BA 021F/14/fr/05.98 015399-0000 Détecteur de niveau nivotester FTC 420/421 Instructions de montage et de mise en service Nivotester FTC 420/421 Sommaire Introduction 3 Ensemble de mesure Principe de fonctionnement Documentation complémentaire Caractéristiques techniques 3 4 4 5 Installation 6 Sécurité Montage Raccordement électrique Changement de tension 6 7 8 11 Etalonnage 12 Etalonnage du Nivotester FTC 420 avec sonde découverte Etalonnage avec sonde recouverte Etalonnage avec variation de niveau Etalonnage du Nivotester FTC 421 13 15 15 16 Recherche de défauts 18 2 Introduction 1. Introduction Les détecteurs de niveau FTC 4xx sont utilisés avec les sondes capacitives pour la signalisation du niveau de liquides et de solides. Cette notice décrit deux types d’appareils : • Nivotester FTC 420 : version de base • Nivotester FTC 421 : avec temporisation réglable Les détecteurs de niveau capacitifs Nivotester FTC 420 et 421 peuvent être utilisés dans de nombreux domaines d’application par ex. pour la surveillance du niveau, la protection anti- débordement et la protection de marche à vide de pompe. Max Min Fig. 1 Exemple de systèmes de détection utilisant les Nivotester FTC 420 et FTC 421 À Sécurité anti-débordement Á Protection de pompe. Ensemble de mesure L’ensemble de mesure comprend : • le Nivotester FTC 420/421, • la préamplification EC 61 Z et • une sonde adaptée à l’application. Les sondes pouvant être utilisées avec le Nivotester FTC 420 ou 421 sont nombreuses. N’hésitez pas à contacter Endress+Hauser qui vous conseillera. Sondes 3 Nivotester FTC 420/421 Introduction Principe de fonctionnement La sonde et le réservoir constituent un condensateur dont la capacité varie en fonction du niveau du produit. La préamplification qui est normalement montée dans la tête de sonde convertit les variations de capacité en un signal de tension et le transmet au Nivotester pour l’exploitation. Le relais de sortie commute lorsque le niveau préréglé est dépassé ou n’est pas atteint. Le signal qui en résulte peut commuter un dispositif d’alarme, un organe de réglage ou un relais de commande. Grâce à un pont sur le bornier, le relais de sortie peut être utilisé en commutation de sécurité minimum ou maximum. L’état de commutation du relais est signalé par une diode rouge située sur la plaque frontale, l’état de disponibilité est signalé par une diode verte également située sur la plaque frontale. En cas de chute de tension, les deux DEL s’éteignent et le relais de sortie retombe. Pont 12-13: sélection sécurité max. ou min. Bornes 8, 9, 10 : circuit de sonde protégé contre les courts-circuits DEL verte état de fonctionnement DEL rouge : état du relais Fig. 2 Caractéristiques du Nivotester FTC 420/421 Bornes 1, 2, 3 : alimentation séparée galvaniquement du circuit de sonde Bornes 4, 5, 6 : Relais sortie Documentation complémentaire Avant de réaliser l’installation du Nivotester FTC, vérifiez si vous disposez également de la documentation suivante : Conseils d’utilisation de la sonde Conseils d’installation de la préamplification EC 61 Z 4 Introduction Caractéristiques techniques Boîtier Minipac : en matière synthétique grise, plaque frontale bleue.. • Protection : IP 40 • Dimensions (PxLxH) : 113 mm x 50 mm x 75 mm • Poids : env. 0,3 kg • Rail profilé : selon EN 50022-35 x 15 ou EN 50022-35x7,5 Mécanique Températures ambiantes admissibles : Température ambiante • Montage individuel –20 °C…+60 °C, …+50 °C en boit. protection • Montage accolé –20 °C…+50 °C, …+40 °C en boit. protection • Stockage –25 °C…+80 °C Borniers : amovibles, noirs, 1x6 broches, 1x7 broches • Protection: IP 20 • Section de raccordement : 1x0,5 mm2 à 1x2,5 mm2 (fin) ou 2x0,5 mm2 à 2x1,5 mm2 • Sans bornes : fiche plate 0,8x6,3 selon DIN 46244, Tension d’alimentation (selon commande) • 200 V ... 240 V, 50/60 Hz +15% -10% env. 4 VA 100 V ... 127 V, 50/60 Hz +15% -10% env. 4 VA 42 V .... 48 V, 50/60 Hz ± 15% env. 4 VA 24 V, 50/60 Hz ±15% env. 4 VA 20 V .... 30 V, tension continue, env. 3 W Séparation galvanique : • transformateur entre circuit d’alimentation et d’exploitation : • relais entre circuit d’exploitation et sortie Capacité des sondes voir tableau 3 Raccordem ent Signal de sortie : contact inverseur sans potentiel, sécurité min. ou max. réglable • Pouvoir de coupure max. : 250 V ~, 6 A, 1500 VA, cos ϕ = 1, 750 VA, cos ϕ ≥ 0,7 250 V =, 6 A, max. 200 W • Contrôle de fonctionnement : DEL verte allumée • Indication de fonctionnement : DEL rouge allumée lorsque relais retombé • Temps de réponse du relais : 0,2 s pour FTC 420, réglable entre • 0,5 et 20 s pour FTC 421 • Durée d’auto-maintien en cas de coupure de courant : env. 0,3 s Sortie relais Compatibilité électromagnérique (CEM): • Résistivité selon EN 50082-1. • Emissivité selon EN 50081-1. CEM Sous réserve de toute modification. 5 Nivotester FTC 420/421 Installation 2. Installation Ce chapitre traite du montage mécanique et des raccordements électriques du Nivotester. La figure 3 illustre une vue de face avant et une vue arrière de l’appareil. Pour • le montage de la préamplification et le montage de la sonde voir les documents spécifiques. Rail profilé EN 50 022-35x15 ou EN 50 022 35x7,5 Vérrou encliquetable Bornier amovible Points de dégagement de la plaque frontale Points de dégagement du bornier Bornier amovible Fig. 3 Eléments de raccordement du Nivotester. Oeillet de démontage Sécurité Le détecteur capacitif Nivotester FTC n’est pas prévu pour une utilisation avec une sonde en zone explosible. • Le Nivotester ne doit être monté que par un personnel qualifié. Avant de faire les raccordements électriques, vérifier que les liaisons ne sont pas sous tension. 6 Installation Montage Le mode de protection selon DIN 40050 est IP 40 pour le boîtier et IP 20 pour les borniers. Il faudrait que les appareils soient si possible montés dans une armoire électrique ou à l’abri du rayonnement solaire. Le Nivotester FTC est un transmetteur en version boîtier Minipac avec fixation encliquetable qui est adapté au montage en armoire électrique sur un rail normalisé symétrique (rail profilé) selon EN 50022-35 x 15 ou EN 50022-35 x 7,5- voir fig. 3. Les étapes de montage sont les suivantes : Etape Procédure 1 Positionner le boîtier sur le rail profilé 2 Pousser vers le bas et vers l’arrière, jsuqu’à ce que le verrou encliqutable soit actionné. Rail profilé Procédure : Montage avec verrou encliquetable Choisir un endroit où la température ambiante est comprise entre -20°C et +60°C. Montage individuel La fig. 4 indique les dimensions pour l’installation dans une armoire électrique. Montage en armoire électrique • L’intervalle vertical doit être de 25 mm au moins. • Les appareils peuvent être montés accolés si la temp. ambiante max. est < à +50°C pendant le fonctionnement. • Dans le cas d’une température ambiante de +60°C, il faut que l’intervalle horizontal entre les appareils soit de 10 mm. • La température ambiante minimale admissible est de -20°C. 25 Rail profilé selon EN 50022-35x7,5 Fig. 4 Intervalle pour montage en série et en armoire électrique 7 Nivotester FTC 420/421 Boîtier de protection Installation Pour le montage dans un endroit poussiéreux ou humide, nous livrons en accessoires un boîtier de protection IP 55 dans lequel on peut loger deux Nivotester FTC 420. Voir fig. 5. • Il faut que le boîtier de protection soit monté dans un endroit ombragé, car la température interne de l’appareil ne doit pas dépasser +50°C, et dans le cas de deux appareils, la température interne ne doit pas dépasser 40°C max. • Pour conserver la protection IP 55, visser correctement le couvercle et les presse-étoupe. ABS 5 x PE 16 Acier inoxydable PMMA résistant aux chocs et transparent Fig. 5 Dimensions du boîtier de protection Raccordements électriques Faire les raccordements suivants : • vers la préamplification • vers le relais de sortie • vers la tension d’alimentation La commutation de sécurité et la compensation du colmatage sont sélectionnées au moyen de deux ponts aux bornes du Nivotester FTC et de la préamplification. Tension d’alimentation L’appareil est livré dans la tension spécifiée à la commande. • Veiller aux indications de tension sur la plaque frontale ou sur l’étiquette. • Mesurer la tension de secteur sur le lieu de montage. • Si la tension mesurée ne se situe pas dans les tolérances de tension,il ne faut pas raccorder l’appareil. 8 Installation Commutation de sécurité : sans pont :12-13 sécurité min avec pont : 12-13 sécurité max. Signal 3…12 V NIVOTESTER FTC 420/421 Pont 1-2 uniquement en cas de dépôt conducteur sur la sonde Raccordement à la masse dans la tête de sonde Boîtier de la Relais inverseur tête de sonde DC ou AC Tension d’alimentation Sonde Préamplification EC 61 Z couleur : orange Fig. 6 Raccordement du Nivotester FTC 420/421 à la préamplification Pour le raccordement du Nivotester à la préamplification EC 61 Z (couleur orange), on peut utiliser un câble d’installation blindé. Préamplification • Résistance max. 25 Ω par conducteur. • La fig. 6 montre le raccordement sonde-Nivotester FTC • La sonde est mise à la masse sur la borne n° 6 de la préamplification. . • Ne mettre le blindage à la terre que d’un côté.. Les contacts du relais libres de potentiel pour la commande des contacteurs, des électrovannes et des récepteurs se trouvent aux bornes 4, 5 et 6. Relais de sortie • Si l’on raccorde des appareils à inductance élevée, prévoir un dispositif de suppression d’étincelles pour protéger les contacts du relais. Le pouvoir de coupure du relais est : • Dans le cas du courant alternatif de max. 250 V, max. 6 A, max. 1500 VA pour cos ϕ = 1, max. 750 VA, cos ϕ 0,7 • Dans le cas du courant alternatif de max. 250 V, max. 6 A, max. 200 W • Temps de réaction env. 0,2s, pour le Nivotester FTC 421 0,5...20s. Durée d’auto-maintien dans le cas d’une coupure de courant env. 0,3 s. 9 Nivotester FTC 420/421 Choix de la sécurité de fonctionnement positive Installation Le choix de la sécurité de fonctionnement positive de niveau minimum ou maximum est réalisé par un pont entre les bornes 12 et 13 du Nivotester. Le tableau 1 et les fig. 7 et 8 décrivent la fonction. Nivotester Pont 12-13 sécurité max. Pas de pont 12-13 sécurité min. FTC 420 Le relais retombe lorsque le niveau dépasse le point de commutation ; la DEL rouge s’allume Le relais retombe lorsque le niveau descend en-dessous du point de commutation ; la DEL rouge s’allume FTC 421 Le relais retombe après la durée de la temporisation choisie, lorsque le niveau dépasse le point de commutation ; la DEl rouge s’allume Le relais retombe après la durée de la temporisation choisie, lorsque le niveau descend endessous du point de commutation ; la DEL rouge s’allume Tab. 1 Sécurité de fonctionnement positive de niveau maximum ou minimum Sécurité minimum Bornes 12 - 13 Niveau Relais DEL 1) Fig. 7 Fonctionnement du mode de sécurité min. Sécurité maximum Bornes 12 - 13 Niveau Relais DEL 1) Fig. 8 Fonctionnement du mode de sécurité max. 1) Fonctionnement du relais en cas de coupure de courant DEL rouge et verte s’éteignent 10 Installation S’il y a risque de colmatage conducteur sur la sonde : Colmatage • Utilisez une sonde partiellement isolée, mais dont l’isolation est presque aussi longue que la sonde. • Avant l’étalonnage, relier à l’aide d’un pont les bornes 1 et 2 de l’électronique EC 61 Z. • Contrôler le point de commutation régulièrement. • Selon le colmatage, contrôler la sonde et la nettoyer le cas échéant. Le tableau 2 décrit le pouvoir de colmatage des différents produits. Produit Conductivité Tendance au colmatage Pont bornes 1-2 Solides sec faible faible non Solides humides moyenne moyenne non Liquides aqueux élevée liquides : faible visqueux ; forte liquides : non visqueux : oui Boue élevée très forte oui Tab.2 Tendance au colmatage Remplacement de l’appareil Il est inutile de défaire le câblage lorsqu’on remplace le Nivotester. Etape Procédure 1 Enlever les borniers : Prendre un tournevis, glisser la lame dans la fente centrale de dégagement. Voir fig. 3 2 Pour retirer le boîtier du rail DIN : Prendre un tournevis, glisser la lame dans l’oeillen faisant levier.et de dégagement, pousser l’oeillet vers le bas 3 Basculer l’appareil vers le haut, décrocher et tirer, monter l’appareil de rechange. 4 Remonter les borniers : 6 broches en bas, 7 broches en haut. 5 Etalonner l’appareil tel que décrit dans le chapitre 3. Procédure : Remplacement du Nivotester 11 Nivotester FTC 420/421 Etalonnage 3. Etalonnage Un étalonnage est nécessaire • Lors de la mise en route de l’appareil. • Après le remplacement d’un appareil. • Après le remplacement de l’électronique (pour obtenir la meilleure précision possible). • Lorsque le réservoir est rempli d’un produit différent de celui utilisé pour l’étalonnage (constante diélectrique très différente et/ou autre valeur de conductivité). Pour étalonner le Nivotester, on a recours à 3 possibilités : • Etalonnage avec sonde découverte, pages 13, 14. • Etalonnage avec sonde recouverte, page 15. • Etalonnage avec changement du niveau, page 15. Le Nivotester FTC 421 s’étalonne de la même manière que le Nivotester FTC 420, voir page 16. On règle ensuite la temporisation de commutation. Eléments de réglage Les éléments de réglage se trouvent derrière la plaque frontale amovible, de ce fait ils sont aisément accessibles tout en étant protégés contre les utilisations intempestives. • Glisser un tournevis dans la fente supérieure droite ou gauche, faire levier jusqu’à ce la plaque frontale s’ouvre. • Rabattre la plaque frontale. • Refermer et encliqueter la plaque frontale après étalonnage. Faire levier avec un tournevis Fig. 9 Dégagement de la plaque frontale 12 Etalonnage Etalonnage du Nivotester FTC 420 avec sonde découverte Pour l’étalonnage décrit ci-dessous, il faut que • le réservoir soit vide ou que • la sonde ne soit pas en contact avec le produit. (au moins à 100 mm de l’extrémité de sonde). DEL verte (prête à fonctionner) Commutateur à crochet pour le choix de la gamme (tableau 3) Potentiomètre (point de commutation) DEL rouge (état du relais) Fig. 10 Eléments de réglage pour le Nivotester FTC 420. La fig. 10 illustre les éléments de réglage Eléments de réglage • Commutateur à crochet pour le choix de la gamme de capacité - voir tableau 3 • Un potentiomètre pour le réglage du point de commutation dans la gamme de capacité • La DEL verte indique l’état de service (allumée quand l’appareil est en service) • La DEL rouge indique l’état du relais (allumée lorsque le relais est retombé) Position du commutateur Gamme Tension d’entrée Capacité I 3…6,6 V 10…100 pF II 6…8,8 V 80…180 pF III 8…12 V 160…350 pF Tab. 3 Réglage de la capcité avec commutateur à crochet 13 Nivotester FTC 420/421 Choix de la gamme Etalonnage Mettre l’appareil sous tension.. Etape Procédure 1 Fermer le commutateur sur le crochet du bas (gamme I) 2 Tourner le potentiomètre de butée en butée et revenir en sens - Si la diode rouge s’allume puis s’éteint, continuer “étalonnage...”, - Sinon, voir point 3. 3 Ouvrir le commutateur à crochet (gamme II). 4 Tourner le potentiomètre de butée en butée et revenir en sens inverse. - Si la diode rouge s’allume puis s’éteint, continuer “étalonnage...”, - Sinon, voir point 5. 5 Fermer le commutateur sur le crochet du haut (gamme III). - Continuer avec “étalonnage”. Procédure : Choix de la gamme Etalonnage en sécurité minimum Procédure : Etalonnage en sécurité minimum Etalonnage en sécurité maximum Procédure : Abgleich Maximum Sicherheit bei freier Sonde Vérification de la fonction 14 En sécurité minimum Etape Procédure 1 Tourner le potentiomètre depuis la butée gauche dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que la diode rouge s’allume. 2 Tourner encore le potentiomètre d’une demigraduation. 3 Vérifier la fonction. En sécurité maximum Etape Procédure 1 Tourner le potentiomètre depuis la butée gauche dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que la diode rouge s’éteigne.. 2 Tourner encore le potentiomètre d’une demi-graduation. 3 Vérifier la fonction. Remplir le réservoir (silo, tank) jusqu’à ce que la sonde soit recouverte de produit. Si le Nivotester ne commute pas, procéder une nouvelle fois à l’étalonnage. Etalonnage Etalonnage du Nivotester FTC 420 avec sonde recouverte Cet étalonnage n’est possible qu’avec sonde entièrement isolée ou avec un produit isolant. Recouvrir la sonde jusqu’au point de commutation souhaité. Rechercher d’abord la gamme de capacité, voir page 14. Recherche de la gamme En sécurité minimum Etalonnage en sécurité min. Etape Procèdure 1 Tourner le potentiomètre depuis la butée gauche dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que la diode rouge s’allume.. 2 Faire revenir le potentiomètre d’une demi-graduation. 3 Vérifier le fonctionnement, voir page 14. En sécurité maximum Etape Procédure 1 Tourner le potentiomètre depuis la butée gauche dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que la diode rouge s’éteigne. 2 Faire revenir le potentiomètre d’une demi-graduation. 3 Vérifier le fonctionnement, voir page 14. Procédure : Etalonnage en sécurité minimum avec sonde recouverte Etalonnage en sécurité max. Procédure : Etalonnage en sécurité maximum avec sonde recouverte Etalonnage du Nivotester FTC 420 avec variation du niveau du réservoir S’il est possible de remplir et de vider le réservoir, on peut faire l’étalonnage suivant : Etape Procédure 1 Rechercher la gamme tel que décrit à la page 14. 2 Déterminer le point de commutation exact dans le cas de la sonde découverte (voir page 14). Noter la position du potentiomètre . 3 Recouvrir la sonde jusqu’à la hauteur souhaitée, déterminer le point de commutation exact (voir page 15). 4 Positionner le potentiomètre en fonction de la valeur moyenne des réglages précédents qui auront été notés. 5 Vérifier le fonctionnement, voir page 14. Procédure : Etalonnage avec variationdu niveau du réservoir 15 Nivotester FTC 420/421 Etalonnage Etalonnage du Nivotester FTC 421 DEL verte (appareil prêt à fonctionner) Commutateur à crochet 1 pour le choix de la gamme Potentiomètre 1 : point de commutation Commutateur à crochet 2 pour le mode de temporisation Fig. 11 Eléments de réglage pour le Nivotester FTC 421. Eléments de réglage Potentiomètre 2 : durée de la temporisation DEL rouge (état du relais) La figure 11 illustre les éléments de réglage : • Commutateur à crochet 1 pour le choix de la gamme de capacité, voir tableau 3, page 13. • Potentiomètre 1 pour le réglage du point de commutation dans la gamme de capacité. • Commutateur à crochet 2 pour le réglage du mode de temporisation. La fonction est décrite dans le tableau 4. • Potentiomètre 2 pour le réglage de la durée de la temporisation. • La DEL verte indique l’état de service (est allumée si appareil en service). • La DEL rouge indique l’état du relais (est allumée si relais retombé). Position du commutateur Tab. 4 Position du commutateur à crochet 2 pour le Nivotester FTC 421 Position Mode de temporisation 1 Temporisation au découvrement de la sonde* 2 Temporisation au recouvrement de la sonde* * En cas de variation du niveau en sens inverse, le relais commute immédiatement. 16 Etalonnage L’étalonnage est décrit aux pages 13-15 : Etalonnage NivotesterFTC421 • Etalonnage avec sonde découverte, page 13. • Etalonnage avec sonde recouverte, page 15. • Etalonnage avec variation du niveau, page 15. Procéder comme suit : Etape Procédure 1 Positionner le potentiomètre 2 sur zéro. 2 Pour le commutateur à crochet 1, procéder de la manière décrite page 14, “recherche de la gamme”. 3 Sans pont entre les bornes 12 et 13, régler le point de commutation de la manière décrite dans “étalonnage en sécurité minimum, page 14 ou 15.. - Régler ensuite la durée de la temporisation. ou avec pont entre les bornes 12 et 13, régler le point de commutation de la manière décrite dans “étalonnage en sécurité maximum”, page 14 ou 15. - Régler ensuite la durée de la temporisation. Puis réglage de la temporisation. Etape Procédure 1 Positionner le potentiomètre 2 sur zéro. 2 Placer le commutateur à crochet 2 sur la position correspondant au mode de temporisation choisi (tableau 4). 3 Régler la durée de la temporisation sur le potentiomètre 2. La temporisation peut être réglée entre 0,5 s et env. 20 s. La graduation sur le potentiomètre n’est pas linéaire, de ce fait, on peut procéder selon la ma nière décrite page 18, pour régler la durée de commutation. Remplir le réservoir (silo, tank) jusqu’à ce que la sonde soit recouverte par le produit. Si le Nivotester ne commute pas à ce moment là, refaire soigneusement l’étalonnage. Procédure : Recherche de la gamme et étalonnage Réglage de la temporisation Procédure : Réglage de la temporisation Contrôle des fonctions 17 Nivotester FTC 420/421 Recherche de défauts 4. Recherche de défauts Fonctionnement normal Le Nivotester FTC 420 ou 421 est en marche : • La diode verte est allumée en permanence.. • La diode rouge s’allume lorsque le relais est retombé (voir fig. 7 et 8 page 10). • Lors d’une coupure de courant, les diodes verte et rouge s’éteignent, et le relais retombe. Le tableau 5 reprend les différentes causes de panne possibles Tab. 5 Recherche de défauts Contrôle du système de mesure Défaut Cause possible DEL verte ne s’allume pas Défaut de l’alimentation Appareil ne commute pas Erreur de câblage de la sonde voir “contrôle du système de mesure” Appareil commute trop tard Autre produit ? Autre électronique ? Réétalonnage Pour FTC 421 - Temporisation ? DEL rouge toujours allumée ou éteinte Colmatage de la sonde Mauvais réglage - nouvel étalonnage a) Contrôle du Nivotester FTC 420/421 tout seul : • Lorsque le FTC 420/421 signale “vide”, le fait de relier les bornes 8 et 10 entraîne une signalisation “plein”. • Lorsque le FTC 420/421 signale “plein” - ce qui n’est possible qu’avec le raccordement d’une sonde avec EC 61 - le fait de relier les bornes 8 et 9 entraîne une signalisation"vide". b) Contrôle du point de mesure complet : • La sonde étant découverte, effleurer la vis de fixation centrale de l’électronique avec un tournevis que vous tiendrez à son manche isolé. Le relais dans le Nivotester doit alors basculer. 18 BA 021F/14/fr/05.98 Imprimé en France ">
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