Endres+Hauser Solitrend MMP40 Mode d'emploi

BA01936M/14/FR/01.18
71436998
2018-11-30
Products
Solutions
Manuel de mise en service
MMP40 SONO HC
Mesure d'humidité
Services
MMP40 SONO HC
1.
Order code: XXXXX-XXXXXX
Ser. no.:
XXXXXXXXXXXX
Ext. ord. cd.: XXX.XXXX.XX
Serial number
2. www.endress.com/deviceviewer
Endress+Hauser
Operations App
3.
A0023555
2
Endress+Hauser
MMP40 SONO HC
Sommaire
1.
Introduction ....................................................................................................................................... 4
1.1.
1.2.
2.
Domaine d'application ............................................................................................................................... 4
Principaux avantages................................................................................................................................. 4
Documentation ................................................................................................................................. 5
2.1.
2.2.
3.
Documentation standard ......................................................................................................................... 5
Documentation complémentaire .......................................................................................................... 5
Consignes de sécurité de base .................................................................................................... 6
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
4.
Exigences imposées au personnel........................................................................................................ 6
Utilisation conforme à l'objet ................................................................................................................. 6
Sécurité du poste de travail ..................................................................................................................... 7
Sécurité de fonctionnement.................................................................................................................... 7
Sécurité du produit...................................................................................................................................... 7
Réception des marchandises et identification du produit ............................................... 8
4.1.
4.2.
4.3.
Réception des marchandises .................................................................................................................. 8
Identification du produit .......................................................................................................................... 8
Adresse du fabricant .................................................................................................................................. 8
5.
Cycle de vie du produit .................................................................................................................. 9
6.
Principe de mesure ...................................................................................................................... 10
7.
Entrée ............................................................................................................................................... 11
8.
Sortie ................................................................................................................................................. 12
9.
Raccordement électrique ........................................................................................................... 13
9.2.
10.
Sortie analogique 0 à 10 V avec résistance shunt ..................................................................... 14
Performances ................................................................................................................................. 15
10.2. CONNECTEUR ............................................................................................................................................ 17
11.
Configuration et connectivité aux capteurs SONO ........................................................... 18
11.1. Schéma de raccordement pour la connexion de capteurs SONO à l'afficheur
SONO-VIEW et à l'automate ................................................................................................................ 19
12.
Montage et construction du capteur SONO VARIO .......................................................... 20
12.1. SONO-VARIO HC ....................................................................................................................................... 20
12.2. SONO-VARIO Xtrem HC ......................................................................................................................... 20
12.3. Dimensions de la bride de montage ................................................................................................. 21
13.
Montage et construction du capteur SONO MIX ............................................................... 22
13.1. Châssis de montage pour SONO-MIX .............................................................................................. 22
14.
Montage et construction du capteur SONO MIX MINI .................................................... 23
15.
Protection du connecteur de capteur MIL contre l'abrasion ........................................ 24
16.
Que faire en cas de flux de matière sous-optimal ? ......................................................... 25
17.
Courbes d'étalonnage Cal1 à Cal15........................................................................................ 26
18.
Fonctions spéciales ...................................................................................................................... 28
18.2. Les sorties analogiques pour la sortie des valeurs mesurées ............................................... 29
18.3. L'interface série du capteur SONO .................................................................................................... 30
19.
Réglage du mode de fonctionnement adapté au capteur .............................................. 32
Endress+Hauser
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MMP40 SONO HC
1. Introduction
Capteurs d'humidité MMP40, TDR pour la mesure de solides en vrac, d'émulsions, de liquides et
de produits avec des densités de matériaux élevées et des valeurs de conductivité jusqu'à
50 mS/cm.
1.1. Domaine d'application
•
•
•
•
•
•
Protection IP68 par rapport au produit, dans la mesure où l'installation est correcte
Gamme de mesure : teneur en eau de 5 % à 100 %.
Gamme de conductivité du matériau : 50 mS/cm max.
Température de process : -20 à 70 °C
Pression de process : -1 à 10 bar, dépend de l'installation
Incertitude de mesure : jusqu'à +-0,1 %
1.2. Principaux avantages
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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Mesure ultramoderne du taux d'humidité de matériaux difficiles à mesurer, à la vitesse de
la lumière et au meilleur emplacement de montage possible, avec les caractéristiques de
performance suivantes :
Mesure d'humidité de matériaux de haute conductivité (HC), tels que les solides en vrac
spéciaux, le béton frais, les émulsions et les liquides.
Technique de mesure d'humidité TDR pour des valeurs de mesure précises avec un champ
de mesure représentatif et un balayage radar "tranche par tranche"
Peut être installé sur le fond de malaxeurs, sur les conteneurs, les trémies, les brides, les
silos, les bandes transporteuses et les convoyeurs à vis.
Aucune unité d'exploitation supplémentaire n'est nécessaire.
Jusqu'à 15 courbes d'étalonnage de matériau différentes sont enregistrées directement
dans le capteur.
Mise en service et maintenance via l'interface série du capteur d'humidité : sur le PC à
l'aide du module SM-USB, ou alternativement à l'aide du module d'affichage et de
commande SONO-VIEW.
Capteur de conception robuste, disponible en inox / carbure cémenté / céramique
2 × sorties analogiques 0(4) à 20 mA pour l'humidité et la conductivité / température
Correction automatique, les capteurs sont réétalonnés automatiquement en cas
d'abrasion.
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MMP40 SONO HC
2. Documentation
Les types de documentation suivants sont disponibles dans la zone de téléchargement du site
Internet Endress+Hauser (www.fr.endress.com/Télécharger) :
Pour un aperçu de la documentation technique relative à l'appareil, se référer à ce qui suit :
• W@M Device Viewer (www.fr.endress.com/deviceviewer) : entrer le numéro de série figurant
sur la plaque signalétique
• Endress+Hauser Operations App: entrer le numéro de série figurant sur la plaque signalétique
ou lire le
code matriciel 2D (QR code) figurant sur la plaque signalétique
2.1. Documentation standard
BA01936M
Manuel de mise en service MMP40-HC
2.2. Documentation complémentaire
SD02334M
Manuel d'application MMP40, MMP41, MMP42, MMP60
SD02332M
SM-USB
Connexion et configuration des capteurs SONO et TRIME sur un PC équipé de Windows
à l'aide du module SM-USB
SD02333M
SONO-VIEW
Afficheur et unité de configuration autonomes pour un contrôle fiable du process avec les
capteurs d'humidité SONO ou TRIME
Endress+Hauser
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MMP40 SONO HC
3. Consignes de sécurité de base
3.1. Exigences imposées au personnel
Le personnel doit satisfaire aux exigences suivantes concernant les tâches qu'il doit réaliser :
•
•
•
•
•
Personnel spécialisé formé. Avoir une qualification pertinente pour son rôle et
sa tâche spécifiques
Est autorisé par le propriétaire / l'opérateur de l'installation
Est familier avec les réglementations nationales
Avant de commencer le travail : lire et comprendre les instructions figurant dans
le manuel et la documentation complémentaire, ainsi que dans les certificats (en
fonction de l'application)
Suivre les instructions et se conformer aux politiques et conditions générales
3.2. Utilisation conforme à l'objet
Application et produit
L'appareil de mesure décrit dans les présentes instructions de mise en service est destiné à la
mesure continue de l'humidité d'une grande variété de matériaux. Avec une fréquence de
fonctionnement
d'env. 1 GHz et une puissance d'impulsion maximum de … mW, l'appareil peut également être
utilisé en dehors de réservoirs métalliques fermés. Si l'appareil est utilisé en dehors de réservoirs
fermés, il doit être monté comme spécifié dans les instructions du chapitre "Montage". Le
fonctionnement des appareils ne présente aucun risque pour la santé.
Conformément aux valeurs limites indiquées dans les "Caractéristiques techniques" et aux
conditions mentionnées dans le manuel et la documentation complémentaire, l'appareil de
mesure ne doit être utilisé que pour les mesures suivantes :
• Grandeurs de process mesurées : humidité, conductivité et température
Pour garantir que l'appareil de mesure reste en bon état de fonctionnement pendant toute la
durée du service :
• N'utiliser l'appareil de mesure que pour les produits face auxquels les matériaux en contact
avec le process sont suffisamment résistants.
• Observer les valeurs limites spécifiées dans les "Caractéristiques techniques".
Utilisation incorrecte
Le fabricant n'est pas responsable des dommages causés par une utilisation inappropriée ou non
conforme à l'objet.
Clarification des cas limites :
• Concernant les fluides et produits utilisés pour le nettoyage : Le fabricant apporte volontiers
son aide
pour clarifier la résistance à la corrosion des matériaux en contact avec le produit, mais
n'accepte aucune garantie ni responsabilité.
Risques résiduels
En raison du transfert de chaleur du process et de la dissipation de puissance de l'électronique, la
température du boîtier de l'électronique et des composants qu'il contient peut augmenter jusqu'à
70 °C (158 °F). Pendant le fonctionnement, le capteur peut atteindre une température proche de
la température du produit.
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Endress+Hauser
MMP40 SONO HC
Risque de brûlure en cas de contact avec les surfaces !
• En présence de températures élevées du produit : assurer une protection contre le contact pour
éviter les brûlures.
3.3. Sécurité du poste de travail
En travaillant sur et avec l'appareil :
• Porter l'équipement de protection individuelle requis conformément aux réglementations
nationales.
3.4. Sécurité de fonctionnement
Risque de blessure !
• N'utiliser l'appareil que s'il est en bon état technique, exempt d'erreurs et de défauts.
• L'opérateur est responsable du fonctionnement sans perturbation de l'appareil.
Modifications apportées à l'appareil
Toute modification non autorisée de l'appareil est interdite et peut entraîner des dangers
imprévisibles :
• Si des modifications s'avèrent néanmoins nécessaires, consulter le fabricant.
Réparations
Pour garantir la sécurité et la fiabilité opérationnelles continues :
• N'effectuer les réparations sur l'appareil que si elles sont expressément autorisées.
• Respecter la réglementation nationale relative à la réparation d'un appareil électrique.
• N'utiliser que des pièces de rechange et accessoires d'origine du fabricant.
Zone explosible
Pour éliminer tout danger pour les personnes ou l'installation lorsque l'appareil est utilisé en zone
explosible (p. ex. protection contre les explosions, sécurité des équipements sous pression) :
• Vérifier sur la plaque signalétique si l'appareil commandé peut être utilisé conformément à sa
destination dans la zone explosible.
• Respecter les indications de la documentation complémentaire séparée, qui fait partie
intégrante de ce manuel.
3.5. Sécurité du produit
Cet appareil de mesure ultramoderne a été conçu selon les règles de l'art pour répondre aux
normes de sécurité opérationnelle, a été testé et a quitté l'usine dans un état dans lequel il peut
être utilisé en toute sécurité. Il répond aux exigences générales de sécurité et aux exigences
légales.
3.5.1. Marquage CE
Le système de mesure répond aux exigences légales des directives CE en vigueur.
Celles-ci sont énumérées dans la déclaration de conformité CE correspondante, conjointement
avec les normes appliquées.
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MMP40 SONO HC
4.
Réception des marchandises et identification du produit
4.1. Réception des marchandises
À réception des marchandises, vérifier les points suivants :
• Les références sur le bon de livraison et l'étiquette du produit sont-elles identiques ?
• Les marchandises sont-elles exemptes de tout dommage ?
• Les données figurant sur la plaque signalétique correspondent-elles aux spécifications de
commande figurant sur le bon de livraison ?
• Si applicable (voir la plaque signalétique) : des Conseils de sécurité (XA) sont-ils fournis avec
l'appareil ?
Si l'on peut répondre par "non" à l'une de ces questions, contacter
Endress+Hauser.
4.2. Identification du produit
L'appareil peut être identifié des manières suivantes :
• Spécifications figurant sur la plaque signalétique
• Référence étendue avec une ventilation des caractéristiques de l'appareil
sur le bordereau de livraison
• Entrer le numéro de série figurant sur la plaque signalétique dans W@M Device Viewer
(www.fr.endress.com/deviceviewer) : toutes les informations concernant l'appareil sont affichées.
• Entrer le numéro de série figurant sur la plaque signalétique dans l'Endress+Hauser Operations
App ou
Lire le code matriciel 2D (QR code) figurant sur la plaque signalétique à l'aide de l'Endress+Hauser
Operations App: toutes les informations concernant l'appareil sont affichées.
4.3. Adresse du fabricant
Endress+Hauser SE+Co. KG
Hauptstraße 1
79689 Maulburg, Allemagne
Adresse de l'usine de production : voir la plaque signalétique.
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5. Cycle de vie du produit
Ingénierie
• Technique de mesure d'humidité TDR précise et éprouvée dans le temps pour la zone non
explosible
• Mesure de l'humidité et de la conductivité de solides en vrac, d'émulsions et de liquides
jusqu'à une plage de conductivité maximale de 50 mS/cm
• Différentes versions de boîtiers de capteur disponibles pour différentes applications
• En outre, la température du matériau peut également être mesurée dans certaines plages et
à certains niveaux de précision.
• Indice de protection IP68 par rapport au produit mesuré en cas d'installation correcte et
étanche du capteur. Le connecteur MIL avec câble a un indice de protection IP67.
• Des versions spéciales sans connecteur MIL, avec entrée de câble IP68 et câble spécial,
sont disponibles sur demande.
Achat
• Capteur d'humidité au meilleur rapport qualité-prix
Installation
• Peut être installé sur les réservoirs, brides, convoyeurs à vis, fonds de malaxeurs, racleurs
et tubes
Mise en service
• Mise en service et maintenance via l'interface série avec le module d'affichage SONO-VIEW ou
alternativement sur PC avec Windows via le module SM-USB
Fonctionnement
•
•
•
•
Autosurveillance continue
Correction automatique, les capteurs sont réétalonnés automatiquement en cas d'abrasion.
Aucune unité d'exploitation supplémentaire n'est nécessaire.
Affichage des valeurs de mesure via le module de commande et d'affichage SONO-VIEW
optionnel
Maintenance
• Aucune maintenance n'est nécessaire
• Experts techniques disponibles sur demande auprès du fabricant
Endress+Hauser
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MMP40 SONO HC
6. Principe de mesure
Time-domain reflectometry, ou TDR, est une méthode de
mesure diélectrique basée sur la technologie radar, où le
temps de parcours des impulsions électromagnétiques est
déterminé pour mesurer le coefficient diélectrique et, par
conséquent, la teneur en eau.
Les capteurs d'humidité SONO sont équipés d'un boîtier
en acier inoxydable avec fenêtre en céramique. Un
transmetteur TDR TRIME est intégré dans le boîtier.
L'impulsion TDR haute fréquence (1 GHz) générée dans le
transmetteur TRIME® se déplace le long des guides
d'ondes, créant un champ électromagnétique autour de
ces guides et donc également dans le matériau autour du
capteur. Grâce à une méthode de mesure brevetée, le
temps de parcours de cette impulsion est mesuré avec
une résolution d'une picoseconde (1×10-12) afin de
déterminer l'humidité et la conductivité.
Contrairement aux méthodes de mesure capacitives ou par micro-ondes, la technologie
TRIME® (Time-Domain-Reflectometry with Intelligent Micromodule Elements) est
capable non seulement
de mesurer le taux d'humidité, mais également de fournir des informations sur la
composition du matériau, comme par exemple la concentration en minéraux. Ceci
augmente le niveau de certitude et de fiabilité dans la production de béton frais et d'autres
produits, étant donné qu'il est possible de vérifier si la concentration en minéraux d'une
recette a été respectée correctement.
La méthode TRIME-TDR fonctionne dans la gamme de fréquences idéale entre 600
MHz et 1,2 GHz. Selon l'appareil, les méthodes de mesure capacitives (également connues
sous le nom de technologie du domaine fréquentiel) fonctionnent dans une gamme de
fréquences comprise entre 5 MHz et 40 MHz, ce qui les rend sujettes aux interférences de
facteurs tels que la température et la forte teneur en minéraux du matériau mesuré. Les
systèmes de mesure par micro-ondes fonctionnent avec des hautes fréquences,
supérieures à 2 GHz. À ces fréquences apparaissent des non-linéarités, qui nécessitent
une compensation très complexe. De ce fait, les systèmes de mesure par micro-ondes sont
plus sensibles aux variations de température et à la qualité du grain du matériau mesuré.
Grâce à leur conception innovante, les capteurs SONO se réétalonnent eux-mêmes en cas
d'abrasion, ce qui se traduit par des cycles de maintenance plus longs et des valeurs de
mesure plus précises. La technologie modulaire TRIME permet des applications spéciales
avec très peu d'effort et peut être adaptée à de nombreuses applications grâce à la
conception variable du capteur.
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MMP40 SONO HC
7. Entrée
Grandeurs mesurées
La grandeur mesurée au niveau de la voie 1 est l'humidité du matériau ou la teneur en eau dans le
produit mesuré. En option, la conductivité et/ou la température du matériau peuvent être
mesurées dans certaines gammes et avec un niveau de précision correspondant, les valeurs étant
émises sur la voie 2.
Gammes de mesure
L'humidité du matériau peut être déterminée avec une teneur en eau s'étendant de 0 à 100 %
max. La température peut être déterminée dans la plage s'étendant de -40 °C à +70 °C. La
conductivité du matériau peut être déterminée jusqu'à une plage maximale de 50 mS/cm. Il est à
noter que la mesure de conductivité du matériau n'est pas étalonnée. L'étalonnage est possible
dans des gammes de mesure définies ou supérieures.
Exigences de montage
• Le capteur doit être installé en un point du process au niveau duquel une densité de matériau
relativement constante est garantie, la densité du matériau étant directement liée à la teneur
en eau. Des mesures structurelles peuvent être nécessaires sur le lieu d'installation pour
s'assurer que le flux de matériau dans le système, et donc la densité du matériau, au-dessus du
capteur est relativement constante, ou il faut créer un by-pass.
• Le capteur d'humidité doit être complètement entouré de matériau. La couche de matériau
recouvrant le capteur doit avoir une profondeur d'au moins 40 mm.
• Le flux de matériau au-dessus de la surface du capteur doit être relativement continu.
Cependant, l'électronique du capteur offre la possibilité de détecter et de combler
automatiquement les interstices de matériau en quelques secondes. Un exemple ici est le
fonctionnement dans une bétonnière avec des interstices à court terme dans le flux de
matériau au-dessus du capteur.
• Des temps de calcul de la moyenne plus longs augmentent la précision de la mesure.
• Aucun dépôt ou accumulation de matériau ne doit se former sur la surface du capteur, car cela
fausserait les mesures.
Gamme de mesure utilisable
La série de capteurs SONO HC est adaptée aux applications où le taux d'humidité du matériau
se situe dans une plage allant d'environ 0 % à 100 %. Pour les applications dans la plage
d'humidité de 0 à 50 %, la série de capteurs SONO ou SONO LD serait mieux adaptée.
Groupes de produits
Produit
Application
Plage
d'humidité
Plage de
conductivité
Béton frais
Dans bétonnière
3 % à 15 %
50 mS/cm max.
Émulsion
céramique
Dans le process
5 % à 40 %
40 mS/cm max.
Endress+Hauser
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MMP40 SONO HC
8. Sortie
Signal de sortie pour voie 1 et voie 2
0(4) à 20 mA
Deux interfaces de courant analogiques servent de sortie de valeur de mesure pour l'humidité
et la conductivité du matériau. En option, la température du matériau peut être émise sur la
voie 2.
Sortie numérique
Interface série RS485 standard et interface IMP-Bus optionnelle. L'interface physique IMP-Bus
est spécialement conçue pour que le fabricant puisse connecter le module de commande et
d'affichage SONO-VIEW et le module SM-USB (pour la connexion d'un capteur SONO HC à un
PC Windows), afin de permettre aux utilisateurs d'analyser et d'optimiser une nouvelle
application, si nécessaire.
Vitesse de transmission des données : 9 600 bit/s
Le protocole de transmission série est basé sur un protocole spécifique au fabricant.
La description du protocole peut être téléchargée sur la page d'accueil du fabricant.
Signal de défaut
Une perturbation CEM prolongée est détectée pendant la mesure d'humidité et est émise sous
la forme d'un signal défaut sur la sortie analogique avec 21 mA sur la voie 1.
Linéarisation
Dans le capteur, jusqu'à 15 courbes d'étalonnage différentes peuvent être utilisées pour
chacune des deux voies. Des courbes linéaires et non linéaires avec des polynômes jusqu'au
5ème degré peuvent être utilisées. La courbe d'étalonnage peut être sélectionnée via le module
de commande et d'affichage SONO-VIEW. En option, il est possible de connecter le capteur
SONO à un PC via le module SM-USB afin d'effectuer des réglages d'étalonnage et d'autres
réglages de paramètres sous Windows à l'aide du logiciel SONO-CONFIG (voir le logiciel SONOCONFIG).
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Endress+Hauser
MMP40 SONO HC
9. Raccordement électrique
Les capteurs d'humidité SONO sont équipés d'un connecteur à bride MIL 10 broches avec
protection IP67.
9.1.1. Affectation du connecteur MIL à 10 broches et de la connexion de câble :
BROCHE du
connecteur
Connexions du capteur
Couleur de
fil
Couleur de
fil
A
Alimentation stabilisée +12 V à 24 VDC
Rouge
Rouge
B
0V
Bleu
Bleu
D
Pôle positif 1ère voie analogique (+)
Humidité
Vert
Vert
E
Ligne de retour 1ère voie analogique (-)
Humidité
Jaune
Jaune
F
RS485 A (doit être activée)
Blanc
Blanc
G
RS485 B (doit être activée)
Brun
Brun
C
IMP-Bus RT
Gris/Rose
Gris/Rose
J
IMP-Bus COM
Bleu/Rouge
Bleu/Rouge
K
Pôle positif 2ème voie analogique (+)
Rose
Rose
E
Ligne de retour 2ème voie analogique (-)
Gris
Gris
H
Blindage
(est mis à la terre au niveau du capteur.
L'installation doit être correctement
mise à la terre !)
Transparent
Transparent
Endress+Hauser
Alimentation
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MMP40 SONO HC
9.1.2. Alimentation / consommation électrique
Une alimentation externe est requise.
Tension +12 V à +24 VDC stabilisée, >3 W
Attention : ne pas utiliser des alimentations non stabilisées ; risque de surtension !
9.1.3. Compensation de potentiel
Le blindage est mis à la terre au niveau du capteur.
9.1.4. Temps de démarrage
La première valeur mesurée stable est présente sur la sortie analogique après env. une
seconde.
9.1.5. Coupure de courant
La configuration est conservée dans le capteur.
9.1.6. Spécification de câble
Les câbles de raccordement avec connecteur MIL préconfectionné sont disponibles en
différentes longueurs. Des versions spéciales sans connecteur MIL, avec entrée de câble IP68 et
câble spécial, sont disponibles sur demande. Les fils individuels sont munis d'embouts à
l'extrémité du câble.
Longueurs standard : 4 mètres, 10 mètres et 25 mètres
Des longueurs définissables par l'utilisateur jusqu'à une longueur totale de 100 mètres peuvent
être commandées par incréments d'un mètre.
Câble blindé UNITRONIC PUR CP, paires torsadées 6×2×0,25 mm2, gaine PUR résistante aux
huiles et aux produits chimiques.
Sur demande : Câble blindé UNITRONIC ROBUST C (TP), paires torsadées 6×2×0,25 mm2,
pour la résistance aux intempéries, à l'ozone et aux UV.
9.2. Sortie analogique 0 à 10 V avec résistance shunt
Certains contrôleurs anciens ont une entrée tension 0 à 10 V au lieu d'une entrée courant 0(4)
à 20 mA. À l'aide d'une résistance shunt de 500 ohms (jointe à la livraison), il est possible de
générer un signal de tension 0–10 V à partir d'un signal de courant 0–20 mA. La résistance
shunt de 500 ohms doit être installée à l'extrémité de la ligne ou à l'entrée du contrôleur. Le
circuit est illustré dans le diagramme ci-dessous.
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Endress+Hauser
MMP40 SONO HC
10. Performances
10.1.1. Conditions de référence
Température = 24°C (+75°F) +- 5°C (+-9°F)
10.1.2. Gamme de mesure d'humidité
Les capteurs d'humidité SONO HC mesurent de 0 % jusqu'à la saturation du matériau. Des
gammes de mesure d'humidité allant jusqu'à 100 % sont possibles avec des étalonnages
spéciaux.
10.1.3. Écart de mesure maximum
L'écart de mesure dépend du mode de fonctionnement du capteur d'humidité SONO HC et du
flux de matériau au-dessus du capteur d'humidité. Plus le temps de calcul de la moyenne est
long et plus la densité du matériau au-dessus du capteur est stable, plus l'écart de mesure est
faible.
Des écarts de mesure allant jusqu'à +-0,1 % max. sont possibles.
Les mesures statiques avec un faible écart de mesure ne sont possibles qu'avec des matériaux
homogènes tels que des liquides ou des émulsions. Les matériaux hétérogènes tels que le
béton frais ou les solides en vrac de granulométrie différente nécessitent un flux continu de
matériau au-dessus de la surface du capteur pour obtenir un écart de mesure acceptable.
10.1.4. Gamme de mesure de conductivité
Les capteurs d'humidité SONO HC délivrent une conductance basée sur la technologie radar
(EC-TRIME) dans la gamme 0-50 mS/cm en tant que valeur caractéristique. Cette valeur est
déterminée en fonction de la concentration en minéraux dans le matériau mesuré. La gamme
de conductivité est réduite dans les gammes de mesure d'humidité > 50 %. La valeur de
conductivité déterminée n'est pas étalonnée et est principalement utilisée pour caractériser le
matériau mesuré.
10.1.5. Gamme de mesure de température
Gamme de mesure : 0 °C à 100 °C
La température est mesurée à 3 mm sous la surface du capteur, dans le boîtier du capteur, et
peut être émise sur la sortie analogique 2. Comme l'électronique du capteur consomme environ
1,5 W, le boîtier du capteur s'échauffe légèrement. La mesure précise de la température du
matériau n'est donc possible que dans une certaine mesure. La température du matériau peut
être déterminée après un étalonnage externe et une compensation de l'échauffement interne
du capteur.
10.1.6. Gamme de température ambiante
Capteur d'humidité SONO HC : -40 à +70 °C
10.1.7. Température de process
Capteur d'humidité SONO HC : 0 à 70 °C
À noter que la mesure de l'humidité n'est pas possible en dessous de 0 °C car la teneur en eau
de la glace ou de l'eau gelée ne peut être déterminée.
10.1.8. Sorties signal
2 x sorties analogiques 0(4) à 20 mA
Sortie 1 : humidité en % (la gamme de mesure peut être réglée individuellement dans la plage
0 à 100 %)
Sortie 2 : conductivité (EC-TRIME) ou température (en option) ou dérive standard (en option).
Endress+Hauser
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MMP40 SONO HC
Il est également possible de diviser la sortie analogique 2 en deux plages, à savoir la plage 4 à
11 mA pour la température et la plage 12 à 20 mA pour la conductivité. La sortie analogique 2
commute ensuite toutes les 5 secondes entre deux fenêtres courantes.
Les deux sorties analogiques peuvent être ajustées individuellement à l'aide du logiciel SONOCONFIG via le module SM-USB ou à l'aide du module de commande et d'affichage SONO-VIEW.
Une résistance de 500 ohms peut être utilisée pour une sortie tension 0–10 VDC.
10.1.9. Étalonnage
Les capteurs d'humidité SONO HC sont étalonnés à la livraison, en fonction de la tâche que le
capteur doit effectuer. 15 étalonnages différents sont enregistrés par voie dans les capteurs.
Des étalonnages variables avec des polynômes jusqu'au 5ème degré sont possibles pour des
matériaux spéciaux ; ceux-ci peuvent être entrés dans le capteur à l'aide du logiciel SONOCONFIG. Le point zéro peut être ajusté à l'aide du logiciel SONO-CONFIG ou du module
d'affichage SONO-VIEW.
10.1.10. Prétraitement des données mesurées
Les capteurs d'humidité SONO HC peuvent être définis dans différents modes de
fonctionnement :
Mode CS : ("Cyclic Successive") Pour ces processus de mesure très courts, dans la plage des
secondes
(p. ex. 5 à 20 secondes) sans calcul de la moyenne et avec jusqu'à 100 mesures par seconde en
interne et une durée du cycle de 250 millisecondes sur la sortie analogique.
Le mode de fonctionnement CS est également utilisé pour enregistrer les valeurs brutes sans
calcul de la moyenne ni filtrage.
Mode CA : ("Cyclic Average Filter") Calcul de la moyenne standard pour des processus de
mesure continus relativement rapides, avec filtrage et une précision allant jusqu'à 0,1 %.
Mode CF : ("Cyclic Floating Average with Filter") Moyenne flottante pour les processus de
mesure très lents et continus, avec un filtrage et une précision allant jusqu'à 0,1 %. Approprié
pour des applications dans des séchoirs à lit fluidifié, sur une bande transporteuse, etc.
Mode CK : ("Cyclic with Kalman-Filter") Pour les applications complexes.
Mode CC : ("Cyclic Cumulated") Avec totalisation automatique des mesures de quantité
d'humidité dans un process par lots.
Mode CH : ("Cyclic Hold") Similaire au mode CC, mais sans totalisation
Les options de configuration sont documentées en détail dans les manuels SM-USB et SONOView.
10.1.11. Communication
L'interface série permet le fonctionnement en réseau du capteur. Un protocole de bus de
données pour la connexion de plusieurs capteurs SONO est implémenté par défaut. La
description du protocole de données série peut être téléchargée sur la page d'accueil du
fabricant.
10.1.12. Mesure de la propagation du champ
Env. 30-40 mm, en fonction du matériau et de l'humidité.
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MMP40 SONO HC
10.2. CONNECTEUR
Les capteurs d'humidité SONO HC sont équipés d'un connecteur à bride MIL 10 broches
robuste. L'unique exception est le MIX MINI, qui est livré avec une entrée de câble fixe et un
câble. Des câbles de raccordement prêts à l'emploi sont disponibles dans les longueurs 4 m,
10 m ou 25 m.
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Via le module SM-USB,
le capteur SONO peut
être connecté à un PC
pour la communication.
À l'aide du logiciel gratuit
SONO-CONFIG, les réglages
du capteur peuvent être
effectués rapidement et
facilement.
L'afficheur autonome
SONO-VIEW permet de
régler directement les
paramètres de configuration appropriés
pendant le fonctionnement, sans avoir à
connecter un PC.
MMP40 SONO HC
11. Configuration et connectivité aux capteurs SONO
Endress+Hauser
MMP40 SONO HC
11.1. Schéma de raccordement pour la connexion de capteurs SONO à
l'afficheur SONO-VIEW et à l'automate
SONO-VIEW permet aux utilisateurs de visualiser les valeurs mesurées et de configurer les
capteurs SONO.
Le taux d'humidité et la conductivité / température déterminés peuvent être acheminés
directement vers un automate via deux sorties analogiques 0(4) à 20 mA, ou interrogés via
l'interface série.
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MMP40 SONO HC
12. Montage et construction du capteur SONO VARIO
Le capteur SONO-VARIO peut être monté sur le fond, sur le support universel ou sur la paroi
latérale d'un réservoir avec l'aide d'une bride de montage. Avant que la bride de montage ne soit
vissée sur le fond ou la paroi du réservoir, il est important de vérifier l'adéquation du capteur et de
la bride.
12.1. SONO-VARIO HC
12.2. SONO-VARIO Xtrem HC
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Endress+Hauser
MMP40 SONO HC
12.3. Dimensions de la bride de montage
Endress+Hauser
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MMP40 SONO HC
13. Montage et construction du capteur SONO MIX
Le capteur SONO-MIX peut être monté sur le fond ou sur la paroi latérale d'un malaxeur. À noter
que si le capteur est monté sur le fond du malaxeur, des quantités plus petites de matériaux
peuvent être utilisées pour la mesure. Un châssis de montage préassemblé est disponible pour le
capteur SONO-MIX. Le châssis peut être soudé sur le fond ou la paroi latérale du malaxeur. Au
niveau de la bague de serrage, le capteur peut être ajusté à la bonne hauteur ou positionné à
l'aide de vis et d'écrous. Avant le soudage sur le châssis de montage, il est nécessaire d'effectuer
une découpe dans le fond du malaxeur. Avant de souder la bride de montage au fond ou à la
paroi, vérifier l'adéquation du capteur et du châssis de montage.
13.1. Châssis de montage pour SONO-MIX
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MMP40 SONO HC
14. Montage et construction du capteur SONO MIX MINI
Le capteur SONO-MIX MINI peut être monté sur le fond ou la paroi latérale d'un malaxeur à l'aide
de quatre vis M8. À noter que si le capteur est monté sur le fond du malaxeur, des quantités plus
petites de matériaux peuvent être utilisées pour la mesure.
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MMP40 SONO HC
15. Protection du connecteur de capteur MIL contre l'abrasion
Si du sable et du gravier peuvent entrer en contact avec le connecteur du capteur SONO lorsqu'ils
s'écoulent sur la plaque déflectrice, il est recommandé d'installer une protection supplémentaire
sur le connecteur du capteur. Le tube thermorétractable fourni avec le câble peut être utilisé pour
fournir cette protection. Après l'installation du capteur et le branchement du connecteur MIL, le
tube thermorétractable peut être fretté sur le connecteur et le câble à l'aide d'un générateur d'air
chaud.
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MMP40 SONO HC
16. Que faire en cas de flux de matière sous-optimal ?
Même la meilleure technologie de capteurs ne peut fournir des résultats précis que si
certaines limites sont respectées en ce qui concerne les conditions de montage et
d'environnement, ainsi que la densité apparente du matériau à mesurer. Il doit y avoir
suffisamment de matériau au-dessus du capteur pour obtenir des valeurs de mesure utiles.
Si le flux de matériau est trop rapide, le niveau de matériau au-dessus de la surface du capteur
peut être trop bas. Une goulotte de trémie avec des plaques de guidage peut concentrer et
augmenter le niveau de matériau au-dessus de la tête de capteur. Les plaques de guidage sont
idéalement revêtues de PTFE, en particulier dans le cas de sable humide, afin qu'aucun matériau
ne puisse y adhérer.
Les capteurs d'humidité ont besoin d'une quantité suffisante de matériau au-dessus du capteur
pour pouvoir mesurer le niveau d'humidité avec précision. Les capteurs à micro-ondes sont très
sujets aux erreurs en l'absence d'une quantité suffisante de matériau au-dessus du capteur.
Comparés aux capteurs à micro-ondes, les capteurs SONO ont une tolérance relativement grande
en ce qui concerne la couverture du capteur par le matériau. Les capteurs SONO ont cependant
besoin d'une couche de matériau d'au moins 30 mm de hauteur au-dessus du capteur.
Dans certaines installations, la quantité de matériau est trop faible ou trop étalée pour assurer un
flux de matériau suffisant au-dessus du capteur SONO. Dans de tels cas, il peut être nécessaire de
"concentrer" le flux de matériau de sorte que le matériau s'accumule au-dessus du capteur au fur
et à mesure qu'il s'écoule. Le diagramme ci-dessous montre un exemple d'appareil où le matériau
est concentré sur le côté du capteur et au-dessus du capteur.
La couche de matériau au-dessus de la surface du capteur doit être d'au moins 30 mm de haut.
En outre, dans le cas d'un flux de matériau non homogène, il est possible d'utiliser les fonctions de
filtrage, avec des limites supérieure et inférieure, qui sont implémentées dans le capteur SONO
pour filtrer les valeurs de mesure "erronées" (voir manuels SONO-VIEW et SM-USB).
Instructions de montage supplémentaires :
SD02334M, Manuel d'application MMP40, MMP41, MMP42, MMP60
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MMP40 SONO HC
17. Courbes d'étalonnage Cal1 à Cal15
Les capteurs SONO sont livrés avec un étalonnage adapté à l'application. Un maximum de 15
étalonnages (Cal1 à Cal15) différents peuvent être enregistrés dans le capteur SONO et peuvent
être activés via le module d'affichage SONO-VIEW ou le module SM-USB avec le programme de
service SONO-CONFIG.
Pour pré-tester la compatibilité d'une courbe d'étalonnage, l'utilisateur peut sélectionner à l'aide
de SONO-CONFIG des courbes d'étalonnage individuelles (Cal 1 à 15) dans l'option de menu
"Calibration (à l'aide de la souris) et dans la fenêtre "Material Property Calibration", les activer
avec le bouton "Set Active Calib", puis tester les courbes avec le matériau à mesurer. L'utilisateur
peut régler la courbe d'étalonnage souhaitée et (le cas échéant) modifiée en cliquant sur le bouton
"Set Default Calib". Cette courbe est activée pour la mesure lorsque l'alimentation du capteur est
mise sous tension.
Des étalonnages non linéaires sont possibles avec des polynômes jusqu'au 5ème degré
(coefficients m0-m5).
Les graphiques illustrés dans les pages suivantes (Cal.1 à 15) montrent le choix des courbes
d'étalonnage linéaires qui sont enregistrées dans le capteur pour différents matériaux. L'humidité
gravimétrique (MoistAve) est indiquée sur l'axe des ordonnées et le temps de parcours radar
tpAve en picosecondes est affiché
sur l'axe des abscisses, en fonction de la courbe d'étalonnage spécifique. Pendant la mesure
d'humidité, le temps de parcours radar tpAve est affiché conjointement avec la valeur d'humidité
(MoistAve) à l'aide du logiciel SONO-CONFIG (voir le chapitre "Guide rapide relatif au logiciel
SONO-CONFIG" du manuel SONO-VIEW et SM-USB). Les capteurs SONO mesurent généralement
à un temps de parcours radar de
60 picosecondes dans l'air et 1 000 picosecondes dans l'eau.
Voir les manuels pour les détails concernant la sélection de la courbe d'étalonnage,
l'exécution d'un étalonnage dans le process et les options supplémentaires de configuration
du capteur
SD02332M
SM-USB
SD02333M
SONO-VIEW
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MMP40 SONO HC
Endress+Hauser
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MMP40 SONO HC
18. Fonctions spéciales
18.1.1. Détermination de la concentration en minéraux
Avec la méthode de mesure TRIME basée sur le radar, il est désormais possible pour la première
fois non seulement de mesurer l'humidité, mais aussi de tirer des conclusions sur la conductance
ou la concentration en minéraux. Ici, le système détermine l'atténuation de l'impulsion radar dans
la fraction de volume mesurée d'un matériau. Cette méthode de mesure innovante permet
d'obtenir une valeur de conductance basée sur le radar (RbC – Radar-based-Conductivity) en
mS/cm comme valeur caractéristique, qui est déterminée en fonction de la concentration en
minéraux et est émise en tant que valeur non mise à l'échelle. La gamme de mesure de
conductivité des capteurs SONO HC s'étend de 0 à 50 mS/cm en fonction du taux d'humidité.
18.1.2. Mesure de la température du matériau
Le capteur SONO contient un capteur de température intégré, qui détermine la température du
boîtier à 3 mm sous la surface de la tête de capteur. En option, la température peut être émise sur
la sortie analogique 2. Comme l'électronique du capteur consomme environ 1,5 W, le boîtier du
capteur s'échauffe légèrement. Par conséquent, une mesure très précise de la température du
matériau n'est pas possible ou ne l'est que dans une certaine mesure. Une fois l'appareil installé et
dans de bonnes conditions de distribution de la chaleur dans l'ensemble du système, la
température du matériau peut toutefois être déterminée après un étalonnage externe et une
compensation de l'auto-échauffement du capteur.
La valeur de l'offset de température résultant de l'auto-échauffement peut être réglée à l'aide du
programme SONO-CONFIG.
18.1.3. Compensation de température en cas d'utilisation à des températures élevées
Les capteurs SONO ne sont généralement pas facilement influencés par la température.
Néanmoins, il existe des applications où la compensation de température est nécessaire. Les
capteurs SONO offrent deux façons d'effectuer la compensation de température.
18.1.4. Compensation de la température de l'électronique interne SONO
Cette fonction de compensation de température permet de compenser une dérive de température
de l'électronique SONO. L'électronique SONO n'étant généralement pas facilement influencée par
la température, le paramètre standard TempComp=0,2 est préréglé dans chaque capteur SONO
pour les gammes de température ambiante "normales". Ce paramètre TempComp peut être réglé à
des valeurs jusqu'à TempComp=0,75 pour un fonctionnement à des températures élevées, qui
peuvent aller jusqu'à 70 °C en fonction du type de capteur SONO. Cependant, si le paramètre
TempComp est modifié d'une valeur supérieure à 0,2, il est recommandé d'effectuer un
étalonnage de base dans l'eau et dans l'air à l'aide du capteur SONO. Le paramètre TempComp
peut être réglé à l'aide de l'outil logiciel SONO-CONFIG dans l'option "Calibrations" et le menu
"Electronic-Temperature-Compensation".
Attention : Si le paramètre TempComp est modifié, l'étalonnage de base du
capteur change également, raison pour laquelle un nouvel étalonnage de base du
capteur SONO est dans ce cas nécessaire !
18.1.5. Compensation de la température du matériau mesuré
Le coefficient diélectrique (DC) de l'eau et de certains matériaux mesurés dans des gammes de
température élevées montre une dépendance à la température. L'humidité est déterminée à l'aide
du coefficient diélectrique, c'est-à-dire que le courant continu est le paramètre réel mesuré
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MMP40 SONO HC
pendant la mesure d'humidité avec les capteurs SONO. Si les matériaux mesurés, comme le maïs,
présentent une dépendance thermique très particulière par rapport au courant continu, par
exemple une dépendance thermique
uniquement dans des gammes d'humidité très spécifiques, il peut être nécessaire d'effectuer une
compensation thermique beaucoup plus complexe qui nécessite un travail considérable en
laboratoire. Pour cela, la température du matériau doit être mesurée avec le capteur de
température intégré dans le capteur SONO, en plus de la mesure de l'humidité. Les paramètres t0
à t5 peuvent être réglés dans chacune des 15 courbes d'étalonnage Cal1 à Cal15 (voir le chapitre
"Sélection des étalonnages individuels"). Si nécessaire, contacter le département SAV du fabricant
en cas de besoin d'assistance pour ce processus très complexe de compensation de température
spécifique au matériau.
18.2. Les sorties analogiques pour la sortie des valeurs mesurées
Les valeurs mesurées sont délivrées sous forme de signal courant via la sortie analogique. À l'aide
du programme de service SONO-CONFIG, le capteur SONO peut être réglé pour deux versions : 0 à
20 mA ou 4 à 20 mA.
De plus, avec SONO-CONFIG, il est également possible de configurer individuellement la gamme
d'humidité pour la sortie analogique, p. ex. 0 à 10 %, 0 à 20 % ou 0 à 30 %, selon les exigences
spécifiques.
Sortie 1 : humidité en % (réglage variable)
Sortie 2 : conductivité (EC-TRIME) 0-50 mS/cm ou température (en option)
0 à 100 °C, ou dérive standard (en option) pour mesure d'humidité.
Il est également possible de diviser la sortie analogique 2 en deux plages pour
délivrer à la fois la conductance et la température, à savoir la plage 4 à 11 mA
pour la température et la plage 12 à 20 mA pour la conductivité. La sortie
analogique 2 commute automatiquement toutes les 5 secondes entre deux
fenêtres courantes.
Les deux sorties analogiques peuvent être ajustées individuellement à l'aide du
logiciel SONO-CONFIG. Une résistance de 500 ohms peut être utilisée pour une
sortie tension 0–10 VDC.
Par conséquent, il existe plusieurs réglages possibles pour les sorties analogiques 1 et 2
avec le capteur SONO :
Sortie analogique : sélection entre 0 à 20 mA ou 4 à 20 mA
0 à 20 mA
4 à 20 mA
La sortie courant peut également être inversée pour des contrôleurs et des applications
spéciaux :
20 mA à 0 mA et
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20 mA à 4 mA
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MMP40 SONO HC
Voies de sortie analogique: Les deux sorties analogiques du capteur SONO peuvent être
réglées différemment sur l'une des quatre options possibles.
1. Moist, Temp
Sortie analogique 1 pour l'humidité, sortie 2 pour la
température du matériau.
2. Moist, Conduct
Sortie analogique 1 pour l'humidité, sortie 2 pour la
conductivité de 0 à 20 dS/m ou 50 dS/m
3. Moist,
Temp/Conductivity
Sortie analogique 1 pour l'humidité, sortie 2 pour la
température du matériau et conductivité EC-TRIME avec
permutation automatique de la fenêtre courante.
4. Moist /
MoistSTdDev
Sortie analogique 1 pour l'humidité, sortie 2 pour la
dérive standard avec mesure d'humidité (pour une
utilisation dans des séchoirs à lit fluidifié, par exemple).
La gamme d'humidité et la gamme de sortie de température du matériau peuvent être
configurées individuellement pour les sorties analogiques 1 et 2. La gamme d'humidité
ne peut pas excéder 100 %.
Gamme d'humidité en %
Maximum : p. ex. 20 pour le sable (réglée en %)
Minimum : 0
Gamme de temp. en °C :
Maximum : 100 °C
Minimum : 0 °C
Gamme de conductivité : 0 à 20 mS/cm ou 0 à 50 mS/cm
Selon le type de capteur et l'humidité, les capteurs SONO peuvent mesurer la conductivité
de l'eau interstitielle EC-TRIME dans la gamme allant de 5 mS/cm à 50 mS/cm.
18.3. L'interface série du capteur SONO
Les capteurs SONO sont dotés de deux interfaces série : une interface RS485 standard et
l'interface IMP-Bus du fabricant permettant de lire les différents paramètres ou valeurs mesurées.
Un protocole de transfert de données facile à mettre en œuvre permet la connexion de plusieurs
capteurs au bus. Le capteur SONO peut être connecté directement au port USB d'un PC via
l'interface série et le module SM-USB, qui est disponible auprès du fabricant, afin d'ajuster les
paramètres de mesure individuels ou d'effectuer des étalonnages.
Les interfaces RS485 standard sont souvent problématiques ! Dans la plupart des cas, elles ne
sont pas isolées galvaniquement, c'est-à-dire qu'il y a toujours un risque de boucles de masse ou
d'interférences, ce qui peut causer des problèmes de sécurité considérables. De plus, un câble
blindé et torsadé doit être utilisé pour l'interface RS485, en particulier pour les longues distances.
En fonction de la topologie de câblage avec des embases individuelles, une résistance de fin de
ligne de 100 ohms doit alors être installée aux points "sensibles" du réseau RS485. Dans la
pratique, cela implique des efforts de câblage considérables de la part des spécialistes et des
problèmes souvent insurmontables.
L'interface robuste IMP-Bus garantit aux utilisateur la sécurité et la fiabilité. En plus de l'interface
RS485 standard, les capteurs SONO sont équipés de l'interface robuste IMP-Bus galvaniquement
isolée, pour plus de sécurité et de fiabilité. Cela signifie que la ligne de signal série est isolée
galvaniquement de la tension de fonctionnement des capteurs et qu'un réseau de capteurs peut
être créé indépendamment du potentiel de masse individuel, ce qui peut causer des problèmes en
cas de phases différentes du réseau. De plus, l'IMP-Bus envoie ses paquets de données sous forme
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MMP40 SONO HC
de signaux de courant plutôt que de signaux de tension. Cela rend l'IMP-Bus extrêmement
robuste, c'est-à-dire que tout fonctionne bien même sur de longues distances de câble dans les
topologies existantes, où les câbles sont déjà installés. Aucun câble blindé n'est nécessaire et les
embases dans les topologies de réseau les plus diverses ne sont pas un problème.
18.3.1. Sortie défaut et messages d'erreur
Les capteurs SONO sont fiables, permettant un fonctionnement sans interférence. Une
perturbation CEM prolongée est détectée pendant la mesure d'humidité et est émise sous la
forme d'un signal défaut sur la sortie analogique avec 21 mA sur la voie 1.
Les messages d'erreur peuvent être consultés via l'interface série.
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19. Réglage du mode de fonctionnement adapté au capteur
La configuration du capteur est préréglée en usine avant la livraison du capteur SONO. En règle
générale, le mode de fonctionnement CH est réglé. Le réglage de l'appareil peut être optimisé
pour adapter le process. À cette fin, le capteur SONO peut être connecté directement au port USB
d'un PC à l'aide du module d'affichage SONO-VIEW ou du module SM-USB.
Les capteurs SONO sont livrés au départ usine avec le mode de fonctionnement CH pour les
applications dans l'industrie de la construction et pour de nombreuses autres applications.
Six modes de fonctionnement différents sont disponibles dans le "C-Mode", selon
l'application.
Voir manuels
SD02332M
SM-USB
SD02333M
SONO-VIEW
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www.addresses.endress.com