Technisches Datenblatt P-30/P-31 Standard-Messumformer www.envec.endress.com Zweileiter-Technik 4 … 20 mA Dreileiter-Technik 0 … 10 V Messelement mit Poly-Silizium Dünnfilm-DMS, dadurch: – keine mechanisch bewegten Teile – gute Langzeitstabilität – hohe Reproduzierbarkeit Druckbereiche fein gestuft nach DIN 16 128 Überlastgrenze 4-fache Messspanne (max.600 bar) Version mit Dämpfungseinrichtung Trennmembran und Anschlussstutzen aus Edelstahl Gehäuse aus Edelstahl in Schutzart IP 65 (Kabelausgang in Schutzart IP 68) TDp-30/p-31P/00/de/04.04 SD00901P/00/DE/13.12 CCS RD/QXD5.0 Anwendung Die Messumformer der Serie P-3X erfassen Druck-Messspannen von 0 … 1 bar bis 0 … 400 bar und formen diese in ein Einheitssignal von 4 … 20 mA oder 0 … 10 V um. Bei den Messumformern der Serie P-3X kommt als Druckaufnehmer ein SiliziumMesselement mit isoliert aufgetragenem Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen (DMS) aus Poly-Silizium zur Anwendung. Die kleinen Abmessungen des Messelements gewährleisten ein gutes Verhalten gegenüber pulsierenden Messmedien und vibrierenden Umgebungen. Die Elastizität des Siliziums bedingt eine sehr gute Reproduzierbarkeit und Hysterese sowie eine Überlastgrenze von 4× Messspanne (max. 600 bar). Durch die hohe Eigenfrequenz der Silizium-Membran sind auch schnelle Druckänderungen erfassbar. Der Messumformer P-30 hat einen Anschlussstutzen mit einer innenliegenden Edelstahl-Trennmembran. Der Messumformer P-31 hat eine frontbündige Edelstahl-Trennmembran, die einen fast totraumfreien Einbau ermöglicht. Beim P-30 ist der Messstoffanschluss in G 1/2 A, M 20 x 1,5 oder G 1/4 A nach DIN 16 288 ausgeführt und hat einen Sechskant SW 27. Dieser MessstoffAnschlussstutzen ist in zwei Ausführungen erhältlich: mit und ohne Dämpfungseinrichtung. Die Dämpfung besteht aus einer Schraube mit kleinem Schlitz, die auf der Messstoffseite im Anschlussstutzen eingebaut ist. Funktion Beim P-31 ist der Messstoffanschluss in G 1/2 A oder M 20 × 1,5 für eine elastomere FPM-Dichtung oder Metalldichtung nach DIN 3852 ausgeführt. Die Anschlussstutzen gibt es in den Ausführungen mit und ohne Dämpfungseinrichtung. Die Dämpfung besteht aus einer Drossel, welche in der Füllstoffseite eingebaut ist. Bereiche ≥40 bar haben zusätzlich eine schützende Prallplatte vor der Trennmembran. Die Ausführung mit Dämpfung sollte immer dann eingesetzt werden, wenn inkompressible Medien mit evtl. über dem Druckbereich auftretenden Druckspitzen vorhanden sind. Druckspitzen können zum Beispiel von Pumpen, Schnellschlussventilen, Magnetventilen oder Stellzylindern ausgelöst werden. Die Messumformer der Serie P-3X sind für robuste Anwendungen konzipiert. Das sehr klein bauende Gehäuse ist aus Edelstahl in der Schutzart IP 65 ausgeführt. Die Elektronik des Messumformers ist in Zweileitertechnik oder Dreileitertechnik ausgeführt und bildet zusammen mit dem Druckaufnehmer eine Einheit. Der jeweilige Druckmessbereich (siehe Ausführungen) wird im Herstellerwerk auf das Ausgangssignal 4 ... 20 mA oder 0 ... 10 V fest eingestellt. Die Hilfsenergieversorgung erfolgt durch Anschluss einer Gleichspannung. Der elektrische Anschluss wird über einen Gerätestecker nach DIN 43 650/C oder über einen Kabelausgang hergestellt. Der am Halbleiter-Druckaufnehmer anstehende Druck des Messmediums bewirkt eine Auslenkung der Membran im Messelement und damit eine Widerstandsänderung der DMS-Brücke. Diese Widerstandsänderung ergibt eine druckproportionale Änderung der Brücken-Ausgangsspannung. Die Brücke wird von einer Konstantstromquelle versorgt. Das Brücken-Ausgangssignal wird über den Verstärker und die Ausgangsstufe an die Ausgangsklemmen geführt. Zwei verschiedene Elektronikausführungen stehen zur Verfügung. Zweileitertechnik 4 … 20 mA und Dreileitertechnik 0 … 10 V. Die Ausgangssignale werden im Herstellerwerk mit einer Einstelltoleranz für Anfangswert und Endwert (siehe Technische Daten) fest eingestellt. Eine Diode dient als Verpolungsschutz, während eine Z-Diode gegen kleine Überspannungen schützt. Die Zweileiter-Elektronik wird mit einer Gleichspannung 12 … 30 V, die DreileiterElektronik wird mit einer Gleichspannung 15 … 30 V versorgt. Abb. 1: Elektrische Anschlüsse 1 3 2 Gerätestecker DIN 43 650/C 2 Zweileiter 1 2 Ausgang (+) Ausgang (–) Messerde (rot) Ausgang (+) (schwarz) nicht belegt (weiss) Ausgang (–) (blau) nicht belegt (grün) Messerde Dreileiter 1 2 3 Ausgang (+) Speisung und Ausgang (–) Speisung (+) Messerde (rot) Ausgang (+) (schwarz) Speisung (+) (weiss) Speisung u. Ausgang (–) (blau) nicht belegt (grün) Messerde Kabelende Abb. 2: Abmessungen P-30 [mm] ≤25 bar: 142 20 >25 bar: 147 70 37 ca. 42 ø26 G 1/2 A M20 x 1,5 ø6 5 SW 27 3 13 ø5 G 1/4 A PG 7 ≤25 bar: 133 >25 bar: 138 Elektrischer Anschluss mit Gerätestecker DIN 43 650/C ≤25 bar: 168 >25 bar: 172 54 20 39 79 ø26 G 1/2 A M20 x 1,5 ø6 5 Kabellänge 1,5 m SW 27 ø5 G 1/4 A 3 13 ≤25 bar: 159 >25 bar: 163 Elektrischer Anschluss mit Kabelende 3 Abb. 3: Abmessungen P-31 [mm] 127* 62 37 ca. 42 ø26 G 1/2 A M20 x 1,5 ø26 14* 3 SW 27 * +4 mm bei Ausführung mit mech. Dämpfung und Meßbereich ≥40 bar PG 7 Elektrischer Anschluss mit Gerätestecker DIN 43 650/C 151* 54 70 Kabellänge 1.5 m SW 27 * +4 mm bei Ausführung mit mech. Dämpfung und Meßbereich ≥40 bar Elektrischer Anschluss mit Kabelende 4 39 ø26 G 1/2 A M20 x 1.5 ø26 14* 3 Bestellübersicht Messumformer P-30 Überdruck Absolutdruck Stutzen ohne Dämpfung 0 .......... 1,0 bar 0 .......... 1,6 bar 0 .......... 2,5 bar 05 06 07 30 31 32 0 .......... 4,00 bar 0 .......... 6,00 bar 0 ........ 10,00 bar 08 09 10 33 34 35 0 ........ 16,00 bar 0 ........ 25,00 bar 0 ........ 40,00 bar 11 12 13 36 37 38 0 ........ 60,00 bar 0 ...... 100,00 bar 0 ...... 160,00 bar 14 15 16 39 40 41 0 ...... 250,00 bar 0 ...... 320,00 bar 0 ...... 400,00 bar 17 18 19 42 43 44 0 .......... 6,00 bar 0 ........ 10,00 bar 0 ........ 16,00 bar 0 ........ 25,00 bar 0 ........ 40,00 bar 0 ........ 60,00 bar 59 60 61 62 63 64 84 85 86 87 88 89 0 ...... 100,00 bar 0 ...... 160,00 bar 0 ...... 250,00 bar 0 ...... 320,00 bar 0 ...... 400,00 bar 65 66 67 68 69 90 91 92 93 94 Bereiche Stutzen mit eingebauter Dämpfung Bereiche Ausgangssignal 4 … 20 mA, Zweileiter 0 … 10 V, Dreileiter 0 3 Elektrischer Anschluss Gerätestecker DIN 43 650/C Kabelausgang mit 1,5 m Kabel Kabelausgang mit Xm Kabel 0 3 9 Messstoff-Anschluss G 1/2 A M 20 x 1,5 G 1/4 A P30E 0 1 4 40 0 5 Bestellübersicht Messumformer P-31 Überdruck Absolutdruck Stutzen ohne Dämpfung 0 .......... 1,0 bar 0 .......... 1,6 bar 0 .......... 2,5 bar 05 06 07 30 31 32 0 .......... 4,00 bar 0 .......... 6,00 bar 0 ........ 10,00 bar 08 09 10 33 34 35 0 ........ 16,00 bar 0 ........ 25,00 bar 0 ........ 40,00 bar 11 12 13 36 37 38 0 ........ 60,00 bar 0 ...... 100,00 bar 0 ...... 160,00 bar 14 15 16 39 40 41 0 ...... 250,00 bar 0 ...... 320,00 bar 0 ...... 400,00 bar 17 18 19 42 43 44 0 .......... 6,00 bar 0 ........ 10,00 bar 0 ........ 16,00 bar 0 ........ 25,00 bar 0 ........ 40,00 bar 0 ........ 60,00 bar 59 60 61 62 63 64 84 85 86 87 88 89 0 ...... 100,00 bar 0 ...... 160,00 bar 0 ...... 250,00 bar 0 ...... 320,00 bar 0 ...... 400,00 bar 65 66 67 68 69 90 91 92 93 94 Bereiche Stutzen mit eingebauter Dämpfung Bereiche Ausgangssignal 4 … 20 mA, Zweileiter 0 … 10 V, Dreileiter 0 3 Elektrischer Anschluss Gerätestecker DIN 43 650/C Kabelausgang mit 1,5 m Kabel Kabelausgang mit Xm Kabel 0 3 9 Messstoff-Anschluss G 1/2 A, Metalldichtung M 20 x 1,5, Metalldichtung G 1/2 A, FPM-Dichtung M 20 x 1,5, FPM-Dichtung P31E 6 41 0 1 2 3 0 Technische Daten Eingang Messspannen Überdruckmessung 0… 1 bar bis 0… 400 bar Messanfang Fest eingestellt Messspanne Fest eingestellt Überlastgrenze 4× Messspanne, max. Druck 600bar (statische Überlast) Überlasteinfluss ≤0,1% der Messspanne Messstoffe Gase, Flüssigkeiten Messstoffbenetzte Werkstoffe Nichtrostender Stahl Membran: 1.4435 (X2 CrNiMo 1812) Stutzen: 1.4301 (X5 CrNi 189) Füllstoff Silikonöl Ausgang Ausgangssignal 4 … 20 mA Zweileitertechnik 0 … 10 V Dreileitertechnik (0 ≅ 20 mV) Kennlinie: Linear Kennlinienabweichung (Grenzpunkteinstellung) ≤0,5% der Spanne Einstelltoleranz Anfangs-Endwert ≤0,2% der Spanne Bürde Zweileitertechnik 4… 20 mA RB = US – 12 V = Speisespannung 0,02 A Dreileitertechnik 0... 10 V >5 K Einstellzeit ca. 2 ms ohne mech. Dämpfung ca. 5 ms mit mech. Dämpfung Hilfsenergie Gleichspannung 12 … 30 V DC für Zweileitertechnik 15 … 30 V DC für Dreileitertechnik Speisespannungseinfluss ≤0,3% 12 … 30 V DC Zweileitertechnik ≤0,3% 15 … 30 V DC Dreileitertechnik Zulässige Welligkeit: USS ≤4 V Stromaufnahme ≤6 mA Dreileitertechnik (Bürde 5 KΩ) Umgebungsbedingungen Zulässige Umgebungstemperatur –25 °C … +70 °C Zulässige Messstofftemperatur –25 °C … +70 °C Temperatureinfluss auf Messanfang Typisch 0,2% /10 K, max. 0,5% / 10 K der Spanne. Bei Messspannen ≤6 bar liegen die Werte um 0,1% / 10 K höher Temperatureinfluss auf Messspanne Typisch 0,2% / 10 K, max. 0,4% / 10 K der Spanne Lagerungstemperatur: –40 °C … +80 °C Klimafestigkeit Klimaklasse 4 Z (mit Z = 70 °C) nach VDI/VDE 3540 (entspricht HSC nach DIN 40 040) Störfestigkeit Hochfrequente Störungen IEC 801-3 Level 2; <1% Einfluss bei 10 V/m, 27 … 500 MHz und abgeschirmtem Kabel Leitungsgebundene Störung IEC 801-4 Level 3; 2 kV CM Burst IEC 801-5 Level 2; 1 kV CM , 0,5 kV DM Elektrostatische Entladung IEC 801-2 Level 3; 6 kV Gehäuse Erschütterung und Stoß Schockprüfung Eb: nach DIN IEC 68-2-29 Schwingungsprüfung Fc: nach DIN IEC 68-2-6 Allgemeines Werkstoffe Gehäuse: nichtrostender Stahl 1.4301 Stecker: Polyamid Gehäuseschutzart Steckerausführung IP 65 nach DIN 40 050 Kabelausführung IP 68 (1 m Wassertiefe) DIN 40 050 Messstoffanschluss P-30: G 1/2 A; M 20 x 1,5 oder G 1/4 A nach DIN 16 288 Form B Dichtscheibe B, DIN 16 258 P-31: G 1/2 A oder M 20 x 1,5 bei Metall-Dichtring: nach DIN 3852, Form A; Dichtring A21 x 26 mm ∅ nach DIN 7603, im Lieferumfang nicht enthalten. bei Elastomer-Dichtring: in Anlehnung nach DIN 3852, Teil 11 Elastomer-Dichtring aus FPM (Viton), im Lieferumfang enthalten. Elektrischer Anschluss Gerätestecker nach DIN 43 650/C oder Kabelausgang Gebrauchslage Beliebig Montageart Montage erfolgt über Messstoffanschluss G 1/2 A; M 20 x 1,5 oder G 1/4 A Einspannfehler P-30: <0,2% P-31: typisch 0,3% Gewicht: P-30: ca. 0,22 kg P-31: ca. 0,18 kg Bedienungsanleitung P-30: 5600 14 00 P-31: 5600 14 01 Zubehör 1 Bedienungsanleitung 7 04.04./RD Endress+Hauser GmbH+Co. KG Hauptstraße 1 OEM-Products 79689 PostfachMaulburg/Germany 1261 D-79690 Maulburg Telefon +49 76 22 28 21 47 Hauptstraße 1 Telefax +49 76 22 28 20 49 D-79689 Maulburg [email protected] Telefon +49 76 22 28 21 47 www.sensoren-komponenten.endress.com Telefax +49 76 22 28 20 49 [email protected] www.envec.endress.com TDp-30/p-31P/00/de/04.04 SD00901P/00/DE/13.12 CCS RD/QXD5.0