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Fiche technique MPUL10 - Rittmeyer

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Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage Abréviation: <strong>MPUL10</strong><br />

No d’article: 0067720.010<br />

Schéma coté<br />

16<br />

PG7<br />

Figur 1: Capteur à ultrasons<br />

ø95<br />

ø53<br />

NPS 2"<br />

Courte description et utilisation de l’appareil<br />

45.25<br />

101<br />

ca. 122<br />

Le capteur à ultrasons <strong>MPUL10</strong> mesure le niveau d’un fluide dans un réservoir ouvert ou fermé. L’appareil<br />

compact contient un capteur pour mesurer le niveau du fluide et un capteur pour déterminer la température,<br />

afin de garantir, à l’aide de l’électronique, une mesure exacte dans la plage de mesure spécifiée. Le boîtier,<br />

en matière synthétique ABS avec un bec en PVC, est entièrement encapsulé et chimiquement neutre.<br />

L’appareil est équipé de deux LED’s pour afficher l’état de fonctionnement et le résultat du diagnostique.<br />

Principe de fonctionnement<br />

Le capteur émet de courtes impulsions d’ultrasons sur la surface de l’objet visé. Après filtrage de toutes les<br />

perturbations, le temps de propagation des impulsions réfléchies est converti en une valeur de mesure<br />

linéaire et transmis comme évaluation / valeur en courant de 4 - 20mA à l’affichage raccordé à l’équipement.<br />

Paramétrage<br />

Le niveau minimal ZERO du fluide et le niveau maximal SPAN sont paramétrés à l’aide de l’aimant livré avec<br />

l’appareil, en effectuant un bref contact des zones ZERO et SPAN sur la surface du boîtier.<br />

Recommandations<br />

Nous vous recommandons d’utiliser un câble blindé, pour éviter toute perturbation de la valeur de mesure<br />

par des rayonnements parasites. L’appareil doit être manipulé avec soin, afin d’éviter tout dommage du<br />

capteur à ultrasons placé très près sous la surface frontale du bec de mesure.<br />

200710 Ges/Pah Sous réserve du modifications Page 1/10<br />

GD ChapD Code de base Var Ind F Sp<br />

Données techn. Hardware 21.210.0067720.010.02.4.2<br />

© 2007 by <strong>Rittmeyer</strong> AG, CH-6341 Baar


Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage <strong>MPUL10</strong><br />

Données <strong>technique</strong>s<br />

Zone de mesure: Dans une plage de 400 mm jusqu’à 10 m pour des fluides à 23°C<br />

Sortie: 4 – 20 mA, directs ou inversés<br />

Précision: Meilleure ou égale à ± 0.25% de la zone de mesure max. dans le cas d’une<br />

température constante<br />

Résolution: 3 mm<br />

Paramétrage: Via un commutateur magnétique, stocké en mémoire non volatile<br />

Affichage de l’état: Deux LED’s bien en vue<br />

Courant de défaut: 22 mA<br />

Charge maximale:<br />

Vsupply<br />

−17<br />

R max = kΩ<br />

22<br />

Angle de départ: 8° avec une limitation de -3 dB<br />

Fréquence: 75 kHz à 80 kHz<br />

Température de<br />

stockage:<br />

Température de<br />

fonctionnement:<br />

-40°C jusqu’à 80°C<br />

Degré de protection: IP68 en immergé<br />

-20°C jusqu’à 60°C; le capteur dispose d’une compensation interne en<br />

température.<br />

Poids (env.): 1kg, câble de 7 m inclus<br />

Dimensions: Diamètre: 95 mm<br />

Longueur hors tout: 122 mm<br />

Boîtier: Boîtier en ABS résistant aux UV avec un bec en PVC.<br />

Montage: Suspendu au câble ou monté dans une bride filetée NPS / BSP de 2”.<br />

Tension d’alimentation: 17V jusqu’à 30V DC (max.)<br />

Tension d’alimentation typique: 24V DC<br />

Protection: Protégé contre les inversions de polarité et les surtensions.<br />

Certificats: EEx ia IIC T6 (Tamb = -20°C à 60°C)<br />

IA No: SABS S/S828 X<br />

Ui=28V Ii=93 Pi=0.65W Li=4uH Ci=100nF<br />

IEC61326-1 / IEC801-3 / EN55011<br />

200710 Ges/Pah Sous réserve de modifications Page 2/10<br />

GD ChapD Code de base Var Ind F Sp<br />

Données techn. Hardware 21.210.0067720.010.02.4.2<br />

© 2007 by <strong>Rittmeyer</strong> AG, CH-6341 Baar


Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage <strong>MPUL10</strong><br />

LED’s témoins<br />

Point de réglage ZERO<br />

LED (B) contrôle du paramétrage<br />

LED A: Brille statiquement en vert avec un clignotement en rouge:<br />

Point de réglage SPAN<br />

LED (A) fonctionnement normal<br />

Le capteur à ultrasons fonctionne de manière correcte dans la zone paramétrée.<br />

LED A: Brille statiquement en rouge avec un clignotement en vert:<br />

Lorsque la LED B brille aussi, un faible écho est reçu.<br />

Lorsque la LED B ne brille pas, le capteur reçoit un écho en dehors de la zone de<br />

mesure paramétrée.<br />

Lorsque cet état perdure, le courant de défaut est alors affiché après environ 60<br />

secondes.<br />

LED B: Brille en jaune en fonctionnement normal:<br />

Le capteur est prêt d’évaluer à nouveau les conditions d’écho.<br />

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Données techn. Hardware 21.210.0067720.010.02.4.2<br />

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Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage <strong>MPUL10</strong><br />

Cône de son, Paramétrage fondamentale<br />

La propagation libre du cône de son doit être garantie, c.-à-d. aucunes installations dérangeant, quels<br />

pourraient causer faux échos.<br />

r = distance de paroi minimale = L * tan(α/2)<br />

<strong>MPUL10</strong>: α = 8° � r10m = 70 cm<br />

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Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage <strong>MPUL10</strong><br />

Installation<br />

Montage du capteur<br />

On peut monter le capteur de différentes manières :<br />

• Vissé dans le fixage MPULZHxx. Voir données <strong>technique</strong>s 21.210.0067310.001.<br />

• Suspendu au câble.<br />

• Vissé dans un manchon de tuyau avec un taraudage NPS / BSP de 2”. Il est important de n’utiliser qu’un<br />

taraudage de cette dimension, sinon le taraudage du capteur sera lui-même endommagé.<br />

• Vissé dans une flasque avec un taraudage intérieur NPS / BSP de 2”, lequel sera vissé à son tour avec<br />

une contre-flasque sur le réservoir. L’utilisation d’un O-ring en caoutchouc est vivement recommandée.<br />

Mesures de précaution à prendre lors du montage<br />

• Afin d’éviter les échos de faux signaux, le capteur doit être monté perpendiculairement par rapport à la<br />

surface du fluide surveillé.<br />

• Nous vous recommandons, de ne pas monter le capteur dans l’axe central du réservoir. Afin d’éviter<br />

d’éventuels échos réfléchis par la paroi, le capteur doit être également monté avec une distance<br />

suffisante par rapport à la paroi (respecter l’angle de rayonnement).<br />

• La surface de rayonnement du capteur doit se trouver au minimum 400 mm (zone morte) au-dessus du<br />

niveau maximum attendu du fluide.<br />

Installation électrique<br />

• Respectez, s’il vous plait, le schéma de raccordement détaillé, afin d’assurer un câblage correct. Le<br />

blindage doit toujours être raccordé à une bonne terre ou mise à la masse.<br />

• Assurez-vous toujours également, que le capteur soit alimenté au minimum avec une tension de 17<br />

volts. L’affichage et l’évaluation du signal consomment une partie de la tension d’alimentation; contrôlez<br />

donc toujours, pour cette raison, que la tension au niveau du capteur soit suffisante, lorsque le circuit de<br />

courant est enclenché.<br />

• Assurez-vous aussi qu’un câble adéquat soit utilisé. En tenant compte de la résistance spécifique et de<br />

la longueur du câble de l’installation, on peut calculer la chute de tension sur le câble.<br />

• Le raccordement du capteur est effectué pour l’affichage / l’évaluation, côté client, à l’aide d’un câble<br />

blindé à 2 conducteurs. La longueur maximale autorisée pour le câble est de 1 km.<br />

Schéma de raccordement<br />

-<br />

Alimentation en tension<br />

+<br />

Rouge<br />

Bleu<br />

+<br />

12.34mA<br />

Affichage / Evaluation<br />

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Données techn. Hardware 21.210.0067720.010.02.4.2<br />

-<br />

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Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage <strong>MPUL10</strong><br />

Détails de l’installation<br />

Mesure du niveau de remplissage Mesure de la distance<br />

Zone morte<br />

Niveau de<br />

remplissage<br />

max. Span<br />

Niveau de<br />

remplissage<br />

min. Zéro<br />

X<br />

De préférence X ≠ Y<br />

Y<br />

Zone morte<br />

Distance<br />

min. Zéro<br />

Distance<br />

max. Span<br />

X<br />

En cas de modification rapide de la température, il peut arriver qu’il y ait une certaine imprécision en bout.<br />

C’est la raison pour laquelle les points de commutation pour les pompes / les vannes doivent être toujours<br />

paramétrés à l’intérieur des limites physiques, et/ou pour les réservoirs, la zone de mesure doit être<br />

paramétrée à l’extérieur des limites physiques.<br />

S’il vous plait, prenez garde au fait que le capteur ne peut pas mesurer une distance de moins de 400 mm.<br />

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Y<br />

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Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage <strong>MPUL10</strong><br />

Paramétrage du capteur<br />

La détermination, par contact avec un aimant, des surfaces circulaires SPAN et ZERO sur le boîtier du<br />

capteur permet de paramétrer l’espace de fonctionnement voulu. Le capteur dispose d’une mémoire de<br />

sauvegarde interne, non volatile lui permettant de réinitialiser les références paramétrées en dernier lieu,<br />

également après une chute de tension.<br />

Recommandation: Evitez un long contact permanent de l’aimant sur les surfaces circulaires SPAN et ZERO.<br />

A. Paramétrage sur le site de la mesure du niveau de remplissage<br />

Niveau de remplissage minimum (ZERO = 4 mA):<br />

• Pointez avec le capteur la surface à mesurer. Assurez-vous que le niveau de remplissage ait la valeur<br />

minimale souhaitée.<br />

• Déterminez par contact avec l’aimant la surface circulaire ZERO (sur le boîtier) jusqu’à ce que la LED B<br />

s’allume et indique ainsi le passage en mode de paramétrage ; retirez ensuite l’aimant.<br />

• La LED B s’éteint alors, pour indiquer que le niveau de remplissage minimal a été accepté. Cette<br />

opération peut durer jusqu’à 10 secondes. Après quoi, la LED A brille par la suite statiquement en vert et<br />

clignote en rouge.<br />

• Si la LED B ne s’éteint pas pendant le paramétrage, cela signifie que les conditions de mesure sont<br />

insuffisantes (voir le chapitre concernant les informations pour l’élimination des défauts).<br />

• La nouvelle valeur n’est mémorisée que lorsque la LED B s’éteint. Pendant le paramétrage, le capteur<br />

ne doit pas être bougé avec la LED B qui est allumée.<br />

Niveau de remplissage maximum (SPAN = 20 mA):<br />

La procédure est identique à celle utilisée pour déterminer le niveau minimal de remplissage, excepté le fait<br />

qu’ici la surface circulaire SPAN doit être cette fois utilisée et que le niveau de remplissage doit avoir la<br />

valeur maximale.<br />

B. Paramétrage sur le site pour la mesure de la distance<br />

Distance minimale (ZERO = 4 mA):<br />

• Pointez avec le capteur la surface à mesurer. Assurez-vous que le niveau de remplissage ait la valeur<br />

minimale souhaitée.<br />

• Déterminez par contact avec l’aimant la surface circulaire ZERO (sur le boîtier) jusqu’à ce que la LED B<br />

s’allume et indique ainsi le passage en mode de paramétrage; retirez ensuite l’aimant.<br />

• La LED B s’éteint alors, pour indiquer que la distance minimale a été acceptée. Cette opération peut<br />

durer jusqu’à 10 secondes. Après quoi, la LED A brille par la suite statiquement en vert et clignote en<br />

rouge.<br />

• Si la LED B ne s’éteint pas pendant le paramétrage, cela signifie que les conditions de mesure sont<br />

insuffisantes. (voir le chapitre concernant les informations pour l’élimination des défauts).<br />

• La nouvelle valeur n’est mémorisée que lorsque la LED B s’éteint. Pendant le paramétrage, le capteur<br />

ne doit pas être bougé lorsque la LED B est allumée.<br />

Distance maximale (SPAN = 20 mA):<br />

La procédure est identique à celle utilisée pour déterminer la distance maximale, excepté le fait qu’ici la<br />

surface circulaire SPAN doit être cette fois utilisée et que la distance doit avoir la valeur maximale.<br />

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Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage <strong>MPUL10</strong><br />

C. Paramétrage en atelier<br />

Au lieu d’effectuer le paramétrage sur le site, on peut le faire de manière tout à fait convenable en atelier:<br />

pointez une surface à angle droit avec le nez du capteur, en ayant successivement les deux distances<br />

correspondantes, soit la minimale ZERO et la maximale SPAN, et suivez les procédures décrites ci-dessus<br />

pour le paramétrage fait directement sur le site.<br />

Information pour l’élimination des défauts<br />

1. Les LED’s du capteur ne s’allument pas:<br />

• Contrôlez si la polarité de l’alimentation en tension est correcte: le câble rouge pour le plus, le bleu<br />

pour le moins.<br />

• Contrôlez la tension sur le capteur: elle doit être supérieure à 17 volts et inférieure à 30 volts.<br />

• Contrôlez si le circuit de courant est fermé: insérez un appareil de mesure pour contrôler si un courant<br />

passe. Le courant ne devrait pas être supérieur à 30 mA et être au minimum de 3.8 mA.<br />

2. Les LED’s du capteur brillent statiquement en rouge avec un clignotement en vert:<br />

• L’objectif est en dehors de la zone de mesure: Assurez-vous que le capteur est pointé sur la bonne<br />

surface.<br />

• Assurez-vous que le capteur est paramétré pour la zone de mesure correcte: utilisez le SPAN et le<br />

ZERO, pour régler la zone de mesure et le point zéro.<br />

Consigne: ne paramétrez pas le SPAN et le ZERO sur la même valeur.<br />

• Contrôlez si le capteur „clique“ de manière audible, ou ressentez la vibration sur le front du bec. Cette<br />

vibration devrait se produire avec une fréquence de 2 jusqu’à 4 „clics“ par seconde.<br />

3. Lorsqu’un capteur est correctement paramétré, une valeur de courant inattendue est délivrée:<br />

• Contrôle de la tension sur le capteur: elle doit être supérieure à 17 volts et inférieure à 30 volts.<br />

• Dans le cas d’un réservoir fermé, contrôlez si le capteur est monté de manière décentrée. Des échos<br />

multiples peuvent influencer le capteur et le perturber.<br />

Attention: Il n’est pas possible de faire fonctionner deux capteurs simultanément dans le même<br />

réservoir.<br />

• Assurez-vous qu’aucun conducteur ou tube ne perturbe la voie acoustique du signal de mesure.<br />

• Si le capteur est monté dans une flasque, assurez-vous qu’un O-ring en caoutchouc a été utilisé, afin<br />

d’isoler le capteur d’éventuelles vibrations mécaniques.<br />

4. Le capteur part en courant de défaut (22 mA):<br />

• L’objectif est en dehors de la zone de mesure: assurez-vous que le capteur pointe à angle droit sur la<br />

surface correcte.<br />

• Assurez-vous que le capteur est paramétré pour la zone de mesure correcte: utilisez le SPAN et le<br />

ZERO pour régler la zone de mesure et le point zéro.<br />

Consigne: ne paramétrez pas le SPAN et le ZERO sur la même valeur.<br />

• Contrôlez si le capteur „clique“ de manière audible, ou ressentez la vibration sur le front du bec. Cette<br />

vibration devrait se produire avec une fréquence de 2 jusqu’à 4 „clics“ par seconde.<br />

• Le niveau de remplissage du réservoir pourrait être en dehors de la zone de mesure paramétrée.<br />

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Capteur à ultrasons pour la mesure du niveau de remplissage <strong>MPUL10</strong><br />

5. Le courant de la valeur de mesure du détecteur fonctionne „mal au alentour“ (ou le capteur<br />

mesure la distance et pas le niveau de remplissage):<br />

• Normalement, le capteur est paramétré de telle manière que le courant de la valeur de mesure baisse,<br />

lorsque l’objectif se déplace plus loin. Si ce n’est pas le cas, ou même si cela n’est pas nécessaire,<br />

paramétrez à nouveau le SPAN et le ZERO comme souhaité. Le point ZERO correspond toujours à<br />

4 mA et le point SPAN à 20 mA. C’est du ressort de l’utilisateur de déterminer à quelle distance<br />

physique ces points doivent être paramétrés.<br />

6. Le courant de la valeur de mesure saute incidemment:<br />

• L’objectif est peut-être en dehors de la zone de mesure: assurez-vous que le capteur pointe à angle<br />

droit sur la surface correcte.<br />

• Assurez-vous que le détecteur est paramétré pour la zone de mesure correcte: utilisez le SPAN et le<br />

ZERO, pour régler la zone de mesure et le point zéro.<br />

Consigne: ne paramétrez pas le SPAN et le ZERO sur la même valeur.<br />

• Contrôle de la tension sur le capteur: elle doit être supérieure à 17 volts et inférieure à 30 volts.<br />

• Dans le cas d’un réservoir fermé, contrôlez si le capteur est monté de manière décentrée. Des échos<br />

multiples peuvent influencer le capteur et le perturber ; monter le capteur de manière décentrée va<br />

vous aider.<br />

• Assurez-vous qu’aucun conducteur ou tube ne perturbe la voie acoustique.<br />

• Si le capteur est monté dans une flasque, assurez-vous qu’un O-ring en caoutchouc a été utilisé, afin<br />

d’isoler le capteur d’éventuelles vibrations mécaniques.<br />

• Assurez-vous que le blindage du câble du capteur est raccordé à une bonne terre ou mise à la masse.<br />

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