Mettler Toledo InPro®6000 Optical O2 Sensors Mode d'emploi

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InPro 6000 Series Optical O

2

Sensors 12 mm 73

2

sensors

Printed in Switzerland 52 206 256

Sondes O

2

optiques

Gamme InPro

®

6000

Instructions d’utilisation

74 InPro 6000 Series Optical O

2

Sensors 12 mm

InPro 6000 optical O

2

sensors © 01/ 2016 Mettler-Toledo GmbH

52 206 256 Printed in Switzerland

1 Introduction .................................................................. 75

2 Remarques importantes ................................................ 76

2.1 Remarques concernant les instructions d’utilisation ............ 76

2.2 Emploi approprié ........................................................... 76

2.3 Consignes de sécurité ..................................................... 77

2.4 Quelques exemples typiques d’application ........................ 78

2.5 Utilisation dans les zones Ex .......................................... 78

2.6 ClassicationExselonATEX ........................................... 78

2.6.1 Introduction ................................................................... 78

2.6.2 Caractéristiques nominales ............................................. 79

2.6.3 Conditions particulières ................................................... 79

3 Description du produit ................................................... 81

3.1 Informations générales ................................................... 81

3.2 Principe ........................................................................ 81

3.3 Matériel livré .................................................................. 82

3.4 Caractéristique de l’équipement ...................................... 82

4 Installation ................................................................... 85

4.1 Montage de la sonde ...................................................... 85

4.1.1 Kit de rétromontage pour

InPro6870i/InPro6960i/InPro6970i ........................... 86

4.2 Connexion ..................................................................... 86

4.2.1 Connexion de la sonde optique à un câble ........................ 86

4.2.2 Connexion numérique à un transmetteur ........................... 86

4.2.3 Connexion analogique au transmetteur

ou au système de contrôle .............................................. 87

4.2.5 Installation de la connexion MODBUS ............................... 88

4.2.6 Raccordement électrique de la sonde ............................... 88

5 Fonctionnement ............................................................ 89

5.1 Démarrage .................................................................... 89

5.2 Conguration ................................................................. 89

5.2.1 Détection de la sonde ..................................................... 89

5.2.2 Intervalle de mesure ...................................................... 89

5.2.3 Mode LED ..................................................................... 89

5.3 Étalonnage .................................................................... 90

5.3.1 L’effet de l’étalonnage ..................................................... 90

5.3.2 Étalonnage en usine ....................................................... 92

5.3.3 Étalonnage en un point ( pente, calibrage procédé ) ........... 92

5.3.4 Étalonnage de la pente ( InPro 6870 i et InPro 6960 i ) ....... 92

5.3.5 Étalonnage procédé ........................................................ 93

5.3.6 Étalonnage deux points .................................................. 94

5.3.7 Étalonnage en cas de connexion par signal analogique ..... 94

5.3.8 Réinitialisation aux valeurs d’usine .................................. 94

6 Entretien ...................................................................... 95

6.1 Contrôle de la sonde ...................................................... 95

6.1.1 Examen visuel ............................................................... 95

6.1.2 Test de la sonde à l’aide d’un transmetteur ........................ 95

6.1.3 ISM .............................................................................. 96

6.2 Remplacement du capuchon optique ................................ 97

7 Conservation ................................................................ 99

8 Caractéristiques du produit ......................................... 100

8.1 Certicats .................................................................... 100

8.2 Spécications .............................................................. 100

9 Informations pour la commande .................................. 102

9.1 Sondes ....................................................................... 102

9.2 Accessoires ................................................................. 102

9.3 Pièces détachées ......................................................... 103

9.4 Transmetteurs recommandés ......................................... 104

9.5 Supports recommandés ................................................ 104

10 Théorie de l’oxymétrie optique .................................... 105

10.1 Introduction ................................................................. 105

10.2 Principe ...................................................................... 105

10.3 Principe de conception de la sonde à oxygène optique ..... 105

10.4 Température ................................................................ 106

10.5 Dépendanceduux ..................................................... 106

10.6 Pression partielle d’oxygène – concentration en oxygène .. 106

Sommaire

InPro 6000 Series Optical O

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Sensors 12 mm 75

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sensors

Printed in Switzerland 52 206 256

1 Introduction

Nous vous remercions d’avoir acheté la sonde O

2

optique de METTLER TOLEDO.

Les sondes à oxygène optiques INGOLD sont con-

struites selon l’état actuel de la tech nique et corres-

pondent aux règles tech niques de sécurité re connues.

Cela n’empêche, qu’en cas de fausse manipulation,

elles puissent présenter des dangers pour l’opérateur

ou pour des tiers, ou encore pour l’installation elle-

même ou d’autre biens corporels.

a

C’est pourquoi les personnes concernées doivent

d’abord lire et comprendre les Instructions d’utili-

sation.

Les instructions d’utilisation doivent être conservées à

portée de main, dans un endroit accessible à toutes

les personnes utilisant la sonde à oxygène optique.

Pour toute question non exposée exhaustivement ou

negurantpasdanslesprésentesinstructions d’utili-

sation, veuillez prendre contact avec votre représentant

METTLER TOLEDO. Nous sommes volontiers à votre

disposition.

76 InPro 6000 Series Optical O

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Sensors 12 mm

InPro 6000 optical O

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2 Remarques importantes

2.1 Remarques concernant les

instructions d’utilisation

Les instructions d’utilisation vous expliquent comment

utiliserlasondeoptiquedemanièreefcaceettelqu’il

se doit. Ces instructions d’utilisation s’adressent au per-

sonnel en charge de l’utilisation et de la maintenance des

sondes, personnel qui est supposé connaître l’installa-

tion dans laquelle la sonde est intégrée.

Notes et symboles d’avertissement

Dans ce mode d’emploi, les consignes de sécurité et

autres informations sont signalées par les symboles

suivants :

a

Ce symbole a pour but d’attirer l’attention sur les

con signes de sécurité et avertissements relatifs à

des dangers potentiels qui, s’ils ne sont pas pris en

considération, pourraient être à l’origine de blessures

et /ou de dommages.

h

Ce symbole signale des informations ou instructions

complémentaires qui, si elles ne sont pas prises

en compte, pourraient occasionner des défauts, un

fonctionnementinefcaceouuneéventuellediminu-

tion de la production.

2.2 Emploi approprié

Les sondes à oxygène optiques METTLER TOLEDO

( InPro 6870 i / 6960 i et 6970 i ) servent à la mesure

en ligne de la pression partielle d’oxygène, conformé-

ment aux indications de cette notice d’emploi.

Un emploi différent ou dépassant celui décrit dans cette

notice d’emploi n’est pas considéré comme approprié.

Le fabricant / fournisseur décline toute responsabilité

en cas de dommages résultant d’un tel emploi, dont

seul l’utilisateur assume le risque.

L’emploi approprié suppose de plus :

– Le respect des instructions, consignes et remar ques

de la présente notice d’emploi.

– L’inspection, l’entretien et le contrôle de fonc-

tionnement périodiques des composants utilisés

in combent à l’utilisateur qui doit, en outre, respec-

ter les prescriptions locales de sécurité du travail

et des installations.

– Le respect de toutes les remarques et mises en

garde dans les publications concernant les produits

utilisés en combinaison avec le capteur ( supports,

transmetteurs, etc. ).

– Le respect des consignes de sécurité de l’installa-

tion sur laquelle le capteur est monté.

– L’utilisation correcte en respectant les conditions

d’exploitation et de protection de l’environnement

prescrites ainsi que les installations accessoires

autorisées.

– En cas d’incertitude, s’informer impérativement

auprèsdeMettler-ToledoProcessAnalytics.

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Sensors 12 mm 77

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2.3 Consignes de sécurité

a

– L’exploitant de l’installation doit être conscient des

éventuels risques et dangers de son procédé ou

installation. Il est responsable de la formation du

personnel servant, de la signalisation des dangers

potentiels et du choix de l’instrumentation appro-

priée en fonction de l’état de la technique.

– Le personnel servant impliqué dans la mise en

service, l’utilisation et l’entretien de ce capteur

ou d’un de ses produits auxiliaires ( supports,

trans metteurs, etc. ) doit nécessairement être instruit

du procédé de production et des produits. Ceci

inclut la lecture et la compréhension de la présente

notice d’emploi.

– La sécurité du personnel servant et des instal-

lations incombe en dernier ressort à l’exploitant

de l’installation. Ceci s’applique notamment aux

installations se trouvant dans des zones à danger

d’explosion.

– Le capteur d’oxygène et ses composants n’ont pas

d’effetsurleprocédéetnepeuventl’inuencerdans

le sens d’une régulation ou d’un pilotage.

– Les intervalles d’entretien et de maintenance

dépendent des conditions d’exploitation, des

substances présentes, de l’installation et de la

signication du système de mesure en matière

de sécurité. Les procédés des clients varient for-

tement, de sorte que les indications données ne

peuvent être qu’indicatives et doivent, dans chaque

cas,êtrevériéesparl’exploitantdel’installation.

– Si des mesures de protection particulières sont

exigées, telles que des serrures, inscriptions ou

systèmes de mesure redondants, l’exploitant est

chargé de les prévoir.

– Un capteur défectueux ne doit ni être monté ni mis

en service.

– Des travaux d’entretien autres que ceux décrits

dans cette notice d’emploi ne doivent pas être

effectués sur le capteur.

– N’utilisez que des pièces d’origine METTLER

TOLEDO pour le remplacement de compo-

sants défectueux ( voir « Chapitre 9.3, Pièces de

re change » ).

– Nepasapporterdemodicationsauxcapteurset

aux accessoires. Le fabricant / fournisseur décline

touteresponsabilitéencasdemodicationsnon

autorisées, dont seul l’utilisateur assume le risque.



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InPro 6000 optical O

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2.4 Quelques exemples typiques d’application

La liste suivante énumère quelques exemples

d’appli cation typiques, non limitatifs, du capteur

d’oxygène.

Mesure dans des liquides :

– Fermentation

– Biotechnologies

– Industrie alimentaire et de la bière

2.5 Utilisation dans les zones Ex

a

Prudence !

Pour une installation dans les zones Ex veuillez-vous

référer aux indications suivantes :

x

II 1/ 2G Ex ia / ib IIC T6 Ga / Gb

x

II 1/ 2D Ex ia / ib IIIc T 83 °C Da / Db

Marqué et numéro :

SEV14ATEX0127X

IECEXSEV14.0007X

2.6 ClassicationExselonATEX

2.6.1 Introduction

Conformémentàl’annexeIdeRL94/9/EC(ATEX95)

des dispositifs du groupe de matériels II Categorie

1/2GconformémentàRL99/92/EC(ATEX137),les

sondesO2InPro6XXX*/*/*/*/*peuventêtreutilisées

dans les zones 0/1 ou 0/2, ainsi que les groupes de

gazIIA,IIBetIIC,soumisaudangerd’explosionpar

des matériaux combustibles dans la plage de la classe

de température T6.

Dans le cadre du montage et de l’utilisation, les exi-

gences doivent être conformes à la norme EN 60079-

14.

Conformémentàl’annexeIdeRL94/9/EC(ATEX95)

des dispositifs du groupe de matériels II Categorie

1/2DconformémentàRL99/92/EC(ATEX137),les

sondesO2InPro6XXX*/*/*/*/*peuventaussiêtreuti-

lisées dans les zones 20/21, soumis au danger par

des poussières combustibles.

Le circuit de la sonde numérique fait partie commune

d’un système intrinsèquement sans danger et est

conjointement raccordé et exploité grâce à une unité

detransmetteurspécialementcertiée.

Le circuit de la sonde numérique fait partie d’un sys-

tème intrinsèquement sans danger et est galvanique-

ment isolé des circuits électriques non-intrinsèquement

sans danger jusqu’à un voltage évalué maximum de

375 V et des éléments mis à terre jusqu’à un voltage

évalué maximum de 30 V.

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2.6.2 Caractéristiques nominales

Circuit de mesure :

En mode de protection contre l’allumage à sécurité

intrinsèque Ex ia IIC seulement pour la connexion à

uncircuitdesécuritéàsécuritéintrinsèquecertié.

Valeurs maximales :

Ui≤25V

Ii≤60mA

Pi≤1.5W

Li = 0

Ci = 0

Paramètres de sécurité

pour les sondes O

2

InPro 6860 i

1. Interface RS485

Ui=15V,Ii=100mA,Pi=1W,Li=0mH,

Ci = 2 microF

 Uo=4,6V,Io=91mA,Po=0,3W,Lo=0mF,

Co =100 pF

2. SortieHARTmA

Uo=13,93V,Io=25mA,Lo=0mF,

Co = 100 nF

3. SortienA

Uo=7,5V,Io=1,46mA,Lo=0mF,

Co = 0 nF

Sortie NTC

Uo=6,7V,Io=60mA,Lo=0mF,

Co = 1,01 microF

Indication :

Les valeurs mentionnées ci-dessus doivent dans

chaque cas être considérées comme la somme de

tous les circuits électriques particuliers associés à l’ali-

mentation électrique et à l’unité d’analyse intrinsèque-

ment sans danger.

2.6.3 Conditions particulières

– Les températures ambiantes resp. médias permises

maximum pour la zone 0 (les gaz combustibles

ou les liquides combustibles) sont conformes aux

classes de la température montrées dans la table

ci-dessous :

Classe de Température ambiante

température resp. média max.

T 6 60 °C

– Les températures de surface maximum pour la

zone 20 (les poussières combustibles) sont

conformes aux températures ambiantes resp. aux

médias dans la table ci-dessous :

Température de Température ambiante

surface resp. média max.

T 83 °C 60 °C

– Il faut prendre en considération la capacité et l’in-

ductance du câble de connexion lors du dimen-

sionnement

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– Les sondes d’oxygène (sondes O

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) peuvent être

utiliséedans/aveclessupportsInFit76*-***resp.

InTrac 7**-*** ou dans/avec d’autres supports

appropriés dans les domaines exposés à des

risques d’explosion.

– Le corps en métal des sondes de O

2

resp. le man-

chon à souder de sécurité resp. le support indépen-

dant doivent, si nécessaire, être inclus dans le test

reproduisant de pression de l’unité.

– Le corps en métal des sondes de O

2

resp. le man-

chon à souder de sécurité resp. le support indé-

pendant doivent être reliés de manière conductrice

avec le système d’équilibrage de potentiel.

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3 Description du produit

3.1 Informations générales

Les sondes à oxygène optiques dotées d’une sonde

de température intégrée sont utilisées pour la mesure

de l’oxygène.

La sonde est stérilisable et compatib le NEP ( Net-

toyage-En-Place ). La sonde InPro 6860 i est égale-

ment autoclavable (max. 140 °C).

3.2 Principe

La sonde à oxygène optique s’appuie sur une mé-

thodededétectionoptique,dited’extinctiondeuores-

cence. Le principe de la méthode est résumé ci-après.

Contrairement à l’électrode polarographique de type

Clarkquidétecte,auniveaudel’électrode,uneréac-

tion d’oxydoréduction dans laquelle l’oxygène prend

part, la nouvelle méthode optique est fondée sur un

transfert d’énergie entre un chromophore et l’oxygène.

– Unchromophore,xésurl’extrémitédelasonde,

est éclairé par de la lumière bleue. Ce chromophore

absorbe l’énergie et, en l’absence d’oxygène, émet

uneuorescencerougeavecuntempsderéponse

et une durée de vie caractéristiques. La lumière

émise est détectée par un détecteur situé dans la

tête de la sonde.

– En présence d’oxygène, il y a transfert d’énergie du

chromophore vers la molécule d’oxygène. L’oxy-

gène dissipe cette énergie sous forme de chaleur

dans le milieu environnant et il y a extinction de la

uorescence.

– L’intensité totale et la durée de la uorescence

émise dépendent de la pression partielle d’oxygène

dans le milieu.

– And’analyserladuréedelauorescence,lalu-

mière excitatrice est envoyée par impulsions à une

fréquence constante. La lumière émise possède un

prolanaloguemaisavecundécalagedetemps

par rapport à l’excitation. Ce décalage est appelé

angle de phase ( Phi ). L’angle de phase dépend

du niveau d’oxygène et est aligné sur la corrélation

Stern-Vollmer.

– La sonde détecte ce déphasage et calcule la

concentration en oxygène.

– La valeur mesurée est transférée numériquement

au transmetteur.

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Sensors 12 mm

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3.3 Matériel livré

Toutes les sondes sont fournies assemblées, testées

en usine et étalonnées pour fonctionner correctement

avec :

– uncerticatdecontrôledelaqualité

– descerticatsd’examen3.1

( en conformité avec la norme EN 10204.3 / 1.B )

3.4 Caractéristique de l’équipement

Deux types de sondes optiques sont disponibles pour

les procédés de fermentation.

La sonde InPro 6860 i peut être employée pour

des applications requérant un autoclavage. La sonde

InPro 6860 i, toutefois, est entièrement autoclavable.

La sonde InPro 6870 i est destinée à l’usage en bio-

réacteurs où des cycles de Stérilisation en Place ( SEP )

sont effectués. Dans ce cas, le boîtier de la sonde n’est

pas exposé à de hautes températures.

La sonde InPro 6960 i / 6970 i est destinée pour l’uti-

lisation en industrie alimentaire et de la bière pour la

mesure de concentration d’oxygène au niveau élevée

et de traces d’oxygène.

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Sensors 12 mm 83

2

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Connecteur

à 5 points

Tête de la sortie

Douille filetée

Pg 13.5

Rondelle

Joint-torique

Corps de sonde

 12 mm

Corps interne

Sonde de

température

Joint torique

OptoCap

Joint torique

Manchon

a

InPro 6870 i

InPro 6960 i

InPro 6970 i

Connecteur

à 5 points

Tête de la sonde

Douille filetée

Pg 13.5

Rondelle

Joint torique

Corps de sonde

 12 mm

Module optique

Joint torique

OptoCap

a

84 InPro 6000 Series Optical O

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Sensors 12 mm

InPro 6000 optical O

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Connecteur VP

Tête de la sonde

Douille filetée

Pg 13.5

Rondelle

Joint torique

Corps de sonde

 12 mm

Module optique

Joint torique

OptoCap

InPro 6860 i

a

InPro 6000 Series Optical O

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Sensors 12 mm 85

2

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4 Installation

Le concept « brancher et mesurer » permet à l’utilisateur

de procéder à des mesures d’oxygène immédiatement

après installation.

– L’ensemble sonde / boîtier de sonde est reconnu

automatiquement, et toutes les données impor-

tantes sont envoyées au transmetteur et les valeurs

d’oxygènesontafchées.Lasondeestétalonnée

en usine. Les paramètres de l’étalonnage en usine

sont enregistrés dans la sonde : il n’est pas néces-

saire que l’utilisateur les saisisse.

4.1 Montage de la sonde

a

Important ! Enlever l’élément de protection avant de

monter la sonde.

Montage de la sonde dans un support

Veuillezvousreporteraumanueldusupportande

savoir comment monter la sonde à cet endroit.

Montage de la sonde, directement sur un tuyau ou

une cuve

Les sondes O

2

12 mm peuvent être montées directe-

mentsurunmanchonavecunletfemelle Pg 13.5 et

xésenplaceaumoyenlemanchonletéPg13.5.

La sonde peut être installé dans n’importe quelle orien-

tation.

Attention!

NE PAS tourner contre le sens

des aiguilles d‘une montre!

a

Attention ! Ne tournez PAS la sonde dans le sens

inverse des aiguilles d’une montre lorsque vous

l’installez ou la retirez d’un boîtier/support. Utilisez

l’écrou pour serrer ou desserrer la sonde du boîtier/

support et, si nécessaire, tournez la sonde dans le

sens des aiguilles d’une montre.

En tournant la sonde dans le sens inverse des aiguilles

d’une montre, vous risquez de desserrer ou de retirer

l’extrémité de la sonde permettant la pénétration de

liquide dans le corps de celle-ci.

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Sensors 12 mm

InPro 6000 optical O

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4.1.1 Kit de rétromontage pour

InPro6870i/InPro6960i/InPro6970i

An de protéger le boîtier de sonde des conditions

d’environnement telles que température et humidité,

l’usage du kit de rétromontage (52 403 811) est

recommandé. Pour son installation voir le manuel

d’utilisation.

Kit de rétromontage

4.2 Connexion

4.2.1 Connexion de la sonde optique à un câble

Les sondes InPro 6870 i, 6960 i et 6970 i se connec-

tent au transmetteur par le biais d’un câble de données

à 5 broches, et la sonde InPro 6860 i par le biais

d’un câble VP6 / VP8. Le câble de données permet de

connecter en toute sécurité le transmetteur et la sonde

danslesconditionsindustrielleslesplusdifciles.Le

boîtier du connecteur IP 67, entièrement étanche à

l’eau, garantit une sécurité d’utilisation maximale.

Pour connecter le câble de données à la sonde, aligner

lafenteduconnecteuretlabrochedelache.Puis

visser fermement la che pour assembler les deux

parties.

4.2.2 Connexion numérique à un transmetteur

Transmetteur M400

h

Note : Les caractéristiques du câble sont décrites dans

le manuel d’utilisation des câbles METTLER TOLEDO.

h

Note : Pour la connexion du câble aux bornes du

transmetteur, vous pouvez également vous référer aux

instructions données dans le manuel du transmetteur

METTLER TOLEDO.

Vous pouvez vous procurer ces câbles auprès de

METTLER TOLEDO en différentes longueurs :

Reliez le câble de données au transmetteur (reportez-

vous aux tableaux ci-dessous).

InPro 6000 Series Optical O

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Sensors 12 mm 87

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Câble RS485 pour

InPro 6870 i / InPro 6960 i / InPro 6870 i

M400 M800 M800 M400

1/2 voie 4 voies 2w/FF/PA

Couleur Fonction TB4 TB2 TB2 ou TB2

TB4

marron 24 VCC+ 1 9 9 n.c.

noir 24 VCC– 2 10 10 n.c.

gris blindage 6 12 12 M

jaune blindage 6 15 15 n.c.

bleu RS485– 7 13 13 N

blanc RS485+ 8 14 14 O

Câble VP8 InPro 6860 i / nA

M400 M800 M800 M400

1/2 voie 4 voies 2w/FF/PA

Couleur Fonction TB4 TB2 TB2 ou TB2

TB4

gris 24 VCC+ 1 9 9 n.c.

bleu 24 VCC– 2 10 10 n.c.

rose RS485+ 8 14 14 O

marron RS485– 7 13 13 N

vert/jaune blindage 4 12 12 M

PourlesmodèlesM4002-w,M400FFetM400PA,la

sonde optique à oxygène doit être alimentée séparé-

ment avec un système d’alimentation approprié.

4.2.3 Connexion analogique au transmetteur

ou au système de contrôle

La sonde InPro 6860 i est équipée de deux interfaces

différentes :

1. Communication numérique au transmetteur et à

tout système Modbus.

2.Sortieanalogique(nAou4–20mA)etunsignalde

températureNTC22kΩsimulé.LaversionmAest

equipéaveccommunicationHART.

a

Attention : ne connectez jamais une sonde

InPro6860idotéed’unesortieanalogique(mA)àune

entrée analogique (nA). Ceci pourrait endommager

les éléments électroniques de la sonde et/ou de l’ins-

trument auquel la sonde est connectée.

Câble VP6 pour

InPro 6860 i / nA ou InPro 6860 i/ mA

InPro 6860 i / nA InPro 6860 i / mA

Couleur Fonction Fonction

noir/transp. cathode(nA) 4–20mA+HART

rouge anode(nA) 4–20mA–HART

gris 24VCC,500mA+ 24VCC+

bleu 24VDC,500mA– 24VCC–

blanc NTC22kΩ NTC22kΩ

vert NTC22kΩ(terre) NTC22kΩ(terre)

vert/jaune blindage blindage

En plus de ce manuel, les documents et les outils

suivants sont disponibles :

– Guide de programmeurs Modbus

–ManueldecommunicationHARTO

2

optique

–OutildecongurationpoursortiemA

Les documentations peuvent être téléchargées ici :

www.mt.com/pro-ODO-documentation

88 InPro 6000 Series Optical O

2

Sensors 12 mm

InPro 6000 optical O

2

52 206 256 Printed in Switzerland

4.2.5 Installation de la connexion MODBUS

La sonde InPro 6860 i permet une connexion Mo-

dbus RTU. Pour une installation correcte, veuillez

suivre les instructions du système de contrôle. Pour

la programmation de la connexion, veuillez suivre les

informations contenues dans le « Guide des program-

meurs Modbus », disponible auprès de votre partenaire

METTLER TOLEDO local.

L’interface Modbus vous permet d’utiliser l’intégralité

des fonctionnalités de la sonde, y compris les fonc-

tions ISM.

Câblage:Dénitionsduprotocoletelqu’intégré

à la sonde InPro 6860 i.

Mode Modbus : RTU

Bits de démarrage : 1

Bits de données : 8

Bits d’arrêt : 2

Bitdeparité: Aucun

Débit en bauds : 19 200 (par défaut), 4 800,

9 600, 38 400, 56 600,

115 000

Adressedel’appareil:1(pardéfaut)à32

Codes de fonctions Modbus RTU intégrés à la

sonde InPro 6860 i

#3 Read Holding Registers

(lecture de registres multiples)

#4 Read Input Registers

#16 Write Multiple Registers

Pour plus d’informations, veuillez consulter le guide

des programmeurs Modbus (lien)

4.2.6 Raccordement électrique de la sonde

Si la sonde est utilisée avec un transmetteur à quatre

ls(M400/M800),elleestalimentéevialetransmet-

teur. Dans ce cas, aucun système d’alimentation sup-

plémentaire n’est requis.

Si la sonde est installée avec des transmetteurs Bus

età2ls((M400/2(X)H,M400FFetM400PA)et

connectée directement à une entrée analogique, une

sortie analogique ou un port Modbus, une alimentation

supplémentaire est requise.

Spécication concernant l’alimentation: 24VCC,

500mA

Dans le cadre d’applications résistantes aux explo-

sions le bloc d’alimentation doit être conforme aux

spécicationscorrespondantes.

METTLER TOLEDO propose une alimentation à

courant limité adaptée à l’environnement Exi (voir le

chapitre 9).

InPro 6000 Series Optical O

2

Sensors 12 mm 89

2

sensors

Printed in Switzerland 52 206 256

5 Fonctionnement

5.1 Démarrage

Les sondes sont livrées prêtes à l’emploi. Enlever l’élé-

ment de protection avant utilisation.

h

Note : Il n’est pas nécessaire de polariser ni d’étalon-

ner. « Brancher et mesurer ».

5.2 Conguration

5.2.1 Détection de la sonde

Avantd’installerunesondeoptique,consultezlema-

nuel du transmetteur et congurez celui-ci de sorte

que la sonde soit détectée de façon automatique. La

date et l’heure du transmetteur doivent être convena-

blement réglées. Dans le cas contraire, les fonctions

dediagnosticcommeDLI/ACTnefonctionnerontpas

correctement.

Dans le cas où la date et l’heure ne sont pas convena-

blementréglées,l’étalonnageetlacongurationsont

susceptibles d’être corrompus.

5.2.2 Intervalle de mesure

Les sondes à oxygène optiques ne permettent pas des

mesures en continu. Chaque cycle de mesure dure en-

viron 1 seconde. Pour prolonger la durée de vie d’une

membrane OptoCap, il vous est possible de choisir

pour l’intervalle de mesure une valeur comprise entre

1et60secondes.Dénissezl’intervallequiconvient.

L’intervallepardéfautestde10secondes;cettedurée

estsufsantepourlaplupartdesapplications.

5.2.3 Mode LED

Undesfacteursinuençantl’usuredel’OptoCapestla

mesure elle-même.And’améliorerladuréedeviede

l’OptoCap, le mode de mesure devrait être mis hors cir-

cuit si le système n’est pas en utilisation. Il est notam-

ment préférable d’éviter les mesures lors des cycles

NEP ou lors de la cessation temporaire des procédures

usine (la sonde est alors exposée à de hauts niveaux

d’oxygène). Si vous effectuez une mesure durant un

cycle NEP, la dérive de sonde peut être importante.

Lorsque la LED est mise hors circuit, la sonde en-

voie une valeur constante de – 1% au transmetteur. Le

transmetteur sera alors mis en mode « Hold ». Pour la

congurationdumode«Hold»veuillezvousréférerau

mode d’emploi du transmetteur.

Mise hors circuit automatique aux températures

élevées

DèsquelemodeLEDestréglésur«Auto»(valeurpar

défaut ), la LED est mise hors circuit au moment où une

température déterminée est atteinte. Les réglages par

défaut sont différents selon le type de sonde utilisée.

90 InPro 6000 Series Optical O

2

Sensors 12 mm

InPro 6000 optical O

2

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Températures Température Température

maximale défaut mise

du procédé hors circuit

InPro 6860 i 60 °C 60 °C

InPro 6870 i 60 °C 60 °C

InPro 6960 i 40 °C 40 °C

InPro 6970 i 40 °C 40 °C

Cette limite peut être congurée par l’utilisateur lui-

même. En utilisant le transmetteur M400 ou M800 ou

le logiciel iSense. Ces paramètres sont également actifs

si la sonde est reliée au procédé par une connexion

analogique(nA).

La température à laquelle la LED passe en mode hors

circuit doit être choisie pour être au moins 5 °C supé-

rieure à la température maximale du procédé. Ainsi

lorsque la température du procédé est de 37 °C, la

limitedevraitêtrexéeà42°C.Dèsquelatempérature

maximum de 42 °C est atteinte, la LED est mise hors

circuit. Pour le redémarrage de la LED, une hystérèse

de3°Caétéxée,cequisigniequelaLEDseraà

nouveau active lorsque la température descend en-

dessous de 39 °C.

Mise hors circuit manuelle de la LED

(transmetteur M400 / M800)

La LED de la sonde peut être mise hors circuit ma-

nuellement en réglant le mode LED en position « off »

( consulter le mode d’emploi du transmetteur ). Pour

redémarrer la mesure, la LED doit être réactivée ma-

nuellement ou en utilisant une des entrées digitales du

transmetteur.

Mise hors circuit de la LED par un signal externe

(transmetteur M400 / M800)

Le transmetteur M400 peut être mis en mode « Hold »

en utilisant un signal externe ( voir le mode d’emploi

du transmetteur ). Dès que le mode « Hold » est ter-

miné, la mesure reprend avec tous les réglages faits

précédemment.

5.3 Étalonnage

5.3.1 L’effet de l’étalonnage

Desinformationssurl’étalonnagegurentégalement

dans le manuel du transmetteur.

Il est conseillé de réaliser un étalonnage au minimum

après chaque remplacement de l’OptoCap, stérilisation

ou autoclavage de la sonde.

Comme la relation entre la phase mesurée et la concen-

tration d’oxygène n’est pas linéaire, la calibration

d’une sonde optique doit être effectuée avec extrême

précision. Une mauvaise calibration peut réduire dan-

gereuesement la précision de la mesure, et conduire

à une fausse estimation du DLI ( Dynamic Lifetime

Indicator)etducompteurACT(AdaptiveCalibration

Timer ).

InPro 6000 Series Optical O

2

Sensors 12 mm 91

2

sensors

Printed in Switzerland 52 206 256

Chaque sonde à oxygène possède son propre angle

de phase pour une concentration nulle en oxygène ( phi

0 ) et pour une concentration de cent pour cent de la

saturation de l’air ( phi 100 ). Les deux valeurs sont

susceptibles d’évoluer, par exemple suite au rempla-

cement de l’OptoCap ou à cause de l’usure normale

de cette membrane.

En fonction du modèle utilisé, différentes méthodes

de calibration des sondes optiques sont disponibles.

La précision de mesure maximum est atteinte avec

une calibration deux points à l’air et avec un gaz zéro

c-à-d N

2

ou CO

2

, avec une pureté d’au moins 99,9 %.

Pour la sonde InPro 6970 i une pureté d’au moins

99,99 % est requise.

Type de calibration

Modèle Pente Deux

de sonde un point ( air ) points Procédé

InPro 6860 i • • •

InPro 6870 i • • •

InPro 6960 i • • •

InPro 6970 i – • •

Contrairement aux sondes ampérométriques, une vé-

ricationduzéroseulen’estpassufsantepourune

haute précision sur toute la plage de mesure et n’est

donc pas possible (seulement pour l’InPro 6970 i).

Note : l’étalonnage de la sonde optique doit être

effectué avec un transmetteur numérique ou avec

iSense.

h

Note:Andesavoirsivotresondeabesoind’être

étalonnée, vous la mettre à l’aire libre après l’avoir

séchéeetvousassurerqu’elleafcheprèsde100%.

Dans le cas contraire, votre sonde nécessite un nou-

vel étalonnage. Utilisez les valeurs correctes pour la

pression et l’humidité de l’air. De faibles variations

(63 %) sont dues à des différences de paramètres

pour l’humidité et la pression du procédé. La sonde

se base sur une valeur d’humidité de 100 % si elle

est paramétrée pour mesurer l’oxygène dissous.

h

Remarques générales :

– En cas d’étalonnage à l’air, l’OptoCap de la

sonde doit être sec, car des gouttes d’eau adhérant

à la membrane faussent la valeur de mesure de

l’oxygène.

– Assurez-vous que l’indice de saturation en

oxy gène du milieu d’étalonnage est juste et reste

constant pendant l’étalonnage.

– Si l’étalonnage a lieu dans l’eau ou dans un milieu

de mesure, le milieu d’étalonnage doit être en

état d’équilibre avec l’air. L’échange d’oxygène

entre l’eau et l’air est très lent. Il faut par conséquent

relativement long temps pour saturer l’eau en air.

– Il est nécessaire de réaliser pour le procédé un

étalonnage dans un fermenteur après la stérili-

sation (voir chapitre 5.3.5).

92 InPro 6000 Series Optical O

2

Sensors 12 mm

InPro 6000 optical O

2

52 206 256 Printed in Switzerland

– Veiller à maintenir constants tous les autres

para mètres comme la température et la pres-

sion.

– Lorsque vous retirez la sonde du support,

veuillez la laisser s’acclimater à la température

de l’environnement d’étalonnage avant de réali-

ser l’étalonnage. Dans le cas contraire, le point

zéro en particulier ne sera pas correct.

– Pour le calibrage une mesure précise de la pres-

sion et de la température préliminaire est toujours

nécessaire. Seule la mise à l’échelle du procédé

ne dépend pas de ces paramètres (voir chapitre

5.3.5).

– Assurezvousquelapressiondecalibrage,l’hu-

midité et la salinité correctes du milieu de mesure

soient correctement introchités dans le transmet-

teur avant de commencer le calibrage.

– Veuillez consulter le manuel d’installation du trans-

metteur pour des informations plus détaillées.

5.3.2 Étalonnage en usine

La sonde est livrée pré-étalonnée et prête à l’emploi.

Pour activer cet étalonnage, voir le manuel du trans-

metteur.

Les données de calibrage d’usine sont enregistrées

danslasondeetnepeuventpasêtremodiéespar

l’utilisateur. Durant ce calibrage tous les paramètres

du capteur sont déterminés.

En fonctionnement continu nous recommandons un

reétalonnage périodique dépendant de l’exacti-

tude souhaitée, de la nature du procédé et de votre

expérience. La fréquence de reétalonnage requise

dépend fortement de l’application et ne peut donc pas

être indiquée avec exactitude à cet endroit.

5.3.3 Étalonnage en un point ( pente, calibrage procédé )

Pour la plupart des applications un calibrage en un

pointestsufsant,lorsquelatotalitédelaplagede

mesure n’est pas utilisée.

Lors de la calibration en un point, l’angle de phase

à la concentration d’O

2

dans l’air (phi 100) est dé-

terminé. La courbe de calibration correspondante est

recalculée.

5.3.4 Étalonnage de la pente ( InPro 6870 i et

InPro 6960 i )

Dans la plupart des applications, pendant lesquelles

le concentration d’oxygène varie entre 10 % et 200 %,

uncalibrage un-point estsufsant pour atteindrela

précision requise.

Le milieu de calibrage peut être soit l’air, soit gaz de

calibrage de concentration d’oxygène connue ou soit

de l’eau avec une concentration d’oxygène connue.

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Mettler Toledo InPro®6000 Optical O2 Sensors Mode d'emploi

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