENANCE 9.1 Maintenance Le montage et le raccordement électrique des capteurs de pression de Melt doivent être réalisés par un personnel formé, en respectant toute les recommandations applicables, en l’absence de pression et machine hors tension. Le capteur doit être retiré à chaud, la matière plastique à l’état de Melt. Toujours retirer le capteur avant de nettoyer la machine à l’aide de brosses d’acier ou autres outils semblables. Toujours porter des gants de protection et prendre des précautions ESD adéquates pour éviter toute charge électrostatique susceptible d’endommager le capteur. Toujours utiliser la clé de serrage sur l’hexagone prévu à cet effet lors des phases de repose/dépose du capteur. Ne pas forcer sur le boîtier de l’électronique. Une fois déposé, nettoyer délicatement le capteur à l’aide d’un chiffon souple, tant que la matière est encore chaude. 9.2 Transport, stockage et mise au rebut Les capteurs de Melt, réalisés en faisant appel à la technologie « filled », contiennent un liquide de transmission de la pression. A cet effet, l’on utilise des liquides à faible compressibilité, tels l’huile diathermique (approuvée par FDA et USDA), le NaK (substance GRAS) pour les applications alimentaires ou médicales, ou le mercure. Les volumes de liquide dépendent de la structure mécanique du capteur et les fuites ne sont possibles qu’en cas de rupture de la membrane de contact. Aucune autre typologie de rupture n’entraîne de fuites de liquide à l’extérieur. Ne jamais transporter ou stocker les capteurs sans leur bouchon de protection ou leur emballage d’origine. En particulier, le mercure étant une substance dangereuse, il doit être mis au rebut conformément aux lois en vigueur en la matière. Gefran s’occupe de la mise au rebut de ses propres capteurs de Melt, défectueux ou endommagés. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 37 10. SECURITE En cas de contact ou d’inhalation du liquide présent dans le capteur de Melt, s’en tenir aux prescriptions reprises dans la fiche toxicologique de la substance en question. En particulier, les capteurs de Melt de la série K utilisent le NaK en tant que fluide de remplissage. Le NaK, constitué de sodium et potassium (22 Na / 78 K), est un alliage eutectique (c’est-à-dire un mélange de substances avec un point de fusion plus bas que celui de ses composants), qui possède des propriétés de faible compressibilité et de résistance aux températures élevées (jusqu’à 538°C). Il s’agit notamment un métal liquide atoxique, répertorié parmi les substances GRAS (General Regarded As Safe), qui permet aux capteurs de Melt de la série K de fonctionner en contact avec des matériaux à usage alimentaire (films d’emballage pour aliments, conteneurs pour boissons, etc.) ou pharmaceutique/ cosmétique (conteneurs pour médicaments, savons, etc.). Autre caractéristique, le NaK est parfaitement conforme à la Directive européenne RoHS (Restriction of Hazardous Substances), qui restreint l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques. En cas de rupture de la membrane de contact pour cause d’usure d’application, le NaK a tendance à oxyder ou à enclencher une réaction exothermique avec le milieu de contact (notamment en présence d’eau ou d’humidité). D’où le jaillissement d’une étincelle qui, compte tenu de la faible quantité de matériau (en moyenne 20 à 40mm3), peut durer quelques secondes (jusqu’à un maximum de 5). 38 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA FICHE TOXICOLOGIQUE Hg 1 Eléments d’identification de la substance ou de la préparation et de l’entreprise • Données du produit. • Formule moléculaire : Hg • Formule de structure : Hg • Dénomination commerciale : Mercure • SDS N°: CH0349 • Informations fournies par E.S. & Q. A. 5 Mesures anti-incendie • Moyens d’extinction adaptés: CO2, poudre ou eau pulvérisée. Eteindre les incendies de grandes dimensions en utilisant de l’eau pulvérisée ou de la mousse résistante à l’alcool. • Risques spécifiques dus à la substance, à ses produits de combustion et aux gaz dégagés: Si réchauffé ou en cas d’incendie, le produit peut dégager des fumées toxiques. Fumées contenant des oxydes métalliques. • Moyens de protection spécifiques: Dans les lieux confinés, utiliser un respirateur. 2 Composition/informations sur les ingrédients • Caractéristiques chimiques : Numéro CAS 7439-97-6 mercure • Numéro(s) d’identification : • Numéro EINECS : 2311067 • Numéro CEE : 080-001-00-0 6 Mesures à prendre en cas de fuite accidentelle • Mesures de précaution pour les personnes: En présence de vapeurs/poussières/brouillards, utiliser des protections respiratoires. • Mesures de protection de l’environnement: En cas d’infiltrations dans des plans d’eau ou dans le réseau des égouts, informer les autorités compétentes. Empêcher les infiltrations dans les égouts/eaux de surface/eaux souterraines. • Méthodes de nettoyage/absorption: Aspirer le liquide dans un récipient adapté et récupérer les traces restantes à l’aide d’un matériau poreux (tripoli, liant d’acides, liant universel, etc…) Le matériel pollué doit être mis au rebut conformément au point 13. Assurer une aération suffisante. 3 Indication des dangers • Classification de dangerosité T Toxique N Danger pour l’environnement • Indications de dangerosité spécifiques pour l’homme et l’environnement : R 23 Toxique par inhalation R 33 Risque d’effets cumulatifs R 50/53 Hautement toxique pour les organismes aquatiques, il peut produire à long terme des effets néfastes pour le milieu aquatique. 7 Manipulation et stockage Manipulation • Indications pour une manipulation en toute sécurité: Veiller à ce que les conteneurs soient hermétiquement fermés. Assurer une bonne ventilation/aspiration sur les lieux de travail. Ouvrir et manipuler les conteneurs avec prudence. Eviter la formation de brouillards. • Prévention des incendies et des explosions: Tenir le respirateur à portée de main Stockage • Entrepôts et conteneurs : Prévoir une cuve au sol sans évacuation. • Stockage mixte : non nécessaire. • Autres indications concernant les conditions de stockage: Veiller à ce que les conteneurs soient hermétiquement fermés. • Classe de stockage: • Classe VbF (arrêté concernant les substances combustibles): Non applicable. 4 Mesures de premiers secours • Généralités: Se débarrasser immédiatement des vêtements pollués par le produit. Ne retirer le masque de protection qu’après avoir enlevé les vêtements pollués. En cas de respiration irrégulière ou d’arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle. 8 Expositionsbegrenzung und persönliche Schutzausrüstung • Zusätzliche Hinweise zur Gestaltung technischer Anlagen: Keine weiteren Angaben; siehe Punkt 7. • Bestandteile mit arbeitsplatzbezogenen, zu überwachenden Grenzwerten: Quecksilber TLV: 0,025 mg/m3 • Zusätzliche Hinweise: Als Grundlage dienten die bei der Erstellung gültigen Listen. • Persönliche Schutzausrüstung: • Allgemeine Schutz- und Hygienemaßnahmen: Von Nahrungsmitteln, Getränken und Futtermitteln fernhalten. Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen. Vor den Pausen und bei Arbeitsende Hände waschen. Die persönliche Schutzausrüstung getrennt aufbewahren. • Atemschutz: Bei kurzfristiger oder geringer Exposition Atemfiltergerät, bei intensiver bzw. längerer Exposition umluftunabhängiges Atemschutzgerät verwenden. Atemschutz nur bei Aaerosol- oder Nebelbildung. • Handschutz: Handschuhe aus Neopren • Augenschutz: Beim Umfüllen Schutzbrille empfehlenswert. • Inhalation : Transporter la victime dans un endroit bien ventilé et lui administrer de l’oxygène; demander l’intervention d’un médecin. Si la victime a perdu connaissance, veiller à la maintenir sur un flanc pendant le transfert • Contact avec la peau: Laver immédiatement à l’eau savonneuse et rincer soigneusement. • Contact avec les yeux: Laver à grande eau pendant plusieurs minutes, en maintenant les yeux bien ouverts, et contacter un médecin • Ingestion: Si une sensation de malaise persiste, s’adresser à un médecin. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 39 FICHE TOXICOLOGIQUE Hg 40 9 Propriétés physiques et chimiques • Poids moléculaire : 200,59 g • Forme : Liquide • Couleur : Argent • Odeur : Inodore • Valeur/Cadre/Unité Méthode : • Changement d’état • Température de fusion/cadre de fusion : -38,86℃ • Température d’ébullition/cadre d’ébullition : 356,73℃ • Point d’inflammabilité : non applicable • Risque d’explosion : produit non explosif • Tension de vapeur : 0,00163 hPa à 20°C • Densité : 13,54 g/cm3 à 20°C • Solubilité/Miscibilité dans l’eau : peu et/ou non miscible • Solvants organiques : insoluble. 12 Informations écologiques • Comportement dans des compartiments écologiques: • Mobilité et potentiel de bio-accumulation: Possible bio-méthylation • Effets toxiques pour l’environnement: Toxicité aquatique : Mercure LC50 aq. : (Hg++ 96h) 0,06 mg/l (daphnies) • Autres indications: Dangerosité pour les eaux classe 3 (WGK3 allemands) (Classification selon les listes) : très dangereux. Ne pas déverser dans les eaux souterraines, les cours d’eau ou les égouts, même pas dans de petites doses. Dangers pour les eaux potables en cas de fuites, même moindres, de produit dans le sous-sol Toxique pour les poissons et le plancton. 10 Stabilité et réactivité • Décomposition thermique/conditions à éviter: S’il est utilisé conformément aux normes, le produit ne se décompose pas. • Substances à éviter: acétylène • Réactions dangereuses: Réaction avec les peroxydes et d’autres générateurs de radicaux. Décomposition d’eau oxygénée. • Produits de décomposition dangereux: Pas de produits de décomposition dangereux connus 13 Mise au rebut • Produit: • Conseils: Ne pas jeter le produit avec les ordures ménagères. Ne pas déverser le produit dans les égouts. Recycler (si possible) le produit ou s’adresser à une entreprise spécialisée dans le traitement des déchets industriels. • Emballages sales: • Conseils: Mettre au rebut conformément aux dispositions administratives en vigueur en la matière. Laver avec de l’eau et acheminer vers les traitements de dépollution et mise au rebut. 11 Informations toxicologiques • Toxicité aiguë : Valeurs LD/LC50 importantes pour la classification: Mercure. Par inhalation: LCLo : (30h) 0,03 mg/l (lapin) • Irritabilité primaire : - Peau : pas d’effets irritants. - Yeux : non particulièrement irritant. Sensibilisation: pas d’effets sensibilisants connus • Toxicité subaiguë à chronique: Effets cumulatifs en cas d’expositions répétées. 14 Transport Transport routier/ferroviaire ADR/RID (international) • Classe ADR/RID-GGVS/E : 8 Substances corrosives • Chiffre/lettre : 66c • Numéro Kemler : 80 • Numéro ONU : 2809 • Description de la marchandise : 2809 Mercure Transport maritime IMDG • Classe IMDG : 8 • Page : 8191 • Numéro ONU : 2809 • Groupe d’emballage : III • Numéro EMS : 8-12 • MFAG : • Dénomination technique exacte : Mercury Transport aérien ICAO-TI et IATA-DGR • Classe ICAO/IATA : 8 • Numéro ONU/ID : 2809 • Groupe d’emballage : III • Dénomination technique exacte : Mercury 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA FICHE TOXICOLOGIQUE Hg 15 Règlementation • Classification selon les Directives CE : Le produit est répertorié selon les Directives CE/normes en matière de produits dangereux : Dir. 67/548 25ème mise à jour / Dir. 88/379 4ème mise à jour • Sigle et étiquetage de dangerosité du produit : T Toxique N Dangereux pour l’environnement • Nature des risques spécifiques (phrases R) : 23 Toxique par inhalation 33 Risque d’effets cumulatifs 50/53 Hautement toxique pour les organismes aquatiques, il peut produire à long terme des effets néfastes pour le milieu aquatique • Mesures de prudence (phrases S): 7 Conserver le conteneur bien fermé. 45 En cas d’incident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette du produit) 60 Ce matériau et son conteneur doivent être mis au rebut en tant que déchets dangereux 61 Ne pas disperser dans l’environnement. Se reporter aux instructions spéciales / fiches d’information en matière de sécurité • Dispositions nationales : • Classification selon VbF : Non applicable. • Classe de dangerosité pour les eaux : Dangerosité pour les eaux classe 3 (WGK3) (Classification selon les listes) : très dangereux Autres dispositions, restrictions et décrets d’interdiction: Concentration maximale dans les eaux usées (DPR 319/76 – Loi Merli) : 0,005 mg/l 16 Autres informations Ces données sont reprises sur la base de nos connaissances actuelles. Elles ne constituent aucune garantie des caractéristiques du produit et n’impliquent aucun rapport juridique de nature contractuelle. • Fiche délivrée par : E.S. & Q. A. • Contact : Téléphone d’urgence 0039 2 95231 • Bibliographie: ECDIN (Environmental Chem. Data and Information Network) IUCLID (International Uniform Chemical Information Database) NIOSH – Registri of Toxic Effects of Chemical Substances Roth – Wassergefährdende Stoffe Verschueren – Handbook of Environmental Data on Organic Chemicals ChemDAT – Safety Data Sheets from E.Merck on CD-ROM Merian – Metals and their compounds in the environment. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 41 11. SOLUTION DES PROBLEMES Tous les capteurs Gefran sont réalisés conformément aux exigences de la norme : UNI EN ISO 9001:2015En cas de dysfonctionnement, il est possible de procéder à de simples contrôles afin d’identifier la typologie de panne. Si le problème est dû à un dysfonctionnement du capteur, celui-ci devra être obligatoirement renvoyé à son fabricant. Seul le personnel spécialisé Gefran est autorisé à ouvrir le capteur. Toute tentative de réparation non autorisée par le fabricant entraînera l’annulation de la garantie. PROBLEMES ELECTRO-MECANIQUES 42 PANNE CAUSE POSSIBLE SOLUTION POSSIBLE PAS DE SIGNAL PAS D’ALIMENTATION CONNEXION COUPEE CONTROLE DE L’ALIMENTATION/ CONNEXIONS PAS DE VARIATION DU SIGNAL MEMBRANE CASSEE FORMATION D’UN BOUCHON CONTROLE DU SIEGE ET DE LA MEMBRANE VARIATION DU SIGNAL LORS DU SERRAGE SIEGE DE MONTAGE INCORRECT VERIFICATION DE L’ORIFICE D’INSTALLATION AUCUNE DETECTION DE LA TEMPERATURE (SERIE 2) THERMOCOUPLE COUPE CABLE TC COUPE VERIFICATION DE LA CONTINUITE 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 12. ANNEXE A : LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT 12.1 Construction mécanique et fonctionnement Capteur de Melt avec technologie « filled » La sonde de Melt est un capteur de pression capable de résister aux températures élevées. En analysant son schéma de construction, l’on peut facilement constater que sa structure a été réalisée en vue de transférer la pression du milieu vers la partie de transduction, tout en maintenant celle-ci la plus éloignée possible de la source de chaleur. Le circuit hydraulique, spécialement réalisé à cet effet, se compose d’un capillaire d’un diamètre intérieur de 0,1mm, aux extrémités duquel sont soudées la membrane de contact et la membrane extensométrique. A l’intérieur du capteur, un liquide de remplissage à faible coefficient de compressibilité assure le transfert de la contrainte ; il peut s’agir de mercure ou d’huile certifiée FDA pour les applications alimentaires. Dans les deux solutions, la quantité de liquide dépend de l’architecture du capteur ; en particulier, la tige rigide en contient 30mm3, tandis que les versions flex ont un volume de 40mm3. Le dimensionnement de tous les composants doit tenir compte des contraintes subies par le système (des pressions jusqu’à 2000 bars et des températures de fonctionnement maximales de 400°C). Le type de contrainte à laquelle la sonde de Melt peut être soumise doit rentrer dans ce qu’on appelle couramment le « régime statique » ; les applications « dynamiques » compromettent les caractéristiques de fiabilité du produit. En plus de sa garantie de longévité, le capteur est réalisé afin de permettre des lectures fiables, dans les limites des spécifications de précision indiquées dans la fiche technique, pour toute condition d’utilisation prise en compte dans le manuel utilisateur. Les géométries des membranes sont étudiées en fonction des volumes et des pressions de mesure; en d’autres termes, la pression exercée par le milieu sur la membrane de contact doit correspondre à une déformation bien définie de la membrane de mesure. En effet, c’est sur cette dernière qu’est collé l’élément de mesure, dit extensomètre, dont la fonction est de traduire la grandeur physique de pression en un signal électrique. 12.2 L’extensomètre Capteurs de pression de Melt avec extensomètre collé De très loin le système le plus utilisé pour mesurer les déformations des matériaux, l’extensomètre à résistance est employé en milieu industriel pour mesurer l’allongement des métaux, notamment l’acier et l’aluminium. Grâce à sa polyvalence d’application, à sa fiabilité et à sa haute précision de transduction de la grandeur physique mesurée, cette technologie est l’une des plus utilisées dans la fabrication des capteurs de précision. Grâce à la grande et longue expérience acquise dans le domaine de la production de capteurs, Gefran propose une vaste gamme de produits qui font appel à la technologie extensométrique, dont les transducteurs de pression industrielle et de Melt. Le travail de développement et d’optimisation de l’application de cette technologie permet à Gefran de réaliser des capteurs dont les performances font référence dans ce domaine. Définition d’extensomètre L’extensomètre (strain gauge) est un dispositif capable de traduire une grandeur physique en une grandeur électrique. L’extensomètre est un transducteur primaire, dans la mesure où la grandeur physique d’entrée est directement transformée en une grandeur de sortie. La catégorie des transducteurs secondaires comprend les capteurs de force, d’accélération et de pression, basés sur la technologie extensométrique, dans lesquels la grandeur de sortie est indirectement obtenue à partir de la grandeur d’entrée. Dans le deuxième système, la grandeur d’entrée est convertie en une grandeur intermédiaire, laquelle est transformée à son tour dans la grandeur de sortie. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 43 Réalisation En règle générale, un extensomètre se compose d’un mince fil métallique, replié et noyé dans un matériau isolant flexible, selon une géométrie particulière. Le fil métallique (élément de mesure) est en fait constitué d’une feuille ultra-mince d’alliage métallique, réalisée par gravure chimique. Ce procédé particulier de gravure permet d’obtenir des grilles métalliques aux géométries spécifiques, grâce auxquelles le matériau dont elles se composent peut exprimer au maximum sa capacité à modifier ses propres caractéristiques en fonction de sa forme. Les alliages utilisés pour réaliser la feuille métallique sont principalement les suivantes: Nickel-Chrome, Platine-Tungstène, Karma. L’étape suivante, nécessaire à la réalisation d’un extensomètre complet, est l’encollage de la feuille métallique sur un support isolant ; pour certaines solutions, une couche isolante supplémentaire peut être posée sur l’élément sensible. Ces couches, réalisées dans des matériaux à base polymérique, ont pour fonction d’isoler électriquement l’élément sensible et de le rendre mécaniquement compatible avec le corps sur lequel il sera ensuite placé. Etat résistif extensomètre Support isolant Transducteur de pression avec extensomètre collé En prenant l’exemple de la mesure du “strain” dans les transducteurs de pression, l’on analyse ici le comportement typique d’un extensomètre collé (fig. 3), relié dans les configurations en pont de Wheatstone, de repos et de travail. Fig. 3 En condition de repos, lorsque la membrane n’est soumise à aucune contrainte (fig. 4), l’extensomètre se trouve dans un parfait état d’équilibrage résistif du pont. Dans cette situation, la résultante résistive obtenue est considérée comme nulle et elle découle uniquement de la valeur ohmique naturelle différente des grilles qui composent le pont. Dans la condition de travail (fig. 5), l’extensomètre et, plus particulièrement, les grilles centrales [R1, R3 (fig. 2)], sont soumis à des contraintes de traction, tandis que les deux grilles externes [R2, R4 (fig. 2)] travaillent par compression. En raison de la contrainte, les valeurs de résistance varient, d’où le déséquilibrage des branches du pont. L’on comprend alors facilement que, en appliquant une tension (V+,V- ) au pont (fig. 2), le signal de tension capté à la sortie des points (S+, S-) variera proportionnellement au déséquilibrage résistif du pont. travail repos T = Traction C = Compression Pression appliquée 44 Fig. 2 Fig. 4 Fig. 5 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 13. ANNEXE B : PROTECTION IP Les indices de protection IP représentent le degré de protection d’un dispositif par rapport à des agents externes. Ils se composent de deux chiffres après le préfixe IP. Le premier chiffre représente l’indice de protection contre des objets solides et des poussières ; le second chiffre représente l’indice de protection contre les liquides. Dans certains pays, l’on utilise trois chiffres. Dans ce cas, le troisième chiffre représente l’indice de protection mécanique. Exemple : un indice de protection IP45 représente un degré de protection 4 contre les objets solides et un degré de protection 5 contre les liquides. Attention : ces indices sont valables dans des conditions ambiantes standard. Les transducteurs et les émetteurs de Melt Gefran sont réalisés avec un degré de protection IP65 Protection contre les objets solides 1 chiffre Description Définition 0 Aucune protection Aucune protection spéciale 1 Protection contre des objets solides de plus de 50 mm Une partie du corps d’une surface étendue, telle une main (la protection ne comprend pas l’accès intentionnel). Objets solides d’un diamètre supérieur à 50 mm. 2 Protection contre des objets solides de plus de 12mm Doigts ou objets semblables, d’une longueur inférieure à 80 mm. Objets solides d’un diamètre supérieur à 12 mm. 3 Protection contre des objets solides de plus de 2,5mm Outils, fils et objets semblables, d’un diamètre ou d’une épaisseur supérieurs à 2,5 mm. Objets solides d’un diamètre supérieur à 2,5mm. 4 Protection contre des objets solides de plus de 1,0mm Fils ou bandes d’une épaisseur supérieure à 1,0 mm. Objets solides d’un diamètre supérieur à 1,0 mm. 5 Protection contre les poussières L’infiltration des poussières n’est pas complètement évitée, mais la quantité qui pénètre n’est pas suffisante pour empêcher le fonctionnement correct de l’équipement. 6 Forte protection contre les poussières Aucune infiltration de poussières. Protection contre les liquides 1 chiffre Description Définition 0 Aucune protection Aucune protection spéciale 1 Protection contre les gouttes d’eau. Un ruissellement vertical d’eau ne doit pas produire d’effets négatifs. 2 Protection contre les gouttes d’eau déviées jusqu’à 15°. Un ruissellement vertical d’eau ne doit pas produire d’effets négatifs, lorsque l’équipement pivote verticalement jusqu’à 15°. 3 Protection contre les vapeurs d’eau. Les projections de vapeur qui tombent avec un angle jusqu’à 60° par rapport à la verticale ne doivent pas produire d’effets négatifs. 4 Protection contre les projections d’eau. L'eau projetée vers l’enveloppe, de n’importe quelle direction, ne doit pas produire d’effets négatifs. 5 Protection contre les jets d’eau. Un jet d’eau émis par une pompe dans n’importe quelle direction, ne doit pas produire d’effets négatifs. 6 Protection contre les vagues. L’eau provenant de vagues marines ou d’un violent jet d’eau émis dans n’importe quelle direction, ne doit pas produire d’effets négatifs. 7 Protection contre l’immersion. L'entrée d’eau dans une quantité capable d’endommager l’équipement ne doit être possible lorsque ledit équipement est plongé dans l’eau pendant une durée préétablie, dans des conditions définies de pression. 8 Protection contre l’immersion continue. L’équipement peut être plongé pendant longtemps dans l’eau, dans les conditions spécifiées par le fabricant. 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 45 14. ANNEXE C : GUIDE POUR LE CHOIX DE LA MEMBRANE EN CONTACT AVEC LE POLYMERE EXTRUDE DOMAINE D’UTILISATION MATERIAU USINE TEMPERATURE/ PRESSION DE PROCESSUS REMARQUES VERSION SPECIALE Panneaux thermo-isolants / Plexiglas ; matières plastiques pour injection PMMA (haute viscosité), Plexiglas 190-230°C Membrane standard 000 Tuyaux hydrauliques (évacuations, égouts, etc.) PVC-U, UPVC, RPVC (haute viscosité) 180-200°C Membrane standard 026-109 Tuyaux hydrauliques de chauffage, conduits haute pression, conduits pour l’industrie chimique PP (polypropylène) 200-230°C Membrane standard 000 Papiers peints et tapis (moquettes) PP (polypropylène) 200-230°C Membrane standard 000 Sacs en plastique, films et rubans de revêtement, laminés économiques PE-LD (low density) (ou LO-PE) 170-190°C Membrane standard 000 Sachets pour chips et "fraîcheur" (séries W/K/I) PP (polypropylène) 200-230°C Utiliser la série W 000 Bouteilles en plastique et autres applications alimentaires (séries W/K/I) PET Utiliser la série W 000 Films et rubans en Nylon pour emballage ; revêtements assurant robustesse mécanique et résistance aux températures élevées (profilés, angles, etc.) PA6 (Nylon 6) 210-260°C / P < 500bar Membrane spéciale, très résistante au contact de matériaux adhésifs 123 Films, monofilaments et profilés divers PA66 (Nylon 66, Polyamide 66) / PVDF 210-290°C / P > 500bar Membrane spéciale, très résistante au contact de matériaux adhésifs 110 Films pour aliments (roast in a bag) (séries W/K/I) PA66 (Nylon 66, Polyamide 66) 265-290°C Utiliser la série W 123 Packaging pour aliments DOMOPACK ou “papier à fromage” (séries W/K/I) PE-HD-High Density (ou HD-PE) 180-210°C Utiliser la série W, avec membrane standard 000 Utilisations dans le secteur du bâtiment mélanges pour pneumatiques Matières plastiques très abrasifs ; extrusion à grande vitesse de coulissement ; fibres de verre, céramiques, résines minérales, caoutchoucs jusqu’à 400°C 200°C Membrane spéciale, caractérisée par une grande robustesse et résistance aux abrasions; dégradation de la dérive de la tige, précision et sensibilité Gaines et tresses isolantes pour câbles électriques PVC/matières plastiques corrosives 205-240°C 100-250bar Membrane spéciale, résistante aux matériaux adhésifs 109 Revêtements de finition (motor-homes, meubles, appareils électroménagers, congélateurs, formica, etc.) ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) Membrane spéciale, résistante aux matériaux adhésifs 109 Conditionnement ; bâtiment Téflon, PC PolycarbonateMakrolon, colorants ; résines additives Membrane spéciale, résistante aux matériaux adhésifs B31 Utilisations pharmaceutiques (séries W/K/I) Téflon, PC PolycarbonateMakrolon, colorants ; résines additives Série K avec B31 spécial ou série W avec revêtement standard en GTP+ B31 Applications abrasives avec des températures moyennes Processus comportant des matériaux vitreux ou des résines abrasives Membrane spéciale résistante aux abrasions; dégradation de la dérive de la tige, précision et sensibilité B31 Applications abrasives Processus comportant des matériaux vitreux ou des résines abrasives Membrane spéciale résistante aux abrasions; dégradation de la dérive de la tige, précision et sensibilité B31 Recyclage des matières plastiques Matériaux chargés + impuretés solides Membrane spéciale résistante aux abrasions; dégradation de la dérive de la tige, précision et sensibilité B31 Séries W/K/I avec revêtement homologué FDA B39 Transformation des matières plastiques Approbation FDA 46 261 B31 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 15. APPENDICE D: CLASSE DE PRECISION 15.1 Courbe de calibrage Pression Gemessener mesuréeDruck Courbe de Anstieg montée skurve Abst iegs kur Courbe deve descente Wi ede rho lpräz Répétitivité ision Hystéresis Hysteres e Non-linéarité Nichtline arität 50 % B ezu g sdrde u ck Pression référence FSO 15.2 Répétitivité Par Répétitivité, l’on entend la capacité à reproduire les lectures lorsque la même pression est appliquée de manière consécutive, dans les mêmes directions et conditions. L’erreur maximale de Répétitivité de chaque capteur Gefran est de 0,1% FS Pression mesurée Anstieg Courbe de montée skurve Gemessener Druck Abst iegs kur ve Courbe de descente Wi ede rho lpräz ision Répétitivité Hystéresis Hysteres e Non-linéarité Nichtline arität 50 % FSO 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA B ezu g sdr u ck Pression de référence 47 15.3 Hystérésis Il s’agit de la différence maximale de lecture, pour chaque mesure à l’intérieur d’une plage spécifique, lorsque la valeur est atteinte, d’abord en direction ascendante, puis descendante. L’hystérésis maximale de chaque capteur Gefran est de 0,1% FS. Pression Gemessener mesuréeDruck Courbe de Anstieg montée skurve Abst iegs kur Courbe deve descente Wi ede rho lpräz ision Répétitivité Hysteres Hystéresis e Non-linéarité Nichtline arität 50 % B ezu g sdrde u ck Pression référence FSO 15.4 Linéarité Il s’agit de l’écart maximum de lecture de la courbe de calibrage, pour chaque valeur distincte de calibrage, obtenue à travers la comparaison avec la courbe de lecture idéale. Gefran utilise la méthode “BSFL” (Best Straight Fit Line). Pression Gemessener mesuréeDruck Courbe de Anstieg montée skurve Abst iegs kur Courbe deve descente Wi ede rho lpräz ision Répétitivité Hysteres Hystéresis e Nichtline Non-linéarité arität 50 % 48 FSO B ezu g sdrde u ck Pression référence 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Erreur de linéarité dépendante (End point) L’erreur de linéarité dépendante est l’écart entre la caractéristique réelle du transducteur et la droite qui passe par les deux extrémités ; elle est exprimée en % par rapport au FS. Erreur de linéarité indépendante (BFSL) L’erreur de linéarité indépendante est l’écart entre la caractéristique réelle du transducteur et la droite des moindres carrés. En d’autres termes, l’on construit une droite qui assure une meilleure approximation de la courbe réelle. Kalibratio Courbe de calibrage Ge m es s en e Pression mesurée r D ru c k nskurve BFS BFS L Abhängige Linéarité dépendante Linearität 50 % FSO 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Bezugsdru Pression de référence ck 49 16. ANNEXE E : ZONES DANGEREUSES 16.1 Applications dans les zones dangereuses Par « zones dangereuses » (Hazardous Areas), l’on entend tous les espaces où il existe des gaz, des vapeurs, des brouillards ou des poussières, dont les caractéristiques potentielles d’explosivité sont telles que la zone est définie à risque d’explosion. Il existe une classification de ces zones, à partir de laquelle on établit le critère de choix des dispositifs compatibles avec ces conditions. Gefran propose une vaste gamme de capteurs de pression industrielle et de Melt, expressément réalisés pour les utilisations dans des zones à risque d’explosion. Face aux diverses options disponibles pour aborder les problèmes des zones dangereuses, Gefran a opté pour les deux solutions qui garantissent les meilleures performances, à savoir les systèmes « Antidéflagrant » et à « Sécurité intrinsèque ». La catégorie « Anti-déflagration » réunit HART Melt sensors in the HMF series, munis de certification American Factory Mutual. En revanche, toutes les séries de capteurs de pression Gefran identifiées par la lettre (X), conformes à la directive Atex, appartiennent à la catégorie « Sécurité intrinsèque ». Installation de raffinage des matières plastiques 16.2 Directive européenne ATEX La Directive européenne ATEX 2014/34/EU (ATmosphere EXplosive) règlemente les appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisés dans des endroits potentiellement explosifs, y compris les dispositifs installés en dehors de l’atmosphère explosive, mais qui assurent des fonctions de protection contre les risques d’explosion. A l’intérieur des zones dites « dangereuses » (Hazardous Areas), seuls peuvent être utilisés des dispositifs électriques/électroniques répondant à un critère bien précis de sécurité : ces dispositifs ne doivent absolument pas amorcer une explosion. Il existe différentes manières de satisfaire à cette exigence. En détail : PREVENTION, définie par les lettres (i) pour sécurité intrinsèque et (e) pour sécurité augmentée ; SEGREGATION, définie par les lettres (p) pour pressurisation, (o) pour immersion et (m) pour encapsulation; CONFINEMENT, défini par la lettre (d) pour antidéflagrant. Les deux systèmes les plus utilisés sont le: Confinement « d » (dispositifs antidéflagrants ou « explosion-proof ») et la Prévention « i » (dispositifs à sécurité intrinsèque ou « intrinsically safe »). 50 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Dispositifs antidéflagrants Ex d Les appareils/systèmes antidéflagrants sont tout simplement des dispositifs logés dans un robuste boîtier métallique, ayant une résistance mécanique suffisante pour contenir une éventuelle explosion intérieure, sans propagation des flammes à l’extérieur. Dispositifs à sécurité intrinsèque EX ia Les dispositifs à sécurité intrinsèque peuvent fonctionner dans des atmosphères potentiellement explosives, en exploitant le principe de la limitation préventive d’énergie. Cette caractéristique garantit que le composant n’est pas en mesure (même pas en cas de panne) de fournir une énergie suffisante pour faire exploser l’atmosphère dans laquelle il se trouve. Les barrières Zener Il y a lieu de préciser que, afin de garantir la sécurité absolue de l’installation, il est toujours nécessaire d’installer en amont du capteur des « barrières de sécurité », chargées de séparer la zone à risque de l’extérieur. Ainsi, le dispositif « à sécurité intrinsèque » ne sera pas affecté par d’éventuelles perturbations ou phénomènes à haute énergie, susceptibles de provoquer une explosion. Classification des zones à risque IEC/CENELEC/EUROPE Il existe une classification des zones potentiellement explosives, à partir de laquelle on établit le critère de choix des dispositifs compatibles avec ces conditions. Etat du matériau inflammable Présence continue > 1000 h/an Présence discontinue > 10 < 1000 h/an Présence anormale < 10 h/an GAZ (G) ZONE 0 ZONE 1 ZONE 2 POUSSIERES (D) ZONE 20 ZONE 21 ZONE 22 Groupe d’appartenance Gaz IEC/CENELEC/EUROPE Une autre répartition par degré de dangerosité des gaz potentiellement explosifs s’effectue en fonction de la quantité d’énergie nécessaire pour les amorcer. GAZ explosifs les plus courants Catégorie CENELEC Energie minimum d'amorçage (microJoules) ACETYLENE IIC 20 HYDROGENE IIC 20 ETHYLENE IIB 60 PROPANE IIA 180 Classe de température Chaque gaz est associé à une classe de température en fonction de sa propre température d’inflammation. Il n’y a aucune corrélation entre l’énergie d’amorçage et la température d’amorçage. TABLEAU DES CLASSES DE TEMPERATURE DE SURFACE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE D’INFLAMMATION DU GAZ T1 450°C T2 300°C T3 200°C T4 135°C T5 100°C T6 85°C 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 51 Température ambiante Lors de la définition de la classe de température dans laquelle le dispositif peut fonctionner, il est nécessaire de prendre en compte la température ambiante et la température maximale produite par le dispositif lui-même. En particulier, la classe de température est le résultat de la somme de la température ambiante dans laquelle fonctionne le dispositif et de la température produite par celui-ci. A cette valeur doit être ensuite ajoutée une marge de tolérance de 5°C ou 10°C, comme prescrit par la norme (Tamb. + TGer.) + 5°C = T(classe) T3/T4/T5 (Tamb. + TGer.) + 10°C = T(classe) T1/T2 Interprétation des données nominales du capteur ATEX Groupe II (surface), catégorie 1 (zone 0), présence de gaz, vapeurs ou brouillards Marquage CE Numéro Organisme Notifié pour la Surveillance ATEX (CESI) Mode de protection à sécurité intrinsèque Classe de température Groupe d’Appartenance Gaz 16.3 North America Factory Mutual Equivalent américain d’Atex, Factory Mutual règlemente l’utilisation des dispositifs dans des atmosphères à risque d’explosion. Différentes solutions de protection contre l’explosion sont prévues, dont les plus utilisées sont, comme en Europe, les « Intrinsically Safe » e « Explosion-proof ». Comme pour IEC/CENELEC/EUROPE, il existe un équivalent américain appelé NEC (National Electric Code), dont la fonction est de classifier les zones, les groupes d’appartenance gaz/poussières et les classes de température dans lesquels les dispositifs sont appelés à fonctionner. Classification des zones à risque NEC (National Electric Code) Etat du matériau inflammable Présence continue > 1000 h/an Présence discontinue > 10 < 1000 h/an Présence anormale < 10 h/an NEC 505 GAS ZONE 0 ZONE 1 ZONE 2 NEC 505 GAS et POUSSIERES DIVISION 1 DIVISION 1 ZONE 22 Groupe d’appartenance Gaz NEC (National Electric Code) 52 GAZ explosifs les plus courants North America NEC Article 500 CLASS I Energie minimum d'amorçage (microJoules) ACETYLENE A 20 HYDROGENE B 20 ETHYLENE C 60 PROPANE D 180 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA Interprétation des données nominales du capteur FACTORY MUTUAL Antidéflagrant Protection contre l’explosion de poussières Groupe Gaz Présence de gaz, vapeurs ou brouillards Groupe poussières Présence de poussières Acétylène Hydrogène Poussières métalliques Ethylène Poussières de charbon Propane Poussières de granulés 17. ANNEXE F : SONDES DE MELT AVEC SORTIE CANopen A côté des versions avec sortie analogique, non amplifiée avec signal 2,5 ou 3,33 mV/V et amplifiée 4-20mA, 0-10V, l’on trouve désormais les séries MD et WD, qui communiquent par voie numérique à travers le protocole DP404 CAN OPEN. Parmi leurs caractéristiques techniques principales, on retiendra la possibilité de sélectionner l’unité d’ingénierie de pression Bar, Kg/cm2, Psi ou Kpa; la détermination de la valeur Autozero pour compenser l’influence de la température du fluide de processus; la production d’une valeur égale à 80% du fond d’échelle pour le calibrage du transducteur; une fonction compensation automatique de la dérive Zero et Span, afin de corriger l’éventuelle erreur engendrée par la variation de la température dans l’atmosphère où le dispositif est appelé à fonctionner. Le logiciel du transducteur permet en outre de programmer deux valeurs d’alarme, d’où une grande fonctionnalité de gestion du processus d’extrusion. En effet, en définissant les plages compatibles de valeurs de pression de Melt, l’on obtient l’extrusion d’un produit de qualité élevée et constante. Au choix, en utilisant toujours les deux réglages d’alarme, l’on peut opérer en mode « seuil », permettant ainsi d’effectuer la transmission du signal uniquement à l’intérieur de certaines plages de pression prédéfinies. La sonde de Melt avec sortie numérique bénéficie désormais d’une autre fonction intéressante : l’enregistrement du pic de pression maximum atteint par l’installation, ce qui permet de vérifier, en cas de panne ou de dysfonctionnement de l’installation elle-même, quelles ont été les conditions effectives du processus. En ce qui concerne le monitorage du fonctionnement correct du transducteur, la fonction «heart-beat » effectue en continu un autodiagnostic de l’état du dispositif, pour vérifier que le bus de champ fonctionne dans une condition de diagnostic du type prédictif. Pour compléter la description des possibilités offertes, tant la fréquence de transmission des données, qui peut varier entre 10Kbauds et 1Mbauds, que le « node-ID » (nœud d’identification), peuvent être sélectionnés par voie logicielle ou matérielle, à l’aide de commutateurs à positions multiples. La résolution du signal à 16 bits permet d’obtenir une lecture de la pression par paliers de 0,01 bar. Bien entendu, toutes les fonctions du modèle avec sortie numérique vont s’ajouter aux caractéristiques standard des transducteurs de Melt GEFRAN, à savoir les différentes possibilités de raccordement au processus, les modèles à tige rigide ou flexible, la lecture simultanée de pression et température (35 à 2000 bars et jusqu’à 400°C). La série numérique comprend elle aussi un modèle pour les applications exemptes de mercure (versions WD, KD, IJ-D). 85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA 53