BA 117C.00/14/f/02.94 CUS 1 / CUS 4 Sondes de turbidité et de température Instrumentation analyse Instructions de montage et de mise en service Endress+Hauser Le savoir-faire et l’expérience Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 Sommaire Sommaire 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Utilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Déballage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contenu de la livraison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Structure de commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2 2 2 2. Système de mesure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3. 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.4 Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Principe de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonde de turbidité CUS 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonde de turbidité CUS 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unités de mesure de turbidité NTU et ppm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 4.1 4.2 Montage et installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Montage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Conseils de montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5. 5.1 5.2 5.3 Mise en service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Instructions en bref . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6.1 Etalonnage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Possibilités d’étalonnage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 7 7.1 Sonde de turbidité CUS 1-W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Mise en service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 8. 8.1 Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Nettoyage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 9 Recherche des erreurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 10. 10.1 10.2 Caractéristiques techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Sonde CUS 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Sonde CUS 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 11. Accessoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3 3 3 3 4 4 5 11 11 11 12 1 1. Généralités Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 1. Généralités 1.2. Déballage 1.1 Utilisation • Vérifier si l’emballage est intact. Sinon, contacter le transporteur ou la poste. Conserver l’emballage jusqu’à résolution du litige ! • Veiller à ce que le contenu ne soit pas endommagé. Sinon, contacter le transporteur ou la poste et le fournisseur. • Vérifier si la livraison est complète à l’aide de la liste de colisage et de votre bon de commande : – quantité – type et version d’appareil – accessoires – instructions de mise en service – carte(s) d’identification de l’appareil Les sondes CUS 1 / CUS 4 sont conçues pour la mesure continue de turbidité dans les produits liquides. La mesure de la turbidité permet de déterminer les particules solides dans l’eau. Elle sert par conséquent à déterminer la concentration des substances en suspension (émulsions). En raison de son importance, la procédure est définie de façon détaillée dans la norme DIN 38404, partie 2 (ISO 7027). Voici quelques exemples d’application typiques : • surveillance des effluents dans les stations d’épuration conformément à la législation • surveillance des eaux de surface • surveillance des eaux de décharges et des eaux d’infiltration • surveillance de la floculation dans le traitement des eaux usées • surveillance de filtres • surveillance de process en séparation de phases • mesure de concentration de boue (seulement avec CUS 4) En cas de doute, contacter le fournisseur ou l’agence la plus proche (voir les adresses au dos de la notice). 1.3 Contenu de la livraison La livraison comprend : • 1 sonde de turbidité CUS 1 ou CUS 4 • 1 manuel de montage et de mise en service 1.4 Structure de commande Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 Nettoyage A Version standard W Essuie-glace intégré Longueur de câble 0 Longueur de câble 1,5 m 2 Longueur de câble 7 m 4 Longueur de câble 15 m 9 Jusqu’à 50 m, à la demande de l’utilisateur (supplément de prix) 2 CUS 1- ⇐ Référence de commande complète CUS 4- ⇐ Référence de commande complète Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 2. 2. Système de mesure Système de mesure L’ensemble de mesure complet comprend : • une sonde de turbidité CUS 1 ou CUS 1-W, un transmetteur Mycom CUM 121-I / CUM 151-I • un support de sonde adapté • les accessoires de montage ou • une sonde de turbidité CUS 4 ou CUS 4-W, un transmetteur Mycom CUM 121-R / CUM 151-R • un support de sonde adapté • les accessoires de montage Fig. 2.1 Exemple d’un système de mesure complet 3. Principede de fonctionnement 3. Principe fonctionnement 3.1 Principe de fonctionnement La sonde utilise le principe de la lumière diffusée à 90° selon norme ISO 7027 et DIN 38404 partie 2. Une DEL infra-rouge envoie un rayon lumineux défini vers le produit. Les particules en suspension réfléchissent et absorbent la lumière. La quantité de lumière reçue dans un angle de 90° permet de déterminer la turbidité. Comme l’illustre le schéma, la valeur mesurée est en permanence comparée aux valeurs de la cellule réceptrice de référence. 3.2 Principe de mesure 3.2.1 Sonde de turbidité CUS 1 Le principe de la lumière diffusée à 90° sur une longueur d’onde de mesure dans l’infrarouge (880 mm) selon ISO 7027/DIN 38404 assure une mesure de turbidité dans des conditions standard, et permet ainsi de faire des comparaisons de valeurs. La construction compacte et résistante aux chocs de la cellule avec surface biseautée et aplanie optimise les effets de l’auto-nettoyage par l’écoulement de produit et repousse simultanément les bulles d’air. L’électronique de la cellule CUS 1 est élaborée en technique CMS: les sensibilités d’entrée sont automatiquement corrigées, l’intensité d’émission est compensée par l’optique et les réfractions de lumière parasite sont supprimées. Outre le signal de turbidité, la cellule exploite également un signal de température. 1 2 3 4 Fig. 3.1 : 1 2 3 4 Principe de fonctionnement de la cellule de turbidité CUS 1 Optique DEL de la cellule émettrice à infrarouge (880 mm) Cellule réceptrice de référence Cellule réceptrice de la lumière diffusée 3 3. Principe de fonctionnement Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 3.2.2. Sonde de turbidité CUS 4 Le faisceau d’excitation de deux émetteurs infra-rouges vient heurter le produit dans un angle de mesure bien défini. Les particules dans le produit génèrent une lumière diffusée qui atteint 3 récepteurs disposés dans des angles différents. Les longueurs d’onde et les angles différents engendrent des signaux de lumière diffusée différents. L’agencement optimisé de récepteurs et d’émetteurs donne naissance à une famille de courbes qui permet d’obtenir, par le calcul (régression linéaire), un signal proportionnel à la concentration en particules solides. Cette procédure permet de reconnaitre efficacement les salissures sur les fenêtres ainsi que les variations d’intensité des diodes émettrices, et d’en tenir compte lors du calcul. De plus, cet agencement optimisé donne lieu à des signaux variés, d’où une détermination très précise. Fig.3.2 : 3.3 Unités de mesure de turbidité NTU et ppm Lorsque le capteur est étalonné avec une solution de formazine, l’unité de mesure de turbidité utilisée est le NTU (Nephelometric turbidity unit). Cette unité correspond donc à une unité de turbidité de formazine appelé FTU. Remarque : pour la formazine : 1 NTU = 1 ppm = 1 mg/l. Les relations typiques entre les concentrations ppm et les unités NTU qui en résultent sont indiquées dans la fig. 3.3 pour diverses substances. Formazine NTU 200 La taille des particules et le degré de répartition définissent par ex. la dispersion dans les différentes fractions de boues (boues primaires, boues normales, matières sèches). La relation linéaire de SiO2 est valable pour une répartition uniforme des dimensions des particules. BaCO3 Boues normales Boues primaires Dioxyde de silice 100 Fig.3.3 : 4 Comparaisons de diverses substances en unités NTU et ppm ; 1 ppm = 1 mg/l Matières sèches 0 0 100 200 300 400 ppm Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 3.4 3. Principe de fonctionnement Construction La cellule de turbidité comprend les unités fonctionnelles suivantes (fig. 3.) : • raccord • corps de sonde avec préampli intégré • optique prismatique avec essuie-glace (fig. 3.4) 1 2 Le préampli est un circuit de transmission multi-voie sérielle moulé dans le corps de sonde. Grâce à l’optique prismatique immergée dans le liquide, on a un angle de dispersion de 90° qui varie en fonction de l’indice de diffraction de la lumière, et simultanément une compensation de référence optique. La surface biseautée de la cellule optimise les effets de l’auto-nettoyage. La cellule CUS1-W / CUS 4-W comprend un essuieglace pour le nettoyage mécanique de l’optique. 3 4 Fig. 3.4 : Dimensions de la cellule CUS 1 / CUS 4 1 Câble de raccordement 2 Raccord fileté G1" 3 Joint torique 4 Corps en acier inox avec préampli intégré 5 Corps de la cellule en POM, PVC avec émetteur/récepteur 6 Optique(s) ∅40 5 6 1 ∅40 2 ca.57 Fig. 3.4 : 1 2 Dimensions de la cellule CUS 1-W / CUS 4-W Essuie-glace Balai d’essuie-glace, en caoutchouc 5 4. Montage et installation Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 4. Montage et installation 1 2 7 3 Fig. 4.1 : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Support de sonde CYH 101 avec auvent de protection climatique CYY 101 pour le transmetteur monté sur site Auvent de protection climatique CYY 101 Colonne montante, tube carré 1.4301 Fixation Tube et guide du tube transversal, ajustable de 250 à 1250 mm Plaque de fixation Tube support de cellule Câble de raccordement et capot de protection Cellule de turbidité CUS 1 / CUS 4 Fixation du tube support 9 6 4 5 La cellule comprend un raccord fileté G1" (voir fig. 3.3) pour le montage avec • des sondes à immersion (voir fig. 4.1 et 4.2) • des chambres de passage CUA 250-A, CUA 250-B avec injecteur CUR 3-1 monté en option (voir fig. 4.4 à 4.8) Le nettoyage avec l’injecteur CUR 3-1 est préférable à l’essuie-glace. • adaptateur CUA 120-A pour le montage par bride (à l’aide d’une bride à souder, d’une contre-bride tournante, de joints et vis de fixation fournis par l’utilisateur), possibilité de monter un essuie-glace (voir fig. 4.9 et 4.10). • colonne montante séparée pour le transmetteur (voir fig. 4.3) 8 150 4.1 Montage Fig. 4.2 : 1 2 3 Support mural pour le montage de la cellule CUS 1 / CUS 4 Support CYY 106 Tube à immersion CYY 105 Sonde CUS 1 / CUS 4 1 2 3 1 2 3 Fig. 4.3 1 2 3 4 6 Colonne montante CYY 102 Auvent de protection climatique (V2A) CYY 101 Transmetteur monté sur site Colonne montante 1.4301 Plaque de fixation 4 Cellule de turbidité CUS 1 / CUS 4 montée dans une sonde à immersion CYH 101-D/E Retirer le capot 7 du tube support 6 – Tirer le câble de raccordement sans le vriller à travers le tube support, visser la cellule et la tourner jusqu’en butée – Remettre en place le capot – Fixer le câble de raccordement au tube transversal, insérer le connecteur dans l’appareil ou le cas échéant, dans une boîte de jonction VS. Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 4. Montage et installation Fig. 4.4 Dimensions de la chambre de passage CUA 250-B pour le montage par raccord fileté ∅63 (à coller) Fig. 4.5 Dimensions de la chambre de passage CUA 250-A avec raccord fileté Ø 25 (à coller) 1 2 ∅58 ∅58 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 142 142 Cellule CUS 1 / CUS 4 montée dans une chambre de passage CUA 250-A, CUA 250-B voir fig. 4.4 et 4.5 Tirer le câble de raccordement avec connecteur SXP sans le vriller à travers l’écrou-chapeau DN 63, le manchon et le raccord 6 pans. Insérer le corps de la cellule dans le manchon jusqu’à ce que le joint torique se trouve sous le raccord fileté G 1". Faire attention à la position de la butée (détrompeur) et au trou repère. 264 1 2 10 3 9 Cellule CUS 1 / CUS 4 montée sur une chambre de passage CUA 250-A, CUA 250-B avec injecteur CUR 3-1 (voir fig. 4.6) Visser l’injecteur CUR 3-1 dans la chambre CUA 250 à la place de la vis d’obturation située latéralement. Monter la cellule CUS 1 / CUS 4 comme illustré (voir chap. 1 p. 7) pour avoir un nettoyage optimal. Câble de raccordement Raccord 6 pans Manchon Ecrou-chapeau Té Emplacement pour le montage de l’injecteur 8 4 7 Fig. 4.6 : Dimensions de la chambre de passage CUA 250-A/-B avec injecteur CUR 3-1 6 5 71 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Câble de raccordement Raccord 6 pans Manchon Ecrou-chapeau Té Injecteur CUR 3 Fente pour détrompeur Butée détrompeur Raccord AD 10 Trou repère 7 4. Montage et installation 8 Fig. 4.7 : Cellule montée parallèlement au sens d’écoulement Fig. 4.8 : Cellule montée dans le sens contraire à l’écoulement Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 1. Cellule parallèle au sens d’écoulement 2. Cellule opposée au sens d’écoulement (voir fig. 4.7) Monter la cellule CUS 1 / CUS 4 dans le manchon. Serrer l’écrou 6 pans du raccord fileté G1" mais pas à fond. Lorsque la cellule CUS 1 / CUS 4 est insérée avec son capot dans la chambre de passage, la butée s’encliquette dans la fente située dans la partie supérieure. Positionner la cellule de telle sorte que la pointe formée par la surface biseautée se trouve à l’opposé du repère. Le raccord de l’injecteur doit maintenant se trouver dans la pièce en Té de la chambre de passage CUA 250. L’installation parallèle au sens d’écoulement est conseillée pour minimiser les effets parasites dûs aux parois. Tourner la cellule CUS 1 / CUS 4 de telle sorte que la pointe formée par la surface biseautée soit tournée à 90° par rapport au repère et se trouve alors parallèle au sens d’écoulement. Le montage dans le sens contraire à l’écoulement est préconisé pour augmenter les effets de l’auto-nettoyage, notamment lorsque le liquide est chargé et encrassant dans des proportions qui amortissent les échos des parois. Serrer l’écrou à fond manuellement. Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 4. Montage et installation Cellule de turbidité CUS 1 montée dans un adaptateur CUA 120-A pour le montage par bride (voir fig. 4.9 et 4.10) La bride à souder, la contre-bride tournante, le joint et les vis de fixation sont fournis par l’utilisateur. Tirer le câble de raccordement avec connecteur SXP sans le vriller à travers le manchon et le raccord 6 pans. Insérer le corps de sonde dans le manchon jusqu’à ce que le joint torique se trouve sous le raccord fileté G 1". Faire attention à la butée et à la fente-repère.Insérer la cellule CUS 1 / CUS 4 dans l’adaptateur de telle sorte que l’extrémité biseautée soit tournée à l’opposé du repère. La fente permet d’identifier clairement le sens de montage de la cellule. ∅58 Fig. 4.9 : Dimensions de la CUA 120-A ∅100 4.2. Conseils de montage Conseils pour le montage de la CUS 1 / CUS 1-W / CUS 4 / CUS 4-W Si la cellule CUS 1 / CUS 4 doit être utilisée exceptionnellement sans chambre de mesure ou manchon de protection, utiliser un câble auto-porteur pour ne pas suspendre directement la cellule par câble de mesure. Veiller également à bien installer le câble de mesure. Conseils pour le montage du tube à immersion en caniveaux ouverts ou bassins Prévoir un écart de 15 cm minimum entre la paroi du caniveau et la cellule lors du positionnement de celle-ci. On peut optimiser cet écart par positionnement du corps de la cellule. L’influence de l’écart sur la mesure est illustrée sur la fig. 4.11. On installera la cellule CUS 1 / CUS 1-W ou CUS 4 / CUS 4-W de manière à ce qu’au minimum, le corps de la cellule en acier inox soit immergé. ∅60,3 ∅125 ∅165 Fig. 4.10 : Encombrement de la cellule montée avec une bride tournante DN 50, PN 16 (bride à souder selon DIN 2633) 9 4. Montage et installation Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 Eviter que le niveau du liquide mesuré ne soit inférieur à la hauteur de la surface biseautée de la cellule. Installer si possible en un point où le profil d’écoulement est stable. Pour optimiser les effets d’auto-nettoyage lorsque le dégagement est suffisant, par ex. dans des caniveaux étroits, tourner la face inclinée dans le sens de l’écoulement (voir fig. 4.12). Après la première mise en service, laisser passer le liquide un certain temps, puis vérifier le degré d’encrassement de la cellule. Pour nettoyer la cellule, il suffit d’un chiffon doux en cellulose. Conserver la position d’autonettoyage optimale. Si les effets de l’autonettoyage sont insuffisants, notamment dans le cas de dépôts de boues ou de formation de croûtes, il faut utiliser la cellule avec essuie-glace CUS 1-W / CUS 4-W . NTU 20 Paroi de réservoir foncée (noire) Paroi de réservoir claire (blanche) 10 Fig. 4.11 : Influence de la paroi d’un réservoir sur la cellule CUS 1 0 0 10 30 20 40 Sens d’écoulement 2) 1) 1) 10 – Monter la bride à souder, la bride tournante, le joint d’étanchéité et les vis de fixation fournis par l’utilisateur. – Utiliser une canalisation avec un diamètre DN 100 au moins. – Installer en un point où le profil d’écoulement est régulier, exempt de poches d’air ou de mousse 1) ou de dépôts de particules solides 2). Positionner la cellule dans le sens opposé à l’écoulement. Conseils pour le montage de la cellule CUS 1/CUS 1-W ou CUS 4/CUS 4-W - dans une suspension pendulaire à immersion COA 110-40 (OG) - dans une sonde à flotteur COA 110-50 (OSW) Ecart (cm) Conseils pour le montage de la cellule CUS 1 dans une chambre de passage CUA 250-A/-B 1) Fig. 4.13 : Implantation de la cellule CUS 1 avec adaptateur CUA 120 A (voir fig. 4.13) S’assurer que le dégagement n’entrave pas le fonctionnement, c’est à dire choisir le lieu d’implantation de telle sorte que l’écart entre la cellule et la paroi ne soit pas inférieur à 15 cm. Cellule CUS 1 Fig. 4.12 : Effet d’autonettoyage obtenu par l’écoulement du liquide contre la surface Conseils pour le montage de la CUS 1/CUS 1-W avec l’adaptateur CUA 120-A 2) 1. Installer la chambre de passage si possible dans le sens d’écoulement montant. Si la chambre peut uniquement être montée horizontalement, mettre la cellule en position "15 heures" ou "21 heures" pour éviter les inclusions de bulles d’air. 2. La cellule doit être installée parallèlement au sens d’écoulement - lorsque la turbidité est inférieure à 5 NTU - lorsqu’on utilise l’injecteur CUR-3. 3. La cellule doit être installée dans le sens contraire de l’écoulement dans le cas suivant : pour améliorer les effets de l’autonettoyage, lorsque les valeurs de turbidité sont supérieures à 15 NTU et les échos envoyés par les parois sont négligeables en raison de l’absorption élevée. Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 5. 5. Mise en service Mise en service 5.1 Généralités La cellule CUS 1 / CUS 4 est livrée prête à mesurer, son fonctionnement a été préalablement contrôlé en usine. • Monter la cellule dans son support. • Raccorder la cellule au transmetteur selon le schéma de raccordement. • Mettre sous tension. La boîte de jonction VS dispose d’une connecteur 7 broches pour le raccordement de la cellule. Le transmetteur du câble de mesure OMK partant de la boîte est raccordé au bornier du transmetteur . Attention ! Tenir compte des conseils d’utilisation du transmetteur dans le manuel correspondant. 5.2 Raccordement électrique Raccordement direct Se référer au schéma de raccordement figurant dans le manuel de mise en service du transmetteur (Mycom CUM 121/141 S/151). La sonde est directement raccordée au transmetteur de la série CUM 141 S/151 avec un connecteur 7 broches. Pour raccorder la sonde avec essuie-glace CUS 1-W / ou CUS 4-W, il faut relier les cavaliers 12-58, 8357, 84-59 au transmetteur CUM 121/151 (voir schéma de raccordement et adhésif sur l’emballage de la cellule CUS 1-W). 80 ➀ ➁ Raccordement à une boîte de jonction La boîte de jonction VS est nécessaire lorsqu’il faut relier le câble de signal de la cellule CUS 1/CUS 1-W ou CUS 4/CUS 4-W à un transmetteur monté en armoire électrique (par ex. CUM 121) ou utiliser un câble prolongateur. Contact alarme (contact repos)1) Sortie signal température (option)2) Contact 2 S 57 33 41 34 58 Contact 1 Fig. 5.1: Boîte de jonction VS ➀ ➁ PE 13,5 Connecteur SXP Fig. 5.2 : Raccordement de la cellule CUS 1 / CUS 4 au transmetteur Alimentation 59 42 47 48 49 L N PE Raccordement Submin-D RS 232-C RS 485 TxD - 2 Interface sérielle (option)2) mA ϑ 3 RxD Data (A) GND GND 5 RS 232-C/ 485 7 - Canal 1 +5 V Data (B) Sync NTU D mA A PE S 83 84 0 bl br r 13 11 12 vt gr j 85 81 82 S 31 32 blc Câble de mesure OMK Boîte de jonction VS1) bl br vt gr j blc 4 5 3 6 2 1 7 bl br rs vt gr j blc Sonde de turbidité CUS 1 / CUS 1-W / CUS 4 / CUS 4-W Entrée Hold Sortie signal turbidité 11 5. Mise en service Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 5.3 Instructions en bref Le fonctionnement de la cellule de turbidité CUS 1 / CUS 4 a été contrôlé en usine. Les valeurs d’étalonnage figurent sur une plaque fixée sur le câble et sur la carte d’accompagnement. Type de cellule : CUS 1 et CUS 4 1 2 Uniquement pour CUS 1 - W et CUS 4-W Retirer le manchon de la cellule raccordée mais pas encore installée dans la sonde, placer la cellule à l’air à une distance minimum de 1 m de tout autre objet Positionner la cellule de telle sorte que l’essuie-glace fonctionne sans entrave 3 Mettre sous tension - Avant la mise sous tension, s’assurer que la valeur de la tension du réseau correspond à celle indiquée sur la plaque signalétique. - Après la mise sous tension, tous les segments LCD de l’affichage sont actifs pendant un court instant (2 sec. env.) et toutes les DEL sont allumées en rouge Puis l’appareil commence la mesure. Les niveaux de commande et de mise en route sont verrouillés. 4 Entrer le code d’accès au niveau 2, cf. manuel de mise en service Mycom Turbi, p. 16, 5 6 7 Lancer la routine de programmation des valeurs par défaut dans la case de la matrice après "END" en position de matrice V4H0 = 2 : sélectionner nettoyage avec essuie-glace, valider avec ENTER attendre env. 1 min., le temps que l’essuieglace termine son cycle Choix de la gamme de mesure Choisir la gamme de mesure en V1H1 (voir mise en service transmetteur, chap. 6.5) a) mesure de turbidité avec une solution de formazine standard Affichage de la mesure en NTU Gamme de mesure 0/1 avec CUS 1 (variante I) Gamme de mesure 0 avec CUS 4 (variante R) 8 b) Détermination de la concentration (par ex. boues) par rapport à un échantillon de l’utilisateur (valeur de référence en labo) Affichage de la mesure en ppm (CUS 1) ou g/l (CUS 4) Gamme de mesure 2 avec CUS 1 (variante I) Gamme de mesure 1 avec CUS 4 (variante R) c) Surveillance de la turbidité, la concentration étant inconnue Affichage de la mesure en % Gamme de mesure 2 avec CUS 4 (variante R) 12 Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 5. Mise en service Etalonnage (voir mise en service transmetteur, chap. 6.4) 9 Etalonnage du zéro en V1H9 choisir mode d’étalonnage 1 (étalonnage humide) en V1H0 déclencher avec la touche Choix du mode d’étalonnage a) entrer les données de l’étalonnage en usine = mode d’étalonnage 0 Unité NTU (Gamme 0/1) En V1H9 choisir mode d’étalonnage 0 (fonction d’édition) Entrer les données d’étalonnage (éditer) - pour gamme de mesure 0 : seulement V1H4 - pour gamme de mesure 1 : V1H4, V1H6, V1H8 Voir mise en service du transmetteur, chap. 6.4.1 b) étalonnage humide = mode d’étalonnage 0 Unité ppm, g/l ou % (Gammes 1/2) En V1H9 choisir mode d’étalonnage 1 (étalonnage humide) Etalonner avec solution standard de fromazine ou échantillon spécifique à l’utilisateur Voir mise en service du transmetteur, chap. 6.4.2 10 Monter la cellule dans la sonde Entrer les valeurs pour fonctions seuil et alarme 11 12 En case matricielle V2H0 V3H0 V7H1 Entrée pour seuil 1 pour seuil 2 temporisation de l’alarme Mesure / V0H0 13 6. Etalonnage Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 6. Etalonnage La sonde est pré-étalonnée en usine. Les valeurs doivent être introduites dans les cases de la matrice V1H4, V1H6 et V1H8 du transmetteur. Voir à cet effet le manuel de mise en service du transmetteur CUM 121/141 S/151. Quand faut-il étalonner ? L’étalonnage de la sonde de turbidité est nécessaire • lors de la première mise en service (cf. 5.1.2) et lors de la première utilisation d’une gamme de mesure Attention : chaque gamme de mesure est assortie d’un ensemble de valeurs d’étalonnage spécifiques. • lors d’un changement de sonde • tous les 6 mois, ou en fonction des conditions de service 6.1 Possibilités d’étalonnage La cellule doit être exempte d’impuretés (cf. section 8.1, nettoyage). Placer la cellule dans l’enceinte d’étalonnage (voir figure ci-contre) en veillant à ce qu’elle soit bien appuyée sur la tige interne. Immerger au maximum la cellule en la tournant. S’assurer que le positionnement est correct. Pour effectuer l’étalonnage, on peut également utiliser un réservoir aux parois internes noires ou mates, dans lequel il y a un dégagement de min. 15 cm lorsque la cellule est immergée. Etalonnage du zéro avec une solution zéro L’étalonnage du zéro peut être effectué avec une solution zéro dans une enceinte CAL (fig. 6.1). On utilisera une eau déminéralisée ou distillée, et filtrée à travers un micro-filtre. Remplir l’enceinte d’étalonnage jusqu’au bord inférieur, l’excédent de produit sera éliminé lors de l’immersion de la cellule. Etalonnage du zéro dans l’air L’étalonnage dans l’air peut être effectué à défaut dans le coin vide d’une pièce (1 m de dégagement),à l’abri du rayonnement lumineux direct. Un étalonnage dans l’air est en général suffisant lorsque les valeurs mesurées sont supérieures à 2 NTU. S’assurer préalablement que l’endroit dans lequel est effectué cet étalonnage ne génère pas de valeurs dues à des réflexions de lumière parasite par les parois. Fig. 6.1: 14 Enceinte d’étalonnage Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 6. Etalonnage avec des solutions standard (GM : 0, GM : 1) Etalonnage avec des solutions spécifiques dont la teneur en ppm est connue. Utiliser des solutions standard pour les gammes de mesure correspondantes. Si vous utilisez une solution de formazine, n’oubliez pas qu’une concentration inférieure à 10 NTU est instable, qu’une concentration supérieure à 100 NTU a tendance à sédimenter et qu’il faut dans tous les cas l’agiter immédiatement avant l’étalonnage. La valeur mesurée se stabilise env. 10 secondes après l’étalonnage, à condition que la solution standard soit stable (cf. manuel de mise en service Mycom Turbi, § 6.4.1). Utiliser une solution (eau de boue...) dont la teneur en particules est connue (mg/l = ppm). Diluer la concentration en fonction de la gamme d’étalonnage utilisée, puis commencer l’étalonnage (cf. manuel de mise en service Mycom Turbi, § 6.4.1). Si l’on dispose de suspensions avec une concentration ppm connue et si on les utilise telles quelles pour en faire des standards comparatifs, il y a deux procédures : Solution d’étalonnage : formazine Dilutions Formazine Valeur mesurée/NTU Solution standard fraîchement préparée 4000 NTU Dilution1 : 10 400 NTU Dilution 1 : 100 40 NTU Etalonnage 1. La solution de l’utilisateur avec concentration ppm connue est utilisée comme solution d’étalonnage standard dans Cal Mode 1. Pour cela, on sélectionne et on édite la valeur de consigne ppm. En fonction de la concentration ppm connue, on entre la valeur ppm en V1H3 ou V1H5 ou V1H7 (étalonnage voie humide, cf. manuel de mise en service Mycom Turbi, § 6.4.2) 2. En mode Cal 0, et en fonction de la concentration ppm connue, on entre la valeur en % en V1H4 ou V1H6 ou V1H8 de telle sorte que la valeur de consigne est prise en compte par le mode de mesure (V0H0). Avec cette procédure, on a la garantie d’avoir une standardisation proche de la gamme de la solution avec concentration ppm connue. Pour faire un étalonnage complet avec la dynamique de mesure la plus étendue possible, il faut régler les 3 gammes à l’aide de solutions dont on connaît la dilution. Kieselgur Tableau de conversion des uniFTU EBC JTU TE/F ASBC ppm tés de turbidité NTU SiO2 APHA mod ppm SiO2 Mastix ppm 1 EBC correspond aux unités de turbidité de formazine selon la convention européenne 1 4 4 4 75 10 4 25 1 FTU correspond aux unités de turbidité de formazine selon les normes américaines 0,25 1 1 1 19 2,5 1 6,3 1 JTU ou JCU correspond aux unités de turbidité de Jackson se- 0,25 lon le turbidimètre 1 1 1 19 2,5 1 6,3 1 TE/F ou FE correspond aux unités de turbidité de formazine selon le procédé unitaire 0,25 1 1 1 19 2,5 1 6,3 1 ASBC correspond aux unités de turbidité de formazine 0,013 0,053 0,053 0,053 1 0,13 0,053 0,33 1 unité de kieselgur correspond à ppm Si O2 selon le procédé unitaire allemand 0,1 0,4 0,4 0,4 7,5 1 0,4 2,5 1 APHA mod correspond à ppm Si O2 0,25 1 1 1 19 2,5 1 6,3 1 unité Mastic correspond à ppm 0,04 0,16 0,16 0,16 3 0,4 0,16 1 15 7. Sonde de turbidité CUS 1-W / CUS 4-W 7. Sonde de turbidité CUS CUS 1-W 1-W / CUS 4-W 4-W / CUS La sonde CUS 1-W / CUS 4-W est équipée d’un essuie-glace. Les temps de pause et de nettoyage doivent être programmés dans la matrice de programmation du transmetteur CUM 121/CUM 141 S/151. En plus des mouvements de balayage, l’essuie-glace peut effectuer des mouvements de rotation et enlever de cette façon, même au bord de la surface biseautée de la cellule les dépôts de produits à particules très finement dispersées (boues d’argile). Fig. 7.1: Sonde CUS 1-W 7.1 Mise en service Avant d’immerger la sonde CUS 1-W / CUS 4-W dans le liquide à mesurer, il est conseillé de tester l’essuie-glace sur une plaque support humectée pendant un cycle complet (aller et retour). La position initiale du bras est illustrée ci-dessus. Après le remplacement du balai (caoutchouc), procéder de la même façon (voir section 6.1). 16 Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 Attention ! Eviter de forcer les mouvements de l’essuie-glace manuellement. Procédure pour la première mise en service de l’essuie-glace sur la sonde 1. Enlever le capot de protection et placer la sonde dans l’air pendant 1 minute, à 1 m des objets environnants. 4 Raccorder la sonde conformément à la section 4.2. 3. Placer les cavaliers du transmetteur CUM 121/141 S/151 conformément à l’adhésif collé sur le sachet (et au schéma de raccordement). 4. Déverrouiller le niveau 2 sur le transmetteur CUM 121/141 S/151 (voir manuel de mise en service CUM 121/141 S/151, section 6.1). 5. Confirmer en V9H5 les valeurs réglées en usine. Après cette confirmation (par ex. après un étalonnage réalisé ultérieurement), l’essuie-glace est en position OFF (V4H0 = 0). Pour activer la fonction, sélectionner 2 pour V4H0. 6. Sélection de la fonction de nettoyage V4H0 = 2 (marche), V4H1 = 0 (stop) (voir manuel de mise en service CUM 121/151, section 7.2) 7. Activer la fonction avec V4H1 = 1. Faire faire un cycle complet (aller et retour). 8. Faire l’étalonnage du zéro (étalonnage "mouillé"), voir manuel de mise en service CUM 121/141 S/151, section 6.5). 9. La durée du mouvement de translation de l’essuie-glace peut être rectifiée en V4H5, la durée du mouvement de rotation est maintenue sur la valeur maximale. 10.Les temps de pause et de mouvement sont réglés en V4H3 ou V4V4. Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 8. 8. Maintenance Maintenance La maintenance englobe les tâches suivantes: 1. Contrôle régulier du fonctionnement. Les intervalles de temps dépendent des conditions de service, c’est à dire du degré d’encrassement du liquide mesuré. 2. Réétalonnage comme décrit en section 5.2 3. Nettoyage comme décrit en section 8.1. Les dépôts d’impuretés et de graisse peuvent altérer la mesure. 8.1 Nettoyage Les dépôts d’impuretés sur les optiques de la cellule peuvent entraîner des erreurs de mesure. Pour éviter ceci, il faut régulièrement procéder à un nettoyage. Les intervalles de temps sont déterminés en fonction de l’expérience et des conditions de service. Selon le type d’encrassement, il faut utiliser des produits de nettoyage différents : Type d’encrassement Produit de nettoyage Dépôts de calcaire Traitement de courte durée avec un détergent Autres dépôts Brosse synthétique et eau Graisse et huile Produit de nettoyage avec tensio-actifs, par ex. produit vaisselle Le nettoyage mécanique de la cellule doit être effectuée avec une brosse synthétique. Enfin, rincer abondamment à l’eau. Attention ! Ne pas appliquer d’objets tranchants contre les optiques, Ne pas les rayer. 17 9. Recherche des erreurs Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 9. Recherche des erreurs Défaut dans l’ensemble de mesure Problème, cause possible Remède 1. Pas d’affichage, pas de réaction de la cellule Vérifier le raccordement Raccorder le câble 2. Alarme cellule Plus de liaison entre la sonde et le transmetteur Raccorder la sonde et le transmetteur Préampli ou optique défectueux. Conséquence : affichage de la température max. Remplacer la sonde. Vérifier le raccordement Mettre hors tension. 3. Valeur mesurée trop élevée Vérifier l’installation (voir section 4.1) Sonde encrassée (voir section 6.1) 4. Liste des erreurs (Manuel de mise en service Mycom Turbi, section 6.4) Voir les mesures indiquées 5. Valeurs élevées non plausibles ou blocage sur valeur élevée Nettoyer la sonde encrassée (voir § 8.1) Sonde installée trop près de la paroi (cf. § 4.1.1) Optique défectueuse, contrôle visuel Envoyer la sonde au SAT E+H 6. Valeur mesurée baisse en même temps que la turbidité augmente Sonde mal montée, vérifier l’installation La sonde est en contact avec de la mousse ou des bulles d’air, cf. chap. 4 Produit trop trouble, réflexion totale ou absorption La sonde n’est pas adaptée au produit ou est mal montée (voir section 4.1). Remplacer par une sonde adaptée. 18 Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 10. Caractéristiques techniques 10. Caractéristiques Caractéristiques techniques techniques 10.2 Sonde CUS 1 Principe de mesure néphélométrique Gamme de mesure Longueur d’onde Compensation optique de référence Compensation du point zéro Précision de mesure Température/pression Spécification Câble de raccordement Tension auxiliaire Longueur de câble Sonde de température Gamme de service nominale Gamme de service limite Gamme de température de stockage Matériaux Corps Plaque support, câble Lumière diffusée à 90° selon ISO 7027 0 ..99.99 NTU, 0 ... 4000 NTU, 0 ... 999.9 ppm 880 nm avec photodiodes de référence édition ou étalonnage 1,0% de la pleine échelle 25 °C/ 6 bar, 50 °C/ 3 bar 60 °C/ 1 bar Câble avec connecteur 7 broches SXP ±8,5V, +5V 1,5; 7; 15 m à 50 m en option NTC -10 °C ... +70 °C -10 °C ... +55 °C -10 °C ... +60 °C -20 °C ... +65 °C POM/Inox 1.4571 PVC 10.2 Sonde CUS 4 Principe de mesure Gamme de mesure Longueur d’onde Compensation optique de référence optique Compensation du point zéro Ecart de mesure Température/pression Spécification Câble de raccordement Tension auxiliaire Longueur de câble Sonde de température Gamme de température Gamme de service nominale Gamme de service limite Gamme de température de stockage Matériaux Corps Plaque support, câble principe multifaisceaux 0...4000 NTU, 0...100 g/l (SiO2) 880 nm avec photodiodes édition ou étalonnage 0,5% de la pleine échelle 25 °C/ 6 bar, 50 °C/ 3 bar 60 °C/ 1 bar Câble avec connecteur 7 broches SXP ±8,5V, +5V 1,5; 7; 15 m à 50 m en option NTC -10 °C ... +70 °C -10 °C ... +55 °C -10 °C ... +60 °C -20 °C ... +65 °C POM/Inox 1.4571 PVC 19 11. Accessoires Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 11. Accessoires Les accessoires suivants peuvent être commandés séparément : • Boîte de jonction VS Boîte de jonction pour raccordement par connecteur SXP de la cellule et du transmetteur. Pour cellule CUS 1 et CUS 4 Dimensions : 160 x 105 x 46 (L x l x p) Matériau : Matière synthétique Protection : IP 65 (référence 5000105400) Manuel de montage et de mise en service des interfaces Mycom BA 078C • Enceinte d’étalonnage pour CUS 1 (référence 50005794400) SI Turbidité SI 006C • Essuie-glace CUY 01 pour CUS 1-W / CUS 4-W (référence 5006105600) • Câble prolongateur OMK pour raccordement de la cellule CUS 1 / CUS 4 et du transmetteur (référence 5000412400) • Connecteur SXP étanche à 7 broches, pour le raccordement au transmetteur CUM 141 S/151. Indispensable avec le câble prolongateur (référence 5000066800) Accessoires de montage • Colonne montante CYH 101 avec tube transversal, tube à immersion pour le montage de la cellule • Support mural CYY 106 avec tube à immersion CYY 105 pour le montage de la cellule Matériau : acier inox • Colonne montante CYY 102 pour transmetteur avec auvent de protection climatique CYY 101 Matériau : Acier inox Sous réserve de toute modification. 20 Documentation complémentaire Information technique sonde de turbidité CUS 1 TI070C Information technique sonde de turbidité CUS 4 TI 117C Sondes de turbidité CUS 1 / CUS 4 12. 12. Index des mots-clés Index des mots-clés B Boîte de jonction VS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 C Caractéristiques techniques. . . . . . . . . . . . . 15 Chambres de passage . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 D Diffusion de lumière à 90°. . . . . . . . . . . . . . . . 3 E Etalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 I Installation dans un système fermé . . . . . . . . 8 Installation dans une conduite . . . . . . . . . . . . 8 Installation en caniveaux ouverts . . . . . . . . . . 8 M Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Mise en service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Montage de la sonde de turbidité . . . . . . . . . 5 Montage par bride . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 N Nettoyage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Norme ISO 7027 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 O Optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 P Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . 3 R Raccordement direct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Recherche des défauts . . . . . . . . . . . . . . . . 14 21 ">
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