SIPAN 32 und 34 - HACH LANGE

KATALOG 

PROZESS-MESSTECHNIK 

SIPAN FLÜSSIGKEITSANALYTIK 

SIPAN 32 und 34 

Controller und Sonden für pH, Leitfähigkeit und O 2

Herzlich willkommen bei 

HACH LANGE! 

Sie halten den neuen SIPAN Katalog in den Händen. 

Flüssigkeitsanalyzer der SIPAN-Familie für die kontinuierliche 

Messung von pH-Wert/Redoxpotential, Leitfähigkeit und gelöstem 

Sauerstoff liefern wichtige Daten an Prozessleitsysteme 

zur Prozesssteuerung. 

HACH LANGE ist führender Anbieter für Flüssiganalytik 

in der Branche Wasser / Abwasser. Mit Produkteigenschaften 

wie Ex-Schutz etc. ergänzen die SIPAN Produkte die vorhandenen 

HACH LANGE Produktlinien zu einem umfassenden Produktangebot. 

Ob Feld- oder Laboranalytik, Probenehmer oder Prozess-Messtechnik: 

HACH LANGE steht für das ganze Spektrum der Wasseranalytik - 

von visuellen Methoden bis zum umfassenden System aus eagenzien, 

Messtechnik und Zubehör. 

Die Lösungen von HACH LANGE sind maßgeschneidert für jede 

Anwendung in Abwasser, Trinkwasser oder Prozesswasser - 

zur sicheren Kontrolle betrieblicher Prozesse und gesetzlicher 

Grenzwerte. 

HACH LANGE bietet Wasseranalytik komplett aus einer Hand. 

Für Sie bedeutet das: mehr Produkte und Anwendungen, mehr 

Erfahrung und Unterstützung vor Ort als jemals zuvor. 

Ihr Team für die Wasseranalytik

Inhaltsverzeichnis 

Flüssigkeitsanalytik 

Kapitel 

2 Analyzer für Leitfähigkeit 

SIPAN 32 and SIPAN 32X 

SIPAN 34 

3 Analyzer für pH-Wert 

und Redoxpotential 



4 Analyzer für die Messung 

von gelöstem Sauerstoff 



HACH LANGE

Analyzer für Leitfähigkeit 

SIPAN 32 und SIPAN 32X 

2/2 Übersicht 

2/2 Nutzen 

2/2 Anwendungsbereich 

2/4 Aufbau 

2/5 Funktion 

2/9 Technische Daten 

2/11 Bestelldaten 

2/12 Maßzeichnungen 

2/13 Schaltpläne 


2/2 




11Flüssigkeitsanalysengeräte 

■ Übersicht 

Die Messeinrichtungen SIPAN 32 und SIPAN 32X sind für die Bestimmung 

der elektrischen Leitfähigkeit wässriger oder organischer 

Lösungen vorgesehen. 

SIPAN 32 zur Messung der Leitfähigkeit 


IND-Sensor 4EL-Sensor 2EL-Sensor 

0,01 

0,1 

HACH LANGE 

Aufbereitetes Wasser 

Kondensat/DE-Wasser 

1,0 

µS/cm 

■ Nutzen 

Messeinrichtung SIPAN 32 und SIPAN 32X, Auswahltabelle nach Einsatzbereichen 

10,0 

Nutzen von SIPAN 32 und SIPAN 32X 

2-Leiter-Technik 

Sensordiagnose für Temperaturmessung 

Automatischer Messwert-Hold bei Kalibrierung 

Logbuch zur Dokumentation aller wichtigen Ereignisse 

Vor-Ort-Bedienung angelehnt an NAMUR 

PROFIBUS PA- oder HART-Kommunikation verfügbar 

als Ex-Variante verfügbar (EEx ib [ia]) 

Feldgehäuse IP65 

2. passiver Ausgang, frei parametrierbar (für Temperatur (analog) 

oder Voralarm/ Spülfunktion/Grenzwert (jeweils binär)). 

■ Anwendungsbereich 

Der Messbereich der Leitfähigkeit erstreckt sich über 8 Zehnerpotenzen 

von Reinstwasser (ca. 0,040 µS/cm ) bis hin zu höchsten 

Leitfähigkeiten (ca. 2500 mS/cm). 

Dieser weite Bereich wird durch drei Messverfahren ermöglicht 

(siehe Bild): 

das Zweielektroden-Verfahren (2EL-Sensor) 

das Vierelektroden-Verfahren (4EL-Sensor) 

das induktive Verfahren (IND-Sensor). 

Die Messbereiche sowie die Einsatzgebiete der drei Verfahren 

überdecken sich teilweise. 

Standard-Anwendungen 

unkritische Medien, Trinkwasser 

100 

Belagbildende Medien 

(Schmutzkompensation) 

Abwasser 

Aggressive, hochkorrosive Medien 

Chemie/CIP/Salzlake 

1,0 

10,0 

mS/cm 

100 

1000 

2500

Zweielektroden-Verfahren (2EL-Sensor) 

Das Zweielektroden-Verfahren (2EL-Sensor) wird eingesetzt zur 

Leitfähigkeitsmessung von Reinstwasser und stark verdünnten 

wässrigen Lösungen mit Leitfähigkeiten von 

0,04 µS/cm bis 25 000 µS/cm, 

bei denen nicht mit Verschmutzung und Ablagerung auf den in das 

Messmedium ragenden Elektroden zu rechnen ist. (Höhere Leitfähigkeiten 

- ab 5 000 µS/cm - führen hier zu Polarisationseffekten 

und damit zu Messfehlern.) 

Messmedien mit Leitfähigkeiten < 5 µS/cm (VE-Wasser, Reinstwasser) 

zeigen eine ausgeprägte nichtlineare Temperaturabhängigkeit. 

Der Analyzer ist daher mit einer Reinstwassertemperaturkompensation 

ausgestattet. 

Anwendungen 

Dampferzeugung (Kesselspeisewasser, Kondensat) 

Halbleiterfertigung (Reinstwasser, Chip-Cleaning) 

Wasseraufbereitung (Umkehrosmose, Ionentauscher) 

Dichtigkeit von Wärmetauschern 

Trink- und Oberflächenwasser. 

Produktmerkmale 

Erfassung kleinster Messbereiche (< 0,1 µS/cm) durch Verwendung 

druck- und korrosionsfester Edelstahlsensoren mit konzentrischer 

Elektroden-Anordnung, mit integriertem Thermometer 

Kalibrierung der Messung ist bei 2EL-konzentrischen-Sensoren 

(auch nach Sensorwechsel) nicht notwendig, ggf. muss ein Temperaturabgleich 

durchgeführt werden 

Günstiger Preis bei Edelstahl-Stiftelektroden mit Kunststoffschaft 

mit oder ohne Temperaturkompensation für Messbereiche 

≥ 2 µS/cm 

Kompaktelektrode als Kombination mit einer pH/Redox-Messung 

in einer Armatur 

Alle Zweielektroden-Sensoren-Ausführungen mit Ex-Schutz für 

Zone 1. 

Vierelektroden-Verfahren (4EL-Sensor) 

In Messmedien mit mittleren Leitfähigkeiten von 

0,01 mS/cm bis 500 mS/cm 

wird das Vierelektroden-Verfahren eingesetzt. Vorteilhaft bei dieser 

Technik ist die Unempfindlichkeit des Sensors gegen Verschmutzung 

und die Vermeidung von Polarisationsfehlern. 

Neben der Angabe der Leitfähigkeit ist auch die automatische Umrechnung 

und Anzeige in Gewichtsprozent möglich. 

Anwendung 

Kommunale und industrielle Kläranlagen 

Brauch- und Abwässer 

Trinkwasseraufbereitung 

Kühlwasser 

Konzentrationsbestimmungen von Salzsolen, Laugen und 

Säuren 

Konzentratüberwachung 

Bleich- und Waschbäder. 





Vier konzentrische Ringelektroden - glatt mit dem Schaft vergossen 

- dadurch besonders verschmutzungsunanfällig 

Automatische Schmutzkompensation 

Sensoren mit integriertem Thermometer zur automatischen Temperaturkompensation 

Besonders kompakte Einbauweise auch in Kombination mit einer 

pH/Redox-Messung möglich. 

Induktives Verfahren (IND-Sensor) 

Mit dem induktiven Verfahren lässt sich die Leitfähigkeit von kleinen 

bis zu höchsten Werten von 

1 µS/cm bis ca. 2 500 mS/cm 

messen. 

Da dieses Verfahren ohne direkten Kontakt der Elektroden mit der 

Messflüssigkeit arbeitet, eignet es sich besonders zur Messung 

von korrosiven Medien. 

Neben der Anzeige von Leitfähigkeit ist auch die automatische Umrechnung 

und Anzeige in Gewichtsprozent möglich (Konzentrationsbestimmung). 

Anwendung 

Konzentrationsbestimmung von Salzsolen, Laugen und Säuren, 

insbesondere Schwefelsäure und Oleum 

Korrosive Industrieabwässer 

CIP-Steuerung 

Konzentrationsaufschärfung 

Phasentrennung von Produkt-Wassergemischen 

Produktüberwachung in Abfüll- und Reinigungsanlagen. 


Extreme Messbereichsdynamik (> 10 6 ) mit einem Sensortyp 

Drei Sensortypen aus dem High-Tec Polymer PEEK mit integriertem 

Thermometer, mit besonderer Dichtigkeit des Sensors und 

Thermometers, da aus einen Stück gespritzt. Dauerbelastbarkeit 

10 bar bei +130 °C 

Sensor aus FEP mit großer Wandstärke zur Messung in 

hochkonzentrierten Säuren und Laugen 

Diffusionsdichter Sensor aus DURAN-Glas mit integriertem Thermometer 

In heißen überkonzentrierten Säuren (Oleum) einsetzbar, 

beständig gegen organische Lösungsmittel 

Einzelne Ausführungen mit Ex-Schutz für Zone 1. 

HACH LANGE 2/3

2/4 




■ Aufbau 

Ex-Zone 0*) 

Ex-Zone 1**) 

Ex-Zone 2**) 

nicht Ex-Zone SIPAN 32 nicht Ex-Zone 

Leitfähigkeit 

Temperatur 

Grundausführung 

Option 

Externes Gerät 

Analyzer SIPAN 32 und SIPAN 32X, Funktionsweise 

Die Messeinrichtungen SIPAN 32 und SIPAN 32X bestehen aus: 

einem Sensor 

einer Durchlauf-, Eintauch- oder Wechselarmatur 

einem Temperatursensor (Pt1000 oder Pt100) 

einem Analyzer SIPAN 32 oder SIPAN 32X. 

SIPAN 32 und SIPAN 32X sind Analyzer der neuen Zweileiter-Generation 

in modernster Micro-Power-Technologie mit Mikroprozessorsteuerung 

und Multi-Segment-Display. 


SIPAN 32X Ex-Zone 1 

Ex-Zone 2 

Tastatur Display 

EPROM 

EEPROM 

A / D D / A 

D / D 


4 ... 20 mA 

Schnittstelle 

HART 

Temperatur 

0/4 ... 20 mA 

oder 

Grenzwertsignal 

(0/4) / 20 mA 

oder 

Reinigungssignal 

(0/4) / 20 mA 

oder 

Warnung 

(0/4) / 20 mA 

PROFIBUS PA 

nicht Ex-Zone 

Netz 

Speisetrenner 

4 ... 20 mA 

Netz 

Speisetrenner 

0/4 ... 20 mA 

DP-/PA-Koppler 

DP-/PA-Link 

*) nur Sensoren mit ATEX-Zulassung 

und in Verbindung mit SIPAN 32X 

**) nur mit SIPAN 32X 

Das vom Sensor gelieferte Messsignal wird vom SIPAN 32, SIPAN 

32X Analyzer verarbeitet und je nach Geräteausführung in analoger 

oder digitaler Form bereitgestellt. 

Die Analyzer SIPAN 32 und SIPAN 32X sind in Feldgehäusebauform 

lieferbar. 

Ein Analyzer SIPAN 32, SIPAN 32X kann für alle Messbereiche parametriert 

werden.

Messwertverarbeitung 

Die von den analogen Eingangsverstärkern gelieferten Signale werden 

in der digitalen Messwertverarbeitung zu einem temperaturkompensierten 

Messwert weiterverarbeitet. 


Bei allen drei Messverfahren (2EL, 4EL und IND) wird an den Sensoren 

eine Rechteck- bzw. Sinus-Wechselspannung gelegt, deren 

Größe und Frequenz vom Messverfahren abhängt. Der vom Sensor 

gelieferte Strom ist ein Maß für die Leitfähigkeit des Messmediums. 

Temperaturkompensation 

An den Analyzer können sowohl Pt100- als auch Pt1000-Thermometer 

angeschlossen werden. Die Messung ist als Zwei- oder 

Dreileiterschaltung aufgebaut. Der angeschlossene Typ wird automatisch 

erkannt. 

Eingänge 

Ausgänge 

Grundgerät Optionen 


Temperatur 

Analogausgang 

4 ... 20 mA mit 

Alarm > 21 mA 

HART- oder 

PROFIBUS-PA-Schnittstelle 

2. Analogausgang für 

Temperatur oder Kontakt für 

Spülfunktion oder Grenzwert 

oder Warnung 

(nicht für PROFIBUS PA) 

Ausstattung 

■ Funktion 

Verfahren zur Leitfähigkeitsmessung 

Die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten beruht auf der elektrolytischen 

Dissoziation der gelösten Säuren, Basen oder Salze und somit 

darauf, dass diese Stoffe in Lösung in elektrisch geladene Teilchen 

(Ionen) zerfallen sind. 

Die Größe der elektrischen Leitfähigkeit K ist gegeben durch den 

reziproken Wert des elektrischen Widerstands der Lösung. 

Die Einheit der elektrischen Leitfähigkeit ist S/m (Siemens pro Meter). 

Die Leitfähigkeit einer verdünnten Elektrolytlösung wird bestimmt 

durch: 

die Anzahl der Ionen in der Lösung, d. h. deren Konzentration 

die Anzahl der Elementarladungen, die jedes Ion zu transportieren 

vermag, d. h. die Ionenladungszahl 

die Wanderungsgeschwindigkeit oder Beweglichkeit der Ionen. 




Die Leitfähigkeit eines Elektrolyten ist eine lineare Funktion der 

Konzentration bei konstanter Temperatur, da die Wertigkeit (und, in 

verdünnten, wäßrigen Lösungen die Beweglichkeit der Ionen) konstant 

bleibt. 

Beispiele für die Konzentrationsabhängigkeit der Leitfähigkeit verschiedener, 

verdünnter Elektrolytlösungen zeigt das Bild. 

µScm -1 


0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 

HCl 

H 

2 

SO 

4 

Ca(OH) 

2 

HNO 

3 

NaOH 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

Konzentration 

mg·l-1 Leitfähigkeit verdünnter Lösungen bei 18 °C 

MgCl 

2 

Na 

2 

CO 

3 

CaCl 2 

NaCl 

Na 

3 

PO 

4 

KCl 

CaSO 

4 

Na 

2 

SO 

4 

KNO 3 

Die Gesamtleitfähigkeit einer Lösung ist die Summe der Leitfähigkeitsbeiträge 

aller in der Lösung befindlicher Ionenpaare und damit 

in der Regel eine nichtspezifische Größe. 

In der Praxis kann dennoch häufig von der Leitfähigkeit einer 

Lösung direkt auf die Konzentration einer Komponente geschlossen 

werden, wenn 

nur eine Substanz in Lösung vorliegt 

sich alle Lösungsbestandteile etwa im gleichen Verhältnis ändern 

die Änderung eines Lösungsbestandteils verglichen mit der der 

anderen Bestandteile so groß ist, dass praktisch sie allein die Leitfähigkeit 

bestimmt. 

In konzentrierten Elektrolytlösungen besteht meistens kein linearer 

Zusammenhang zwischen der Leitfähigkeit der Lösung und der 

Konzentration des Elektrolyten. Häufig nimmt die Leitfähigkeit mit 

steigender Konzentration ab, da einerseits der Dissoziationsgrad 

sinkt und zum anderen die Ionenbeweglichkeit aufgrund interionischer 

Wechselwirkungen herabgesetzt ist. 

Trotzdem ist eine Konzentrationsmessung möglich, wenn nur in 

einem eindeutigen Bereich, d. h. entweder bei steigender oder bei 

fallender Leitfähigkeit, gemessen wird. Dies setzt die Kenntnis des 

Zusammenhangs zwischen Leitfähigkeit und Konzentration des 

Elektrolyten voraus. 


2/6 




0,8 

S·cm -1 


0,7 

0,6 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0 

KCl 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

Konzentration (Gew.%) 

Leitfähigkeit konzentrierter Lösungen bei 18 °C 

Die Leitfähigkeit von Elektrolyten ist stark temperaturabhängig, da 

sowohl die Anzahl der dissoziierten Moleküle als auch die Ionenbeweglichkeit 

stark temperaturabhängig sind. Man wählt daher eine 

Referenztemperatur von 25 °C und korrigiert die gemessenen Leitfähigkeitswerte 

unter Zuhilfenahme des Temperaturkoeffizienten α 

entsprechend. 

Der Temperaturkoeffizient α hängt ab von 

der Zusammensetzung der Elektrolytlösung 

der Konzentration der Lösung. 

Werte von 1 bis 6%/K sind möglich. 

Das Bild zeigt am Beispiel einer NaCl-Lösung, dass der Widerstand 

nichtlinear von der Temperatur abhängt. 

12 

x 10 3 W 

10 

8 

6 

4 

2 

3 mg/l 

5 mg/l 

7 mg/l 

Abhängigkeit des Widerstands einer NaCl-Lösung von der Temperatur bei 

verschiedenen Konzentrationen 


10 mg/l 

HCl 

KOH 

NaOH 

15 mg/l 

H 2 SO 4 

HNO 3 

25 mg/l 20 mg/l 

0 

10 20 30 40 50 60 70 80 90 °C 

Drei unterschiedliche Messverfahren erlauben eine individuell der 

Messaufgabe und der Konzentration des Elektrolyten angepasste 

Leitfähigkeitsmessung: 

Zweielektroden-Verfahren 

Vierelektroden-Verfahren 

Elektrodenloses (induktives) Verfahren. 

Die Leitfähigkeitsmesseinrichtung besteht aus folgenden Grundkomponenten: 

Leitfähigkeitssensor 

Temperaturfühler zur Kompensation des Einflusseffektes der 

Temperatur 

Analyzer. 


Es wird eine Rechteck-Wechselspannung an die zwei Stromelektroden 

gelegt. Der durch die Lösung fließende Strom ist dem elektrischen 

Widerstand umgekehrt und der Leitfähigkeit direkt proportional. 

Messmedium 

Analyzer SIPAN 32, SIPAN 32X 

U I 

Zweielektroden-Verfahren, Funktionsweise 


Bei dem Vierelektroden-Verfahren wird eine Rechteck-Wechselspannung 

an 2 Stromelektroden gelegt. Das Vierelektroden-Verfahren 

verwendet zwei Strom- und zwei Spannungselektroden. An 

die Stromelektroden wird eine Rechteck-Wechselspannung gelegt, 

der durch die Lösung fließende Strom ist dem Elektroden-Widerstand 

umgekehrt und der Leitfähigkeit direkt proportional. An den 

Spannungselektroden wird die Wechselspannung gemessen und 

damit die Ausgangsspannung an den Stromelektroden geregelt. 

Eine Belagbildung an den Sensoren wird dadurch weitgehend 

berücksichtigt und kompensiert. 

Messmedium 

Vierelektroden-Verfahren, Funktionsweise 

U 


I U 

I 

I 

U 

I 

U 

I

Induktives Verfahren 

Der Sensor besteht aus zwei Spulen, die auf Ringbandkernen aufgebracht 

sind. Die Primärspule wird mit einer sinusförmigen Wechselspannung 

betrieben. In der Flüssigkeitsschleife (=Messmedium), 

die die Sekundärwicklung dieses "Transformators" bildet, wird eine 

Wechselspannung induziert. Bei elektrisch leitenden Flüssigkeiten 

fließt ein Strom, der ihrer Leitfähigkeit proportional ist. Die Flüssigkeitsschleife 

ist gleichzeitig die Primärwicklung der Sekundärspule, 

die als Stromwandler arbeitet. Dieser Strom wird phasenrichtig 

gleichgerichtet und verstärkt. 

Messmedium 

Induktives Verfahren, Funktionsweise 


U I 

U I 

Besondere Merkmale SIPAN 32 

Zweileiter-Analyzer in modernster Micro-Power-Technologie 

Einfachste Feldinstallation mit nur 2 Leitungen 

Menügeführte einfache Bedienung mit allgemein verständlichen 

Symbolen (angelehnt an IEC) 

Vollständige Vorort-Bedienung mit direkt zugänglicher Tastatur 

mit 8 Tasten und großem klar gestaltetem Multi-Segment- 

Display 

Anzeige von S/cm, mS/cm, µS/cm, µS/m, MΩcm, kΩcm, 

Gew.-%, H 2 SO 4 , Oleum, HNO 3 , HCl, HBr, NaOH, NaCl, KOH 

Direkte Ausgabe von Konzentrationswerten anstelle Leitfähigkeit 

(19 hinterlegte Stofftabellen) 

Alle Messverfahren 2EL, 4EL und IND verfügbar 

Zusätzliche permanente Temperaturanzeige wählbar in °C oder 

°F 

Logbuch mit Eintrag von Störfällen bzw. Kalibriervorgängen mit 

Datum und Uhrzeit 

Nichtlineare Reinstwassertemperaturkompensation für Leitfähigkeit 

Automatische HOLD-Funktion 

Umfangreiches Fehlerdiagnosesystem 

3 Bedienebenen mit Codierschutz für Beobachten, Routine und 

Spezialisten 

Abrufbare Tests für Display, Tasten, RAM, EPROM und 

EEPROM 

Ausgabe definierter Stromwerte zu Testzwecken 

Höchste elektromagnetische Verträglichkeit nach CE und NA- 

MUR, Feinblitzschutz 

Robustes Feldgehäuse (IP65/NEMA 4X) mit Kabel-Verschraubungen 

für bequemen Anschluss 

Es sind drei Analyzer SIPAN 32 und SIPAN 32X jeweils für 

2EL-, 4EL-, IND-Verfahren verfügbar. 




Besondere Merkmale SIPAN 32X 

Eigensicherer Betrieb 

Analyzer in der Ausführung Zündschutzart Eigensicherheit 

EEx ib[ia] können innerhalb der explosionsgefährdeten Bereiche 

(Zone 1, CENELEC) eingesetzt werden. 

Produktmerkmale der SIPAN 32, Kommunikationsvarianten 

Gerät mit 4 ... 20 mA Ausgang 

Galvanische Trennung (Prüfspannung AC 500 V) 

Ausgangssignal 4 bis 20 mA 

Störfall oder Grenzwertausgabe >20 mA 

Optional, zweiter passiver Ausgang, frei parametrierbar als zusätzlicher 

Stromausgang, für Temperatur oder Kontakt für Spülfunktion 

oder Grenzwert oder Warnung (Voralarm). 

Gerät mit 4 ... 20 mA Ausgang und HART-Kommunikation 

Komplette Parametrierbarkeit über lediglich eine einzige Zwei- 

Draht-Leitung vom Leitsystem aus 

Zusätzlich Kommunikation über Handheld-Communicator oder 

PC 


Störfall oder Grenzwertausgabe >20 mA (zusätzlich digitale Statusübermittlung 

über das HART-Protokoll) 

Zentraler Zugriff vom Leitsystem (OS, ES) zu jedem Feldgerät bei 

Verwendung des Leitsystems SIEMENS PCS 7 

Einheitliche Bedienung und Beobachtung aller Feldgeräte (auch 

Fremdgeräteeinbindung) bei Verwendung von SIMATIC PDM 




Gerät mit PROFIBUS PA-Kommunikation 

SIPAN 32 PA mit Busanschluss nach IEC 61158-2 und 

EN 50170, Teil 4 

Feste Busstrombegrenzung im Fehlerfall 

Geräteversorgung und Datenübertragung über gemeinsamen 

Busanschluss 

Kommunikation über PROFIBUS PA (Profil B, Version 3.0); dadurch 

sind alle Einstellungen komplett parametrierbar (zwei 

Messwerte synchron, Messbereich, Grenzwerte, Sensordiagnose, 

Simulationsbetrieb, etc.) 

Qualitätsangabe zu den Messwerten: Status mit Grenzwerten 

Volle Dynamik des Messwertes (Wegfall von Messbereichsparametern) 





Möglichkeit einer weitergehenden Diagnose mit Steigerung der 

Verfügbarkeit von Anlagenteilen 

Einsparung von Installationskosten 

Interoperabilität (Austauschbarkeit inkl. Parametererhalt möglich) 

Möglichkeit der automatischen Nachführung der Anlagendokumentation 

Möglichkeit der Anlagenoptimierung im laufenden Betrieb. 

Parametersätze (Option) 

Der Analyzer besitzt komplette Parametersätze für 4 Methoden, die 

unabhängig voneinander eingestellt werden können. Damit kann 

bei einem Prozess, in dem nacheinander an einer Messstelle verschiedene 

Medien gemessen werden müssen, eine optimale Anpassung 

erfolgen. Die Umschaltung auf den jeweiligen Parametersatz 

kann extern (über HART oder PROFIBUS PA) angesteuert 

werden. 


2/8 




Analyzer SIPAN 32 und SIPAN 32X, Display und Bedienfeld 


■ Technische Daten 

Display 

Messwert Zifferndarstellung 16 mm 4-stellig 

Temperatur Zifferndarstellung 8 mm 4-stellig 

Textanzeige 5-stellig 

Sonstige Symbol-Darstellungen 

Bedienungsanzeige Symbole 

Codierung 3 Codierebenen zur Bedienung 

(Anzeigeebene, Benutzerebene, 

Spezialistenebene) 

Einheit µS/cm, mS/cm, S/cm, µS/m, 

mS/m, S/m, MΩcm, kΩcm, 

Gew.-% 

Messbereich technische Daten für Sensoren 

beachten 

Messspanne (Spreizung) beliebig, jedoch mindestens 10% 

vom kleinsten Messbereich 

Ausgangsbereich beliebig zwischen 0 und 

maximalem Endwert wählbar 

Messbereich Temperatur -50 ... +200 °C, -60 ... +400 °F 

Messspanne Temperatur beliebig, jedoch mindetens 10% 

vom Messbereich 

Temperaturkompensation für Leit- linearer TK-Wert, 0 bis 10%/K oder 

fähigkeitsmessung 

nichtlinearer Verlauf (max. 5 

Kennlinien), 2 Kennlinien als Standard 

vorgegeben für Reinstwasser 

und Bier 

Temperaturkompensation bei Leitfähigkeitstabellen gespeichert 

Gew.-% 

für H2SO4, Oleum, HNO3, HCl, 

HBr, NaOH, KOH, NaCl 

Fehlergrenzen 

bei Leitfähigkeitsmessung

2/10 




Optionen 

2. passiver Analogausgang 0/4 bis 20 mA linear zur Temperatur, 

oder Kontakt für Spülfunktion, 

oder Grenzwert, oder 

Warnung (Voralarm) 

SIPAN 32X mit Ex-Schutz 

Explosionsschutz nach ATEX-Rich- Zündschutzart Eigensicherheit, 

tlinie 94/9/EG sowie DIN EN 50014 II (1) 2 G EEx ib[ia] IIC T4 

und DIN EN 50020 

Zul. Umgebungstemperatur im -20 ... +60 °C 

Betrieb 

Ausgangssignalstromkreis in Zündschutzart Eigensicherheit 

EEx ia IIC nur zum Anschluss an 

bescheinigte eigensichere Stromkreise 

mit folgenden Höchstwerten: 

Ui =30V, Ii = 100 mA, 

Pi = 750 mW, Ri = 300 Ω 

Messstoff Temperaturbereich 

°C 

H 2SO 4 -20 ... +120 0 ... 34 

32 ... 85 

92 ... 99,5 

Oleum +10 ... +120 

+10 ... +60 

HNO3 -20 ... +55 

Vorprogrammierte Mess-Mediendaten in SIPAN 32 zur 

Konzentrationsanzeige (die möglichen Messbereiche sind Maximalangaben 

und werden von der Temperatur beeinflusst) 


Mögliche Messbereiche 

Gew.-% 

12 ... 45 

60 ... 70 

0 ... 30 


92 ... 95 

0 ... 12 

HCl 

0 ... +100 

-20 ... +55 

0 ... 16 

24 ... 42 

0 ... +100 

0 ... 12 

NaOH 0 ... +100 0 ... 26 

18 ... 32 

NaCl 0 ... +100 0 ... 26 

KOH 0 ... +100 0 ... 34 


HBr -20 ... +55 0 ... 30 

39 ... 52 

Kommunikation 

Option HART PC/Laptop oder HART-Communicator 

mit Analyzer SIPAN 32 und 

SIPAN 32X 

Bürde bei Anschluss eines HART- 250 ... 500 Ω 

Modems 


Communicators 

Leitung zweiadrig geschirmt: ≤ 1,5 km 

Protokoll HART, Revision 5.1 

Option PROFIBUS PA 

Hilfsenergieversorgung, Busspan- busgespeist, 9 bis 32 V (nicht Ex), 

nung 

9 bis 24 V bei eigensicherem 

Betrieb 

Stromaufnahme des Gerätes I = 13 mA ± 1mA 

Maximale Stromerhöhung im Feh- I + 3 mA (elektronische Strombelerfall 

(FDE) 

grenzung) (Imax. =16mA), 

I + 27 mA (zusätzliche 

Schmelzsicherung) (Imax. =40mA) 

Kommunikation PROFIBUS PA 

(IEC 61158 CPF3 CP3/2), 

Busphysik: 

IEC 61158-2 MBP(-IS), 

polaritätsunabhängig 

C2-Verbindungen Es werden 4 Verbindungen zum 

Master Klasse 2 unterstützt 

Geräteprofil PROFIBUS PA, Profil B, 

Version 3.0 

Geräteadresse 126 im Anlieferungszustand 

20 

12 

mA 

4 

KA 

KK 

KA Messbereichsanfang 

KK Knickpunkt 

KE Messbereichsendwert 

Lineare und geknickte Kennlinie im Analyzer SIPAN 32 

KE

Bestelldaten Bestell-Nr.. 

Analyzer SIPAN 32 

Zweileitertechnik, für Leitfähigkeitsmessung 

Messverfahren: 

Zweielektroden-Verfahren (2EL) 

7 M A 2 0 4 0 - 

Vierelektroden-Verfahren (4EL) 

7 M A 2 1 4 0 - 

Induktives Verfahren (IND) 

7 M A 2 2 4 0 - 

mikroprozessorgesteuert, Folientastatur mit 

8 A ■ 

LC-Display, Menübedienung, Logbuch, 

Konzentrationsanzeige, Temperaturkompensation, 

1 Parametersatz, im Feldgehäuse 

Standardausführung, 

A 

1 Signalausgang: 4 bis 20 mA 

ohne Schnittstelle 

1 Signalausgang: 4 bis 20 mA, 

B 

mit HART-Schnittstelle 

2 Signalausgänge, 

C 

mit HART-Schnittstelle: 

1. Signalausgang: Messwert 4 bis 20 mA 

2. passiver Signalausgang: Temperatur oder Schaltfunktion 

für Grenzwert oder Reinigung oder Warnung 

PROFIBUS PA, 4 Parametersätze D 

Werksbescheinigung nach DIN 55350-18-4.1.1 für SIPAN Analyzer 

auf Anfrage. 

Bitte zusammen mit den Analyzern im Klartext bestellen. 

Speisetrenner 

(technische Daten siehe FI 01, Teil 6) 

HART-Ausführung mit Ex-Schutz 

EEx ia IIC, Smart, mit Versorgungsspannung 

UC24 V, Kompaktbauform, 

Hutschienenmontage 



UC24 V, Flachbaugruppe, 

Einzelverriegelung 

Bestell-Nr. 

7NG4122-1AA10 

7NG4122-1BA10 





Analyzer SIPAN 32 mit Ex-Schutz, eigensichere 

Ausführung, II (1) 2G EEx ib [ia] IIC 

T4, 

Zweileitertechnik, für Leitfähigkeitsmessung 

Messverfahren: 

7 M A 2 0 4 1 - 

Zweielektroden-Verfahren (2EL) 

7 M A 2 1 4 1 - 

Vierelektroden-Verfahren (4EL) 

7 M A 2 2 4 1 - 

Induktives Verfahren (IND) 

8 A ■ 


LC-Display, Menübedienung, Logbuch, 

Konzentrationsanzeige, Temperaturkompensation, 

1 Parametersatz, im Feldgehäuse 


A 




B 



C 



2. passiver Signalausgang: Temperatur oder Schaltfunktion 

für Grenzwert oder Reinigung oder Warnung 


Zubehör/Montagematerial Bestell-Nr. 

Zur Montage des Analyzers oder 

des Trennbausteins an einer Rohrleitung 

Schutzhaube (W.-Nr. 1.4571) C79451-A3177-D12 

mit Grundplatte 

Mastschelle (W.-Nr. 1.4571) 7MA8500-8DG 

Grundplatte (W.-Nr. 1.4571) C79451-A3177-D11 


2/12 




■ Maßzeichnungen 

306 

17 

26,5 

20,5 

16,5 

Analyzer SIPAN 32, Maße in mm 


94 

D 

D 

172 

94 

152±0,2 1 ) 

A 

105,5 

Ansicht A Durchführungen (3 x PG 11) 

ausbrechbar je nach Bedarf 

19,5 

PG 13,5 

SW 24 

PG 11 

SW 22 

R10 

1,7 

286±0,2 1 ) 

80 

Æ 6,5 

10 

5 

Æ 13 

D - D 

269 

ca. 30 

1 ) 3 Befestigungsbohrungen (M6)

■ Schaltpläne 

BU 

SIPAN 32, SIPAN 32X 

10 11 12 13 14 15 16 17 

BK 

RD 

WH/OR 

Sensoren 7MA2000-8P... 

WH/YE 

WH/RD 

Analyzer SIPAN 32 bzw. SIPAN 32X, elektrische Anschlüsse 


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 

- + 

+ - - + 

ø 

ö 

ý 

ø 

ö 

ý 

ö 

ý 

ø 

0/4-20 mA 

passiv 

2. Analogausgang 

1) 

DC 24 V 

4-20 mA 

Option nicht 

HART belegt 1) 

PROFIBUS PA 

Der Temperatursensor wird bei den Sensoren 

7MA2000-8P... in Zweileiterschaltung angeschlossen. 

Bei der Inbetriebnahme muss einmalig ein 

Temperaturausgleich durchgeführt werden, um 

Einflüsse aus dem Widerstand des Sensorkabels auf 

die Genauigkeit zu kompensieren. 

RD 

GN 

Legende der Farben 

RD 

rot 


10 11 12 13 14 15 16 17 

ø 

Pt100 

PK 

GY 

ö 

ý 

PK 

violett 

WH 

ø 

GN 

GY 

grau 

Leitfähigkeitö 

ý 

WH 

weiß 

YE 

4EL-Sensoren 7MA2100-8B/C... 


BN 

10 11 12 13 14 15 16 17 

ø 

Pt100 

GY 

PK 

ö 

ý 

ø 


ý 

2EL-Sensor 7MA3100-8HL 

WH 

Braunes Kabel (BN) nicht angeschlossen. 

BN 

braun 

1) Bei Ausführung PROFIBUS nicht belegt. 

BU 

blau 

GN 

RD 

YE 

gelb 

GN 

grün 

ö 

ý 

ø 


BK 

schwarz OR 

orange 



Sensor 

10 11 12 13 14 15 16 17 

ø 

Pt100 

PK 

GY 

ö 

ý 

WH 

ø 


ý 

BN 

2EL-Sensoren 7MA2000-8A/B/C/D... 


10 11 12 13 14 15 16 17 

ø 

Pt100 

PK 

Pt100 

ö 

ý 

GY 

PK 

ø 

GN 

YE 


BU 

IND-Sensoren 

7MA2200-8BA, 

7MA2200-8EA 

ö 

ý 

WH 

BN 

BN 



10 11 12 13 14 15 16 17 

ø 

Pt1000 

GN 

ö 

ý 

YE 

WH 

ø 


ý 

2EL-Sensoren 7MA8500-8DS 


BN 

10 11 12 13 14 15 16 17 

ø 

Pt100 

GN 

ö 

ý 

WH 

PK 

ø 

GN 

YE 


BU 

IND-Sensoren 

7MA2200-8.. (nicht -8BA, -8EA) 

BN 

HACH LANGE 2/13 

ö 

ý 

WH

2/14 




Kommunikation zwischen SIPAN 32 mit HART-Modem und PC 





2/16 Nutzen 


2/18 Aufbau 

2/19 Funktion 







2/16 



Flüssigkeitsanalysengeräte 


Die Messeinrichtungen SIPAN 34 sind für die Bestimmung der elektrischen 

Leitfähigkeit wässriger oder organischer Lösungen 

vorgesehen. 

SIPAN 34 zur Messung der Leitfähigkeit 


IND-Sensor 4EL-Sensor 2EL-Sensor 

0,01 

0,1 

Messeinrichtung SIPAN 34, Auswahltabelle nach Einsatzbereichen 


Aufbereitetes Wasser 

Kondensat/DE-Wasser 

1,0 

µS/cm 

10,0 

■ Nutzen 

Nutzen von SIPAN 34 


Sensordiagnose für Temperaturmessung 





Schalttafeleinbau IP54 

2. Ausgang für Temperatur (Option) 

Drei frei programmiebare Relais. 


Der Messbereich der Leitfähigkeit erstreckt sich über 8 Zehnerpotenzen 

von Reinstwasser (ca. 0,040 µS/cm ) bis hin zu höchsten 

Leitfähigkeiten (ca. 2500 mS/cm). 

Dieser weite Bereich wird durch drei Messverfahren ermöglicht 

(siehe Bild): 

das Zweielektroden-Verfahren (2EL-Sensor) 

das Vierelektroden-Verfahren (4EL-Sensor) 

das induktive Verfahren (IND-Sensor). 

Die Messbereiche sowie die Einsatzgebiete der drei Verfahren 

überdecken sich teilweise. 

Standard-Anwendungen 

unkritische Medien, Trinkwasser 

100 

Belagbildende Medien 

(Schmutzkompensation) 

Abwasser 

Aggressive, hochkorrosive Medien 

Chemie/CIP/Salzlake 

1,0 

10,0 

mS/cm 

100 

1000 

2500

Zweielektroden-Verfahren (2EL-Sensor) 

Das Zweielektroden-Verfahren (2EL-Sensor) wird eingesetzt zur 

Leitfähigkeitsmessung von Reinstwasser und stark verdünnten 

wässrigen Lösungen von 

0,04 µS/cm bis 25 000 µS/cm, 

bei denen nicht mit Verschmutzung und Ablagerung auf den in das 

Messmedium ragenden Elektroden zu rechnen ist. (Höhere Leitfähigkeiten 

- ab 5 000 µS/cm - führen hier zu Polarisationseffekten 

und damit zu Messfehlern.) 

Messmedien mit Leitfähigkeiten < 5 µS/cm (VE-Wasser, Reinstwasser) 

zeigen eine ausgeprägte nichtlineare Temperaturabhängigkeit. 

Der Analyzer ist daher mit einer Reinstwassertemperaturkompensation 

ausgestattet. 

Anwendungen 

Dampferzeugung (Kesselspeisewasser, Kondensat) 

Halbleiterfertigung (Reinstwasser, Chip-Cleaning) 

Wasseraufbereitung (Umkehrosmose, Ionentauscher) 

Dichtigkeit von Wärmetauschern 

Trink- und Oberflächenwasser. 


Erfassung kleinster Messbereiche (< 0,1 µS/cm) durch Verwendung 

druck- und korrosionsfester Edelstahlsensoren mit konzentrischer 

Elektroden-Anordnung, mit integriertem Thermometer 

Kalibrierung der Messung ist bei 2EL-konzentrischen-Sensoren 

(auch nach Sensorwechsel) nicht notwendig, ggf. muss ein Temperaturausgleich 

durchgeführt werden 

Günstiger Preis bei Edelstahl-Stiftelektroden mit Kunststoffschaft 

mit oder ohne Temperaturkompensation für Messbereiche 

≥ 2 µS/cm 

Kompaktelektrode als Kombination mit einer pH/Redox-Messung 

in einer Armatur. 

Vierelektroden-Verfahren (4EL-Sensor) 

In Messmedien mit mittleren Leitfähigkeiten von 

0,01 mS/cm bis 500 mS/cm 

wird das Vierelektroden-Verfahren eingesetzt. Vorteilhaft bei dieser 

Technik ist die Unempfindlichkeit des Sensors gegen Verschmutzung 

und die Vermeidung von Polarisationsfehlern. 

Neben der Angabe der Leitfähigkeit ist auch die automatische Umrechnung 

und Anzeige in Gewichtsprozent möglich. 

Anwendung 

Kommunale und industrielle Kläranlagen 

Brauch- und Abwässer 

Trinkwasseraufbereitung 

Kühlwasser 

Konzentrationsbestimmungen von Salzsolen, Laugen und 

Säuren 

Konzentratüberwachung 

Bleich- und Waschbäder. 





Vier konzentrische Ringelektroden - glatt mit dem Schaft vergossen 

- dadurch besonders verschmutzungsunanfällig 

Automatische Schmutzkompensation 

Sensoren mit integriertem Thermometer zur automatischen Temperaturkompensation 

Besonders kompakte Einbauweise auch in Kombination mit einer 

pH/Redox-Messung möglich. 

Induktives Verfahren (IND-Sensor) 

Mit dem induktiven Verfahren lässt sich die Leitfähigkeit von kleinen 

bis zu höchsten Werten von 

1 µS/cm bis ca. 2 500 mS/cm 

messen. 

Da dieses Verfahren ohne direkten Kontakt der Elektroden mit der 

Messflüssigkeit arbeitet, eignet es sich besonders zur Messung 

von korrosiven Medien. 

Neben der Anzeige von Leitfähigkeit ist auch die automatische Umrechnung 

und Anzeige in Gewichtsprozent möglich (Konzentrationsbestimmung). 

Anwendung 

Konzentrationsbestimmung von Salzsolen, Laugen und Säuren, 

insbesondere Schwefelsäure und Oleum 

Korrosive Industrieabwässer 

CIP-Steuerung 

Konzentrationsaufschärfung 

Phasentrennung von Produkt-Wassergemischen 

Produktüberwachung in Abfüll- und Reinigungsanlagen. 


• Extreme Messbereichsdynamik (> 10 6 ) mit einem Sensortyp 

Drei Sensortypen aus dem High-Tec Polymer PEEK mit integriertem 

Thermometer, mit besonderer Dichtigkeit des Sensors und 

Thermometers, da aus einen Stück gespritzt. Dauerbelastbarkeit 

10 bar bei +130 °C 

Sensor aus FEP mit großer Wandstärke zur Messung in 

hochkonzentrierten Säuren und Laugen 

Diffusionsdichter Sensor aus DURAN-Glas mit integriertem Thermometer 

In heißen überkonzentrierten Säuren (Oleum) einsetzbar, 

beständig gegen organische Lösungsmittel. 



2/18 



■ Aufbau 


Temperatur 


Option 

Analyzer SIPAN 34, Funktionsweise 


Netz 

A/D 



EPROM 

EEPROM D/A 

D/D 

D/D 


0/4 ... 20 mA 

Temperatur 

0/4 ... 20 mA 

Grenzwert 1 

Grenzwert 2 

Diagnose: Alarm 

Warnung 

Funktionskontrolle 

Option 

MB-Signalisierung 



oder 

Reinigung 

Armatur 

Spülen 

Messbereichs- 

umschaltung 

nicht Ex-Zone

SIPAN 34 sind Analyzer der Vierleitertechnik-Generation in modernster 

Technologie mit Mikroprozessorsteuerung und beleuchtetem 

Grafikdisplay. 

Der Analyzer SIPAN 34 ist optionell mit besonderen Ausstattungsmerkmalen 

für den Prozesseinsatz lieferbar. 

Er enthält die analoge und digitale Messwertverarbeitung des vom 

Sensor gelieferten Messsignals. 

Der Analyzer SIPAN 34 kann für alle Messbereiche eingesetzt werden. 






Bei allen drei Messverfahren (2EL, 4EL und IND) wird an den Sensoren 

eine Rechteck- bzw. Sinus-Wechselspannung gelegt, deren 

Größe und Frequenz vom Meßverfahren abhängt. Der vom Sensor 

gelieferte Strom ist ein Maß für die Leitfähigkeit des Meßmediums. 


An den Analyzer können sowohl Pt100- als auch Pt1000-Thermometer 

angeschlossen werden. Die Messung ist als Zwei- oder 

Dreileiterschaltung aufgebaut. Der angeschlossene Typ wird automatisch 

erkannt. 

Eingänge 

Ausgänge 

Kontakte 

Ausstattung 

■ Funktion 



Temperatur 

Analogausgang 

1 x Ausfall 

1 x Grenzwert 

2 x NAMUR- 

Kontakte 

Messbereichsfernumschaltung für 

4 Parametersätze, damit Zugriff 

auf 4 komplette Parametersätze 

für komplette Methoden inkl. 

Messbereiche, Grenzwerte, phys. 

Einheiten, Temp.-Komp., Hysterese 

2. Analogausgang für Temperatur 

Zweiter 

Grenzwert 

2 Grenzwerte 

mit 

Reglerfunktion 

3 x Reinigungsoder 

3 x 

Messbereichssignalisierungskontakte 

Verfahren zur Leitfähigkeitsmessung 

Die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten beruht auf der elektrolytischen 

Dissoziation der gelösten Säuren, Basen oder Salze und somit 

darauf, dass diese Stoffe in Lösung in elektrisch geladene Teilchen 

(Ionen) zerfallen sind. 

Die Größe der elektrischen Leitfähigkeit K ist gegeben durch den 

reziproken Wert des elektrischen Widerstands der Lösung. 

Die Einheit der elektrischen Leitfähigkeit ist S/m (Siemens pro Meter). 




Die Leitfähigkeit einer verdünnten Elektrolytlösung wird bestimmt 

durch: 

die Anzahl der Ionen in der Lösung, d. h. deren Konzentration 

die Anzahl der Elementarladungen, die jedes Ion zu transportieren 

vermag, d. h. die Ionenladungszahl 

die Wanderungsgeschwindigkeit oder Beweglichkeit der Ionen. 

Die Leitfähigkeit eines Elektrolyten ist eine lineare Funktion der 

Konzentration bei konstanter Temperatur, da die Wertigkeit (und in 

verdünnten, wäßrigen Lösungen die Beweglichkeit der Ionen) konstant 

bleibt. 

Beispiele für die Konzentrationsabhängigkeit der Leitfähigkeit verschiedener 

verdünnter Elektrolytlösungen zeigt das Bild. 

µScm -1 


0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 

HCl 

H 

2 

SO 

4 

Ca(OH) 

2 

HNO 

3 

NaOH 

MgCl 

2 

Na 

2 

CO 

3 

CaCl 2 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

Konzentration 

mg·l-1 NaCl 

Na 

3 

PO 

4 

KCl 

CaSO 

4 

Na 

2 

SO 

4 

KNO 3 

Leitfähigkeit verdünnter Lösungen bei 18 °C 

Die Gesamtleitfähigkeit einer Lösung ist die Summe der Leitfähigkeitsbeiträge 

aller in der Lösung befindlicher Ionenpaare und damit 

in der Regel eine nichtspezifische Größe. 

In der Praxis kann dennoch häufig von der Leitfähigkeit einer 

Lösung direkt auf die Konzentration einer Komponente geschlossen 

werden, wenn 

nur eine Substanz in Lösung vorliegt 

sich alle Lösungsbestandteile etwa im gleichen Verhältnis ändern 

die Änderung eines Lösungsbestandteils verglichen mit der der 

anderen Bestandteile so groß ist, daß praktisch sie allein die Leitfähigkeit 

bestimmt. 

In konzentrierten Elektrolytlösungen besteht meistens kein linearer 

Zusammenhang zwischen der Leitfähigkeit der Lösung und der 

Konzentration des Elektrolyten. Häufig nimmt die Leitfähigkeit mit 

steigender Konzentration ab, da einerseits der Dissoziationsgrad 

sinkt und zum anderen die Ionenbeweglichkeit aufgrund interionischer 

Wechselwirkungen herabgesetzt ist. 

Trotzdem ist eine Konzentrationsmessung möglich, wenn nur in 

einem eindeutigen Bereich, d. h. entweder bei steigender oder bei 

fallender Leitfähigkeit, gemessen wird. Dies setzt die Kenntnis des 

Zusammenhangs zwischen Leitfähigkeit und Konzentration des 

Elektrolyten voraus. 



2/20 



0,8 

S·cm -1 


0,7 

0,6 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0 

KCl 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

Konzentration (Gew.%) 

Leitfähigkeit konzentrierter Lösungen bei 18 °C 

Die Leitfähigkeit von Elektrolyten ist stark temperaturabhängig, da 

sowohl die Anzahl der dissoziierten Moleküle als auch die Ionenbeweglichkeit 

stark temperaturabhängig sind. Man wählt daher eine 

Referenztemperatur von 25 °C und korrigiert die gemessenen Leitfähigkeitswerte 

unter Zuhilfenahme des Temperaturkoeffizienten α 

entsprechend. 

Der Temperaturkoeffizient α hängt ab von 

der Zusammensetzung der Elektrolytlösung 

der Konzentration der Lösung. 

Werte von 1 bis 6%/K sind möglich. 

Das Bild zeigt am Beispiel einer NaCl-Lösung, dass der Widerstand 

nichtlinear von der Temperatur abhängt. 

12 

x 10 3 W 

10 

8 

6 

4 

2 

3 mg/l 

5 mg/l 

7 mg/l 

Abhängigkeit des Widerstands einer NaCl-Lösung von der Temperatur bei 

verschiedenen Konzentrationen 


10 mg/l 

HCl 

KOH 

NaOH 

15 mg/l 

H 2 SO 4 

HNO 3 

25 mg/l 20 mg/l 

0 

10 20 30 40 50 60 70 80 90 °C 

Drei unterschiedliche Messverfahren erlauben eine individuell der 

Messaufgabe und der Konzentration des Elektrolyten angepasste 

Leitfähigkeitsmessung: 



Elektrodenloses (induktives) Verfahren. 

Die Leitfähigkeitsmesseinrichtung besteht aus folgenden Grundkomponenten: 

Leitfähigkeitssensor 

Temperaturfühler zur Kompensation des Einflusseffektes der 

Temperatur 

Analyzer. 


Es wird eine Rechteck-Wechselspannung an die zwei Stromelektroden 

gelegt. Der durch die Lösung fließende Strom ist dem elektrischen 

Widerstand umgekehrt und der Leitfähigkeit direkt proportional. 

Messmedium 


U I 

Zweielektroden-Verfahren, Funktionsweise 


Bei dem Vierelektroden-Verfahren wird eine Rechteck-Wechselspannung 

an 2 Stromelektroden gelegt. Das Vierelektroden-Verfahren 

verwendet zwei Strom- und zwei Spannungselektroden. An 

die Stromelektroden wird eine Rechteck-Wechselspannung gelegt, 

der durch die Lösung fließende Strom ist dem Elektroden-Widerstand 

umgekehrt und der Leitfähigkeit direkt proportional. An den 

Spannungselektroden wird die Wechselspannung gemessen und 

damit die Ausgangsspannung an den Stromelektroden geregelt. 

Eine Belagbildung an den Sensoren wird dadurch weitgehend 

berücksichtigt und kompensiert. 

Messmedium 

Vierelektroden-Verfahren, Funktionsweise 

U 


I U 

I 

I 

U 

I 

U 

I

Induktives Verfahren 

Der Sensor besteht aus zwei Spulen, die auf Ringbandkernen aufgebracht 

sind. Die Primärspule wird mit einer sinusförmigen Wechselspannung 

betrieben. In der Flüssigkeitsschleife (=Messmedium), 

die die Sekundärwicklung dieses "Transformators" bildet, wird eine 

Wechselspannung induziert. Bei elektrisch leitenden Flüssigkeiten 

fließt ein Strom, der ihrer Leitfähigkeit proportional ist. Die Flüssigkeitsschleife 

ist gleichzeitig die Primärwicklung der Sekundärspule, 

die als Stromwandler arbeitet. Dieser Strom wird phasenrichtig 

gleichgerichtet und verstärkt. 

Messmedium 

Induktives Verfahren, Funktionsweise 


U I 

U I 


Stromversorgung (AC/DC 24 V, AC 115 V, AC 230 V) 

Komplette Basisaustattung 

Selbsterklärende Menübedienung im Klartext in fünf Sprachen 

(deutsch, englisch, französisch, spanisch, italienisch), HELP- 

Funktion 

Bedienung nach NAMUR, d. h. vollständige Vorort-Bedienung mit 

direkt zugänglicher Tastatur mit 8 Tasten und großem beleuchtetem 

vollgrafischem Display 

Anzeige von S/cm, mS/cm, µS/cm, µS/m, MΩcm, kΩcm, 

Gew.-%, H 2 SO 4 , Oleum, HNO 3 , HCl, HBr, NaOH, NaCl, KOH 

Direkte Ausgabe von Konzentrationswerten anstelle Leitfähigkeit 

(19 hinterlegte Stofftabellen) 

Zusätzliche permanente Bargraphanzeige des Messbereiches 

Graphische Trenddarstellung des Messwertes 

Zusätzliche permanente Temperaturanzeige in °C 




Ausgangssignal 0/4 bis 20 mA, potentialfrei 

Frei programmierbare, unverlierbare Messstellenbezeichnung (erspart 

TAG-Schilder) 



Störmelde- und Grenzwertkontakt 

Nichtlineare Reinstwassertemperaturkompensation für Leitfähigkeit 

• Alle LF-Messverfahren (2EL/4EL/IND) sind ineinander 

umschaltbar, d. h. es wird für den gesamten Leitfähigkeitsbereich 

nur ein Analyzer benötigt 

Programm zur automatischen Aufnahme anwenderspezifischer 


Wartungsschalter mit automatischer HOLD-Funktion 

Umfangreiches Fehlerdiagnose- und Wartungsprophylaxesystem 

im Klartext 

Drei Bedienebenen mit Codierschutz für Beobachten, Routine 

und Spezialisten 

Abrufbare Tests für Tasten, RAM, EPROM, EEPROM und Display 

Ausgabe definierter frei wählbarer Stromwerte zu Testzwecken 

Höchste elektromagnetische Verträglichkeit nach CE und 

NAMUR, Feinblitzschutz 

Schalttafeleinbaugehäuse aus Ganzmetall. CE-Sicherheit für 

jeden Schaltschrankbauer 

Robustes Feldgehäuse (IP65) mit Kabel-Verschraubungen für bequemen 

Anschluss. 

Zusätzliche optionale Merkmale 

Zweiter Stromausgang für Temperatur mit zusätzlichem Grenzwert 

Individuelle Kalibrierung jedes Parametersatzes möglich 

Zweipunktregler für Impulslänge (Dosierventile) oder Impulsfrequenz 

(Membranpumpen) 

Zusätzliche Schaltkontakte für Wartung (Funktionskontrolle) und 

Voralarm (Warnung). 

Reinigungsfunktion, über einen Timer können drei Relaiskontakte 

angesprochen werden, um damit eine Wechselarmatur zu 

steuern, sowie Reinigungs- und Spüllösung aufgeben zu können. 

Der Analyzer besitzt komplette Parametersätze für 4 Methoden, 

nicht nur für Messbereiche, z. B. auch Grenzwerte, phys. Einheiten, 

Temperaturkompensation mit kompletter Kennlinie, (nicht 

nur TK-Wert), Hysterese die unabhängig voneinander eingestellt 

werden können. Damit kann bei einem Prozess, in dem nacheinander 

an einer Messstelle verschiedene Medien gemessen werden 

müssen, eine optimale Anpassung erfolgen. Die Umschaltung 

auf den jeweiligen Parametersatz kann extern 

angesteuert werden. 


2/22 




Analyzer SIPAN 34, Display und Bedienfeld 



Display grafisch 


oder Trenddarstellung 

5 Balken, 3 mm hoch 

Temperatur, Alarme, Messstellen- Ziffern 3 mm hoch 

bezeichnung 

Stromausgang als Balkendiagramm 

3 mm hoch 

Bedienung 8 Zeilen Text 

1 Übersicht (inverse Darstellung) 

und 6 Textzeilen, Schriftgröße 

4 mm hoch 

Beleuchtung LED 

Sprachen 5: deutsch, englisch, französisch, 

italienisch, spanisch; umschaltbar 




Einheit µS/cm, mS/cm, S/cm, µS/m, 

mS/m, S/m, Gew.-%, MΩcm, 

kΩcm 

Messbereich abhängig von technischen Daten 

der Sensoren 

Messspanne (Spreizung) beliebig, jedoch mindestens 10% 


Messbereich Temperatur -25 ...+175 °C, -13 ... +347 °F 

Messspanne Temperatur beliebig, jedoch mindestens 10% 


Temperaturkompensation bei Leit- linearer TK-Wert, 0 bis 10%/K 

fähigkeitsmessung 

nicht-linearer Verlauf (max. 

9 Kennlinien) 

2 Kennlinien als Standard vorgegeben 

für Reinstwasser und Bier 

Temperaturkompensation bei Leitfähigkeitstabellen gespeichert 

Gew.-% 

für H2SO4 , Oleum, HNO3 , HCl, 

HBr, NaOH, KOH, NaCl 

Fehlergrenzen 

bei Leitfähigkeitsmessung


2/24 



Optionen 

2. Ausgangssignal 0/4 ... 20 mA linear zur 

Temperatur 

Zusätzlicher Grenzwert 1x Arbeits- oder Ruhekontakt 

wählbar, beliebig zuordenbar zu 

Messwert bzw. Temperatur 

Parametersätze 4 

Diagnosekontakte 2, Voralarm und Wartung 

Messbereichssignalisierung Signalisierung des aktuellen Messbereichs 

(3 Kontakte) 

Reiningungskontakte mit Timer 3, Armatursteuerung, Reinigung 

und Spülung 

Messbereichsumschaltung (wenn 4, beliebig parametrierbar, über 

keine Schnittstelle) 

Messbereichswahl, extern ansteuerbar 

Regler 2 potentialfreie Kontakte (anstelle 

Grenzwerte) als PI-Regler 

Messstoff Temperaturbereich 

°C 

H 2SO 4 -20 ... +120 0 ... 34 


92 ... 99,5 

Oleum +10 ... +120 

+10 ... +60 

HNO3 -20 ... +55 

Vorprogrammierte Mess-Mediendaten in SIPAN 34 zur Konzentrationsanzeige 

(die möglichen Messbereiche sind Maximalangaben und werden von 

der Temperatur beeinflusst) 


Mögliche Messbereiche 

Gew.-% 

12 ... 45 

60 ... 70 

0 ... 30 


92 ... 95 

0 ... 12 

HCl 

0 ... +100 

-20 ... +55 

0 ... 16 

24 ... 42 

0 ... +100 

0 ... 12 

NaOH 0 ... +100 0 ... 26 

18 ... 32 

NaCl 0 ... +100 0 ... 26 

KOH 0 ... +100 0 ... 34 


HBr -20 ... +55 0 ... 30 

39 ... 52 

20 

10/12 

mA 

0/4 

KA 

KK 


KK Knickpunkt 


Lineare und geknickte Kennlinie im Analyzer SIPAN 34 

KE



7 M A 2 0 3 4 - 

Vierleitertechnik, 

■■■■■ 

für Leitfähigkeitsmessung 

- 0 ■■ 0 

mikroprozessorgesteuert mit beleuchtetem 

Grafikdisplay, Folientastatur, Menübedienung 

(5-sprachig), Trendanzeige, Konzentrationsanzeige, 

Logbuch, 

Temperaturkompensation, 

1 Parametersatz, 

1 Signalausgang 0/4 bis 20 mA, 

1 Alarmkontakt, 

1 Grenzwertkontakt, 

2 Diagnosekontakte 

Hilfsenergie 

DC 24 V/AC 24 V, 48 ... 63 Hz 0 

AC 120 V, 48 ... 63 Hz 1 

AC 230 V, 48 ... 63 Hz 2 

Messverfahren 

Zweielektroden-Verfahren (2EL) A 

Vierelektroden-Verfahren (4EL) B 

Induktives Verfahren (IND) C 

Geräteausführung 

Feldgehäuse A 

Schalttafeleinbau 96 x 96 B 

Ohne zusätzliche Option 0 

Mit zweitem Signalausgang 0/4 ... 20 mA, und 

1 

zweiten Grenzwert 

Mit vier umschaltbaren Parametersätzen und drei 

2 

Messbereichssignalisierungskontakten 

Mit zweitem Signalausgang 0/4 ... 20 mA und mit vier 

3 

umschaltbaren Parametersätzen und drei Messbereichssignalisierungskontakten 

Grenzwerte mit Reglerfunktion 

ohne A 

mit B 

Automatische Reinigung/Spülung (3 Kontakte + 

Timer für Armatur, Reinigung, Spülung) 

ohne A 

mit B 


auf Anfrage. Bitte zusammen mit den Analyzern im Klartext bestellen. 




Zur Montage des Analyzers an 

einer Rohrleitung 







2/26 





306 

17 

26,5 

20,5 

16,5 

Analyzer SIPAN 34 als Feldgehäuse, Maße in mm 


Ansicht A 

19,5 

94 

D 

D 

172 

94 

152±0,2 1 ) 

A 

PG 13,5 

SW 24 

PG 11 

SW 22 

105,5 

R10 

1,7 

286±0,2 1 ) 

80 

Æ 6,5 

10 

5 

Æ 13 

D - D 

269 

ca. 30 


15 

8 

0 ... 6 

100 

96 

Analyzer SIPAN 34 als Einschub, Maße in mm 

96 

282 



15 16 

1 30 

18 

90 

1 9 11 15 

67 

90 

90 




2/28 




BU 

Elektrische Anschlüsse 


1 2 

- + 

ø 

ö 

ý 

DC 24 V 

L 

ø 

N 

ö 

ý 

AC 24 V 

AC 110 V 

AC 230 V 

5 6 

ö 

ý 


7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 

GW1 Alarm 

ö 

ý 

ø 

ö 

ý 

ø 

GW2 

Der Temperatursensor wird bei den Sensoren 

7MA2000-8P... in Zweileiterschaltung angeschlossen. 

Bei der Inbetriebnahme muss einmalig ein 

Temperaturausgleich durchgeführt werden, um 

Einflüsse aus dem Widerstand des Sensorkabels auf 

die Genauigkeit zu kompensieren. 

BK 

23 24 25 26 27 28 29 30 

RD 


RD 

rot 

BK 

Pt100 

VI 

violett 

RD 

Sensoren 7MA2000-8P. 

GY 

grau 


WH 

weiß 

WH/OR 

WH/YE 

23 24 25 26 27 28 29 30 

VI 

GY 

ö 

ý 

ø 


23 24 25 26 28 30 

ø 

GN 

ý 

GY 

ö 

PK 

ø 


ý 

WH 

Pt100 

WH 

27 29 

2EL-Sensor 7MA3100-8HL 

Braunes Kabel (BN) nicht angeschlossen. 


YE 

GN 


BN 

braun 

BN 

ö 

ý 

ø 

4EL-Sensoren 7MA2100-8B/C. 

WH/RD 

BU 

blau 

ø 

GN 

YE 

gelb 

Ausfall 

ö 

ý 

Voralarm 

Warnung 

ý 

ø 

ø 

ö 

Wartung 


Pt100 

GN 

grün 

ö 

ý 

ø 

Signalisier. 

MB2 


ö 

ý 

Signalisier. 

MB3 

ø 

Signalisier. 

ö 

ý 

ø 

MB4 

23 24 25 26 27 28 29 30 

ö 

ý 

ø 

BN 

VI 

GY 

WH 

ö 

ý 

ø 

2EL-Sensoren 7MA2000-8A/B/C/D. 



BK OR 

schwarz orange 

BN 

23 24 25 26 27 28 29 30 

GN 

WH 

WH 

BN 

BU 

GN 

YE 

IND-Sensoren 

Pt100 7MA2200-8BA, 

7MA2200-8EA 

VT* 

+24 V 

Anwahl 

ö 

ý 

ø 

MB2 

ö 

ý 

+24 V 

Anwahl 

MB3 

ý 

ø 

Anwahl 

MB4 

RD 

ø 

+24 V 

ö 

Pt1000 

Pt100 


23 24 25 26 27 28 29 30 

VI 

2EL-Sensoren 7MA8500-8DS 

GY 

ö 

ý 

ø 

WH 


23 24 25 26 27 28 29 30 

GN 

0/4 

YE 

ö 

ý 

ø 

20 21 22 

20 mA 

ö 

ý 

ø 


0/4 

ö 

ý 

Temperatur 

Option 

12 13 14 15 

Armatur 

ö 

ý 

ø 

ö 

ý 

Spülung ö 

Reinigung 

ý 

ø 

ø 

WH 

20 mA 

ö 

ý 

ø 


BN 

ø 

BU 

GN 

ö 

ý 

ø 


BN 

YE 

IND-Sensoren 

7MA2200-8.. (nicht -8BA, -8EA) 

VT* Anschluss an Klemme 23 des Analyzers für 

Schalttafel-Einbau Anschluss an Abschirmung 

des Analyzers für Feldgerät 

VT*

Analyzer für pH-Wert 




3/2 Nutzen 


3/4 Aufbau 

3/5 Funktion 






3/2 


Analyzer für pH-Wert und Redoxpotential 


FlüssigkeitsanalytikFlüssigkeitsanalysengeräte 


Mit den Messeinrichtungen SIPAN 32 und SIPAN 32X können pH- 

Wert und/oder Redoxpotential in wässrigen Lösungen gemessen 

werden. 

SIPAN 32 zur Messung von pH-Wert und Redoxpotential 

■ Nutzen 



Sensordiagnose 

Redundante pH-Messung mit 2 pH-Elektroden (erhöhte Sicherheit, 

verringerte Wartungskosten) 

Standardpuffer auswählbar hinterlegt 




Verwendung aller handelsüblichen 

pH- und Redox-Glaselektroden 

Differential-pH-Sensoren aus Email können (mit 2 hochohmigen 

Eingängen) betrieben werden 



Feldgehäuse IP 65 

2. passiver Ausgang, frei parametrierbar (für 2. Messwert (analog) 

oder Temperatur (analog) oder Voralarm/ Spülfunktion/Grenzwert 

(jeweils binär)). 



Der Anwendungsbereich erstreckt sich bei der pH-Messung über 

die gesamte Bandbreite der pH-Skala (siehe Bild) von pH = 0 bis 

pH =14 und bei der Redoxpotentialmessung von 

-2000 mV bis +2000 mV. 

Alkalische Lösungen Saure Lösungen 

pH-Wert Substanz [H3O 0 5% Salzsäure / Accusäure 

+ ] 

stark 

stark 

100 schwach 

Neutral 

schwach 

1 

2 

3 

4 

5 

8 

9 

10 

11 

12 

13 

Magensaft 

Zitronensaft / Essig 

Fruchtsäfte 

Wein 

Kaffee (schwarz) 

6 Mineral-/Regenwasser 

schwach 

7 Wasser (rein)/Milch (frische) 10 Neutral 

-7 

Natronlösung 

Boraxlösung 

Seifenlauge 

Fotograf. Entwickler 

Salmiakgeist 

Ätzkalklösung 

schwach 

14 Ätznatronlösung 10% 

pH-Wert Substanz [H3O + stark 

10 

stark 

] 

-14 

Messeinrichtungen SIPAN 32 und SIPAN 32X, pH-Skala, Beispiele 

pH-Messung 

Die pH-Messung in wässrigen Lösungen unterstützt folgende Ziele: 

Herstellung eines Produktes mit definierten Eigenschaften 

kostensparende Produktion 

Mensch, Umwelt und Material vor Schaden bewahren 

gesetzliche Auflagen erfüllen. 

Bei Prozessen mit Temperaturschwankungen wird aufgrund der 

durch die Nernst’sche Gleichung gegebenen Temperaturabhängigkeit 

des pH-Wertes fast immer temperaturkompensiert mit Einstabmessketten 

gemessen. 

Redoxpotential-Messung 

Die Redoxpotential- (ORP-) Messung ermöglicht Aussagen über 

die Oxidations- oder Reduktionskraft einer wässrigen Lösung. 

Gemessen wird mit Metall-Einstabmessketten (Platin oder Gold), 

die in die gleichen Armaturen wie die pH-Sensoren eingebaut werden 

können. 

Alkalische Lösungen Saure Lösungen

Anwendungsgebiete 

Überwachung der automatischen Abwasser-Entgiftung 

Überwachung von galvanischen Bädern und Bleichbädern 

Messungen an reduzierenden Entwicklern und Ausgangsprodukten 

von Farbstoffen, z.B. Methylen-Blau, Antrachinonsulfonat, Indigosulfat 

und Naphtochinon 

Überwachung der Desinfektionswirkung in Schwimmbädern. 




Besondere Merkmale 

Verwendung von Einstabmessketten mit integriertem 

Temperatursensor Pt 1000 für Applikationen, bei denen nur 

ein Einbauplatz zur Verfügung steht 

Spezialelektroden, robust und wartungsarm, für komplexe Messaufgaben 

in der Nahrungsmittelindustrie, der Papierindustrie 

und Rauchgasentschwefelungsanlagen 

sterilisierbare Elektroden für Nahrungsmittel und Pharmaindustrie 

wartungsarme, verschmutzungsunempfindliche Elektroden mit 

Polymer- oder Gelelektrolyt 

Elektroden für den Einbau in Leitungen oder Behälter mit Messstoffüberdruck 

Wechselarmaturen für inline-Einbau in Reaktoren oder Prozessleitungen 

automatische Sensorreinigung 

alle Ausführungen mit Ex-Schutz für Zone 1 / ggf. Zone 0 

nachfüllbare Elektroden für den Einsatz in ionenarmem Wasser. 

Anwendungsgebiete Anwendungsbeispiele 

Biotechnologie, Medizin, Bakteriologie Fermenter (Antibiotika) 

Brauereien und Hefefabriken Brauwasser, Maische, Gärung (günstiges Wachstum der Hefe), Reinigungslösungen (CIP) 

Chemische Industrie Fettsynthese (Verseifen von Fettsäure), 

Verestern von Alkoholen, 

Aldolbildung (Kunststoffherstellung usw.), 

Kondensate und Abwässer in Raffinerien, 

Keim-, Gelatine- und Seifenfabrikation, 

Produktion von Säuren und Laugen, 

Chlor-Alkali-Elektrolyse 

Elektro-(Galvano-)Technik Elektrolytkondensatoren, galvanische Bäder, Abwässer 

Gerbereien Weichen der Felle, Alkalität des Äschers, 

Entkalken, Beizen, Gerben, Bleichen, Färben 

Gummi-Industrie Stabilität des Latex 

Hüttenwerke, Kokereien und Gasanstalten Erzaufbereitung (Flotation), Gasreinigung 

(Schwefelreinigung) Abwasser und Wasserreinigung 

Kraftwerke Korrosionsvermeidung im Wasser-Dampfkreislauf, Abwasserkontrolle 

Nahrungsmittelindustrie Konservieren von Fruchtsäften, Gelatinieren von Marmeladen, Sauerwerden von Milch, Käsebereitung, 

Rahmreifung, 

Joghurtherstellung, 

Zuckerfabriken: Reinigen und Klären der Säfte (Vorscheidung und Saturation), Inversion von 

Traubenzucker, Vergären von Melasse, Presswasser, 

Brauereien 

Papier-, Zellstoff-,Kunstseiden und Sprengstoffindustrie Wasseraufbereitung, Sulfitkocherei, 

Bleichen, Seifen- und Waschbäder, 

Leimen mit Harzseife und Aluminiumsulfat, Abwasserneutralisation 

Pharma Reinstwasser, 

Fermentationsprozesse, 

Produktqualität 

Textilindustrie Reinigungs- (Seifen-) Bäder, Bleichbäder, 

Farbbäder (Ergiebigkeit, Farbton), Waschwasser (säurefrei wegen Fleckenbildung) 

Wasserwirtschaft Kläranlagen (optimale Wachstumsbedingungen in biologischen Abbaustufen), Flusswasser 

(Überwachung von Abwasserzugabe wegen Fischgefährdung), 

Sedimentieren und Ausscheiden von kolloidalen Trübungen, Enthärten 

(Fällungsoptimum), Entsäuern mit Kalk (Korrosionsgefahr für Rohrleitungen und Betonbehälter), 

Basen-Austauschverfahren (Permutite, Wolfatite) 

Öl und Gas Sauerwasser aus Power Refiner oder Fackelbereich, 

Biologische Abwasseraufbereitung, 

Wasserbelastung durch NH3 , H2S und niederviskose Kohlenwasserstoffe 


3/4 




■ Aufbau 

Ex-Zone 0*) 

Ex-Zone 1**) 

Ex-Zone 2**) 


pH / ORP 

pH / ORP 

Temperatur 


Option 





Ex-Zone 2 


EPROM 

EEPROM 

A / D D / A 

D / D 

pH / ORP 

4 ... 20 mA 

Schnittstelle 

HART 

2. Messwert pH/ORP2 

0/4 ... 20 mA 

oder 

Temperatur 

0/4 ... 20 mA 

oder 


(0/4) / 20 mA 

oder 


(0/4) / 20 mA 

oder 

Warnung 

(0/4) / 20 mA 

PROFIBUS PA 

nicht Ex-Zone 

Netz 

Speisetrenner 

4 ... 20 mA 

Netz 

Speisetrenner 

0/4 ... 20 mA 


DP-/PA-Link 



**) nur mit SIPAN 32X


einem Sensor (Mess- und Bezugselektrode, meist als Einstabmesskette) 


einem Temperatursensor (Pt1000 oder Pt100) bei temperaturkompensierten 

pH-Messungen 


SIPAN 32 und SIPAN 32X sind Analyzer der neuen Zweileiter-Generation 


und Multi-Segment-Display. 

Das vom Sensor gelieferte Messsignal wird vom SIPAN 32, SIPAN 

32X Analyzer verarbeitet und je nach Geräteausführung in analoger 

oder digitaler Form bereitgestellt. 

Die Analyzer SIPAN 32 und SIPAN 32X sind in Feldgehäusebauform 

lieferbar. 

Ein Analyzer SIPAN 32, SIPAN 32X kann für alle Messbereiche parametriert 

werden. 





pH-Wert 

An dem pH-Sensor bildet sich ein von der Wasserstoffionenkonzentration 

im Messmedium abhängiges Potential. Die 

Spannung zwischen pH-Elektrode und Bezugselektrode wird durch 

das Nernst’sche Gesetz beschrieben: 

U = Uo + 2,3RT/F x lg a H3O + 

Die dem pH-Wert proportionale Spannung wird vom Messumformer 

in ein normiertes Ausgangssignal von 58,16 mV je ∆pH = 1 

(bei 20 °C) umgeformt. 

ORP-Wert 

Bei der Redoxpotential-Messung wird die Reduktions- oder Oxidationskraft 

einer Lösung bestimmt. Oxidierend wirkende Stoffe 

nehmen Elektronen auf, reduzierend wirkende Stoffe geben Elektronen 

ab. Es entsteht ein Reaktionsgleichgewicht: 

Ox + + e - ↔ Red 

Das entstehende Potential U zwischen Bezugs- und Messelektrode 

wird dem Analyzer als proportionale Spannung geliefert. 

Eine Temperaturkompensation findet nicht statt. 

Eingänge 

Ausgänge 

Ausstattung 


pH-Wert 

Temperatur 

Analogausgang 

4 ... 20 mA mit 

Alarm > 21 mA 

HART- oder 

PROFIBUS-PA-Schnittstelle 

2. Analogausgang für 

2. Messwert oder Temperatur 

oder Kontakt für Spülfunktion 

oder Grenzwert oder Warnung 

(nicht für PROFIBUS PA) 



■ Funktion 


Sensoren 

Der pH-Wert ist definiert als der negative dekadische Logarithmus 

der Wasserstoffionenaktivität "a" (entspricht in verdünnten Lösungen 

der Konzentration der Wasserstoffionen c) 

pH = -log a H3O + 

und sagt aus, ob eine Lösung (Messmedium) sauer, neutral oder alkalisch 

reagiert. 

Zum Messen des pH-Wertes wird eine Kette aus Messelektrode 

(Glaselektrode) und Bezugselektrode verwendet (siehe Bild). 

Bei der Messelektrode wird die Abhängigkeit des Potentials der 

Glasmembran von der Wasserstoffionenaktivität genutzt. Am Ende 

des Glasschaftes ist meist eine kugelförmige Glasmembran als pH- 

Sensor angeschmolzen. Diese Glaskugel ist mit Pufferlösung 

bekannten pH-Wertes (normalerweise pH 7,0) gefüllt. In die 

Glaskugel taucht die Ableitelektrode ein. Zur pH-Messung wird die 

Potentialdifferenz zwischen innerer und äußerer Oberfläche der 

Glasmembran genutzt. 

Die Bezugselektrode steht über ein Diaphragma mit dem Messmedium 

in elektrischem Kontakt, so dass sich der Stromkreis über die 

Messlösung schließt. 

Das Ag/AgCl-Ableitsystem befindet sich in einem KCl-Elektrolyten, 

der flüssig oder an ein gelartiges oder polymeres Trägermaterial gebunden, 

vorliegen kann. 

Mess- und Bezugselektrode müssen stets das gleiche Ableitsystem 

besitzen. Sie können auch als Einstabmesskette gefertigt werden 

und benötigen so nur einen Einbauplatz. Auch der Temperatursensor 

Pt100/1000 zur Temperaturkompensation kann 

räumlich in die Einstabmesskette integriert werden. 

Einstabmessketten mit integriertem Pt100/1000 werden bevorzugt 

in Wechsel- oder Eintaucharmaturen, in denen nur ein Einbauplatz 

zur Verfügung steht, eingesetzt. 

Bezugselektroden mit flüssigem Elektrolyten können über eine 

Nachfüllöffnung mit KCl gefüllt und bei Bedarf auch mit Überdruck 

beaufschlagt werden. 

Messelektrode 

Messmedium 

Arbeitsweise der pH-Sensoren 


U I 

DC 24 V 

Ausgangssignal 

4 ... 20 mA 

Bezugselektrode 

Diaphragma 


3/6 




pH-Sensoren, Innenansicht 


Zweileiter-Analyzer in modernster Micro-Power-Technologie 


Menügeführte, einfache Bedienung mit allgemein verständlichen 



mit 8 Tasten und großem, klar gestaltetem Multi-Segment-Display 

Anzeige von pH, mV, T 

Zusätzliche permanente Temperaturanzeige wählbar in °C oder 

°F 

Grenzwertüberwachung 

Überwachung des Sensors 



Software-Uhr 

Automatische HOLD-Funktion bei Kalibrierung 



Spezialisten 

Abrufbare Tests für: Display, Tasten, RAM, EPROM, EEPROM 


Höchste elektromagnetische Verträglichkeit nach CE und 

NAMUR, Feinblitzschutz 

Robustes Feldgehäuse (IP65/NEMA 4X) mit Kabelverschraubungen 

für bequemen Anschluss. 

Optionale Merkmale SIPAN 32 

Redundante pH-Wert-, redundante ORP-Wert- oder kombinierte 

pH + ORP-Wert-Messung mit 2 Messwertausgängen für erhöhte 

Messsicherheit 

Reinigungs- und Timerfunktion (Option). 







Die Messelektrode kann bei entsprechender Ex-Zulassung auch 

in Zone 0 eingesetzt werden. 







Stromausgang, für Temperatur oder zweiten Messwert 

oder Kontakt für Spülfunktion oder Grenzwert oder Warnung (Voralarm) 



Draht-Leitung vom Leitsystem aus. 


PC. 









Stromausgang, für Temperatur oder zweiten Messwert 

oder Kontakt für Spülfunktion oder Grenzwert oder Warnung (Voralarm) 



EN 50170, Teil 4 



Busanschluss 


sind alle Einstellungen komplett parametrierbar (bis zu drei 















Parametriersätze 







werden.

Analyzer SIPAN 32, SIPAN 32X, Display und Bedienfeld 





3/8 





Display 


2. Messwert/Temperatur Zifferndarstellung 8 mm 4-stellig 







Einheit pH, mV 

Messbereich 0 ...+15 pH, -2000 ... +2000 mV 

(techn. Daten für Sensoren 

beachten) 

Messspanne (Spreizung) beliebig, jedoch mindestens 10 % 


Ausgangsbereich beliebig zwischen 0 und maximalem 

Endwert wählbar 

Temperaturkompensation Eingang: Pt100/Pt1000, automatische 

Umschaltung, Zwei- oder 

Drei-Leiterschaltung 

Kompensation der Nernst-Spannung, 

automatisch, manuell, Temperatur 

einstellbar 

Messbereich Temperatur -50 bis +200 °C, -60 bis +400 °F 

Messspanne Temperatur beliebig, jedoch mindestens 10 % 


Galvanische Trennung Eingang und Ausgang sind galvanisch 

getrennt 

Eingangswiderstand 

Glaselektrode >10 12 Ω 

Bezugselektrode >10 10 Ω 

Offsetstrom 

Glaselektrode

Optionen 

2. passiver Analogausgang 0/4 ... 20 mA linear zum 2. Messwert 

oder zur Temperatur, oder 

Kontakt für Spülfunktion, oder 

Grenzwert, oder Warnung 

(Voralarm) 

Eingangswiderstand bei zwei 

hochohmigen Eingängen 

SIPAN 32X mit Ex-Schutz 

Explosionsschutz nach ATEX-Richtlinie 

94/9/EG sowie DIN EN 50014 

und DIN EN 50020 

Zul. Umgebungstemperatur im 

Betrieb 

pH 1 >10 12 Ω, 

pH 2 >10 12 Ω 

Zündschutzart Eigensicherheit 

II (1) 2 G EEx ib[ia] IIC T4 

-20 ... +60 °C 

Ausgangssignalstromkreis in Zündschutzart Eigensicherheit 

nur zum Anschluss an bescheinigte, 

eigensichere Stromkreise mit 

folgenden Höchstwerten: 

U i =30V, I i = 100 mA, 

P i = 750 mW, R i = 300 Ω 




Kommunikation 




Bürde bei Anschluss eines HART- 250 ...500 Ω 

Modems 

Bürde bei Anschluss eines HART- 250 ...500 Ω 

Communicators 





nung 

9 ... 24 V bei eigensicherem 

Betrieb 

Stromaufnahme des Gerätes I = 13 mA ± 1 mA 

Maximale Stromerhöhung im Feh- I + 3 mA (elektronische Stromlerfall 

(FDE) 

begrenzung) (Imax. =16mA) 

I + 27 mA (zusätzliche Schmelzsicherung) 

(Imax. =40mA) 


(IEC 61158 CPF3 CP3/2) 

Busphysik: IEC 61158-2 MBP(-IS) 

Polaritätsunabhängig 




Version 3.0 



3/10 






Zweileitertechnik, für pH- oder ORP-Messung 

Einfachmessung: 

1 x pH oder 1 x ORP, Folientastatur mit LC-Display, 

Menübedienung, Logbuch, Messwertanzeige, Temperaturkompensation, 


mikroprozessorgesteuert, 

im Feldgehäuse 








2. passiver Signalausgang: 0/4 bis 20 mA 

Temperatur oder Schaltfunktion für Grenzwert oder 

Reinigung oder Warnung 


Werksbescheinigung nach DIN 55350-18-4.1.1 für SIPAN Analyzer auf 

Anfrage. 



7 M A 1 0 4 0 - 

8 A ■ 



Zweileitertechnik, für pH- oder ORP-Messung 

Doppelmessung: 

2 x pH oder 2 x ORP, oder 1 x pH und 1 x ORP 

Folientastatur mit LC-Display, Menübedienung, Logbuch, 

Messwertanzeige, Temperaturkompensation, 1 

Parametersatz, mikroprozessorgesteuert, 


2 Signalausgänge 

1. Signalausgang: pH, Messwert: 4 bis 20 mA 

2. passiver Signalausgang: 0/4 bis 20 mA für pH 

oder ORP 

2 Signalausgänge: 4 bis 20 mA, 



Speisetrenner 

(technische Daten siehe FI 01, Teil 

6) 







AC 95-253 V, 


Bestell-Nr. 

7NG4122-1AA10 

7NG4122-1BA10 

A 

B 

C 

7 M A 1 1 4 0 - 

8 A ■ 

B 

C 


Analyzer SIPAN 32X mit Ex-Schutz, 

eigensichere Ausführung, 

II (1)2 G EEx ib [ia] II C T4, Zweileitertechnik, 

für pH- oder ORP-Messung 

Einfachmessung: 

1 x pH oder 1 x ORP, Folientastatur mit LC-Display, 

Menübedienung, Logbuch, Messwertanzeige, Temperaturkompensation, 


mikroprozessorgesteuert, 









2. passiver Signalausgang: 0/4 bis 20 mA 

Temperatur oder Warnung 


7 M A 1 0 4 1 - 

8 A ■ 


Analyzer SIPAN 32X mit Ex-Schutz, 


II (1)2 G EEx ib [ia] II C T4, Zweileitertechnik, 


Doppelmessung: 

2 x pH oder 2 x ORP, oder 1 x pH und 1 x ORP 

Folientastatur mit LC-Display, Menübedienung, Logbuch, 

Messwertanzeige, Temperaturkompensation, 1 

Parametersatz, mikroprozessorgesteuert, 


2 Signalausgänge 

1. Signalausgang: pH, Messwert: 4 bis 20 mA 

2. passiver Signalausgang: 0/4 bis 20 mA für pH 

oder ORP 

2 Signalausgänge: 4 bis 20 mA, 



A 

B 

C 

7 M A 1 1 4 1 - 

8 A ■ 








B 

C


306 

17 

26,5 

20,5 

16,5 


94 

D 

D 

172 

94 

152±0,2 1 ) 

A 

105,5 



19,5 

PG 13,5 

SW 24 

PG 11 

SW 22 

R10 

1,7 



286±0,2 1 ) 

80 

Æ 6,5 

10 

5 

Æ 13 


D - D 

269 

ca. 30 

1 ) 3 Befestigungsbohrungen (M6) 


3/12 






10 11 12 15 16 17 18 19 

Schirm 

beige 

WH 

GN 

Pt100/Pt1000 integriert 

Messmedium 

Elektrische Sensoranschlüsse für pH- oder Redoxpotentialmessung 

Elektrische Sensoranschlüsse für pH- oder Redoxpotentialmessung mit Sensorüberwachung 

Elektrische Sensoranschlüsse für redundante pH- und/oder Redoxpotentialmessung, 2 pH-Sensoren in einem Messmedium mit Sensorüberwachung 


pH oder 

Redox 

Einstabmesskette 7MA8500-8FF und -8BV 2) 


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 

- + 

+ - - + 

- + 

ø 

ö 

ý 

1) Bei Ausführung PROFIBUS nicht belegt. 

2) BU und YE/GN nicht belegt. 

EW: alternativ 100-120 W Ersatzwiderstand 

Pt100 

Pt1000 

EW 

Pt100 

Pt1000 

EW 

ø 

ö 

ý 

Pt100 

Pt1000 

EW 

ö 

ý 

ø 

0/4-20 mA 

passiv 

2. Analogausgang 

1) 

DC 24 V 

4-20 mA 

Option nicht 

HART belegt 1) PROFIBUS PA 


10 11 12 15 16 17 18 19 

ö 

ý 

ø 

Thermometer 

Pt100 

Pt1000 


ý 

ø 

Hilfs- 

10 11 12 15 16 17 18 19 

Potentialausgleich 

pH oder 

Redox 

Einstabmesskette mit Spezialkabel * 

Messmedium 

ö 

spannung 

für 

Vorverstärker 

Strom: < 1 mA 

Spannung: ± 3 V 

ö 

ý 

ø 

Sensoren 


10 11 12 15 16 17 18 19 

pH oder 

Redox 

Einstabmesskette 

Pt100 

Pt1000 

EW 

pH oder 

Bez 

Redox 

getrennte Mess- und 


Messmedium 

Messmedium 

Pt100 

Pt1000 

EW 

*) Spezialkabel entspricht doppelt geschirmtem Kabel (z. B. 7MA8500-8DP) 



7MA114x-8Ax 

10 11 12 15 16 17 18 19 

Redox- 


Messmedium 

Redox- 




10 11 12 15 16 17 18 19 

Pt100 

Pt1000 

EW 


Bez 

Messmedium 


7MA114x-8Ax 

10 11 12 15 16 17 18 19 

pH-Einstabmesskette 

1 

mit Spezialkabel 

Messmedium 

pH oder 

Redox 

pH-Einstabmesskette 

2 

mit Spezialkabel 

Äußerer Schirm 

nicht angeschlossen




Elektrische Sensoranschlüsse, links für simultane pH- und Redoxpotentialmessung, rechts Differential-pH-Sensor mit Sensorüberwachung 

✍ Bitte beachten sie die beiliegende Liste mit den aktuellen Produkten 


3/14 





Anmerkung: 

Bei Verwendung der SIPAN 32 Analyzer mit zwei Messelektroden (pH + pH, pH + ORP, ORP + ORP) ist unbedingt zu beachten, das beide 

Messelektroden und der Temperatursensor im gleichen Messmedium stecken, da nur eine Bezugselektrode für beide Messelektroden verwendet 

wird. Die beiden Messelektroden (pH + pH, pH + ORP) müssen immer gemeinsam kalibriert werden. 


Analyzer für pH-Wert 




3/16 Nutzen 


3/18 Aufbau 

3/19 Funktion 







3/16 





Mit der Messeinrichtung SIPAN 34 können der pH-Wert und/oder 

das Redoxpotential in wässrigen Lösungen gemessen werden. 

SIPAN 34 zur Messung von pH-Wert und Redoxpotential 

■ Nutzen 




Redundante pH-Messung mit 2 pH-Elektroden (erhöhte Sicherheit, 

verringerte Wartungskosten) 

Standardpuffer auswählbar hinterlegt 




Verwendung aller handelsüblichen 

pH- und Redox-Glaselektroden 

Differential-pH-Sensoren aus Emaille können (mit 2 hochohmigen 

Eingängen) betrieben werden 



2. Ausgang für Messwert oder Temperatur (Option). 



Der Anwendungsbereich erstreckt sich bei der pH-Messung über 

die gesamte Bandbreite der pH-Skala (siehe Bild) von pH = 0 bis 

pH = 14 und bei der Redoxpotentialmessung von 

–2000 mV bis +2000 mV. 

Alkalische Lösungen Saure Lösungen 

pH-Wert Substanz [H3O 0 5% Salzsäure / Accusäure 

+ ] 

stark 

stark 

100 schwach 

Neutral 

schwach 

1 

2 

3 

4 

5 

8 

9 

10 

11 

12 

13 

Magensaft 

Zitronensaft / Essig 

Fruchtsäfte 

Wein 

Kaffee (schwarz) 

6 Mineral-/Regenwasser 

schwach 

7 Wasser (rein)/Milch (frische) 10 Neutral 

-7 

Natronlösung 

Boraxlösung 

Seifenlauge 

Fotograf. Entwickler 

Salmiakgeist 

Ätzkalklösung 

14 Ätznatronlösung 10% 

pH-Wert Substanz [H3O + stark 

10 

stark 

] 

-14 

Messeinrichtungen SIPAN 34, pH-Skala, Beispiele 

schwach 

pH-Messung 

Die pH-Messung in wässrigen Lösungen unterstützt folgende Ziele: 

Herstellung eines Produktes mit definierten Eigenschaften 

kostensparende Produktion 

Mensch, Umwelt und Material vor Schaden bewahren 

gesetzliche Auflagen erfüllen. 

Bei Prozessen mit Temperaturschwankungen wird aufgrund der 

durch die Nernst’sche Gleichung gegebenen Temperaturabhängigkeit 

des pH-Wertes fast immer temperaturkompensiert mit Einstabmessketten 

gemessen. 

Redoxpotential-Messung 

Die Redoxpotential- (ORP-) Messung ermöglicht Aussagen über 

die Oxidations- oder Reduktionskraft einer wässrigen Lösung. 

Gemessen wird mit Metall-Einstabmessketten (Platin oder Gold), 

die in die gleichen Armaturen wie die pH-Sensoren eingebaut werden 

können. 

Alkalische Lösungen Saure Lösungen

Anwendungsgebiete 

Überwachung der automatischen Abwasser-Entgiftung 

Überwachung von galvanischen Bädern und Bleichbädern 

Messungen an reduzierenden Entwicklern und Ausgangsprodukten 

von Farbstoffen, z.B. Methylen-Blau, Antrachinonsulfonat, Indigosulfat 

und Naphtochinon 

Überwachung der Desinfektionswirkung in Schwimmbädern. 





Verwendung von Einstabmessketten mit integriertem Temperatursensor 

Pt1000 für Applikationen, bei denen nur 1 Einbauplatz 

zur Verfügung steht 

Spezialelektroden, robust und wartungsarm, für komplexe Messaufgaben 

in der Nahrungsmittel-, der Papierindustrie und 

Rauchgasentschwefelungsanlagen 

sterilisierbare Elektroden für Nahrungsmittel und Pharmaindustrie 

wartungsarme, verschmutzungsunempfindliche Elektroden mit 

Polymer- oder Gelelektrolyt 

Elektroden für den Einbau in Leitungen oder Behälter mit Messstoffüberdruck 

Wechselarmaturen für inline-Einbau in Reaktoren oder Prozessleitungen 

automatische Sensorreinigung 

nachfüllbaren Elektroden für den Einsatz in ionenarmem Wasser. 

Anwendungsgebiete Anwendungsbeispiele 

Biotechnologie, Medizin, Bakteriologie Fermenter (Antibiotika) 

Brauereien und Hefefabriken Brauwasser, Maische, Gärung (günstiges Wachstum der Hefe), Reinigungslösungen (CIP) 

Chemische Industrie Fettsynthese (Verseifen von Fettsäure), 

Verestern von Alkoholen, 

Aldolbildung (Kunststoffherstellung usw.), 

Kondensate und Abwässer in Raffinerien, 

Keim-, Gelatine- und Seifenfabrikation, 

Produktion von Säuren und Laugen, 

Chlor-Alkali-Elektrolyse 

Elektro-(Galvano-)Technik Elektrolytkondensatoren, galvanische Bäder, Abwässer 

Gerbereien Weichen der Felle, Alkalität des Äschers, 

Entkalken, Beizen, Gerben, Bleichen, Färben 

Gummi-Industrie Stabilität des Latex 

Hüttenwerke, Kokereien und Gasanstalten Erzaufbereitung (Flotation), Gasreinigung 

(Schwefelreinigung) Abwasser und Wasserreinigung 

Kraftwerke Korrosionsvermeidung im Wasser-dampfkreislauf, Abwasserkontrolle 

Nahrungsmittelindustrie Konservieren von Fruchtsäften, Gelatinieren von Marmeladen, Sauerwerden von Milch, Käsebereitung, 

Rahmreifung, 

Joghurtherstellung, 

Zuckerfabriken: Reinigen und Klären der Säfte (Vorscheidung und Saturation), Inversion von 

Traubenzucker, Vergären von Melasse, Presswasser 

Brauereien 

Papier-, Zellstoff-,Kunstseiden- und Sprengstoffindustrie Wasseraufbereitung, Sulfitkocherei, 

Bleichen, Seifen- und Waschbäder, 

Leimen mit Harzseife und Aluminiumsulfat, Abwasserneutralisation 

Pharma Reinstwasser, 

Fermentationsprozesse, 

Produktqualität 

Textilindustrie Reinigungs- (Seifen-) Bäder, Bleichbäder, 

Farbbäder (Ergiebigkeit, Farbton), Waschwasser (säurefrei wegen Fleckenbildung) 

Wasserwirtschaft Kläranlagen (optimale Wachstumsbedingungen in biologischen Abbaustufen), Flusswasser 

(Überwachung von Abwasserzugabe wegen Fischgefährdung), 

Sedimentieren und Ausscheiden von kolloidalen Trübungen, Enthärten 

(Fällungsoptimum), Entsäuern mit Kalk (Korrosionsgefahr für Rohrleitungen und Betonbehälter), 

Basen-Austauschverfahren (Permutite, Wolfatite) 

Öl und Gas Sauerwasser aus Power Refiner oder Fackelbereich, 

Biologische Abwasseraufbereitung, 

Wasserbelastung durch NH3 , H2S und niederviskose Kohlenwasserstoffe 



3/18 



■ Aufbau 

pH/ORP 

pH/ORP 

Temperatur 


Option 


Die Messeinrichtung des SIPAN 34 besteht aus: 

einem Sensor (Mess- und Bezugselektrode, meist als Einstabmesskette) 


einem Temperatursensor (Pt1000 oder Pt100) bei temperaturkompensierten 

pH-Messungen 

einem Analyzer SIPAN 34. 

SIPAN 34 sind Analyzer der neuen Vierleiter-Generation in modernster 


Grafik-Display. 


Netz 

A / D 



EPROM 

EEPROM D / A 

D / D 

D / D 

pH/ORP 

0/4 ... 20 mA 

Temperatur 

0/4 ... 20 mA 

Grenzwert 1 

Grenzwert 2 


Warnung 


Option 




oder 

Reinigung 

Armatur 

Spülen 

Messbereichs- 

umschaltung 

nicht Ex-Zone 

Das vom Sensor gelieferte Messsignal wird vom SIPAN 34 Analyzer 

verarbeitet und in analoger Form bereitgestellt. 

Die Analyzer SIPAN 34 sind in Feldgehäusebauform oder als 

Schalttafel-Einbaugeräte lieferbar. 

Ein Analyzer SIPAN 34 kann für alle Messbereiche parametriert 

werden. 




Messwert weiterverarbeitet.

pH-Wert 

An dem pH-Sensor bildet sich ein von der Wasserstoffionenkonzentration 

im Messmedium abhängiges Potential. Die 

Spannung zwischen pH-Elektrode und Bezugselektrode wird durch 

das Nernst’sche Gesetz beschrieben: 

U = Uo + 2,3RT/F x lg aH3O + 

Die dem pH-Wert proportionale Spannung wird vom Messumformer 

in ein normiertes Ausgangssignal von 58,16 mV je ∆pH = 1 

(bei 20 °C) umgeformt. 

ORP-Wert 

Bei der Redoxpotential-Messung wird die Reduktions- oder Oxidationskraft 

einer Lösung bestimmt. Oxidierend wirkende Stoffe 

nehmen Elektronen auf, reduzierend wirkende Stoffe geben Elektronen 

ab. Es entsteht ein Reaktionsgleichgewicht: 

Ox + + e - ↔ Red 

Das entstehende Potential U zwischen Bezugs- und Messelektrode 

wird dem Analyzer als proportionale Spannung geliefert. 

Eine Temperaturkompensation findet nicht statt. 

Eingänge 

Ausgänge 

Kontakte 

Ausstattung 


pH/Redox 

Temperatur 

Analogausgang 

1 x Ausfall 

1 x Grenzwert 

2 x NAMUR- 

Kontakte 





Messbereiche, Grenzwerte, 

Temp.-Kompensation, Hysterese 

2. Analogausgang für 2. Messwert 

oder Temperatur 

Zweiter 

Grenzwert 

2 Grenzwerte 

mit 



3 x 




■ Funktion 


Sensoren 

Der pH-Wert ist definiert als der negative dekadische Logarithmus 

der Wasserstoffionenaktivität "a" („a“ entspricht in verdünnten 

Lösungen der Wasserstoffionenkonzentration c) 

pH = -log a H3O + 

und sagt aus, ob eine Lösung (Messmedium) sauer, neutral oder alkalisch 

reagiert. 

Zum Messen des pH-Wertes wird eine Kette aus Messelektrode 

(Glaselektrode) und Bezugselektrode verwendet (siehe Bild). 

Bei der Messelektrode wird die Abhängigkeit des Potentials der 

Glasmembran von der Wasserstoffionenaktivität genutzt. Am Ende 

des Glasschaftes ist meist eine kugelförmige Glasmembran als pH- 

Sensor angeschmolzen. Diese Glaskugel ist mit Pufferlösung 

bekannten pH-Wertes (normalerweise pH 7,0) gefüllt. In die 

Glaskugel taucht die Ableitelektrode ein. Zur pH-Messung wird die 

Potentialdifferenz zwischen innerer und äußerer Oberfläche der 

Glasmembran genutzt. 

Die Bezugselektrode steht über ein Diaphragma mit dem Messmedium 

in elektrischem Kontakt, so dass sich der Stromkreis über die 

Messlösung schließt. 

Das Ag/AgCl-Ableitsystem befindet sich in einem KCl-Elektrolyten, 

der flüssig oder an ein gelartiges oder polymeres Trägermaterial gebunden, 

vorliegen kann. 

Mess- und Bezugselektrode müssen stets das gleiche Ableitsystem 

besitzen. Sie können auch als Einstabmesskette gefertigt werden 

und benötigen so nur einen Einbauplatz. Auch der Temperatursensor 

Pt100/1000 zur Temperaturkompensation kann 

räumlich in die Einstabmesskette integriert werden. 

Einstabmessketten mit integriertem Pt100/1000 werden bevorzugt 

in Wechsel- oder Eintaucharmaturen, in denen nur ein Einbauplatz 

zur Verfügung steht, eingesetzt. 

Bezugselektroden mit flüssigem Elektrolyten können über eine 

Nachfüllöffnung mit KCl gefüllt und bei Bedarf auch mit Überdruck 

beaufschlagt werden. 



3/20 



Messelektrode 

Messmedium 

Netz 

Hilfsenergie 

Arbeitsweise der pH-Sensoren 

pH-Sensoren, Innenansicht 



U I 


0/4 ... 20 mA 


Diaphragma 


Vierleiter-Analyzer mit höchstem Bedienkomfort für alle 

Ansprüche 

Universelle Stromversorgung (24 V AC/DC, 115 V AC, 230 V AC) 


Selbsterklärende Menübedienung im Klartext in 5 Sprachen, 

ohne Bedienungsanleitung, HELP-Funktion 


direkt zugänglicher Tastatur mit 8 Tasten und großem, beleuchtetem, 

vollgraphischem Display 

Anzeige von pH, mV, zusätzliche permanente Bargraphanzeige 

des Messbereiches 

Graphische Trenddarstellung des Messwertes 




TAG-Schilder) 



Überwachung des Sensors 

Störmelde- sowie Grenzwertkontakt 

Automatische Puffererkennung (NIST und technische Puffer) 



im Klartext 


Spezialisten 

Abrufbare Tests für: Tasten, RAM, EPROM, EEPROM, Display 


Höchste elektromagnetische Verträglichkeit nach CE und NA- 



jeden Schaltschrankbauer 

Robustes Feldgehäuse (IP65) mit Kabel-Verschraubungen für bequemen 

Anschluss aller Kabel 

Zusätzliche, optionale Merkmale 

Zweiter Stromausgang für Messwert oder Temperatur mit zusätzlichem 

Grenzwert 

Vier Parametersätze fernumschaltbar für komplette Methoden, 

nicht nur für Messbereiche z. B. auch Grenzwerte, Temperaturkompensation, 

Hysterese 

Automatische Reinigungsfunktion (3 Relais) für Reinigen, Spülen, 

Armatursteuerung mit zyklischer Zeitvorgabe, Warte- und Haltefunktion 




Voralarm (Warnung) 

Redundante pH- bzw. ORP Messung mit 2 Messwertausgängen 

für erhöhte Messsicherheit.

Analyzer SIPAN 34, Display und Bedienfeld 






3/22 









bezeichnung 


3 mm hoch 



und 6 Textzeilen, 

Schriftgröße 4 mm hoch 







Einheit pH, mV 

Messbereich -3 ...+15 pH, -2000 ...+2000 mV 

(abhängig von technischen Daten 

für Sensoren) 





Temperaturkompensation Eingang: Pt100/Pt1000, automatische 

Umschaltung, Zwei- oder 

Drei-Leiterschaltung 

Kompensation der Nernst-Spannung, 

automatisch, manuell, Temperatur 

einstellbar 

Messbereich Temperatur -25 bis +175 °C, -13 bis +347 °F 




getrennt 

Eingangswiderstand 

Glaselektrode >10 12 Ω 

Bezugselektrode >1010 Ω 

Offsetstrom 

Glaselektrode

Wasserschutz DIN EN (IEC) 60529 

IP65 für Feldgeräte 

IP54 für Tafeleinbau 

EMV DIN EN (IEC) 61326 und 

NAMURNE21 

Elektrische Sicherheit DIN EN (IEC) 61010-1 

Qualitätssicherungsystem DIN ISO 9001/EN 29000 

Werkstoff Feldgehäuse Makrolon (Polykarbonat + 20% 

Glasfaser) 

Schalttafeleinbaugehäuse Aluminium 

Zul. relative Feuchte 10 ... 95%, keine Betauung 

Spannungsversorgung AC 120 V (94 V ... 132 V), 

48 ... 63 Hz, 10 VA 

AC 230 V (187 V ... 264 V), 

48 ... 63 Hz, 10 VA 

AC 24 V (20 V ... 26 V), 

48 ... 63 Hz, 10 VA 

DC 24 V (20 V ... 30 V), 8 VA, 

Schutzklasse II (Feldgehäuse) 

Gewicht 2,5 kg Feldgehäuse 

2,0 kg Schalttafeleinbaugehäuse 




Optionen 

2. Ausgangssignal 0/4 ... 20 mA linear zum 

2. Messwert oder zur Temperatur 






(3 Kontakte) 



Messbereichsumschaltung 4, beliebig parametrierbar, über 




pH-Elektrode pH 1 >10 12 Ω, 

pH 2 >10 12 Ω 

Bezugselektrode >10 10 Ω 



3/24 





7 M A 1 0 3 4 - 

Vierleitertechnik, 

■■■■ 


0 - 0 ■■ 0 


Grafikdisplay, Folientastatur, Trendanzeige, 

Menübedienung (5-sprachig), Logbuch, 

Temperaturkompensation, 






Hilfsenergie 

DC 24 V/AC 24 V, 48 ... 63 Hz 0 

AC 120 V, 48 ... 63 Hz 1 

AC 230 V, 48 ... 63 Hz 2 

Messverfahren 

1 x pH- oder 1 x Redox-Eingang A 

2 x pH-Eingänge 1) 

B 

1 x pH- und1 x Redox-Eingang oder 

2 x Redox- Eingänge 1) 

C 






1 



2 



3 



ohne A 

mit B 



ohne A 

mit B 

1) Bei den Messwertverfahren B und C dürfen die Geräte nur mit den zusätzlichen 

Optionen 1 oder 3 bestellt werden, da ansonsten kein zweiter Signalausgang 

(für den zweiten Messwert) zur Verfügung steht. 


auf Anfrage. 









Grundplatte (W.-Nr. 1.4571) C79451-A3177-D11


306 

17 

26,5 

20,5 

16,5 

Ansicht A 

19,5 

94 

Analyzer SIPAN 34 als Feldgehäuse, Maße in mm 

D 

D 

172 

94 

152±0,2 1 ) 

A 

PG 13,5 

SW 24 

PG 11 

SW 22 

105,5 

R10 

1,7 



286±0,2 1 ) 

80 

Æ 6,5 

10 

5 

Æ 13 

D - D 

269 

ca. 30 




3/26 




15 

8 



0 ... 6 

100 

96 

96 

282 

15 16 

1 30 

18 

90 

1 9 11 15 

67 

90 

90


Elektrische Sensoranschlüsse für pH- oder Redoxpotentialmessung 

Elektrische Anschlüsse 


7MA1034-.A..0-0..0 


pH oder 

Pt100 

Redox 

Pt1000 

EW 

Einstabmesskette mit Spezialkabel * 

Messmedium 



23 24 25 26 27 28 29 30 

23 24 25 26 27 28 29 30 

Pt100 

Pt1000 

EW 

*) Spezialkabel entspricht doppelt geschirmtem Kabel (z. B. 7MA8500-8DP) 




7MA1034-.A..0-0..0 


Bez 

Messmedium 

pH oder 

Redox 



3/28 




Elektrische Sensoranschlüsse für redundante pH- und/oder Redoxpotentialmessung mit Sensorüberwachung, 2 pH-Sensoren in einem Messmedium 

Elektrische Sensoranschlüsse, links für simultane pH- und Redoxpotentialmessung, rechts Differential-pH-Sensor mit Sensorüberwachung 

Anmerkung: 

Bei Verwendung der SIPAN 34 Analyzer mit zwei Messelektroden (pH + pH, pH + ORP, ORP + ORP) ist unbedingt zu beachten, das beide 

Messelektroden und der Temperatursensor im gleichen Messmedium stecken, da nur eine Bezugselektrode für beide Messelektroden verwendet 

wird. Die beiden Messelektroden (pH + pH, pH + ORP) müssen immer gemeinsam kalibriert werden. 



Analyzer für die Messung 




4/2 Nutzen 


4/5 Aufbau 

4/6 Funktion 






4/2 


Analyzer für gelösten Sauerstoff 




Die Messeinrichtungen SIPAN 32 und SIPAN 32X sind für die Bestimmung 

der Sauerstoffkonzentration wässriger Lösungen über 

viele Konzentrationsbereiche vorgesehen. 

SIPAN 32 zur Messung vom gelösten Sauerstoff 


■ Nutzen 










2. passiver Ausgang, frei parametrierbar (für Temperatur (analog) 

oder Voralarm/ Spülfunktion/Grenzwert (jeweils binär)) 

manuelle Luftdruckkorrektur bei Kalibration.


Anwendung 

Überwachung niedrigster Sauerstoffkonzentrationen im Wasserdampfkreislauf 

von Dampferzeugungsanlagen zur Vermeidung 

von Korrosion. 

Kontrolle des Sauerstoffgehaltes von Lebensmitteln, insbesondere 

bei der Haltbarkeitsüberwachung in der Getränkeindustrie. 

Sauerstoffkonzentration als entscheidender Parameter im Rahmen 

der Umweltanalytik von Flüssen und Seen. 

Sauerstoffmessung in Abwasserreinigungsanlagen bis hin zu 

höchsten Konzentrationen im Belebungsbecken. 

Überwachung des O 2 -Bedarfs von Mikroorganismen in der Biotechnologie 

Kontrolle der Sauerstoffkonzentration in chemischen Prozessen, 

auch im Ex-Bereich. 

sterilisierbar schmutzig sehr sauber 

1 µg/l 1 mg/l 10 mg/l 

Reinstwasser 

Messung von gelöstem Sauerstoff in Wasser 

Die Menge des im Wasser gelösten Sauerstoffs kann aus verschiedenen 

Gründen wichtig sein. 

Für die verschiedenen Anwendungsgebiete für Sauerstoffmessungen, 

die sich im Bereich um drei bis vier Größenordnungen 

unterscheiden, wird das polarographische Messverfahren eingesetzt. 

Messung des gelösten Sauerstoffs in Kesselspeisewasser 

(Reinstwasser) 

Messmedien mit niedrigen Konzentrationen 

von 1 µg/l bis 10 mg/l gelöstem Sauerstoff 

In Dampfkreisläufen von großen Kraftwerken ist es wichtig, 

möglichst wenig Sauerstoff im Wasser zu haben, um Korrosionsschäden 

zu vermeiden. Dort soll gelöster Sauerstoff in der 

Größenordnung µg O 2 /l Wasser überwacht werden. 





Nahezu strömungsunabhängig (Mindestanströmung nur 

0,005 m/s), sensorabhängig 

Extrem lange Standzeiten 

Automatische Sensorüberwachung und Regenerieranzeige 

Schneller Membranwechsel durch robuste Spezialmembran, verschmutzungsunempfindlich 

Der O 2 -Sensor für Nahrungsmittelbereich ist sterilisierbar und 

kann sowohl mit einer Einbauarmatur als auch mit einer Wechselarmatur 

im Bypass oder inline montiert werden. 

Einpunktkalibrierung des Sensors an Luft (Sensor ist nullstromfrei) 

Keine Eichflüssigkeit notwendig 

Ausführung mit Ex-Schutz für Zone 1. 

Abwasser, Fischzucht 

1 µg/l 20 mg/l 

Chemie, Nahrungsmittel 

1 µg/l 10 µg/l 100 µg/l 1 mg/l 10 mg/l 100 mg/l 

Messeinrichtung für gelösten Sauerstoff, Auswahltabelle nach Einsatzbereichen 

50 µg/l 60 mg/l 

In diesen Wasser-Dampf-Kreisläufen wird Wasser mit extrem geringen 

Verunreinigungen benötigt, um Ablagerungen, die zu einer 

Herabsetzung der Wirtschaftlichkeit und zu Störungen führen können, 

zu vermeiden. Solches Reinstwasser ist aggressiv. In den Rohrleitungen 

bildet sich nun eine Schicht aus Fe3O4 , die nicht 

wasserlöslich ist und daher eine Schutzschicht bildet. Wenn aber in 

einem Wasser-Dampf-Kreislauf gelöster Sauerstoff enthalten ist, 

nimmt man an, dass bei den vorhandenen hohen Temperaturen 

und Drücken diese Schutzschicht angegriffen wird, so dass Korrosionsschäden 

unter weiterer Mitwirkung des gelösten Sauerstoffs 

entstehen können. 

Solche Spurenmessungen können labormäßig nur sehr unsicher 

durchgeführt werden, da hier vor allem die völlig sauerstofffreie 

Probennahme schwierig ist. Außerdem sind die zeitlichen Abstände 

meist zu groß, wenn zu bedenken ist, dass bereits völlig unsichtbare 

Leckagen schon leicht zu einem gefährlichen Sauerstoffgehalt 

von 100 µg O2 /l führen können, der bei gelegentlichen 

Labormessungen leicht zu spät entdeckt würde. 


4/4 




Deshalb werden für solche Messungen zweckmäßig Betriebsmessgeräte 

eingesetzt. Solche Messgeräte sollen einerseits wartungsarm 

sein, um eine große Wirtschaftlichkeit und eine gute Betriebssicherheit 

sicherzustellen, und sie müssen andererseits 

höchst empfindliche Spurenanalysatoren sein. 

Als Messort empfiehlt sich die Speisewasserzuleitung vor dem 

Kessel, wobei gelegentlich auch vor der Speisewasserpumpe 

gemessen wird, weil dort eine Entspannungseinrichtung entfallen 

kann. 

Als zweiter Messort ist die Austrittsleitung aus dem Kondensator zu 

nennen. Hier ist die Messung wichtig, um z. B. Leckagen am 

Kondensator und an der Maschine schnell erkennen zu können. 

Ähnliche oder noch höhere Anforderungen an die Wasserqualität 

werden ferner in der Halbleiterfertigung (Chipherstellung) gestellt. 

Messung des gelösten Sauerstoffs in Gewässern und in 

Abwasser 

Messmedien mit mittleren Konzentrationen 


Im diesem Fall ist der gelöste Sauerstoff im Wasser zur Erhaltung 

von Leben erforderlich. In Gewässern muss gelöster Sauerstoff zur 

Erhaltung des Tierlebens und zur Erhaltung des biologischen 

Gleichgewichts in genügender Menge vorhanden sein; im Klärwerk 

muss Sauerstoff zur Erhaltung und Förderung der Bakterienkulturen 

zum biologischen Abbau von Wasserinhaltsstoffen sogar in 

das Abwasser eingebracht werden, wobei auch die Wirtschaftlichkeit 

eine große Rolle spielt. In diesen Fällen liegt der Sauerstoffgehalt 

in der Größenordnung von einigen mg O2 /l. 

Mit der zunehmenden Belastung der Gewässer durch Gifte, Balaststoffe 

organischer und anorganischer Herkunft und durch erhöhte 

Wassertemperaturen, die durch Verwendung zu Kühlzwecken 

auftreten, wird auch die Überwachung des Wassers immer wichtiger. 

Hauptaufgabe solcher Überwachungen ist es, durch 

entsprechende Maßnahmen ein biologisches Gleichgewicht 

sicherzustellen, das zur Erhaltung des Tierlebens und zur Vermeidung 

von Oberflächenwasser als Trink- und Brauchwasser unumgänglich 

ist. 


Eine der wichtigsten Messgrößen ist dabei der im Wasser gelöste 

Sauerstoff, wobei Konzentrationen von einigen mg O2 /l zu erfassen 

sind. 

Bei der Aufbereitung von Abwasser in Klärwerken wird neben der 

mechanischen Reinigung auch die biologische Klärung durchgeführt, 

bei der organische Wasserinhaltsstoffe durch Bakterien abgebaut 

werden. Zur Aktivierung und Aufrechterhaltung dieses Klärvorganges 

muss im Abwasser gelöster Sauerstoff in 

Konzentrationen von etwa 1,5 bis 2,5 mg O2 /l enthalten sein. Dieser 

Sauerstoff wird in die Belebungsbecken mechanisch durch Luft 

eingebracht. 

Die für die Luft/Sauerstoffeintragung erforderliche Energie ist nicht 

unerheblich, so dass die Sauerstoffeintragung möglichst wirtschaftlich 

durchgeführt werden sollte. Hierzu ist die Messung des 

gelösten Sauerstoffs im Abwasser erforderlich. 

Messung des gelösten Sauerstoffs in der Nahrungsmittelindustrie 

und in biotechnologischen Prozessanlagen 



Für die Lebensmittelproduktion ist eine lange Haltbarkeit der hergestellten 

Produkte von immer größerer wirtschaftlicher Bedeutung. 

Deshalb müssen in den Produktionsanlagen die einzelnen Parameter 

immer strenger kontrolliert werden. 

Von entscheidender Bedeutung für die Haltbarkeit einiger Produkte 

ist der Gehalt an gelöstem Sauerstoff. Je weniger von Ihm z. B. in 

frisch abgefülltem Bier - typischer Wert bei Bier 20 µg/l - vorhanden 

ist, desto länger ist dessen Haltbarkeit. Dies ist beim Bier 

besonders wichtig, da, wenn es nach deutschem Reinheitsgebot 

gebraut wird, kein Konservierungsmittel zugesetzt werden darf. 

In Biotechnologie-Anlagen ist es wichtig, den Prozessablauf genau 

zu steuern. Eine wichtige Größe ist dabei die Menge an gelöstem 

Sauerstoff. Da die Lebensmittel- und Biotechnologie-Anlagen 

empfindlich gegen fremde Keime sind, müssen alle verwendeten 

Komponenten sterilisierbar ausgeführt sein. 

Die Reinigungen mittels Dampfsterilisierung werden in festgelegten 

Zeiträumen regelmäßig durchgeführt. Diese Anforderungen bedingen 

eine temperaturstabile Auslegung der medienberührten 

Messkomponenten. In dieser Technologie haben sich unsere Komponenten 

in Edelstahltechnik bewährt.

■ Aufbau 

Ex-Zone 0*) 

Ex-Zone 1**) 

Ex-Zone 2**) 


O 2 

Temperatur 


Option 




Ex-Zone 2 


EPROM 

EEPROM 

A / D D / A 


einem Sensor 


einem Temperatursensor 


D / D 



O 2 

4 ... 20 mA 

Schnittstelle 

HART 

Temperatur 

0/4 ... 20 mA 

oder 


(0/4) / 20 mA 

oder 


(0/4) / 20 mA 

oder 

Warnung 

(0/4) / 20 mA 

PROFIBUS PA 


nicht Ex-Zone 

Netz 

Speisetrenner 

4 ... 20 mA 

Netz 

Speisetrenner 

0/4 ... 20 mA 


DP-/PA-Link 



**) nur mit SIPAN 32X 

SIPAN 32, SIPAN 32X sind Analyzer der neuen Zweileiter-Generation 


und Multisegment Display. 

Der Analyzer SIPAN 32, SIPAN 32X ist optionell mit besonderen 

Ausstattungsmerkmalen für den Prozesseinsatz lieferbar. 

Der Analyzer SIPAN 32, SIPAN 32X ist in Feldgehäusebauform 

lieferbar. 

Er enthält die analoge und digitale Messwertverarbeitung des vom 

Sensor gelieferten Messsignals. 

Ein Analyzer SIPAN 32, SIPAN 32X kann für alle Messbereiche 

eingesetzt werden. 


4/6 




Ausstattung 





Sauerstoff 

Sauerstoff wird durch die zwischen Arbeits- und Bezugselektrode 

liegende Polarisationsspannung reduziert nach der vereinfachten 

Gleichung: 

O2 + 2H2O + 4e - → 4OH - 

Die Elektronen werden von der Silberbezugselektrode geliefert, 

vereinfacht nach: 

4Ag → 4Ag + + 4e - 


Sauerstoff: 

Das vom Sensor gelieferte Messsignal wird in einer messbereichsabhängigen 

Verstärkerschaltung in ein genormtes Ausgangssignal 

umgewandelt. 

Temperatur: 

Die Temperatur des Messmediums wird in ein genormtes Ausgangssignal 

entsprechend einem Messbereich des Sensors umgeformt. 

Als Thermometer ist ein NTC-Widerstand im Sensor eingebaut. 


■ Funktion 

Sauerstofffreies Wasser nimmt bei Kontakt mit atmosphärischer 

Luft in Abhängigkeit von Luftdruck und Temperatur solange Sauerstoff 

auf, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, d. h. der Sauerstoffpartialdruck 

im Wasser gleich dem der darüber liegenden 

Luft ist. 

Die mit den Analyzern SIPAN 32 kombinierbaren Sensoren arbeiten 

nach dem polarographischen Prinzip. 

Die sogenannten Clark-Sensoren bestehen im wesentlichen aus 

einer Edelmetall-Arbeitselektrode (Kathode), einer Referenzelektrode 

aus Silber (Anode) und einer sauerstoffdurchlässigen Membran. 

Der Analyzer liefert an die Kathode eine konstante Polarisationsspannung. 

Die durch die sauerstoffdurchlässige Membran aus FEP 

oder PTFE diffundierenden O2-Moleküle werden an der Kathode 

aus Gold reduziert, während gleichzeitig Anodenmetall (Silber) - 

nach Oxidation - im Elektrolyten in Lösung geht. 

Somit wird über den Elektrolyten der Stromkreis zwischen Anode 

und Kathode durch Ionenleitung geschlossen. 

Der entstehende Strom ist dem Sauerstoffpartialdruck im Messmedium 

proportional und wird vom Verstärker gemessen. 

Die Menge des pro Zeiteinheit durch die Membran diffundierenden 

Sauerstoffs hängt nicht nur vom äußeren Sauerstoffpartialdruck, 

sondern auch von der Temperatur der Membran ab. 

Zur Temperaturkompensation wird daher ein Temperaturfühler 

(Thermistor NTC) so in den Sauerstoffsensor eingebaut, dass er mit 

dem Messmedium thermisch leitend verbunden ist und dessen 

Temperatur an den Analyzer melden kann. 

Arbeitsweise der Sauerstoff-Sensoren mit Zweielektrodensystem

Kalibrieren und Regenerieren der Sauerstoffsensoren 

Die Kalibrierung des Sensors erfolgt als Einpunktkalibrierung (Sensor 

ist nullstromfrei), bevorzugt an Luft. Dabei wird der Sensor auf 

100% Sättigung abgeglichen. 

Der Kalibrierzyklus ist abhängig von den Einsatzbedingungen und 

der geforderten Genauigkeit. 

Lässt sich der Sensor nicht mehr kalibrieren oder ist die Membran 

beschädigt, muss der Sensor regeneriert werden, d. h. Elektrolyt 

wird nachgefüllt und/oder der Membrankopf wird getauscht. 

Der Mikroprozessor-Analyzer arbeitet mit einer nicht-linearen, individuell 

an den Sensor angepassten Temperaturkennlinie zur Temperaturkompensation. 


Zweileiter-Analyzer in modernster Micro-Power Technologie 


Menügeführte einfache Bedienung mit allgemein verständlichen 



mit 8 Tasten und großem klar gestaltetem Multi-Segment-Display 

Anzeige von µg/l, mg/l, mbar, ppb, hPa, %-Sättigung 

Zusätzliche permanente Temperaturanzeige, wählbar in °C oder 

°F 

Grenzwertüberwachung 

Software-Uhr 





Automatische HOLD-Funktion 



Spezialisten 

Abrufbare Tests für: Display, Tasten, RAM, EPROM, EEPROM 


Höchste Elektromagnetische Verträglichkeit nach CE und NA- 


Robustes Feldgehäuse (IP65 / NEMA 4X) mit 4 Kabel-Verschraubungen 

für bequemen Anschluss. 






Die Messelektrode kann bei entsprechender Ex-Zulassung auch 

in Zone 0 eingesetzt werden. 














Draht-Leitung vom Leitsystem aus. 


PC. 













EN 50170, Teil 4 



Busanschluss 


sind alle Einstellungen komplett parametrierbar (bis zu drei 















Parametriersätze (Option) 







werden. 


4/8 




SIPAN 32 und SIPAN 32X, Display und Bedienfeld 



Display 


Temperatur Zifferndarstellung 8 mm 4-stellig 







Einheit µg/l, mg/l, mbar, ppb, hPa, 

%-Sättigung 

Temperatureinheiten Celsius, Fahrenheit 

Messbereich Siehe technische Daten des 

Sensors 





Temperaturkompensation abhängig vom Sensortyp 

Messbereich Temperatur -50 ... +150 °C, abhängig vom 

Sensortyp 

Messspanne Temperatur beliebig, jedoch mindestens 10% 


Luftdruckkompensation Manuell eingebbar 

Kalibrierung des Sensors Manuell an Luft 

Fehlergrenzen 

Sauerstoffmessung (bei Nennbedin-

4/10 




Kommunikation 





Modems 


Communicators 





nung 

9 bis 24 V bei eigensicherem 

Betrieb 

Stromaufnahme des Gerätes I = 13 mA ± 1 mA 

Maximale Stromerhöhung im Feh- I + 3 mA (elektronische Strombelerfall 

(FDE) 

grenzung) (Imax. =16mA) 

I + 27 mA (zusätzliche 

Schmelzsicherung) (Imax. =40mA) 


(IEC 61158 CPF3 CPF/2), 

Busphysik: 

IEC 61158-2 MBP(-IS), 

polaritätsunabhängig 




Version 3.0 



20 

12 

mA 

4 

KA 

KK 


KK Knickpunkt 


Lineare und geknickte Kennlinie 

KE



7 M A 3 0 4 0 - 

Zweileitertechnik, für die Messung 


8 A ■ 


LC-Display, Menübedienung, Messwertanzeige, Logbuch, 

Konzentrationsanzeige, 

Temperaturkompensation, 1 Parametersatz, 



A 




B 



C 



2., passiver Signalausgang: 0/4 bis 20 mA 





auf Anfrage. 


Speisetrenner 

(technische Daten siehe FI 01, Teil 6) 







UC 24 V, 

Flachbaugruppe, Einzelverriegelung 

Bestell-Nr. 

7NG4122-1AA10 

7NG4122-1BA10 





Analyzer SIPAN 32X mit Ex-Schutz 

7 M A 3 0 4 1 - 


II 2 (1) G EEx ib [ia] II C T4, 

8 A ■ 

Zweileitertechnik, für die Messung 



LC-Display, Menübedienung, Messwertanzeige, Logbuch, 

Konzentrationsanzeige, 

Temperaturkompensation, 1 Parametersatz, 



A 




B 



C 



2., passiver Signalausgang: 0/4 bis 20 mA 












4/12 





306 

17 

26,5 

20,5 

16,5 



94 

D 

D 

172 

94 

152±0,2 1 ) 

A 

105,5 



19,5 

PG 13,5 

SW 24 

PG 11 

SW 22 

R10 

1,7 

286±0,2 1 ) 

80 

Æ 6,5 

10 

5 

Æ 13 

D - D 

269 

ca. 30 




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 

- + 

+ - - + 

ø 

ö 

ý 

DC 24 V 

4-20 mA 

Option nicht 

HART belegt 1) PROFIBUS PA 


ø 

12 13 14 15 16 17 18 19 

Seele 

O2-Sensor, Oxyferm VP ® 

7MA3100-8HD 

Schirm 

BN 

O 2 -Sensor, Oxysens ® 

7MA3100-8HG 

ö 

ý 

ø GN 

YE 

ö 

ý 

ø BU 

NTC 

1) Bei Ausführung PROFIBUS nicht belegt 


OR 

orange 


12 13 14 15 16 17 18 19 

Transp. 

YE/GN 

VI 

violett 

GY 

grau 

WH 

weiß 

NTC 

BN 

braun 

Analyzer SIPAN 32, SIPAN 32X, elektrische Anschlüsse 

RD 

WH 

ö 

ý 

BU 

blau 

ø 

ö 

ý 

20 mA 

passiv1) YE 

gelb 

GN 

grün 

BK 

schwarz 



ö 

ý 

Sensoren 



12 13 14 15 16 17 18 19 

WH 

Schirm 

RD 

O 2 -Sensor 

7MA3100-8CA 


ø 

BK 

ö 

ý 

ø BK 

NTC 

12 13 14 15 16 17 18 19 

Transp. 

YE/GN 

RD 

WH 

ö 

ý 

ø GN 

NTC 

O2-Sensor, Oxygold G ® 

7MA3100-8HA 


4/14 






Analyzer für die Messung 




4/16 Nutzen 


4/19 Aufbau 

4/20 Funktion 






4/16 






Die Messeinrichtungen SIPAN 34 sind für die Bestimmung der Sauerstoffkonzentration 

wässriger Lösungen über viele Konzentrationsbereiche 

vorgesehen. 

SIPAN 34 zur Messung vom gelösten Sauerstoff 


■ Nutzen 







Drei frei programmiebare Relais 



2. Ausgang für Temperatur (Option) 

Automatische Luftdruckkorrektur bei Kalibration.


Anwendung 

Überwachung niedrigster Sauerstoffkonzentrationen im Wasserdampfkreislauf 

von Dampferzeugungsanlagen zur Vermeidung 

von Korrosion. 

Kontrolle des Sauerstoffgehaltes von Lebensmitteln, insbesondere 

bei der Haltbarkeitsüberwachung in der Getränkeindustrie. 

Sauerstoffkonzentration als entscheidender Parameter im Rahmen 

der Umweltanalytik von Flüssen und Seen. 

Sauerstoffmessung in Abwasserreinigungsanlagen bis hin zu 

höchsten Konzentrationen im Belebungsbecken. 

Überwachung des O 2 -Bedarfs von Mikroorganismen in der Biotechnologie. 

sterilisierbar schmutzig sehr sauber 

1 µg/l 1 mg/l 10 mg/l 

Reinstwasser 

Messung von gelöstem Sauerstoff in Wasser 

Die Menge des im Wasser gelösten Sauerstoffs kann aus verschiedenen 

Gründen wichtig sein. 

Für die drei verschiedenen Anwendungsgebiete für Sauerstoffmessungen, 

die sich im Bereich um drei bis vier Größenordnungen 

unterscheiden, wird das polarographische Messverfahren 

eingesetzt. 





Nahezu strömungsunabhängig (Mindestanströmung nur 

0,005 m/s), sensorabhängig 

Extrem lange Standzeiten 

Automatische Sensorüberwachung und Regenerieranzeige 

Schneller Membranwechsel durch robuste Spezialmembran, verschmutzungsunempfindlich 

Bei Messung und Kalibrierung erfolgt automatische Luftdruckkorrektur 

Der O 2 -Sensor für Nahrungsmittelbereich ist sterilisierbar und 

kann sowohl mit einer Einbauarmatur als auch mit einer Wechselarmatur 

im Bypass oder inline montiert werden. 

Einpunktkalibrierung des Sensors an Luft (Sensor ist nullstromfrei) 

Keine Eichflüssigkeit notwendig. 

Abwasser, Fischzucht 

1 µg/l 20 mg/l 

Nahrungsmittel 

1 µg/l 10 µg/l 100 µg/l 1 mg/l 10 mg/l 100 mg/l 

Messeinrichtung für gelösten Sauerstoff, Auswahltabelle nach Einsatzbereichen 

50 µg/l 60 mg/l 

Messung des gelösten Sauerstoffs in Kesselspeisewasser 

(Reinstwasser) 

Messmedien mit niedrigen Konzentrationen 


In Dampfkreisläufen von großen Kraftwerken ist es wichtig, 

möglichst wenig Sauerstoff im Wasser zu haben, um Korrosionsschäden 

zu vermeiden. Dort soll gelöster Sauerstoff in der 

Größenordnung µg O2 /l Wasser überwacht werden. 

In diesen Wasser-Dampf-Kreisläufen wird Wasser mit extrem geringen 

Verunreinigungen benötigt, um Ablagerungen, die zu einer 

Herabsetzung der Wirtschaftlichkeit und zu Störungen führen können, 

zu vermeiden. Solches Reinstwasser ist aggressiv. In den Rohrleitungen 

bildet sich nun eine Schicht aus Fe3O4 , die nicht wasserlöslich 

ist und daher eine Schutzschicht bildet. Wenn aber in 

einem Wasser-Dampf-Kreislauf gelöster Sauerstoff enthalten ist, 

nimmt man an, dass bei den vorhandenen hohen Temperaturen 

und Drücken diese Schutzschicht angegriffen wird, so dass Korrosionsschäden 

unter weiterer Mitwirkung des gelösten Sauerstoffs 

entstehen können. 



4/18 



Solche Spurenmessungen können labormäßig nur sehr unsicher 

durchgeführt werden, da hier vor allem die völlig sauerstofffreie 

Probennahme schwierig ist. Außerdem sind die zeitlichen Abstände 

meist zu groß, wenn zu bedenken ist, dass bereits unsichtbare 

Leckagen schon leicht zu einem gefährlichen Sauerstoffgehalt 

von 100 µg O2 /l führen können, der bei gelegentlichen 

Labormessungen leicht zu spät entdeckt würde. 

Deshalb werden für solche Messungen zweckmäßig Betriebsmessgeräte 

eingesetzt. Solche Messgeräte sollen einerseits wartungsarm 

sein, um eine große Wirtschaftlichkeit und eine gute Betriebssicherheit 

sicherzustellen, und sie müssen andererseits 

höchst empfindliche Spurenanalysatoren sein. 

Als Messort empfiehlt sich die Speisewasserzuleitung vor dem 

Kessel, wobei gelegentlich auch vor der Speisewasserpumpe 

gemessen wird, weil dort eine Entspannungseinrichtung entfallen 

kann. 

Als zweiter Messort ist die Austrittsleitung aus dem Kondensator zu 

nennen. Hier ist die Messung wichtig, um z. B. Leckagen am 

Kondensator und an der Maschine schnell erkennen zu können. 

Ähnliche oder noch höhere Anforderungen an die Wasserqualität 

werden ferner in der Halbleiterfertigung (Chipherstellung) gestellt. 

Messung des gelösten Sauerstoffs in Gewässern und in 

Abwasser 



Im diesem Fall ist der gelöste Sauerstoff im Wasser zur Erhaltung 

von Leben erforderlich. In Gewässern muss gelöster Sauerstoff zur 

Erhaltung des Tierlebens und zur Erhaltung des biologischen 

Gleichgewichts in genügender Menge vorhanden sein; im Klärwerk 

muss Sauerstoff zur Erhaltung und Förderung der Bakterienkulturen 

zum biologischen Abbau von Wasserinhaltsstoffen sogar in 

das Abwasser eingebracht werden, wobei auch die Wirtschaftlichkeit 

eine große Rolle spielt. In diesen Fällen liegt der Sauerstoffgehalt 

in der Größenordnung von einigen mg O2 /l. 

Mit der zunehmenden Belastung der Gewässer durch Gifte, Balaststoffe 

organischer und anorganischer Herkunft und durch erhöhte 

Wassertemperaturen, die durch Verwendung zu Kühlzwecken 

auftreten, wird auch die Überwachung des Wassers immer wichtiger. 


Hauptaufgabe solcher Überwachungen ist es, durch 

entsprechende Maßnahmen ein biologisches Gleichgewicht 

sicherzustellen, das zur Erhaltung des Tierlebens und zur Vermeidung 

von Oberflächenwasser als Trink- und Brauchwasser unumgänglich 

ist. 

Eine der wichtigsten Messgrößen ist dabei der im Wasser gelöste 

Sauerstoff, wobei Konzentrationen von einigen mg O2 /l zu erfassen 

sind. 

Bei der Aufbereitung von Abwasser in Klärwerken wird neben der 

mechanischen Reinigung auch die biologische Klärung durchgeführt, 

bei der organische Wasserinhaltsstoffe durch Bakterien abgebaut 

werden. Zur Aktivierung und Aufrechterhaltung dieses Klärvorganges 

muss im Abwasser gelöster Sauerstoff in 

Konzentrationen von etwa 1,5 bis 2,5 mg O2 /l enthalten sein. Dieser 

Sauerstoff wird in die Belebungsbecken mechanisch durch Luft 

eingebracht. 

Die für die Luft/Sauerstoffeintragung erforderliche Energie ist nicht 

unerheblich, so dass die Sauerstoffeintragung möglichst wirtschaftlich 

durchgeführt werden sollte. Hierzu ist die Messung des 

gelösten Sauerstoffs im Abwasser erforderlich. 

Messung des gelösten Sauerstoffs in der Nahrungsmittelindustrie 

und in biotechnologischen Prozessanlagen 



Für die Lebensmittelproduktion ist eine lange Haltbarkeit der hergestellten 

Produkte von immer größerer wirtschaftlicher Bedeutung. 

Deshalb müssen in den Produktionsanlagen die einzelnen Parameter 

immer strenger kontrolliert werden. 

Von entscheidender Bedeutung für die Haltbarkeit einiger Produkte 

ist der Gehalt an gelöstem Sauerstoff. Je weniger von Ihm z. B. in 

frisch abgefülltem Bier - typischer Wert bei Bier 20 µg/l - vorhanden 

ist, desto länger ist dessen Haltbarkeit. Dies ist beim Bier 

besonders wichtig, da, wenn es nach deutschem Reinheitsgebot 

gebraut wird, kein Konservierungsmittel zugesetzt werden darf. 

In Biotechnologie-Anlagen ist es wichtig, den Prozessablauf genau 

zu steuern. Eine wichtige Größe ist dabei die Menge an gelöstem 

Sauerstoff. Da die Lebensmittel- und Biotechnologie-Anlagen 

empfindlich gegen fremde Keime sind, müssen alle verwendeten 

Komponenten sterilisierbar ausgeführt sein. 

Die Reinigungen mittels Dampfsterilisierung werden in festgelegten 

Zeiträumen regelmäßig durchgeführt. Diese Anforderungen bedingen 

eine temperaturstabile Auslegung der medienberührten 

Messkomponenten. In dieser Technologie haben sich unsere Komponenten 

in Edelstahltechnik bewährt.

■ Aufbau 

O 2 

Temperatur 


Option 


Netz 

A/D 

SIPAN 34 sind Analyzer der 4-Leiter-Generation in modernster 


Graphikdisplay. 

Die Analyzer SIPAN 34 sind optionell mit besonderen Ausstattungsmerkmalen 

für den Prozesseinsatz lieferbar. 



EPROM 

EEPROM D/A 

D/D 

D/D 



O2 0/4 ... 20 mA 

Temperatur 

0/4 ... 20 mA 

Grenzwert 1 

Grenzwert 2 


Warnung 


Option 




oder 

Reinigung 

Armatur 

Spülen 

Messbereichs- 

umschaltung 


nicht Ex-Zone 

Die Analyzer SIPAN 34 sind in zwei Bauformen lieferbar: 

im Feldgehäuse und 

im Schalttafel-Einbaugehäuse 96 x 96. 

Sie enthalten die analoge und digitale Messwertverarbeitung des 

vom Sensor gelieferten Messsignals. 

Der Analyzer SIPAN 34 kann für alle Messbereiche eingesetzt werden. 



4/20 







Sauerstoff 

Sauerstoff wird durch die zwischen Arbeits- und Bezugselektrode 

liegende Polarisationsspannung reduziert nach der vereinfachten 

Gleichung: 

O2 + 2H2O + 4e - → 4OH - 

Die Elektronen werden von der Silberbezugselektrode geliefert, 

vereinfacht nach: 

4Ag → 4Ag + + 4e - 


Sauerstoff: 

Das vom Sensor gelieferte Messsignal wird in einer messbereichsabhängigen 

Verstärkerschaltung in ein genormtes Ausgangssignal 

umgewandelt. 

Temperatur: 

Die Temperatur des Messmediums wird in ein genormtes Ausgangssignal 

entsprechend einem Messbereich des Sensors umgeformt. 


Eingänge 

Ausgänge 

Kontakte 

Ausstattung 


Gelösten 

Sauerstoff 

Temperatur 

Analogausgang 

1 x Ausfall 

1 x Grenzwert 

2 x NAMUR- 

Kontakte 






Messbereiche, Grenzwerte, phys. 

Einheiten, Temp.-Komp., Hysterese 

2. Analogausgang für Temperatur 

Zweiter 

Grenzwert 

2 Grenzwerte 

mit 



3 x 


■ Funktion 

Sauerstofffreies Wasser nimmt bei Kontakt mit atmosphärischer 

Luft in Abhängigkeit von Luftdruck und Temperatur solange Sauerstoff 

auf, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, d. h. der Sauerstoffpartialdruck 

im Wasser gleich dem der darüber liegenden 

Luft ist. 

Die mit den Analyzern SIPAN 34 kombinierbaren Sensoren arbeiten 

nach dem polarographischen Prinzip. 

Die sogenannten Clark-Sensoren bestehen im wesentlichen aus 

einer Edelmetall-Arbeitselektrode (Kathode), einer Referenzelektrode 

aus Silber (Anode) und einer sauerstoffdurchlässigen Membran. 

Bei Sensoren mit Dreielektrodensystem kommt eine Gegenelektrode 

aus Silber hinzu. 

Der Analyzer liefert an die Kathode eine konstante Polarisationsspannung. 

Die durch die sauerstoffdurchlässige Membran aus FEP 

oder PTFE diffundierenden O2-Moleküle werden an der Kathode 

aus Gold reduziert, während gleichzeitig Anodenmetall (Silber) - 

nach Oxidation - im Elektrolyten in Lösung geht. 

Somit wird über den Elektrolyten der Stromkreis zwischen Anode 

und Kathode durch Ionenleitung geschlossen. 

Der entstehende Strom ist dem Sauerstoffpartialdruck im Messmedium 

proportional und wird vom Verstärker gemessen. 

Die Menge des pro Zeiteinheit durch die Membran diffundierenden 

Sauerstoffs hängt nicht nur vom äußeren Sauerstoffpartialdruck, 

sondern auch von der Temperatur der Membran ab. 

Zur Temperaturkompensation wird daher ein Temperaturfühler 

(Thermistor NTC) so in den Sauerstoffsensor eingebaut, dass er mit 

dem Messmedium thermisch leitend verbunden ist und dessen 

Temperatur an den Analyzer melden kann. 

Messmedium 

Netz 

Hilfsenergie 


aus Silber 

Gegenelektrode 

aus Silber 

O 2 


O 2 

U I 

Arbeitsweise der Sauerstoff-Sensoren mit Dreielektrodensystem 

O 2 

O 2 


Messmedium 

Arbeitselektrode 

(Kathode) 

aus Gold 

Elektrolyt 

Membran

Kalibrieren und Regenerieren der Sauerstoffsensoren 

Die Kalibrierung des Sensors erfolgt als Einpunktkalibrierung (Sensor 

ist nullstromfrei), bevorzugt an Luft. Dabei wird der Sensor auf 

100% Sättigung abgeglichen. 

Der Kalibrierzyklus ist abhängig von den Einsatzbedingungen und 

der geforderten Genauigkeit. 

Lässt sich der Sensor nicht mehr kalibrieren oder ist die Membran 

beschädigt, muss der Sensor regeneriert werden, d. h. Elektrolyt 

wird nachgefüllt und/oder der Membrankopf wird getauscht. 

Der Mikroprozessor-Analyzer arbeitet mit einer nicht-linearen, individuell 

an den Sensor angepassten Temperaturkennlinie zur Temperaturkompensation. 


4-Leiter-Analyzer mit höchstem Bedienkomfort für alle Ansprüche 

Universelle Stromversorgung (AC/DC 24 V, AC 115 VAC, 

AC 230 V) 


Selbsterklärende Menübedienung im Klartext in 5 Sprachen 

(deutsch, englisch, französisch, spanisch, italienisch) ohne Bedienungsanleitung, 

HELP-Funktion 


direkt zugänglicher Tastatur mit 8 Tasten und großem beleuchtetem 

vollgraphischem Display 

Anzeige von µg/l; mg/l; mbar; ppb; hPa; %-Sättigung 

Zusätzliche permanente Bargraphanzeige des Messbereichs 

Grafische Trenddarstellung des Messwertes 




TAG-Schilder) 



Störmelde- sowie Grenzwertkontakt 



im Klartext 


Spezialisten 




Abrufbare Tests für: Tasten, RAM, EPROM, EEPROM und Display 


Höchste Elektromagnetische Verträglichkeit nach CE und NA- 



jeden Schaltschrankbauer. 

Robustes Feldgehäuse (IP65) mit 7 Kabel-Verschraubungen für 

bequemen Anschluss 

Kein spezieller und teurer Befestigungssatz zur Wand- oder 

Schalttafelmontage. 

Optionale Merkmale 

Zweiter Stromausgang für Temperatur mit zusätzlichem Grenzwert 

Vier Parametersätze fernumschaltbar für komplette Methoden, 

nicht nur für Messbereiche, sondern auch z. B. für Grenzwerte, 

phys. Einheiten, Hysterese 

Individuelle Kalibrierung jedes Parametersatzes möglich 

Automatische Reinigungsfunktion (3 Relais) für Reinigen, Spülen, 

Armatursteuerung mit zyklischer Zeitvorgabe, Warte- und Haltfunktion 




Voralarm (Warnung). 


Parametersätze (Option) 



bei einem Prozess, in dem nacheinander in einer Leitung verschiedene 



kann von extern angesteuert werden. 

Methode- 

Nummer 

1 2 3 4 

Medium Biofermenter Wasser Biofermenter Wasser 

Messbereich 20 ... 30 0,001 ... 1 30 ... 400 0,001 ... 1 

Einheit µg/l mg/l µg/l mg/l 

Grenzwert 30 max. 0,5 max. 300 min. 0,8 min. 

Methodenumschaltung 


4/22 




SIPAN 34, Display und Bedienfeld 








bezeichnung 


3 mm hoch 



und 6 Textzeilen, Schriftgröße 

4 mm hoch 







Einheit µg/l, mg/l, mbar, ppb, hPa, 

%-Sättigung 

Messspanne O2 (Spreizung) beliebig, jedoch mindestens 10 % 




Temperaturkompensation abhängig vom Sensortyp 

Messbereich Temperatur Eingang: NTC: -10 bis +140 °C, 

abhängig vom Sensortyp 



Luftdruckkompensation automatisch, durch barometrische 

Druckkorrektur oder manuell 

Kalibrierung des Sensors manuell an Luft 


getrennt 

Fehlergrenzen 

Temperatur 


4/24 



Temperatur und mechanische Belastungen 

Betrieb DIN EN (IEC) 60721-3-3 

- Temperatur -20 °C ... +60 °C entsprechend 

3K6 jedoch unterste Temperatur 

–20 °C ohne Betauung 

-5 °C ... +70 °C entsprechend 3K3 

jedoch oberste Temperatur +70 °C 

für Tafeleinbau 

- Mechanisch 3M2 

Lagerung DIN EN (IEC) 60721-3-1 


1K4 jedoch oberste Temperatur 

+70 °C 


Transport DIN EN (IEC) 60721-3-2 


2K3 


Wasserschutz DIN EN (IEC) 60529 

IP65 für Feldgeräte 

IP54 für Tafeleinbau 

EMV DIN EN (IEC) 61326 und 

NAMURNE21 

Elektrische Sicherheit DIN EN (IEC) 61010-1 

Qualitätssicherungsystem DIN ISO 9001/EN 29000 

Werkstoff Feldgehäuse Makrolon (Polykarbonat + 20% 

Glasfaser) 

Schalttafeleinbaugehäuse Aluminium 

Zul. relative Feuchte 10 ... 95%, keine Betauung 

Spannungsversorgung AC 120 V (94 V ... 132 V), 

48 ... 63 Hz, 10 VA 

AC 230 V (187 V ... 264 V), 

48 ... 63 Hz, 10 VA 

AC 24 V (20 V ... 26 V), 

48 ... 63 Hz, 10 VA 

DC 24 V (20 V ... 30 V), 8 VA, 

Schutzklasse II (Feldgehäuse) 

Gewicht 2,5 kg Feldgehäuse 

2,0 kg Schalttafeleinbaugehäuse 


Optionen 

2. Ausgangssignal 0/4 ... 20 mA linear zur Temperatur 






(3 Kontakte) 



Messbereichsumschaltung 4, beliebig parametrierbar, über 




20 

10/12 

mA 

0/4 

KA 

KK 


KK Knickpunkt 


Lineare und geknickte Kennlinie 

KE



7 M A 3 0 3 4 - 

Vierleitertechnik, für die Messung 

■■■■ 


0 - 0 ■■ 0 


Grafikdisplay, Folientastatur, Menübedienung 

(5-sprachig), Trendanzeige, Konzentrationsanzeige, 

Logbuch, Temperaturkompensation, barometrische 

Luftdruckkompensation, 






Hilfsenergie 

DC 24 V/AC 24 V, 48 ... 63 Hz 0 

AC 120 V, 48 ... 63 Hz 1 

AC 230 V, 48 ... 63 Hz 2 

Messverfahren 

Nahrungsmittel A 

Abwasser B 

Reinstwasser C 






1 



2 



3 



ohne A 

mit B 



ohne A 

mit B 


auf Anfrage. 













4/26 





306 

17 

26,5 

20,5 

16,5 


Ansicht A 

19,5 

94 

D 

D 

172 

94 

152±0,2 1 ) 

A 

PG 13,5 

SW 24 

PG 11 

SW 22 

105,5 

R10 

1,7 

286±0,2 1 ) 

80 

Æ 6,5 

10 

5 

Æ 13 

D - D 

269 

ca. 30 


A 

n 

a 

l 

y 

z 

e 

r 

S 

I 

P 

A 

N 

3 

4 

a 

l 

s 

F 

e 

l 

d 

g 

e 

h 

ä 

u 

s 

e 

, 

M 

a 

ß 

e 

i 

n 

m 

m

15 

8 

0 ... 6 

100 

96 


96 

282 



15 16 

1 30 

18 

90 

1 9 11 15 

67 

90 

90 




4/28 




WH 


RD 

rot 

NTC 

VI 

violett 

Analyzer SIPAN 34, elektrische Anschlüsse 


1 2 

- + 

ø 

ö 

ý 

DC 24 V 

L 

ø 

N 

ö 

ý 

AC 24 V 

AC 110 V 

AC 230 V 


23 24 25 26 27 28 29 30 

GN 

ö 

ý 

ø 

YE/GN 

Transp. 

GY 

grau 

RD 

ö 

ý 

ø 

O 2 -Messung 

O2-Sensor, Oxyferm VP ® 

7MA3100-8HD 

WH 

weiß 

BN 

braun 

5 6 

ö 

ý 


7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 

GW1 Alarm 

ö 

ý 

ø 

ö 

ý 

ø 

GW2 

BU 

blau 

YE 

ø 

Ausfall 

ö 

ý 

Voralarm 

Warnung 

ö 

ý 

ø 


NTC 

YE 

gelb 

GN 

grün 

ø 


ö 

ý 

ø 

Signalisier. 

MB2 

ö 

ý 

Signalisier. 

MB3 

ø 

Signalisier. 

ö 

ý 

ø 

MB4 

Option 

12 13 14 15 

Armatur 

ö 

ý 

ø 

ö 

ý 

Spülung ö 

Reinigung 

ý 

ø 

23 24 25 26 27 28 29 30 

BU 

ö 

ý 

ø 

Schirm 

Seele 

BN 

ö 

ý 

ø 

O 2 -Messung 

O2-Sensor, Oxysens ® 

7MA3100-8HG 

BK 

schwarz 

ø 

+24 V 

Anwahl 

ö 

ý 

ø 

MB2 

ö 

ý 

+24 V 

Anwahl 

MB3 

ý 

ø 

Anwahl 

MB4 

VI 

NTC 

ø 

+24 V 

ö 

0/4 

20 21 22 

20 mA 

ö 

ý 

ø 

Gelöster O 2 

0/4 

ö 

ý 

20 mA 

Temperatur 


23 24 25 26 27 28 29 30 

BU 

ö 

ý 

ø 

BK 

NTC 

BN 

GY 

YE 

O2-Sensor 7MA3100-8CC, 

7MA3100-8CD, 

7MA3100-8CE, 

7MA3100-8CF 

ø 

GN 

ö 

ý 

ø 

O 2 -Messung 


WH 

23 24 25 26 27 28 29 30 

BK 

ö 

ý 

ø 

Schirm 

WH 

RD 

ö 

ý 

ø 

O 2 -Messung 

O2-Sensor 7MA3100-8CA

AW 

TW 

PW 

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Abwasser. 

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und Industrie. 

Trinkwasser. 

Überzeugende Sicherheit – 

Analytik für Erzeuger und 

Verbraucher. 

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HACH LANGE GMBH 

Willstätterstraße 11 

D-40549 Düsseldorf 

Tel. +49 (0)2 11 52 88-0 

Fax+49(0)2115288-143 

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DOC033.72.00421.Jan05

SIPAN 32 und 34 - HACH LANGE

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