BA02167C/14/FR/03.23 70223550 Products Solutions Manuel de mise en service Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Services Manuel de mise en service 2 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Manuel de mise en service Sommaire 1 Informations relatives au document .. 4 5 Tête de sonde et connexion fibre optique............................................... 16 6 Montage ............................................ 17 1.1 Mises en garde ...................................................... 4 1.2 Symboles sur l'appareil ......................................... 4 1.3 Conformité à la législation américaine sur les exportations............................................... 4 6.1 Montage en zone explosible............................... 18 1.4 Glossaire ................................................................ 5 6.2 Compatibilité entre le process et la tête de sonde................................................... 18 2 7 Consignes de sécurité de base ............ 6 2.1 Exigences imposées au personnel ........................ 6 2.2 Utilisation conforme ............................................. 6 2.3 Sécurité sur le lieu de travail ................................ 6 2.4 Sécurité de fonctionnement.................................. 6 2.5 Sécurité laser ......................................................... 7 Mise en service .................................. 20 7.1 Réception de la sonde ......................................... 20 7.2 Étalonnage et vérification de la sonde............... 20 8 Fonctionnement ................................ 21 8.1 Élimination du spectre Raman de la silice ......... 21 2.6 Sécurité du service ................................................ 7 8.2 Focalisation du rayonnement d'excitation ......... 21 2.7 Mesures de protection importantes ..................... 7 9 2.8 Sécurité du produit................................................ 8 3 Diagnostic et suppression des défauts ........................................ 22 Description du produit ...................... 11 10 Maintenance ..................................... 23 3.1 La sonde Rxn-20 .................................................11 10.1 Nettoyage de la lentille/fenêtre ......................... 23 3.2 Avantages de la construction de la tête de sonde ..............................................11 10.2 Inspection et nettoyage des fibres optiques ...... 23 3.3 Accessoires de la sonde Raman Rxn-20 .............12 11 Réparation ......................................... 24 4 Réception des marchandises et identification du produit ................... 14 12 Caractéristiques techniques ............. 25 4.1 Réception des marchandises ..............................14 12.2 Exposition maximale admissible........................ 25 4.2 Identification du produit .....................................14 12.3 Zone de danger nominale................................... 27 4.3 Contenu de la livraison .......................................14 4.4 Certificats et agréments......................................15 12.1 Spécifications générales ..................................... 25 13 Documentation complémentaire ...... 28 14 Index .................................................. 29 Endress+Hauser 3 Manuel de mise en service Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 1 Informations relatives au document 1.1 Mises en garde Structure des informations AVERTISSEMENT Causes (/conséquences) Conséquences en cas de non-respect (si applicable) ‣ Mesure corrective Ce symbole signale une situation dangereuse. Si cette situation n'est pas évitée, elle peut entraîner des blessures graves voire mortelles. ATTENTION Ce symbole signale une situation dangereuse. Si cette situation n'est pas évitée, elle peut entraîner des blessures de gravité légère à moyenne. AVIS Ce symbole signale des situations qui pourraient entraîner des dégâts matériels. Causes (/conséquences) Conséquences en cas de non-respect (si applicable) ‣ Mesure corrective Cause / Situation Conséquences en cas de non-respect (si applicable) ‣ Mesure/remarque 1.2 Signification Symboles sur l'appareil Symbole Description Le symbole de rayonnement laser est utilisé pour avertir l'utilisateur du risque d'exposition à un rayonnement laser visible ou invisible, dangereux durant l'utilisation du système Raman Rxn. Le symbole de haute tension avertit les personnes de la présence d'une tension électrique suffisamment élevée pour provoquer des blessures ou des dommages. Dans certains secteurs, la haute tension correspond à une tension dépassant un certain seuil. L'équipement et les conducteurs sous haute tension sont soumis à des exigences de sécurité et des procédures spéciales. La marque de certification CSA indique que le produit a été testé selon les exigences des normes d'Amérique du Nord applicables et y satisfait. Le symbole DEEE indique que le produit ne doit pas être éliminé sous forme de déchets non triés et doit être remis à des centres de collecte séparés pour la récupération et le recyclage. La marque CE indique la conformité avec les normes relatives à la sécurité, la santé et la protection environnementale pour les produits vendus au sein de l'Espace Économique Européen (EEE). Le marquage ATEX indique que le produit a été certifié selon la directive ATEX pour l'utilisation en Europe, de même que dans d'autres pays acceptant les équipements certifiés ATEX. 1.3 Conformité à la législation américaine sur les exportations La politique d'Endress+Hauser est strictement conforme à la législation américaine de contrôle des exportations telle que présentée en détail sur le site web du Bureau of Industry and Security du ministère américain du Commerce. 4 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 1.4 Manuel de mise en service Glossaire Terme Description ANSI American National Standards Institute (Institut national de normalisation américain) ATEX Atmosphère explosible BPF Bonnes pratiques de fabrication °C Celsius CDRH Center for Devices and Radiological Health (Centre des appareils et de l'hygiène radiologique) CFR Code of Federal Regulations cm Centimètre CSA Association canadienne de normalisation DEEE Déchets d'équipements électriques et électroniques EXC Excitation °F Fahrenheit FC Fiber Channel ft feet IEC International Electrotechnical Commission / Commission Électrotechnique Internationale in inches lb pounds m Mètre mm Millimètre MPE Maximum Permissible Exposure (Exposition maximale admissible) MT Mechanical Transfer (Transfert mécanique) nm Nanomètre NOHD Nominal Ocular Hazard Distance (Distance oculaire critique nominale) PAT Process Analytical Technology (Technologie analytique de process) PTFE Polytétrafluoroéthylène (téflon) UE Union européenne Endress+Hauser 5 Manuel de mise en service 2 Consignes de sécurité de base 2.1 Exigences imposées au personnel • • Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Le montage, la mise en service, la configuration et la maintenance du système de mesure ne doivent être réalisés que par un personnel technique spécialement formé. Le personnel technique doit être autorisé par l'exploitant de l'installation en ce qui concerne les activités citées. • Le personnel technique doit avoir lu et compris le présent manuel de mise en service et respecter les instructions y figurant. • L'exploitant doit désigner un responsable de la sécurité laser qui veille à ce que le personnel soit formé à toutes les procédures d'utilisation et de sécurité des lasers de classe 3B. Les défauts au point de mesure ne peuvent être corrigés que par un personnel dûment autorisé et formé. Les réparations qui ne sont pas décrites dans le présent document ne doivent être réalisées que par le fabricant ou le service après-vente. • 2.2 Utilisation conforme La sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 est destinée à la mesure des solides et des semi-solides en laboratoire ou dans le cadre du développement ou de la fabrication de process. Les applications recommandées comprennent : • • Polymères : qualité des granulés extrudés, cristallinité, densité, matières premières Pharmaceutique : cristallinité, polymorphisme, granulation, uniformité du mélange, uniformité de contenu, enrobage, fabrication de comprimés • • Chimie : qualité du produit final, impuretés du mélange, cristallinité, matières premières Agroalimentaire : qualité des solides laitiers, composition de la viande et du poisson Toute autre utilisation que celle décrite dans le présent manuel constitue une menace pour la sécurité des personnes et du système de mesure complet, et annule toute garantie. 2.3 Sécurité sur le lieu de travail En tant qu'utilisateur, il convient d'observer les prescriptions de sécurité suivantes : • Instructions de montage • Normes et réglementations locales en matière de compatibilité électromagnétique La compatibilité électromagnétique de l'appareil a été testée conformément aux normes internationales en vigueur pour le domaine industriel. La compatibilité électromagnétique indiquée ne s'applique qu'à un produit qui a été correctement raccordé à l'analyseur. 2.4 Sécurité de fonctionnement Avant de mettre l'ensemble du point de mesure en service : • • • • Vérifier que tous les raccordements sont corrects. Vérifier que les câbles électro-optiques sont intacts. Ne pas utiliser de produits endommagés et les protéger contre une mise en service involontaire. Marquer les produits endommagés comme défectueux. En cours de fonctionnement : • Si les défauts ne peuvent pas être corrigés, les produits doivent être mis hors service et protégés contre une mise en service involontaire. • Lors des travaux avec des dispositifs laser, toujours suivre l'ensemble des protocoles de sécurité laser locaux qui peuvent inclure l'utilisation d'équipements de protection individuelle et la limitation de l'accès aux seuls utilisateurs autorisés. 6 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 2.5 Manuel de mise en service Sécurité laser La sonde Raman Rxn-20 est raccordée à un analyseur Raman Rxn. Les analyseurs Raman Rxn utilisent des lasers de classe 3B tels que définis ci-dessous : • American National Standards Institute (ANSI) Z136.1, American National Standard for Safe Use of Lasers • International Electrotechnical Commission (IEC) 60825‑1, Safety of Laser Products (Sécurité des appareils à laser) – Partie 1 AVERTISSEMENT Rayonnement laser Éviter l'exposition au faisceau Produit laser de classe 3B ATTENTION Les faisceaux laser peuvent provoquer l'inflammation de certaines substances comme les composés organiques volatils. Les deux mécanismes possibles d'inflammation sont le chauffage direct de l'échantillon à un point provoquant l'inflammation et le chauffage d'un contaminant (tel que les poussières) à un point critique conduisant à l'inflammation de l'échantillon. La configuration laser présente des problèmes de sécurité supplémentaires, étant donné que le rayonnement n'est souvent pas visible ou à peine visible. L'utilisateur doit toujours être conscient de la direction initiale et des chemins de diffusion possibles du laser. Il est fortement recommandé d'utiliser des lunettes de protection laser OD3 ou plus pour les longueurs d'onde d'excitation de 532 nm et 785 nm, et OD4 ou plus pour la longueur d'onde d'excitation de 993 nm. A0048421 Figure 1. Lunettes de protection laser Pour plus d'assistance sur les précautions à prendre et les contrôles à effectuer en cas d'utilisation de lasers et de leurs dangers, se reporter à la version la plus récente de la norme ANSI Z136.1 ou de la norme IEC 60825-14. Voir Caractéristiques techniques → pour les paramètres pertinents pour calculer l'exposition maximale admissible (MPE) et la distance oculaire critique nominale (NOHD). 2.6 Sécurité du service Respecter les consignes de sécurité de l'entreprise lors du retrait d'une sonde de process de l'interface de process à des fins de service. Toujours porter un équipement de protection approprié lors du service de l'équipement. 2.7 Mesures de protection importantes • • Ne pas utiliser la sonde Rxn-20 à d'autres fins que celles pour lesquelles elle a été conçue. Ne pas regarder directement dans le faisceau laser. • Ne pas pointer le laser vers une surface miroitante ou brillante ou une surface susceptible de provoquer des réflexions diffuses. Le faisceau réfléchi est aussi nocif que le faisceau direct. Ne pas laisser les têtes de sonde attachées et non utilisées sans capuchon ou sans blocage. Toujours utiliser un bloqueur de faisceau laser afin d'éviter toute diffusion involontaire du rayonnement laser. Toujours fixer la tête de sonde de manière à ce qu'elle soit orientée en toute sécurité, à l'écart de toute personne. Ne jamais manipuler la tête de sonde librement lorsqu'elle est opérationnelle. • • • Endress+Hauser 7 Manuel de mise en service 2.8 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Sécurité du produit Ce produit est conçu pour répondre à toutes les exigences actuelles en matière de sécurité, a été testé et expédié de l'usine dans un état de fonctionnement sûr. Les directives et normes internationales en vigueur ont été respectées. Les appareils raccordés à un analyseur doivent également répondre aux normes de sécurité applicables à l'analyseur. Les systèmes de spectroscopie Raman d'Endress+Hauser intègrent les dispositifs de sécurité suivants pour se conformer aux exigences du gouvernement des États-Unis énoncées dans le Titre 21 du Code of Federal Regulations (21 CFR) Chapitre I, Sous-chapitre J tel qu'administré par le Center for Devices and Radiological Health (CDRH) et IEC 608251 tel qu'administré par la Commission Electrotechnique Internationale. 2.8.1 Conformité CDRH et IEC Les analyseurs Raman d'Endress+Hauser sont certifiés par Endress+Hauser pour répondre aux exigences de conception et de fabrication du CDRH et de la norme IEC 60825-1. Les analyseurs Raman d'Endress+Hauser ont été enregistrés auprès du CDRH. Toute modification non autorisée d'un analyseur Raman Rxn2 ou Raman Rxn4 existant ou d'un accessoire peut entraîner une exposition aux rayonnements dangereux. De telles modifications peuvent avoir pour conséquence que le système ne soit plus conforme aux exigences fédérales telles qu'elles ont été certifiées par Endress+Hauser. 2.8.2 Verrouillage de sécurité laser La sonde de Rxn -20, telle qu'elle est installée, fait partie du circuit de verrouillage. Si le câble à fibre optique est sectionné, le laser s'éteint dans les millisecondes qui suivent la rupture. AVIS Des dommages permanents peuvent survenir si les câbles ne sont pas acheminés de manière appropriée. Manipuler les sondes et les câbles avec précaution, en veillant à ce qu'ils ne soient pas pliés. Installer les câbles à fibre optique avec un rayon de courbure minimal conformément à l'Information technique sur les câbles à fibres optiques Raman (TI01641C). La tête de la sonde contient un niveau de potentiel électrique à sécurité intrinsèque. Si la tête de sonde est installée dans un boîtier, un interrupteur de verrouillage optionnel peut être installé sur le couvercle du boîtier afin que l'ouverture du boîtier actionne le verrouillage du laser et éteint le laser dans les millisecondes qui suivent l'ouverture du boîtier. 2.8.3 Indicateur d'émission de rayonnement laser En plus des indicateurs conformes au CDRH sur l'unité de base d'un analyseur Raman Rxn2/Rxn4 (configuration hybride), la sonde Rxn-20 possède un indicateur d'émission laser alimenté électriquement et conforme au CRDH. 1 2 A004898 Figure 2. Emplacement de l'indicateur d'émission laser sur la sonde Rxn-20 8 Pos. Description 1 Indicateur de verrouillage laser 2 Bloqueur de faisceau Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 2.8.4 Manuel de mise en service Agréments Ex La sonde Rxn-20 a été agréée par une tierce partie pour une utilisation dans des zones explosibles conformément à l'article 17 de la directive 2014/34/UE du Parlement européen et du Conseil du 26 février 2014. Seule la sonde Rxn-20 portant le badge ATEX a été certifiée conforme à la directive ATEX pour une utilisation en Europe, ainsi que dans d'autres pays acceptant les équipements certifiés ATEX. A0048935 Figure 3. Label ATEX pour l'utilisation en zone explosible La sonde Rxn-20 a été agréée pour une utilisation dans des zones explosibles aux États-Unis et au Canada par l'Association canadienne de normalisation lorsqu'elle est montée conformément au schéma de montage en zone Ex (3000272). Les produits sont autorisés au port de la marque CSA illustrée, avec les indicateurs adjacents "C" et "US" pour le Canada et les États-Unis ou avec l'indicateur adjacent "US" pour les États-Unis uniquement, ou sans aucun des deux indicateurs, pour le Canada uniquement. A0048936 Figure 4. Étiquette CSA pour l'utilisation en zone Ex aux États-Unis et au Canada La sonde Rxn-20 peut également être marquée pour les systèmes de certification de la Commission Électrotechnique Internationale pour les atmosphères explosives (IECEx) lorsqu'elle est montée conformément au schéma de montage en zone Ex (3000272). Seule la sonde Rxn-20 portant le badge JPEx a été certifiée conforme aux exigences japonaises en matière de protection antidéflagrante. A0053030 Figure 5. Étiquette de certification du produit JPEx Endress+Hauser 9 Manuel de mise en service Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 La Rxn-20 a été évaluée par rapport à l'article 42 de la réglementation 2016 relative aux équipements et systèmes de protection destinés à être utilisés dans des atmosphères potentiellement explosives, UKSI 2016:1107, et a été jugée conforme lorsqu'elle est montée conformément au schéma de montage en zone Ex (3000272). A0045928 Figure 6. Label R.-U. de certification du produit Voir les Conseils de sécurité – Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 (XA02747C) pour plus d'informations sur l'état d'utilisation et les marquages appropriés requis pour l'application. 10 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Manuel de mise en service 3 Description du produit 3.1 La sonde Rxn-20 La sonde de spectroscopie Raman Rxn-20, équipée de la technologie Kaiser Raman, est optimisée pour les mesures volumétriques importantes, permettant des mesures Raman représentatives et quantitatives des solides et des semisolides dans un laboratoire, une installation de process ou un environnement de fabrication. La sonde Rxn-20 est conçue pour être compatible avec les analyseurs Endress+Hauser Raman Rxn2/Rxn4 (configuration hybride) à 785 nm. Pour améliorer la flexibilité de l'échantillonnage, la sonde Rxn-20 peut être équipée d'une optique à immersion et d'une optique sans contact et sans mise au point. La sonde Rxn-20 est munie d'un capuchon de blocage de faisceau fileté pour des raisons de sécurité. 1 2 A0048659 Figure 7. Sonde Rxn-20 en inox 3.2 Pos. Description 1 Optique sans contact amovible 2 Bloqueur de faisceau Avantages de la construction de la tête de sonde La sonde Rxn-20 s'affranchit des limites des systèmes de spectroscopie PAT (technologie d'analyse des process) pour l'analyse représentative. • Mesure représentative : La taille plus importante du spot laser permet d'interroger une plus grande partie de l'échantillon en une seule mesure. • Mesure reproductible : La profondeur de champ offerte par la construction de la sonde élimine la sensibilité de la réponse Raman aux petites modifications de l'emplacement de l'échantillon d'une mesure à l'autre et permet également d'obtenir des informations sur la profondeur. • Excellent transfert de modèle : La construction de l'appareil, le protocole d'étalonnage et la reproductibilité des mesures permettent le transfert entre les échelles et les unités dans un environnement BPF. • Mesure non destructive : La densité d'énergie nettement plus faible réduit le risque de changements induits par la chaleur ou de dommages/changements de forme sur les échantillons solides. Endress+Hauser 11 Manuel de mise en service 3.3 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Accessoires de la sonde Raman Rxn-20 La sonde est compatible avec les accessoires ci-dessous pour répondre aux exigences des différentes applications. Taille de spot Adaptateurs de lentille diamètre 38,1 mm (1.50 in) Tubes de lentille : non purgeables diamètre 31,8 mm (1.25 in), pour compartiment à échantillons en boîtier Tubes de lentille : purgeables diamètre 25,4 mm (1.00 in) Optiques à immersion diamètre 25,4 mm (1.00 in) Inox 316, PTFE Alliage d'aluminium 6061-T651, noir anodisé Inox 316 avec raccord cannelé en inox 303 Inox 316, Kalrez, PTFE, saphir 1 mm (0.04 in) * A0048985 1,5 mm (0.06 in) * A0048985 3 mm (0.12 in) A0048985 A0048988 A0048994 A0048991 4,7 mm (0.19 in) A0048986 A0048989 A0048992 6 mm (0.24 in) A0048987 A0048990 A0048993 A0048995 *Compatible avec la petite chambre à échantillon en utilisant le tube de lentille 76,2 mm (3.00 in) monté entre le corps de la sonde et l'adaptateur de lentille 3.3.1 Sonde Rxn-20 avec adaptateur de lentille La sonde Rxn-20 est capable de mesurer avec différentes tailles de spot, de 1 à 6 mm (0,04 à 0,24 in), lorsqu'elle est équipée d'un adaptateur de lentille. En général, les lentilles de grande taille ont une plus grande tolérance de mise au point, ce qui permet de mesurer sans mise au point des surfaces solides inégales ou des échantillons irréguliers. Les lentilles de petite taille permettent d'obtenir des mesures représentatives de solides de petite taille ou de produits 1 turbides. A0048996 Figure 8. Sonde Rxn-20 avec adaptateur de lentille (1) 12 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 3.3.2 Manuel de mise en service Sonde Rxn-20 avec adaptateur de lentille et tube de lentille La sonde Rxn-20 et la lentille sans contact peuvent être complétées par un accessoire de tube de lentille purgeable ou non purgeable conçu pour permettre un faible débit d'un gaz approprié afin d'éviter que le produit n'obscurcisse la lentille de la sonde. L'accessoire de lentille purgeable permet d'interfacer la sonde Rxn-20 avec une coucheuse ou d'autres process par batch où il est nécessaire de maintenir la propreté de la lentille. L'accessoire de tube de lentille non purgeable est compatible avec la chambre à échantillon, ce qui facilite l'analyse dans les applications de laboratoire. 1 2 3 4 A0048997 Figure 9. Sonde Rxn-20 avec adaptateur de lentille et tube de lentille non purgeable 3.3.3 Pos. Description 1 Longueur focale 2 Longueur du tube de lentille 3 Taille de spot 4 Cône de collecte Sonde Rxn-20 avec adaptateur de lentille et optique à immersion L'adaptateur de lentille Rxn-20 peut également être complété en option par une optique à immersion, qui permet un contact direct de l'échantillon avec les boues et les solides (in situ ou hors ligne). 1 2 Figure 10. Sonde Rxn-20 avec adaptateur de lentille et optique à immersion Endress+Hauser Pos. Description 1 Longueur de l'optique à immersion 2 Distance de fonctionnement 3 Position focale optimale A0048998 3 13 Manuel de mise en service Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 4 Réception des marchandises et identification du produit 4.1 Réception des marchandises 1. Vérifier que l'emballage est intact. Signaler tout dommage constaté sur l'emballage au fournisseur. Conserver l'emballage endommagé jusqu'à la résolution du problème. 2. Vérifier que le contenu est intact. Signaler tout dommage du contenu au fournisseur. Conserver les marchandises endommagées jusqu'à la résolution du problème. 3. Vérifier que la livraison est complète et que rien ne manque. Comparer les documents de transport à la commande. 4. Pour le stockage et le transport, protéger l'appareil contre les chocs et l'humidité. L'emballage d'origine assure une protection optimale. Veiller à respecter les conditions ambiantes admissibles. Pour toute question, s'adresser au fournisseur ou à l'agence locale. AVIS La sonde peut être endommagée pendant le transport si elle est mal emballée. 4.2 Identification du produit 4.2.1 Étiquette La tête de sonde et l'étiquette sont munies au minimum des informations suivantes : • • • Marque Endress+Hauser Identification du produit (p. ex. Rxn-20) Numéro de série Lorsque la taille le permet, les informations suivantes sont également incluses : • • • • Référence de commande étendue Informations du fabricant Principaux aspects fonctionnels de la sonde (p. ex. matériau, longueur d'onde, profondeur focale) Mises en garde de sécurité et informations de certification, le cas échéant Comparer les informations sur l'étiquette avec la commande. 4.2.2 Adresse du fabricant Endress+Hauser 371 Parkland Plaza Ann Arbor, MI 48103 USA 4.3 Contenu de la livraison La livraison comprend : • • • • • • Sonde Rxn-20 dans la configuration commandée Manuel de mise en service – Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Certificat de performance de la sonde Rxn-20 Déclarations de conformité locales, le cas échéant Certificats pour une utilisation en zone Ex, le cas échéant Accessoires optionnels de la sonde Rxn-20, le cas échéant • Certificats matière, le cas échéant Pour toute question, contacter le fournisseur ou l'agence locale. 14 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 4.4 Manuel de mise en service Certificats et agréments Voir le manuel Conseils de sécurité – Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 (XA02747C) pour obtenir des informations détaillées sur la certification et l'agrément. Endress+Hauser 15 Manuel de mise en service 5 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Tête de sonde et connexion fibre optique La sonde Rxn-20 se connecte à l'analyseur Raman Rxn (configuration hybride) via un faisceau de fibres optiques. Les longueurs de câble à fibre optique standard sont 3, 10 ou 15 m (9.84, 32.81 ou 49.21 ft). Des longueurs de câble personnalisées sont également disponibles. AVIS Le raccordement de la sonde au câble à fibre optique doit être effectué par un ingénieur Endress+Hauser qualifié ou par un personnel technique spécialement formé. À moins d'être formé par un personnel qualifié, toute tentative de raccordement de la sonde au câble à fibre optique peut entraîner des dommages et annuler la garantie. Contacter le service après-vente Endress+Hauser pour toute assistance supplémentaire concernant le raccordement de la sonde et du câble à fibre optique. La sonde Rxn-20 est reliée à l'analyseur à l'aide du faisceau de fibres optiques illustré ci-dessous : 1 2 3 4 A0048999 Figure 11. Faisceau de fibres optiques pour la sonde Rxn-20 Pos. Nom Description 1 Fibre d'excitation Fibre du type Fiber Channel (FC), qui fournit une sortie de rayonnement laser à fibre optique 2 Fibre de collecte Fibre de type transfert mécanique (MT) pour la collecte de la diffusion Raman 3 Fibre d'étalonnage Fibre de type FC qui fournit une sortie de source d'auto-étalonnage par fibre optique 4 Connecteur de verrouillage laser Connecteur à boucle de verrouillage électrique ; en cas de rupture de la fibre, le laser s'éteint Se reporter au manuel de mise en service de l'analyseur Raman Rxn2 ou Raman Rxn4 pour les détails de raccordement de l'analyseur. 16 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 6 Manuel de mise en service Montage Avant le montage dans le process, vérifier que la quantité de puissance laser émise par chaque tête de sonde ne dépasse pas la quantité spécifiée dans l'évaluation des équipements pour zones explosibles (4002266) ou une évaluation équivalente. Les précautions standard de sécurité sur le plan oculaire et cutané concernant les produits laser de classe 3B (conformément à EN-60825/IEC 60825-14) doivent être observées comme décrit ci-dessous. AVERTISSEMENT Les précautions habituelles pour les produits laser doivent être respectées. Les têtes de sonde doivent toujours être recouvertes ou orientées à l'écart des personnes vers une cible diffuse si elles ne sont pas installées dans une chambre à échantillon. ATTENTION Si de la lumière parasite pénètre dans une tête de sonde inutilisée, elle interfère avec les données recueillies par une tête de sonde utilisée et peut entraîner une défaillance de l'étalonnage ou des erreurs de mesure. Les têtes de sonde non utilisées doivent TOUJOURS être recouvertes pour éviter que la lumière parasite ne pénètre dans la tête de sonde. AVIS Endress+Hauser Veiller à installer la tête de sonde de manière à ce qu'elle mesure l'échantillon ou la région d'intérêt. 17 Manuel de mise en service 6.1 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Montage en zone explosible La tête de sonde a été conçue pour être installée en zone Ex. Elle doit être installée conformément au schéma de montage en zone explosible (3000272). Avant l'installation, vérifier que les marquages de zone Ex de la sonde correspondent au groupe de gaz, à la classe T, à la zone ou à la division dans laquelle elle est installée. Consulter la norme IEC 60079-14 pour plus d'informations sur les responsabilités de l'utilisateur concernant l'utilisation ou l'installation de produits dans des atmosphères explosibles. AVIS Lors de l'installation de la sonde sur le site, l'utilisateur doit mettre à disposition à l'emplacement de montage de la tête de sonde la protection du câble à fibre optique contre la traction. A0050249 Figure 12. Rxn-20 – Schéma de montage en zone Ex (3000272 version X2) 6.2 Compatibilité entre le process et la tête de sonde Avant le montage, l'utilisateur doit vérifier que les valeurs nominales de pression et de température de la tête de sonde, ainsi que les matériaux à partir desquels la tête de sonde est fabriquée, sont compatibles avec le process dans lequel elle est insérée. La tête de sonde doit être montée en utilisant des techniques d'étanchéité (p. ex. raccords à compression) appropriées et typiques pour la cuve ou la conduite. AVERTISSEMENT Si la tête de sonde doit être montée dans un process à haute température ou à haute pression, des précautions de sécurité supplémentaires doivent être prises pour éviter d'endommager l'équipement ou de compromettre la sécurité. 18 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Manuel de mise en service Il est fortement recommandé d'utiliser un dispositif de protection contre l'éclatement, conformément aux normes de sécurité locales. Il incombe à l'utilisateur de déterminer si des dispositifs de protection contre l'éclatement sont nécessaires et de s'assurer qu'ils sont fixés à la tête de sonde lors du montage. Endress+Hauser 19 Manuel de mise en service 7 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Mise en service La sonde Rxn-20 est livrée prête à être raccordée à l'analyseur Raman Rxn2 (configuration hybride) ou Raman Rxn4 (configuration hybride). Aucun alignement ou réglage supplémentaire de la tête de sonde elle-même n'est nécessaire. Le raccordement de la tête de sonde à l'analyseur Raman Rxn2/Rxn4 (configuration hybride) doit être effectué par un ingénieur Endress+Hauser qualifié. Suivre les instructions ci-dessous pour mettre la sonde en service. AVIS Les paramètres d'installation et d'utilisation de la sonde peuvent avoir des exigences spécifiques régies par l'application associée. Se référer au certificat approprié pour ATEX, CSA, IECEx, JPEx ou UKCA concernant ces exigences spécifiques. 7.1 Réception de la sonde Effectuer les étapes de la réception des marchandises décrites dans Réception des marchandises → . En outre, dès réception, retirer le couvercle du conteneur d'expédition et vérifier que la fenêtre en saphir n'est pas endommagée avant de l'installer dans le process. Si la fenêtre montre des fissures visibles, contacter le fournisseur. 7.2 Étalonnage et vérification de la sonde La sonde et l'analyseur doivent être étalonnés avant l'utilisation. Se reporter au manuel de mise en service de l'analyseur Raman Rxn2 ou Raman Rxn4 pour plus d'informations sur l'étalonnage interne de l'appareil. Un étalonnage de l'intensité doit être effectué avant de recueillir des mesures et après un changement d'optique. Utiliser l'accessoire d'étalonnage Raman (HCA) avec un adaptateur optique approprié pour effectuer l'étalonnage de la sonde. Toutes les informations sur les accessoires et les instructions d'étalonnage figurent dans le manuel de mise en service – Accessoire d'étalonnage Raman (BA02173C). Le logiciel Raman RunTime ne permet pas de collecter des spectres sans passer par les étalonnages internes du système. La vérification des résultats de l'étalonnage à l'aide d'un étalon de décalage Raman est fortement recommandée pour vérifier les résultats de l'étalonnage, mais elle n'est pas obligatoire. Les instructions relatives à la vérification à l'aide d'étalons de décalage Raman figurent également dans le manuel de mise en service relatif à l'accessoire d'étalonnage Raman. La séquence d'étalonnage et de qualification recommandée suit l'ordre suivant : 1. Étalonnage interne de l'analyseur pour le spectrographe et la longueur d'onde du laser 2. Étalonnage de l'intensité du système à l'aide d'un accessoire d'étalonnage approprié 3. Vérification du fonctionnement du système à l'aide du matériel standard approprié Contacter le fournisseur pour toute question spécifique concernant la sonde, l'optique et le système de préparation d'échantillons. 20 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 8 Manuel de mise en service Fonctionnement La sonde Rxn-20 est conçue pour les mesures volumétriques importantes de solides et de semi-solides dans un laboratoire, une installation de process ou un environnement de fabrication. La sonde Rxn-20 est compatible avec les analyseurs Endress+Hauser Raman Rxn2/Rxn4 (configuration hybride) qui fonctionnent à 785 nm. La tête de sonde transmet la lumière d'excitation laser du faisceau de fibres à l'échantillon et transmet l'émission de l'échantillon à un autre faisceau de fibres. Le faisceau de fibres relie la tête de sonde à l'analyseur. La sonde Rxn-20 éclaire une grande surface et élimine la nécessité d'aligner la tête de sonde pour la rugosité de surface. Les principes de fonctionnement sont décrits ci-dessous. 8.1 Élimination du spectre Raman de la silice La lumière laser qui traverse une fibre optique en silice génère une émission Raman de la silice. Si cette émission atteint le spectrographe, elle pourrait obscurcir le spectre Raman de l'échantillon. Ce problème est particulièrement grave lorsque de grandes longueurs de fibres optiques sont utilisées. La sonde Rxn-20 élimine la lumière Raman de la silice de la lumière laser après que la lumière ait quitté le faisceau de fibres d'excitation et avant qu'elle n'atteigne l'échantillon. La tête de sonde élimine également la lumière laser de l'émission de l'échantillon avant qu'elle n'atteigne le faisceau de fibres de collecte. En conséquence, les bandes Raman de silice ne sont pas observées dans les spectres collectés avec une sonde Rxn-20, même lorsque des fibres optiques très longues sont utilisées. 8.2 Focalisation du rayonnement d'excitation La sonde Rxn-20 standard est conçue pour focaliser la lumière d'excitation sur un spot de 6 mm (0.24 in.) de diamètre pour l'échantillonnage de grands spots. Le grand spot d'excitation et les multiples fibres de collecte de la sonde Rxn-20 permettent d'échantillonner des solides hétérogènes dans les dimensions axiales et latérales. Elle fournit ainsi des informations sur les couches profondes en plus de la surface, ce qui est utile pour mesurer les solides hétérogènes tels que les comprimés, les capsules, les solides alimentaires et les billes de polymère. D'autres tailles de spots d'excitation sont disponibles. Voir les accessoires d'échantillonnage dans Accessoires de la sonde Raman Rxn-20 → . Voir le manuel de mise en service de l'analyseur Raman Rxn2 ou Raman Rxn4 pour des instructions d'utilisation supplémentaires. Endress+Hauser 21 Manuel de mise en service 9 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Diagnostic et suppression des défauts Voir le tableau ci-dessous pour la suppression des défauts de la sonde Rxn-20. Si la tête de sonde est endommagée, l'isoler du process et éteindre le laser avant l'évaluation. Contacter le service après-vente si nécessaire. Problème Cause possible 1 Encrassement de la lentille/fenêtre 1. Réduction substantielle du signal ou du rapport signal/bruit Action 2. Fibre fissurée mais intacte Retirer soigneusement la sonde du process, la décontaminer et inspecter la lentille/fenêtre à l'extrémité de la sonde. Si nécessaire, nettoyer la lentille/fenêtre avant de la remettre en service. Voir Nettoyage de la lentille/fenêtre → . Vérifier l'état de la fibre et contacter si nécessaire le service après-vente pour un remplacement. 2 Perte totale du signal alors que le laser est alimenté et que l'indicateur d'émission laser est allumé Fibre rompue sans rupture du fil de S'assurer que toutes les connexions par fibre sont verrouillage sécurisées. Vérifier l'état de la fibre et contacter si nécessaire le service après-vente pour un remplacement. 3 L'indicateur d'émission laser sur la sonde n'est pas allumé Assemblage de fibres endommagé 1. ou verrouillage de la sonde Rxn-20 2. endommagé. 3. Rechercher les signes de rupture de la fibre. S'assurer que la sonde est correctement connectée à la fibre. Contacter si nécessaire le service après-vente pour un remplacement. Fil de verrouillage laser déconnecté S'assurer que le fil de verrouillage laser et le connecteur de verrouillage à distance de la sonde/voie sont correctement connectés à l'analyseur. 4 Diminution de la puissance du laser ou de l'efficacité de la collecte Connexion de fibre contaminée (particules de saleté, de poussière ou autres) entre l'analyseur et la sonde Nettoyer soigneusement les extrémités du câble à fibre optique de la sonde sur l'analyseur. Se reporter au manuel de mise en service de l'analyseur Raman Rxn concerné pour les instructions de nettoyage et les étapes de mise en service d'une nouvelle sonde. Combinaison incorrecte de l'adaptateur de lentille et du tube de lentille ou de l'optique à immersion Sélectionner l'adaptateur de lentille et le tube de lentille ou l'optique à immersion appropriés pour la taille de spot souhaitée. Voir Accessoires de la sonde Raman Rxn-20 → pour les combinaisons acceptables. 5 L'indicateur d'émission laser s'éteint Rupture de fibre Contacter le service après-vente pour réparer ou remplacer le câble à fibre optique. 6 Le verrouillage laser sur l'analyseur provoque l'extinction du laser Verrouillage laser activé Vérifier l'absence de rupture de fibre sur toutes les voies de câbles à fibre optique raccordées et s'assurer que les connecteurs de verrouillage à distance sont en place. 7 Bandes ou motifs non reconnus dans les spectres Fibre fissurée mais intacte Vérifier les causes possibles et contacter le service après-vente pour retourner le produit endommagé. Extrémité de sonde/lentille contaminée Optique interne de la sonde contaminée en raison d'une fuite 8 22 Autres performances négatives inexpliquées de la sonde Endommagement de la tête de sonde ou des accessoires Contacter le SAV pour retourner le produit endommagé. Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Manuel de mise en service 10 Maintenance 10.1 Nettoyage de la lentille/fenêtre Utiliser une lingette pour lentilles et une solution de nettoyage à base d'eau pour essuyer délicatement tout contaminant sur l'adaptateur de lentille ou la fenêtre de la sonde. Pour un nettoyage plus agressif, utiliser de l'alcool isopropylique et une lingette pour lentilles afin d'éliminer délicatement tout contaminant. 1 2 A0049000 Figure 13. Fenêtre et lentille de la sonde Rxn-20 10.2 Pos. Description 1 Lentille 2 Fenêtre Inspection et nettoyage des fibres optiques Les connecteurs des faisceaux de fibres optiques doivent être propres et exempts de débris et d'huile pour obtenir des performances optimales. Si un nettoyage est nécessaire, se référer au manuel de mise en service de l'analyseur Raman Rxn2 ou Raman Rxn4 pour nettoyer UNIQUEMENT les pointes des fibres d'excitation et d'étalonnage. Endress+Hauser 23 Manuel de mise en service 11 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Réparation Les réparations qui ne sont pas décrites dans le présent document ne doivent être réalisées que par le fabricant ou le service après-vente. Pour le SAV, consulter notre site web (https://endress.com/contact) pour obtenir la liste des canaux de vente locaux. Si un produit doit être renvoyé pour réparation ou remplacement, suivre toutes les procédures de décontamination indiquées par le fournisseur. AVERTISSEMENT Le fait de ne pas décontaminer correctement les parties en contact avec le produit avant de les renvoyer peut entraîner des blessures graves ou mortelles. Pour garantir un retour rapide, sûr et professionnel des produits, contacter le service après-vente. Pour plus d'informations sur le retour des produits, consulter le site suivant et sélectionner le marché/la région concerné(e) : https://www.endress.com/en/instrumentation-services/instrumentation-repair 24 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Manuel de mise en service 12 Caractéristiques techniques 12.1 Spécifications générales Caractéristique Description Puissance maximale laser dans la tête de sonde < 499 mW Longueur d'onde compatible 785 nm Interface d'échantillon Température 10 à 40 °C (50 à 104 °F) Mesure de la tête de sonde Matériaux de construction Câble à fibre optique Diamètre nominal du faisceau à la position focale 12.2 Pression ambiante Humidité relative 20 à 80 %, sans condensation Longueur 209,55 mm (8.25 in) sans adaptateur de lentille 312 mm (12.29 in) avec rayon de courbure câble à fibre optique Diamètre 48 mm (1.89 in) Poids environ 2 lb (avec câble) Corps de tête de sonde Inox 316L Fenêtre matériaux de qualité optique Câble à fibre optique Construction : enveloppe de PVC, structure propriétaire Raccords : FC, MT et électriques Longueur 3, 10 ou 15 m standard (9.84, 32.81 ou 49.21 ft) Des longueurs personnalisées sont disponibles Rayon de courbure minimal 75 mm (2.96 in) Température –40 à 70 °C (–40 à 158 °F) Standard 6 mm (0.24 in) En option 4,7, 3 ou 1 mm (0.19, 0.12, ou 0.04 in) Exposition maximale admissible L'exposition maximale admissible (MPE) est le niveau maximal d'exposition au rayonnement laser qui peut survenir avant de provoquer des lésions oculaires ou cutanées. La valeur MPE est calculée à partir de la longueur d'onde du laser (λ) en nanomètres, de la durée de l'exposition en secondes (t) et de l'énergie impliquée (J·cm-2 ou W·cm-2). Un facteur de correction (CA) peut également être nécessaire et peut être déterminé comme suit. Endress+Hauser Longueur d'onde λ (nm) Facteur de correction CA 400 à 700 1 700 à 1050 100,002(λ-700) 1050 à 1400 5 25 Manuel de mise en service Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 12.2.1 MPE pour l'exposition oculaire La norme ANSI Z136.1 fournit des moyens pour effectuer une évaluation de la valeur MPE pour l'exposition oculaire. Se référer à la norme pour calculer les niveaux MPE pertinents dans le cas d'une exposition au laser par la sonde Rxn-20 et dans le cas improbable d'une exposition au laser par la rupture d'une fibre optique. Valeur MPE pour l'exposition oculaire ponctuelle à un faisceau laser Longueur d'onde λ (nm) 785 Durée de l'exposition Calcul de la valeur MPE MPE où t (s) (J·cm-2) (W·cm-2) CA = 1,4791 10-13 à 10-11 1,5 CA × 10-8 - 2,2 × 10-8 (J·cm-2) 10-11 à 10-9 2,7 CA t0,75 - Insérer le temps (t) et calculer 10-9 à 18 × 10-6 5,0 CA × 10-7 - 7,40 × 10-7 (J·cm-2) 18 × 10-6 à 10 1,8 CA t0,75 × 10-3 - Insérer le temps (t) et calculer 10 à 3 × 104 - CA × 10-3 1,4971 × 10-3 (W·cm-2) 12.2.2 Valeur MPE pour l'exposition cutanée La norme ANSI Z136.1 fournit des moyens pour effectuer une évaluation de la valeur MPE pour l'exposition cutanée. Se référer à la norme pour calculer les niveaux MPE pertinents dans le cas d'une exposition au laser par la sonde Rxn-20 et dans le cas improbable d'une exposition au laser par la rupture d'une fibre optique. Valeur MPE pour l'exposition cutanée à un faisceau laser Longueur d'onde λ (nm) 785 26 Durée de l'exposition Calcul de la valeur MPE MPE où t (s) (J·cm-2) (W·cm-2) CA = 1,4791 10-9 à 10-7 2 CA × 10-2 - 2,9582 × 10-2 (J·cm-2) 10-7 à 10 1,1 CA t0,25 - Insérer le temps (t) et calculer 10 à 3 × 104 - 0,2 CA 2,9582 × 10-1 (W·cm-2) Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 12.3 Manuel de mise en service Zone de danger nominale Les configurations optiques de focalisation ci-dessous sont disponibles pour la sonde Rxn-20. Utiliser les dimensions pour calculer la zone de danger nominale. Taille du spot laser (diamètre)(b0) Longueur focale optique (f0) 1 mm (0.04 in) 35 mm (1.38 in) 1,5 mm (0.06 in) 50 mm (1.97 in) 3 mm (0.12 in) 125 mm (4.93 in) 4,7 mm (0.19 in) 200 mm (7.88 in) 6 mm (0.24 in) 250 mm (9.84 in) Équation de la distance oculaire critique nominale (NOHD) rNOHD = (f0/b0)(4Φ/πMPE)1/2 Φ = Puissance laser en watts Voir le manuel de mise en service de l'analyseur Raman Rxn2 ou Raman Rxn4 pour les informations spécifiques à l'analyseur concernant les calculs de la zone de danger nominale. Endress+Hauser 27 Manuel de mise en service 13 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 Documentation complémentaire Toute la documentation est disponible : • Sur l'application mobile Endress+Hauser : www.endress.com/supporting-tools • Dans l'espace Téléchargements du site web Endress+Hauser : www.endress.com/downloads Ce document fait partie intégrante de l'ensemble de documents comprenant : Référence Type de document Titre du document KA01547C Instructions condensées Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 – Instructions condensées XA02747C Conseils de sécurité Conseils de sécurité – Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 TI01631C Information technique Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 – Information technique BA02173C Manuel de mise en service Accessoire d'étalonnage Raman – Manuel de mise en service 28 Endress+Hauser Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 14 Manuel de mise en service Index Accessoire d'étalonnage 20 Accessoires 12, 13, 14 Adaptateurs 20 Analyseur Raman Rxn (configuration hybride) 8, 11, 16, 20, 21 Câble à fibre optique Collecte 16 Étalonnage 16 Excitation 16 Longueur 16, 25 Nettoyage 23 Rayon de courbure minimal 8, 25 Température 25 Verrouillage laser 16 Caractéristiques techniques 25 Certification 8, 9, 14, 15 ATEX 9, 20 conformité 8 Conformité 5, 8 CSA 5, 9, 20 IECEx 5, 7, 8, 9, 17, 20 Zone explosible 9 Conformité à la législation sur les exportations 4 Conformité CDRH 5, 8 Conformité IEC 5, 7, 8, 17 Exigences liées au personnel 6 Glossaire 5 MPE Exposition cutanée 26 Exposition oculaire 26 Raccordement électrique 6 Réparation 24 Sécurité 7 Cutanée 17, 26 Endress+Hauser De base 6 Fonctionnement 6 Laser 7, 8 Lieu de travail 6 Oculaire 7, 17, 26 Produit 8 Service 7 Sonde Adaptateur de lentille 12, 13 Capuchon 7, 11 Documents supplémentaires 28 Étalonnage 20 Fonctionnement 21 Interfaces 13 Matériaux de construction 25 Montage 17, 18 Nettoyage de la lentille/fenêtre 23 Optique à immersion 13 Réception 14 Suppression des défauts 22 Tube de lentille 13 Utilisation conforme 6 Vérification 20 Spécifications Diamètre 12, 25 Humidité relative 25 Longueur 25 Poids 25 Pression 25 Puissance laser 17, 25 Température 25 Symboles 4 Verrouillage laser 22 Zone explosible 9, 17, 18 29 Sonde de spectroscopie Raman Rxn-20 www.addresses.endress.com ">
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