Statox 501 Sensor Head

Statox 501 / S Messkopf Statox 501 / S Sensor Head Technische Dokumentation Technical Documentation Inhaltsverzeichnis Contents 1. Systemkomponenten 1. System Components 1.1 Messköpfe für brennbare Gase 1.1 Sensor Heads for combustible Gases 1.1.1 Sicherheitshinweise 1.1.1 Safety Instructions 1.2 Messköpfe für toxische Gase und Sauerstoff 1.2 Sensor Heads for toxic Gases and Oxygen 1.2.1 Sicherheitshinweise 1.2.1 Safety Instructions 2. Montage 2. Installation 3. Messköpfe für brennbare Gase 3. Sensor Heads for combustible Gases 3.1 Anschluss 3.1 Connections 3.1.1 Drei-Drahtanschluss 3.1.1 Three - wire Connection 3.1.2 Fünf-Drahtanschluss 3.1.2 Five - wire Connection 3.2 Kalibrierung 3.2 Calibration 3.2.1 Kalibrierung auf Gase 3.2.1 Calibration to Gases 3.2.2 Kalibrierung auf Lösemitteldämpfe 3.2.2 Calibration to Vapors 3.3 Sensor / Sensorwechsel 3.3 Sensor / Sensor Replacement 3.4 Untere Explosionsgrenzen 3.4 Lower Explosion Limits 3.5 Technische Daten und Messtechnische Eigenschaften der Sensoren 3.5 Technical Data and Measuring Properties of the Sensors 4. Messköpfe für toxische Gase und Sauerstoff 4. Sensor Heads for toxic Gases and Oxygen 4.1 Anschluss bei Montage in nicht explosions-gefährdeten Bereichen 4.1 Installation in non classified Areas 4.2 Anschluss bei Montage in explosionsgefährdeten Bereichen 4.2 Installation in classified Areas 4.3 Kalibrierung 4.3 Calibration 4.3.1 Gaskalibrierung 4.3.1 Calibration to Gas 4.3.2 Stromkalibrierung 4.3.2 Current Calibration 4.4 Sensor / Sensorwechsel 4.4 Sensor / Sensor replacement 5. Technische Daten und Tabellen 5. Technical data and Tables 1. Systemkomponenten 1. System Components 1.1 Messköpfe für brennbare Gase (ExE HRC, ARE, LRC und LCIR) 1.1 Sensor Heads for combustible Gases (ExE HRC, ARE, LRC and LCIR) Die Messköpfe für brennbare Gase sind zum direkten Anschluss an den Statox 501 Controller geeignet (Spannungsmodus). Es stehen 4 explosionsgeschützte Messkopftypen zur Auswahl: • Messkopf ExE HRC (High Response Components) zur Detektion von Gasen (z. B. Methan, Propan, Butan). • Messkopf ExE HRC-ARE zur Detektion von Gasen und Dämpfen in Gegenwart von FCKW und CKW. • Messkopf ExE LRC (Low Response Components) zur Detektion von Dämpfen (z. B. Methanol, Xylol, Nonan). • Messkopf ExE LCIR (Low Cost Infrarot) zur Detektion von Methan mittels Infrarot-Technologie. Die Messköpfe bestehen aus: • Wärmetönungssensor (Pellistor) oder IR-Sensor • Messkopfgehäuse aus Aluminium • Schraubklemmen für die Versorgung und Signal-übertragung. The sensor heads for combustible gases can be connected directly to the controller (voltage mode). There are four versions of explosion proof sensor heads available: • Sensor head ExE HRC (High Response Components) for the detection of gases (e.g. Methane, Propane, Butane). • Sensor head ExE HRC-ARE for the detection of gases and vapors in presence of fluorinated and chlorinated hydrocarbons. • Sensor head ExE LRC (Low Response Components) for the detection of vapors (e.g. Methanol, Xylene, Nonane). • Sensor head ExE LCIR (Low Cost Infrared) for the detection of methane with infrared technology. The sensor heads consist of: • Catalytic sensor (pellistor) or IR sensor • Aluminum sensor head housing • Contact terminals for power supply and signal transmission. 1.1.1 Sicherheitshinweise 1.1.1 Safety Instructions • Die Sensoren sind explosionsgeschützt ausgeführte Be-triebsmittel der Gruppe II Kategorie 2 zur Messung explosiver Gase und Dämpfe. Sie weisen damit ein hohes Sicherheitsmaß auf und sind für den Einsatz in Zone 1 und Zone 2 geeignet. • • Der Anschluss und die Installation des Sensors müssen unter Beachtung der Zündschutzart EEx de IIC T6 (bzw. EEx de IIC T4 beim LCIR) gemäß den einschlägigen Errichtungsvorschriften von einem unterwiesenen Fachmann erfolgen. • The sensors are an explosion-proof safety equipment certified for group II category 2. Their intended use is the measurement of explosive gases and vapors. Designed with increased safety they are applicable in zone 1 and zone 2. Please observe the safety relevant guidelines concerning both the type of protection EEx de IIC T6 (resp. EEx de IIC T4 for LCIR) and the characteristic values of the sensor. The installation should be done by trained personnel only. • • • • • • • • • • • Der Sensor ist für den Anbau an Gehäuse der Zündschutzart Erhöhte Sicherheit „e“ verwendbar. Dabei sind die Anforderungen nach 4.3 (Tabelle 1) der EN 50019 (VDE 01070/0171 Teil 6/3.96) einzuhalten. Die Verlegung und der Anschluss der Aderleitungen des Sensors muss nach 4.2, 4.5.1 und 4.8 der EN 50019 mechanisch geschützt und entsprechend der Temperaturbeständigkeit (80°C) der Leitung erfolgen. Der Sensor ist gegen Selbstlockern gesichert in den Klemmenkasten einzuschrauben. Der Sensor darf nur unter den angegebenen Umge-bungsbedingungen betrieben werden. Widrige Umge-bungsbedingungen können zur Beschädigung des Sen-sors und damit zu einer evtl. Gefährdung des Benutzers führen. Bei Pellistoren können dies insbesondere korrosive Gase (auch chlorierte KW) und Silikone sein. Die vorgeschriebenen Betriebsbedingungen, insbesondere der Temperaturbereich, sind einzuhalten. Beachten Sie die Vorschriften für den Umgang mit elektrostatisch gefährdeten Bauteilen. • Nichtbeachtung der vorgenannten Punkte stellt eine Gefahr für Menschen und Sachwerte dar. The sensor may be attached to a housing with protection type increased safety “e”. Please observe the relevant requirements, e.g. EN 50019, 4.3, table 1 (VDE 01070/0171 part 6/3.96). The sensor connections should be mechanically protected and comply with temperature specifications (80 °C). Relevant guidelines are included in EN 50019, 4.2, 4.5.1, and 4.8. The sensor must be securely fastened to the terminal box. The equipment may only be used in the specified environmental conditions. Adverse conditions might damage the device and thus endanger the user. In particular for pellistors, these might be corrosive gases (including chlorinated hydrocarbons) and silicones. Please observe all operating conditions. In particular the temperature range for the device must not be exceeded. Please observe precautions for handling electrostatic sensitive devices. • Improper use or adverse conditions might damage the device and thus endanger the user. 1.2 Messköpfe für toxische Gase und Sauerstoff 1.2 Sensor Heads for toxic Gases and Oxygen Die Messköpfe Statox 501 / S sind als eigensichere 4-20 mA Transmitter (Strommodus) ausgeführt. Sie können direkt an das Statox 501 Control Modul ange-schlossen werden. Beim Einsatz in explosionsgefährdet-en Bereichen muss ein eigensicherer Speisetrenner zwischen Messkopf und Controller geschaltet werden. Die Messköpfe bestehen aus: • Messkopfelektronik mit Nullpunkt- und Empfindlichkeits-potentiometer • 4-stelligem LCD-Display • 4 - 20 mA Ausgangssignalgeber • elektrochemischem Gassensor • verchromtem Messkopfgehäuse aus ABS • Schraubklemmen für Versorgung, Signalübertragung und Sensor. The Sensor heads Statox 501 / S are intrinsically safe 4-20 mA transmitters (current mode). They can be connected directly to the Statox 501 Control Module. If installed in classified areas an intrinsic safe repeater must be installed between controller and sensor head. The sensor heads consist of: • Electronics including potentiometers for zero and span adjustment. • 4 digit LCD-display • 4 - 20 mA output signal generator • Electrochemical gas sensor • Chromium plated ABS housing • Terminals for power supply, signal transmission and sensor. 1.2.1 Sicherheitshinweise 1.2.1 Safety Instructions • Der explosionsgeschützt ausgeführte Statox S / 501 Fernmesskopf der Gruppe II Kategorie 2 dient zur Messung toxischer Gase und Sauerstoff. Er weist ein hohes Sicherheitsmaß auf und ist für den Einsatz in Zone 1 und Zone 2 geeignet. • Der Anschluss und die Installation des Transmitters muss unter Beachtung der angegebenen Zünd-schutzart sowie der sicherheitstechnischen Kennwerte erfolgen. Die vorgeschriebenen einschlägigen Errichtungsvorschriften ( z.B. DIN EN 60079-14 Abschnitt 12 ) sind dabei zu beachten. • Der Betrieb des Messkopfes in explosionsgefährdeten Bereichen darf nur über geeignete zugehörige Betriebsmittel ( z. B. Speisetrenner KFD0-SCS-Ex 1.55 von Pepperl + Fuchs) erfolgen. • Die vorgeschriebenen Betriebsbedingungen sind einzuhalten. • Bei Nichtbeachtung der vorgenannten Punkte ist die Sicherheit und der Explosionsschutz des Transmitters nicht mehr gegeben. Er stellt dann eine Gefahr für Menschen und Sachwerte dar. • This sensor head Statox S / 501 is an explosion-proof device certified for group II category 2. Its intended use is the measurement of toxic gases and oxygen. Designed with increased safety it is applicable in zone 1 and zone 2. • Please observe the safety relevant guidelines concerning the type of protection while connecting and installing the transmitters. Please refer to the relevant regulations , e.g. DIN EN 60079-14 section 12. • In potentially hazardous atmosphere the sensor head may only be applied using a suitable additional repeater (e.g. repeater KFDO-SCS-Ex 1.55 by Pepperl + Fuchs). • Please follow the instructions given in the operating manual. • The equipment may only be used observing the above mentioned guidelines concerning safety and explosion protection. Adverse conditions might damage the device and thus endanger the user. 2. Montage 2. Installation Die Messköpfe werden an der Wand befestigt (siehe Bilder 1+2) und zur Vermeidung von EMV-Einflüssen über ein abgeschirmtes Kabel mit dem Statox 501 Controller The sensor heads are designed for wall mounting (see pct. 1 + 2). They are connected via shielded cable to a Statox 501 controller or to an intrinsically safe repeater to avoid bzw. dem Speisetrenner verbunden. Bei der Verkabelung sind die einschlägigen Ex- oder VDE- Vorschriften zu beachten Angeschlossene Leitungen müssen zur Montage oder Demontage spannungsfrei sein Einbaulage: senkrecht (+ / - 15° ). Der Sensor ist zusammen mit dem Gehäuse so zu mon-tieren, dass er gegen mechanische Beschädigungen und widrige Umgebungsbedingungen geschützt ist. Abgehende Leitungen sollten gegen mechanische Be-schädigung und Korrosion sowie chemische Einwirkung-en und Beeinträchtigungen durch Wärme geschützt sein. Hinweise hierzu finden Sie in der DIN EN 60079-14. any electromagnetic interference. Please observe your local regulations for installations of electric apparatuses in classified areas. During installation the power supply must be disconnected Install the sensor head in upright position (+ / - 15°). The sensor and the housing must be protected against mechanical damage and adverse environmental conditions.Cables should be protected against mechanical damage, corrosion, chemicals and heat. Please refer to the relevant literature; e.g. DIN EN 60079-14. 123455a4a3a123455a3a2a2a1a80 52125113 Aussenmaßoverall dimension Bohrplandrilling schematics4a1a125113 Aussenmaßoverall dimension Bohrplandrilling schematics52805a4a3a2a1ancncblau / blueschwarz / blackrot / red5a4a3a2a1ancncrot / redgelb / yellowblau / blueMessköpfe HRC/ARE/LCIR / Sensor Heads HRC/ARE/LCIR Messkopf LRC / Sensor Head LRC Bild 1 / Picture 1: Messköpfe für brennbare Gase / Sensor heads for combustible gases Bild 2 / Picture 2: Messköpfe für toxische Gase und Sauerstoff / Sensor heads for toxic gases and oxygen 3. Messköpfe für brennbare Gase 3. Sensor Heads for combustible Gases 3.1 Anschluss 3.1 Connections Es sollten geschirmte Leitungen = 0,75 mm2 verwendet werden. Die Messköpfe für brennbare Gase können im 3-Draht-oder im 5-Drahtanschluss betrieben werden. • Drei-Drahtanschluss: Bei Leitungslängen bis 750 m und geringen Temperaturschwankungen. Messen Sie die Versorgungsspannung am Messkopf. Der Span- nungsabfall an der Leitung kann durch die Wahl eines Betriebsprogrammes mit höherer Versorgungsspannung ausgeglichen werden. • Fünf-Drahtanschluss: Bei Leitungslängen über 750 m und großen Schwankungen der Umgebungstemperatur. Bei dieser Variante wird nur das jeweilige Betriebspro- gramm am Statox 501 Controller eingestellt. Mit den beiden zusätzlichen Senseleitungen kompensiert der Controller alle leitungs- und temperaturbedingten Schwankungen der Messkopfversorgung selbstständig. Achtung: Beachten Sie unbedingt die Bedienungsan-leitung des Controllers, Punkt 2, bei der Inbetriebnahme Ein falsch eingestelltes Betriebsprogramm kann zur Zerstörung des Sensors führen Bei großen Potentialdifferenzen zwischen einzelnen Anlagenteilen sollte der Schirm nur einseitig am Controller aufgelegt werden. Nach dem Anschluss muss eine Kalibrierung (siehe 3.2) durchgeführt werden. Use shielded cable with at least 0,75 mm2. The sensor heads for combustible gases can be operated in a three or a five - wire mode. • 3 wire mode: For cable lengthes up to 750 m and little variations of ambient temperature. Measure the voltage at the sensor head supply. The voltage drop in the cable can be compensated by selecting a program with higher sensor supply voltage. • 5 wire mode: In case of cable length above 750 m or significant variations of ambient temperature. This installation requires the standard program for the sensor to be selected. Two additional sense wires measure the actual sensor supply voltage.The controller will compensate supply voltage variations automatically if required. Attention: To start up we recommend to observe the operating instructions of the controller, point 2 Selecting the wrong program can destroy the sensor If significant ground potential differences are present, it might be a better choice to isolate the sensor head housing from the shield. After the installation the sensor head must be calibrated (see 3.2). 3.1.1 Drei-Drahtanschluss 3.1.1 Three-wire Connection Wählen Sie das entsprechende Betriebsprogramm am Statox 501 Controller. • HRC- und LCIR-Messkopf: Prog. Nr. 12 (4,2 V) • LRC-Messkopf: Prog. Nr. 1 (2,0 V) • HRC-ARE Messkopf: Prog. Nr. 6 (3,0 V). Schließen nun Sie den Messkopf an (siehe Bild 1). Messen Sie die Versorgungsspannung am Messkopf an den Klemmen 2 (+) und 4 (-). Weicht die gemessene Spannung um mehr als 0,1 V von den obigen Werten ab, stellen Sie am Controller ein Betriebsprogramm mit einer entsprechend höheren Versorgungsspannung ein (siehe Programmliste beim Controller). Anschließend prüfen Sie am Messkopf noch einmal die Versorgungsspannung auf den richtigen Wert. Select the relevant program at the Statox 501 controller. • HRC and LCIR sensor head: prog. no. 12 (4,2 V) • LRC sensor head: prog. no. 1 (2,0 V) • HRC-ARE sensor head: prog. no. 6 (3,0 V). Then connect the sensor head (see pct.1). Measure the supply voltage at terminals 2 (+) and 4 (-). If the measured voltage is more than 0,1 V lower than specified, select a program with a sensor supply voltage which is higher than the active program. To determine the new program add the value of the voltage drop to the existing voltage and select a new program corresponding to the resulting value (see program list of controller). Check the sensor supply voltage again. 3.1.2 Fünf-Drahtanschluss 3.1.2 Five-wire Connection Wählen Sie am Statox 501 Controller das entsprechende Betriebsprogramm (siehe 3.1.1). Schließen Sie nun den Messkopf an (siehe Bild 1). Die maximale Leitungslänge beträgt 3000 m. Select the relevant program at the Statox 501 controller (see 3.1.1). Then connect the sensor head (see pct 1). The maximum cable length is 3000 m. 3.2 Kalibrierung 3.2 Calibration Die Kalibrierung ist nach der Inbetriebnahme, nach einem Sensorwechsel und in regelmäßigen Abständen gemäß Merkblatt T 023 der BG Chemie durchzuführen. Zur Kalibrierung wird benötigt: • Kalibrier/Durchflussadapter (Art.nr. 569804) oder Kalibrier/Diffusionsadapter (Art.nr. 501047) für HRC/ARE/LCIR-Messköpfe bzw. Kalibrier/Durchfluss-adapter für LRC- Messkopf (Art.nr. 559763). • Reduzierventil mit Durchflussmesser und Schlauch • Prüfgas After installation, sensor replacement or in regular intervals according to local safety regulations the sensor heads need recalibration. This procedure requires the follwing items: • Calibration / flow adapter (Art.# 569804) or calibration/diffusion adapter (Art.#. 501047) for HRC/ARE/LCIR sensor head respectively calibration / flow adapter for LRC sensor head (Art. # 559763). • Flow regulator with tubing • Span gas 3.2.1 Kalibrierung auf Gase 3.2.1 Calibration to Gases • Controllermenu Kalibrierung wählen • Gleichen Sie den Nullpunkt in reiner Umgebungsluft oder mit synthetischer Luft ab. • Geben Sie Kalibriergas auf (250 - 350 ml / min). • Geben Sie die Kalibriergaskonzentration in % UEG ein. • Go to controller menu calibration • Adjust zero in clean air. If gas present use synthetic air. • Apply span gas (flow rate 250 – 350 ml / min). • Program span gas concentration in % L. E. L. 3.2.2 Kalibrierung auf Lösemitteldämpfe 3.2.2 Calibration to Vapors Eine Kalibrierung mit schwer flüchtigen Substanzen ist aufwändig und fehleranfällig. Mit den von Compur Monitors ermittelten Responsefaktoren kann die Kalibrier-ung mit einem Ersatzprüfgas durchgeführt werden: • Führen Sie die Kalibrierung wie unter 3.2.1 beschrieben durch. Verwenden Sie das auf dem Sensor aufgedruck-te Ersatzprüfgas (z.B. 25% UEG Butan). • Multiplizieren Sie die Konzentration des Prüfgases mit dem Korrekturfaktor, der ebenfalls auf dem Sensor aufgedruckt ist. Stellen Sie den Controller auf die so erhaltene Konzentration ein. Calibration with low volatile substances is labor intensive and tends to be inaccurate. Using the response factor determined by Compur Monitors, field calibration can be done with a reference gas. • Calibrate the sensor as described in 3.2.1. Use the span gas mentioned on the sensor label (e.g. Butane 25% L.E.L.). • Multiply the concentration of the span gas with the response factor also mentioned on the sensor label. Program the controller to the resulting concentration. 3.3 Sensor / Sensorwechsel 3.3 Sensor / Sensor Replacement Wärmetönungssensoren erleiden durch korrosive Gase oder Sauerstoffmangel einen Empfindlichkeitsverlust. In diesem Fall muss der Sensor ausgewechselt werden. Zum Sensorwechsel muss der Messkopf spannungsfrei geschaltet werden Öffnen Sie den Gehäusedeckel, lösen Sie die Anschlussdrähte und schrauben Sie den Sensor heraus. Den neuen Sensor in umgekehrter Reihenfolge montieren. Um die Schutzart IP54 sicherzustellen, ist zwischen Sensor und Gehäuse der beiliegende Viton O-Ring vorzusehen. Der O-Ring muss auf ein Maß zwischen 2,1 mm und 2,3 mm gestaucht sein. Führen Sie anschließend eine Kalibrierung des neuen Sensors nach Punkt 3.2 durch. Catalytic sensors loose sensitivity if exposed to corrosive gases or oxygen deficiency. In this case the sensor must be replaced. For sensor replacement disconnect sensor supply voltage Open the housing, loosen the sensor wires and unscrew the sensor. Install the new sensor in reverse sequence. To obtain protection class IP 54, the enclosed Viton O-ring must be mounted between sensor and terminal box. The O-ring should be compressed to 2,1 to 2,3 mm thickness. Calibrate the new sensor as specified in 3.2. 3.4 Untere Explosionsgrenzen nach DIN EN 61779-1 : 2001 3.4 Lower Explosion Limits according to DIN EN 61779-1 : 2001 100 % UEG entsprechen bei: Methan 4,4 Vol. % Propan 1,7 Vol. % n-Butan 1,4 Vol. % Wasserstoff 4,0 Vol. % Pentan 1,4 Vol. % Cyclopentan 1,4 Vol. % Methanol 5,5 Vol. % Xylol 1,0 Vol. % Nonan 0,7 Vol. % Toluol 1,1 Vol. % 100 % L. E. L. are: Methane 4,4 Vol. % Propane 1,7 Vol. % n-Butane 1,4 Vol. % Hydrogen 4,0 Vol. % Pentane 1,4 Vol. % Cyclopentane 1,4 Vol. % Methanol 5,5 Vol. % Xylene 1,0 Vol. % Nonane 0,7 Vol. % Toluene 1,1 Vol. % 3.5 Technische Daten und Messtechnische Eigenschaften der Sensoren 3.5 Technical Data and Measuring Properties of the Sensors ExE HRC / ARE ExE LRC ExE LCIR Typ / Type 5803 163 VQ 641TS 5803 363 Hersteller / Manufacturer COMPUR Monitors E2V COMPUR Monitors Anwärmzeit / Warm-up time: 60 s 120 s 60s Betriebstemperatur / Operating temperature: -20°C - +45°C -20°C - +65°C -20°C - +60°C Betriebsspannung / Operating voltage 4,2 / 3,0 V 2,0 V 4,2 V Explosions-Schutz / Ex certificate: EEx de IIC T6 EEx d IIC T5 EEx d IIC T4 Leistung / Electrical power bis / up to 1 W bis / up to 1 W bis / up to 0,4 W Einsatzbereich / Operating environment II 2 G rel. Luftfeuchte / rel. Humidity: 0 - 95 % (nicht kondensierend / not condensing) Lagertemperatur / Storage temperature 0°C - +40°C Druck / Pressure 800 - 1200 hPa Schutzart / Protection class: IP 54 Der Sensor 5803 163 (HRC) zusammen mit dem Statox 501 Controlmodul (Art.-Nr. 556 959) erfüllt die Forderung-en der Normen EN50054 und EN 50057 für Methan. Detaillierte Angaben sind dem KEMA-Bericht 98550388-KPS/TCM 00-7004 zu entnehmen. The sensor 5803 163 (HRC) together with the control module Statox 501 (Article no. 556 959) fulfils the requirements of EN 50054 and EN 50057 for methane. For details see KEMA-report 98550388-KPS/TCM 00-7004. 4. Messköpfe für toxische Gase und Sauerstoff 4. Sensor Heads for Toxic Gases and Oxygen 4.1 Anschluss bei Montage in nicht explosions-gefährdeten Bereichen 4.1 Installation in non classified Areas Die Messköpfe für toxische Gase und Sauerstoff werden im 2-Drahtanschluss betrieben (siehe Bild 2). Die max. Leitungslänge hängt vom Widerstand (Hin- und Rückleit-ung) des Kabels ab, der 200 ? nicht überschreiten darf. Sensor heads for toxic gases and oxygen require a two wire installation. The maximum cable length depends on the total loop resistance (from controller to sensor and back again). It must not exceed 200 ?. Beispiel für die Berechnung der Leitungslänge: Steuerleitung LiYCY, 2 * 0,75mm2 , 25 ?/km, max. Leitungslänge = 200 ?/ (25 ?km * 2) = 4 km (2 = Faktor für Hin- und Rückleitung). Calculation example: Signal cable LiYCY, 2 * 0,75mm2 , 25 ?/km maximum cable length = 200 ?/ (25 ?km * 2) = 4 km (2 = Factor to the sensor and back). Generell sollten geschirmte Leitungen = 0,75 mm2 ver-wendet werden. Bei EMV- Störungen muss der Messkopf isoliert montiert werden um Erdschleifen zu vermeiden. Stellen Sie vor dem Anschluss der Messköpfe am Statox 501 Controller das entsprechende Betriebsprogramm ein. Bitte beachten Sie die unterschiedliche Klemmen-belegung am Controller bei Speisetrennerbetrieb. Use shielded cable with at least 0,75 mm2. In case of potential electromagnetic interference problems, install the sensor head isolated from ground to avoid ground loops. Select the relevant program on the Statox 501 controller before connecting the sensor head. Caution: Different terminals to be connected with intrinsically safe repeater 4.2 Anschluss bei Montage in explosions-gefährdeten Bereichen 4.2 Installation in classified Areas Bei der Montage des Messkopfes in explosionsgefährde-ten Bereichen muss ein Speisetrenner mit eigensicherem Ausgang zwischen den Messkopf und den Statox 501 Controller geschaltet werden (siehe Bild 2). In diesem Fall beträgt der maximal zulässige Kabelwiderstand 150 ?. Außerdem muss die maximal zulässige externe Induk-tivität und Kapazität des Speisetrenners beachtet werden.Beispiel für die Berechnung der Leitungslänge: Steuerleitung LiYCY; 2 * 0,75 mm2 , 25 ? / km, 0,7 mH / km, 110 pF / m. Bescheinigter Speisetrenner Art. Nr. 803351; Cext = 63 nF, Lext = 0,5 mH. Bescheinigte Werte des Statox-S/501 Messkopfes: Cint = 0 nF, Lint = 0 mH. When installing the sensor head in classified areas, an intrinsically safe repeater must be installed between sensor head and controller. In this case the maximum cable resistance is 150 ?. Also the maximum external inductivity and the capacity of the repeater must be taken into account. Calculation example: Signal cable LiYCY, 2 * 0,75mm2 , 25 ?/km 0,7 mH/km, 110 pF / m Certified repeater Art. # 803351; Cext = 63 nF, Lext = 0,5 mH Certified specifications Statox-S/501 sensor head: Cint = 0 nF, Lint = 0 mH Leitungslänge in Abhängigkeit des Widerstandes: Lmax = 150 ?/ (25 ? km * 2) = 3 km (2 = Faktor für Hin- und Rückleitung) Leitungslänge in Abhängigkeit der Kapazität: Lmax = 63 nF/ 110 pFm = 573 m Leitungslänge in Abhängigkeit der Induktivität: Lmax = 0,5 mH/ 0,7 mHKm = 714 m Cable length limited by resistance: Lmax = 150 ?/ (25 ? km * 2) = 3 km (2 = Factor to the sensor and back) Cable length limited by capacity: Lmax = 63 nF/ 110 pFm = 573 m Cable length limited by inductivity: Lmax = 0,5 mH/ 0,7 mHKm = 714 m Um alle maximal vorgegebenen Werte einzuhalten, muss die kleinste Leitungslänge gewählt werden. In diesem Fall 573 m bedingt durch die Kapazität. To make sure all restrictions are observed, the cable length must be restricted to the shortest calculated value, in this example 573 m resulting from capacity. 4.3 Kalibrierung 4.3 Calibration 4.3.1 Gaskalibrierung 4.3.1 Calibration to Gas Schalter, Potentiometer und Klemmen siehe Bild 2. Zur Kalibrierung wird benötigt: • Kalibrier/Durchflussadapter für Statox S/501 Messkopf (Art.nr. 569804) oder Kalibrier/Diffusionsadapter für Statox S/501 Messkopf (Art.nr. 501047). • Schraubendreher • Reduzierventil mit Durchflussmesser • Prüfgas und Schlauch 1. Messkopfgehäusedeckel öffnen 2. Einstellung des Nullpunktes in reiner Umgebungsluft oder mit synthetischer Luft. Dazu mit Poti R 120 (Zero) die Anzeige des Messkopfes auf “0“ einstellen. Der O2 Sensor muss zu dieser Einstellung abgeklemmt werden 3. Geben Sie Kalibriergas auf. Durchflussrate 250 - 300 ml / min. 4. Sobald ein stabiler Messwert erreicht wird, mit Poti R 122 (Span) die Anzeige des Messkopfes auf den entsprechenden ppm-Wert der Prüfgasflasche einstellen. Switches, potentiometers and terminals see picture 2. The procedure requires the following items: • Calibration / flow adapter for Statox 501/S sensor head (Art. # 569804), alternative calibration / diffusion adapter for Statox 501/S sensor head (Art. # 501047). • Screw driver • Flow regulator • Span gas and tubing 1. Open sensor head. 2. Adjust zero in clean or synthetic air. Adjust potentio- meter R 120 (Zero) until sensor head display is „0“ . The O2 Sensor must be disconnected to adjust zero 3. Apply span gas. Flow rate 250 - 300 ml / min. 4. When the reading is stable adjust the display with potentiometer R 122 (Span) to the ppm value of the span gas. Beim O2-Sensor muss diese Einstellung mit synthe- tischer Luft oder in reiner Umgebungsluft (ohne Ka- librieradapter) durchgeführt werden. Wert auf 20,9 Vol. % einstellen. 5. Hinweise: • Der aufgesteckte Kalibrieradapter muss am Ausgang offen sein • Neue Sensoren benötigen eine Einlaufzeit. • Um einen nicht erwünschten Alarm bei der Gaska- librierung oder nach einem Sensorwechsel zu ver- meiden, schieben Sie im Messkopf den Schalter S 101 nach rechts: der Controller geht in den Service-Modus und die Relais A1, A2 und SF sind gesperrt. • Nach der Kalibrierung oder dem Sensorwechsel den Schalter S 101 wieder zurückstellen Adjust O2-Sensor in clean air (without calibration adapter) or synthetic air. Adjust display to 20,9 Vol. %. 5. Remarks: • The gas adapter outlet must be open • New sensors may require a warm - up time. • To avoid alarms during calibration or sensor replacement move switch S 101 into right position: the controller switches into the service mode and the relays A1, A2 and SF are locked. • Don`t forget to reset S 101 after working on the sensor head 4.3.2 Stromkalibrierung 4.3.2 Current Calibration Nur bei neuen Sensoren zulässig Alle Schalter, Potentiometer und Klemmen siehe Bild 2 Zur Kalibrierung wird benötigt: • Schraubendreher • Stromgeber (z.B. COMPUR Art.nr. 502193). 1. Messkopfgehäusedeckel öffnen. 2. Sensor von Klemme X 101 abklemmen. 3. Stromgeber an Klemmen X 103 und X 104 an- schließen (Polung siehe Tabelle 2). 4. Stromgeber auf 0 einstellen. 5. Mit Poti R120 (Zero) die Anzeige am Messkopf auf 0 einstellen. 6. n-fachen Sensorstrom I mit Stromgeber einspeisen (Multiplikator siehe Tabelle 2). Beispiel: Sensorstrom I = 120 nA, n = 10, IStromgeber = I * n = 120 nA * 10 = 1200 nA. Ist die Umgebungstemperatur während der Kalibrier- ung nicht 20° C, dann muss der mit n multiplizierte Sensorstrom mit dem Faktor k (siehe Tabelle 3) korrigiert werden. Beispiel: Sensorstrom I = 120 nA, n = 10, k = 0,96; IStromgeber = I*n*k = 120 nA*10*0,96 = 1152 nA. Außerhalb des Temperaturbereiches von +15° C bis +25° C ist eine Gaskalibrierung durchzuführen. 7. Mit Poti R122 (Span) die Anzeige auf die ermittelte Konzentration einstellen (siehe Tabelle 2). 8. Stromgeber abklemmen. 9. Sensor an Klemme X 101 anschließen. 10. Nach der Einlaufzeit des Sensors Nullpunkt einstellen. 11. Hinweise: Um einen nicht erwünschten Alarm bei der Gaska- librierung oder nach einem Sensorwechsel zu ver- meiden, schieben Sie im Messkopf den Schalter S 101 nach rechts: der Controller geht in den Service- Modus und die Relais A1, A2 und SF sind gesperrt. Nach der Kalibrierung oder dem Sensorwechsel den Schalter S 101 wieder zurückstellen Only safe with new sensors Switches, potentiometers and terminals see picture 2 This procedure requires the follwing items: • Screw driver • Current generator (e.g. COMPUR Art.no. 502193). 1. Open sensor head. 2. Disconnect sensor from X 101. 3. Connect current generator to terminals X 103 and X 104 (polarization see table 2). 4. Adjust current generator to 0. 5. Adjust display to „0“ with potentiometer R120 (Zero). 6. Adjust current to a multiple of current mentioned on the sensor label (factor see table 2). Example: Sensor current I = 120 nA, n = 10; Icurrent generator = I * n = 120 nA * 10 = 1200 nA. If ambient temperature is not 20° C, the current multiplied with “n” must be corrected with a second factor “k” (see table 3). Example: Sensor current I = 120 nA, n = 10, k = 0,96; Icurrent generator = I*n*k = 120 nA*10*0,96 = 1152 nA. If ambient temperature is not within a range of +15° C to +25° C , a gas calibration is advised. 7. Adjust the display with potentiometer R 122 (Span) to the ppm value of the calculated concentration. 8. Disconnect current generator. 9. Connect sensor to terminal X 101. 10. After the warm - up of the sensor adjust zero. 11. Remarks: To avoid alarms during calibration or sensor replacement move switch S 101 into right position: the controller switches into the service mode and the relays A1, A2 and SF are locked. Don`t forget to reset S 101 after working on the sensor head 4.4 Sensor / Sensorwechsel 4.4 Sensor / Sensor Replacement Elektrochemische Sensoren sind Verbrauchsteile, deren Lebensdauer von der Gasdosis, aber auch der Zusammensetzung, Temperatur und Feuchte der umgebenden Atmosphäre abhängt. Zudem unterliegen die Sensoren einem normalen Alterungsprozess, der mit der Zeit zu Empfindlichkeitsverlusten führt. Nach dem Wechsel des Sensors ist eine Strom- oder Gaskalibrierung durchzuführen (siehe 4.3). Electrochemical sensors are consumables. Their lifetime depends on gas exposure, temperature and humidity of ambient atmosphere. Also a natural aging process leads to a loss of sensitivity. After sensor replacement a current calibration or a gas calibration is necessary (see 4.3). 5. Technische Daten und Tabellen 5. Technical Data and Tables Messkopf Messbereiche Betriebs- temperatur Relative LuftfeuchteLager- temperatur Sensor head Measuring range Operating temperature Relative humidity Storage temperature Arsenwasserstoff / Arsine AsH3 0 - 500 ppb -20 - +50 °C 20 - 80 % -30 - +60 °C Chlor / Chlorine Cl2 0 - 5 ppm -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Kohlenmonoxid / Carbon monoxide CO 0 - 100 / 300 ppm -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Phosgen / Phosgene COCl2 0 - 0,3/ 1/ 15/ 100 ppm -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Chlordioxid / Chlorine dioxide ClO2 0 - 1/ 5 ppm -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Wasserstoff / Hydrogen H2 0 - 150/ 300/ 1000 ppm -20 - +50 °C 10 - 95 % -30 - +60 °C Schwefelwasserstoff / Hydrogen sulphide H2S 0 - 100 ppm -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Chlorwasserstoff / Hydrogen chloride HCl 0 - 50 ppm -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Blausäure / Hydrogen cyanide HCN 0 - 20 / 30 / 100 ppm -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Hydrazin / Hydrazine N2H4 0 - 1 ppm 0 - +50 °C 30 - 95 % -30 - +60 °C Stickstoffdioxid / Nitrogen dioxide NO2 0 - 10/ 50 ppm -20 - +50 °C 20 - 80 % -30 - +60 °C Ammoniak / Ammonia NH3 0 - 150 ppm -20 - +50 °C 15 - 95 % -30 - +60 °C Sauerstoff / Oxygen O2 0 - 35 Vol. % -10 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Phosphorwasserstoff / Phosphine PH3 0 - 1 ppm -20 - +50 °C 20 - 80 % -30 - +60 °C Schwefeldioxid / Sulphur dioxide SO2 0 - 5 / 20 ppm -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Tetrahydrothiophen / Tetrahydrothiophene THT 0 - 50 mg/ m3 -20 - +50 °C 20 - 95 % -30 - +60 °C Typ / Type 5350 xxx (xxx: Messbereich,Gas / measuring range, gas) Betriebsspannung / Operating voltage Ui bis / up to 28 V DC Versorgungsstrom / Operating current Ii bis / up to 75 mA Interne Kapazität / Internal capacity Ci 0 nF Interne Induktivität / Internal inductivity Li 0 mH Anzeige / Display LCD Schutzklasse / Protection class IP 53 Ex-Schutz / Explosion protection EEx ib IIC T5 Einsatzbereich / Operating environment II 2 G Tabelle 1: Sensoranschluss an X101 Table 1: Sensor Connection to X101 Gas links/left Mitte/center rechts/right H2S blank/shield weiß/white HCN blank/shield weiß/white NO2 blank/shield weiß/white CO blau/blue schwarz/black rot/red Cl2 blank/shield weiß/white O2 blank/shield weiß/white H2 blank/shield weiß/white NH3 blau/blue schwarz/black rot/red HCl blau/blue schwarz/black rot/red AsH3 blau/blue schwarz/black rot/red PH3 blau/blue schwarz/black rot/red SO2 blank/shield weiß/white COCl2 blank/shield weiß/white N2H4 blank/shield weiß/white ClO2 blank/shield weiß/white THT blau/blue schwarz/black rot/red X 101 C R L Tabelle 2: Stromkalibrierung Table 2: Current Calibration Gas minus negative Faktor n Factor n Anzeige Konzentration Displayed concentration H2S X 104 10 100 HCN 100 / 30 ppm X 104 10 / 3,3 100 / 30 HCN 20 ppm X 104 10,5 20 NO2 10ppm X 103 10 10,0 NO2 50ppm X 103 10 50,0 CO 100 ppm X 103 3,3 100 CO 300 ppm X 103 10 300 Cl2 X 104 10 5,00 O2 X 103 1 20,9 H2 150 ppm X 104 1,5 150 H2 300 ppm X 104 3 300 H2 1000 ppm X 104 10 1000 NH3 X 103 3 150 HCl X 103 10 50 AsH3 X 103 10 500 PH3 X 103 10 1,00 SO2 20 / 5 ppm X 104 10 / 2,5 20,0 / 5 COCl2 0,3 ppm X 104 3 0,30 COCl2 1 ppm X 104 3,3 1,00 COCl2 15 ppm X 104 5 15,0 COCl2 100 ppm X 104 10 100 N2H4 X 104 10 1,00 ClO2 1 ppm X 104 10 1,00 ClO2 5 ppm X 104 10 5,0 THT X 103 5 50,0 Tabelle 3: Faktor für Temperaturkompensation Table 3: Temperature Compensation Factor Gas 15°C 16°C 17°C 18°C 19°C 20°C 21°C 22°C 23°C 24°C 25°C COCl2 0,89 0,91 0,93 0,96 0,98 1,00 1,02 1,04 1,07 1,09 1,11 ClO2 5 ppm, HCN 100/30 ppm, CO, SO2, THT, NO2 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 HCN 20 ppm 0.97 0.97 0.98 0.99 0.99 1.00 1.01 1.01 1.02 1.02 1.03 N2H4 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 1,00 1,02 1,04 1,06 1,08 1,10 AsH3, PH3, O2 0,80 0,84 0,88 0,92 0,96 1,00 1,04 1,08 1,12 1,16 1,20 H2 0,85 0,88 0,91 0,94 0,97 1,00 1,03 1,06 1,09 1,12 1,15 ClO2 1 ppm, NH3 0,93 0,94 0,96 0,97 0,99 1,00 1,02 1,03 1,05 1,06 1,08 H2S (Art.no. 571000) 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 Keine Temperaturkompensation nötig für Cl2 , HCl und H2S (Art.no. 571701). No temperature compensation required for Cl2, HCl and H2S (Art.#. 571701). Die vorliegenden Informationen erfolgen nach bestem Wissen, gelten jedoch nur als unverbindliche Hinweise auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter. Die vorangegangenen technischen Daten und Anwendungs-hinweise befreien den Anwender nicht von einer eingehenden Prüfung unserer Produkte und Anwendungsvorschläge im Hinblick auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Die Anwendung der Produkte erfolgt außerhalb unserer Kontrollmöglichkeiten und liegt daher ausschließlich im Verantwortungsbereich des Kunden. Der Verkauf der Produkte erfolgt nach der Maßgabe der allgemeinen Verkaufs- und Lieferbedingungen der Compur Monitors GmbH & Co. KG, München. Specifications are subject to change without notice, and are provided only for comparision of products. The conditions under which our products are used, are beyond our control. Therefore, the user must fully test our products and/or information to deter-mine suitability for any intended use, application, condition or situation. All information is given without warranty or guarantee. Compur Monitors disclaimes any liability, negligence or otherwise, incurred in connection with the use of the products and information. Any statement or recommendation not contained herein is unauthorized and shall not bind Compur Monitors. Nothing herein shall be construed as a recommendation to use any product in conflict with patents covering any material or device or its use. No licence is implied or in fact granted under the claims of any patent. Instruments are manufactured by Compur Monitors GmbH & Co. KG, Munich. The General Conditions of Supply and Service of Compur Monitors GmbH & Co. KG are applicable. Statox 501 / S Sensor Head Inhaltsverzeichnis Bild 1 / Picture 1: Messköpfe für brennbare Gase Bild 2 / Picture 2: Messköpfe für toxische Gase Eigenschaften der Sensoren ExE HRC / AREExE LRCExE LCIR Leitungslänge in Abhängigkeit des Widerstandes: Leitungslänge in Abhängigkeit der Kapazität: Leitungslänge in Abhängigkeit der Induktivität: Cable length limited by resistance: Cable length limited by capacity: Cable length limited by inductivity: Nur bei neuen Sensoren zulässig Only safe with new sensors Messkopf Tabelle 1: Sensoranschluss an X101 Table 1: Sensor Connection to X101 Table 2: Current Calibration