Sommaire des Matières pour Mettler Toledo InPro Serie
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InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Table des matières Introduction Remarques importantes 2.1 Remarques concernant les instructions d’utilisation 2.2 Emploi approprié 2.3 Consignes de sécurité 2.4 Quelques exemples typiques d’application 2.5 Utilisation dans les zones Ex (pas pour l´InPro 6950 i) 83 2.6 Classification Ex selon ATEX (pas pour l´InPro 6950 i) 84 2.6.1 Introduction 2.6.2 Caractéristiques nominales 2.6.3 Conditions particulières 2.7 Classification Ex – FM Approved Description du produit 3.1 Informations générales ...
80 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Introduction Nous vous remercions d’avoir acheté la sonde O InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i de METTLER TOLEDO. Les sondes de la série InPro sont construites selon l’état actuel de la technique et correspondent aux règles techniques de sécurité reconnues. Cela n’em- pêche, qu’en cas de fausse manipulation, elles puis- sent présenter des dangers pour l’opérateur ou pour des tiers, ou encore pour l’installation elle-même ou d’autre biens corporels. C’est pourquoi les personnes concernées doivent d’abord lire et comprendre les Instructions d’utili- sation.
éventuelle diminution de la production. Emploi approprié Les capteurs METTLER TOLEDO InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i servent à la mesure en ligne de la pression partielle d’oxygène dans les liquides et les gaz, conformément aux indications de cette notice d’emploi.
82 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm – 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. Consignes de sécurité – L’exploitant de l’installation doit être conscient des éventuels risques et dangers de son procédé ou installation. Il est responsable de la forma- tion du personnel servant, de la signalisation des dangers potentiels et du choix de l’instrumenta- tion appropriée 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, transmetteurs, 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 installa- tions incombe en dernier ressort à l’exploitant de l’installation. Ceci s’applique notamment aux ins- tallations se trouvant dans des zones à danger ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm – Ne pas apporter de modifications aux capteurs et aux accessoires. Le fabricant/fournisseur décline toute responsabilité en cas de modifications non autorisées, dont seul l’utilisateur assume le risque. Quelques exemples typiques d’application La liste suivante énumère quelques exemples d’ap- plication typiques, non limitatifs, du capteur d’oxy- gène. Mesure dans des liquides : – Biotechnologie – Applications chimiques – Brasseries – Filtration de boissons – Conditionnement de boissons Mesure dans des gaz : – Récupération de CO – Pureté du CO – ...
84 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Classification Ex selon ATEX (pas pour l´InPro 6950 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 O 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 des classes de température T3 à T6. Dans le cadre du montage et de l’utilisation, les exigences 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 O InPro 6XXX*/*/*/*/* peuvent aussi être utilisées dans les zones 20/21, soumis au danger par des poussières combustibles. Dans le cadre du montage et de l’utilisation, les exigences doivent être conformes à la norme EN 61241-14. ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm 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 mon- trées dans la table ci-dessous : Classe de Température ambiante température resp. média max. T 6 68 °C T 5 80 °C T 4 108 °C ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Description du produit Informations générales Les sondes de la série InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i avec sonde de température intégrée sont utilisées pour la mesure précise de faibles et moyennes concentrations d’oxygène. Les sondes sont stérilisables et la plupart sont autoclavables. Les sondes sont compatible NEP (Nettoyage-En-Place). Les sondes InPro 6xxx i avec fonctionnalité ISM per- mettent le « Plug & Measure » et offrent des fonction- nalités de diagnostic étendues. Principe de fonctionnement Sondes d’oxygène polarographiques : Le système de mesure de toutes les sondes d’oxy- gène polarographiques repose sur la configuration de Clark. Il existe toutefois différents modèles dont les spécifications varient nettement en fonction du nombre et de l’implantation des électrodes : • ...
88 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Le système à 4 électrodes de la sonde InPro 6950 garantit une grande justesse, une réponse rapide et une limite de détection basse. Indication : pour de plus amples informations, reportez-vous au « Chapitre 10 – Théorie de la sonde polarographique ». Sondes ISM : Toutes les sondes à oxygène avec suffixe « i » (6850 i, 6900 i, 6950 i) sont équipées de l’ISM. Principe : la tête de la sonde est équipée d’une puce. Celle-ci sert non seulement à commander et contrô- ler la sonde, mais aussi à enregistrer l’ensemble des données. Cette puce communique avec le transmet- teur. Les données de la sonde disponibles en permanence sont les suivantes : – ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Dans le cas des sondes numériques, il est néces- saire de faire un appoint d’électrolyte avant la mise en service. Pièces de l’appareil Sonde 12 mm Connecteur AK9 Douille filetée Pg 13.5 Joint torique (9,0 1,0 mm, silicone FDA/USP VI) Corps interne Référence (Ag/AgCl) Anode (Pt) Cathode et anneau de garde (« Guard ring ») Ecrou de maintien Joint torique (silicone FDA/USP VI) Module à...
90 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Installation Montage de la sonde Important ! Avant de monter la sonde, enlevez le capuchon de protection. Montage de la sonde dans un support Veuillez vous reporter au manuel du support afin de savoir comment monter la sonde à cet endroit. Montage de la sonde, directement sur un tuyau ou une cuve ...
92 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Fonctionnement Important ! Il faut verser l’électrolyte avant la première mise en service (voir « Chapitre 6.2 »). Mise en service et polarisation Important ! Avant le montage / la mise en service de la sonde, enlevez le capuchon de protection. Lors de la première mise en service de la sonde, ou si la sonde a été déconnectée de sa source de tension (transmetteur ou module de polarisation) pendant plus de 5 minutes, la sonde doit être pola- risée, avant étalonnage, en la reliant au transmetteur en marche ou à un module de polarisation. La sonde est polarisée et prête à fonctionner au bout de six heures. L’InPro 6950 i ne doit jamais être polarisé à l’air! ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm composants acides volatils (par exemple dioxyde de carbone pour les mesures en brasserie) p. ex. InPro 6900 i / 6950 i : – 500 mV Indication : Le transmetteur doit être réglé de fa- çon à délivrer la tension de polarisation correcte. Etalonnage 5.2.1 L’effet de l’étalonnage Chaque sonde d’oxygène a une pente et un zéro caractéristiques. Les deux valeurs changent, par exemple, par épuisement de l’électrolyte ou après remplacement de l’électrolyte ou du module à membrane. Afin que la sonde mesure avec une haute exactitude, il faut par conséquent effectuer un étalonnage régulièrement, au moins toutefois après remplacement de l’électrolyte ou de la membrane. Avant l’étalonnage, il faut polariser la sonde pendant au moins 6 heures. Avant l’étalonnage, ôtez le capuchon de protection et rincez la sonde à...
94 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm – 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 longtemps pour saturer l’eau en air. – Un minimum de circulation est nécessaire dans le milieu qui baigne la sonde. – Veiller à maintenir constants tous les autres para- mètres comme la température et la pression. En fonctionnement continu nous recommandons un reétalonnage périodique dépendant de l’exactitude souhaitée, de la nature du procédé et de votre expérience. La fréquence de reétalonnage requise ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Entretien Contrôle de la sonde 6.1.1 Examen visuel Pour contrôler la sonde, nous recommandons de procéder comme suit : – Les contacts du connecteur doivent être secs. La présence d’humidité, de traces de corrosion et de saletés sur les contacts peut causer de fausses valeurs de mesure. – Vérifier que le câble ne présente pas de pliures, de points fragiles ou de ruptures. – Avant chaque étalonnage vérifier visuellement le bon état de la membrane. Elle doit être intacte et propre. Si elle est sale, nettoyer la membrane avec un chiffon doux et humide. Indication: pour autant qu’elle soit intacte, une membrane qui ondule n’a aucun impact sur les performances de la sonde.
96 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm 6.1.2 Test de la sonde avec le O Sensor-Master de METTLER TOLEDO Nous vous recommandons d’utiliser le O Sensor- Master de METTLER TOLEDO afin de vérifier la qualité de votre sonde. Pour ce faire, procédez comme suit : • Connectez la sonde au O Sensor-Master. Voyant lumineux Interrupteur La fonction de polarisation est activée dès la connexion de la sonde au O Sensor-Master. Si la sonde a été débranchée du transmetteur pendant plus de 5 minutes, polarisez la sonde (temps de polarisation, voir « Chapitre 5.1 ») afin d’obtenir des résultats de test représentatifs. • Vérification de la pile : ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Si le voyant lumineux ne s’allume pas, vous de- vez vérifier la pile du O Sensor-Master (voir ins- tructions d’utilisation « Accessoires »). Si la pile fonctionne, cela signifie qu’il y a probablement un problème au niveau de votre sonde. Vous devez, dans ce cas, changer l’électrolyte et / ou la cartouche à membrane de la sonde. Si, une fois la membrane remplacée, le voyant ne s’allume toujours pas, cela signifie qu’il y a peut-être un problème au niveau du corps interne. Vous devez alors le remplacer (voir « Chapitre 6.2 »). Important ! Cette fonction ne vérifie que le courant dans l’air de la sonde. Pour avoir une garan- tie totale du bon fonctionnement de la sonde, un contrôle du courant résiduel dans un milieu sans oxygène doit être effectué...
98 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm 6.1.4 Version ISM Les fonctions ISM intégrées offrent des possibilités étendues de surveillance des sondes. Les paramètres enregistrés dans les sondes sont les suivants : – N° de série – Type de sonde – N° de commande – Données d’étalonnage – Compteur NEP / SEP – Pente – Point de zéro Les procédures de contrôle automatique au démar- rage sont les suivantes : – Communication numérique – « Plug & Measure™ » – Pré-étalonnage – Maintenance prédictive Remplacer l’électrolyte ou le module à membrane ou le corps interne Indication : L’InPro 6900 i et 6950 i utilisent un électrolyte spécial contenant un anti-oxydant.
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InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm 1. Dévisser la gaine de la tige de sonde et la retirer avec précaution. 2. Retirer le module à membrane du corps interne. Si le module à membrane est coincée dans la gaine, l’en extraire en pressant avec la pulpe du doigt. Avant de remplacer l’électrolyte il faut impérativement extraire le module à membrane de la gaine ! 3. Rincer le corps interne à l’eau déminéralisée et le sécher soigneusement avec un mouchoir en papier. Indication : Il faut uniquement excécuter les étapes 4 à 7 pour remplacer le corps interne. 4. Dévissez l’écrou de maintien du corps interne au moyen d’une clé réglable ou d’une clé 9 mm. 5. Enlevez le corps interne en l’ôtant de l’axe de la sonde. Si nécessaire, utilisez une pince. Attention ! Ne faites pas tourner le corps interne en l’extrayant.
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100 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm 10. E ngager le module à membrane en position verticale sur le corps interne. Enlever l’excédent d’électrolyte à l’aide d’un mouchoir en papier. Important ! Entre le module à membrane et la gaine il ne doit pas y avoir d’électrolyte ni de milieu de mesure ou des saletés. Vérifier la pro- preté ! 11. G lisser la gaine avec précaution sur le module à membrane, maintenir la sonde en position ...
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InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Remplacer le corps interne Connecteur AK9 Douille filetée Pg 13.5 Joint torique (9,0 1,0 mm, silicone FDA/USP VI) Corps interne Référence (Ag/AgCl) Anode (Pt) Cathode et anneau de garde (« Guard ring ») Ecrou de maintien Module à membrane Joint torique (silicone FDA/USP VI) Gaine (type N)
102 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Conservation Pour entreposer les sondes durant plus de 24 heures, nous recommandons d’utiliser le ca- puchon de protection rempli de solution de net- toyage et de conditionnement (N° de commande 52 200 255), comme pour nos systèmes portables de mesure de O . Cette solution contient un anti-oxy- dant qui empêche que la sonde soit en contact avec l’oxygène lorsqu’il ne sert pas. Lorsque la sonde est stockée sans polarisation pen- dant plus d’une semaine, l’électrolyte doit être retiré. Pour fabriquer la solution de nettoyage et de condi- tionnement, procédez comme suit : déposez une tablette dans 40 ml d’eau distillée et patientez 5 mi- nutes jusqu’à ce qu’elle soit dissoute. Remplissez le capuchon de protection de cette solution et placez-le sur l’extrémité de la sonde. La solution de nettoyage et de conditionnement possède des propriétés nettoyantes qui protègent la membrane des microor- ganismes. Si vous n’avez plus de set de nettoyage et conditionnement, vous pouvez remplir le capuchon de protection de gel d’essai ou d’eau désaérée. Avant de monter la sonde, ôtez le capuchon de protection et rincez la sonde dans un courant d’eau. Prudence ! En cas de stockage de la sonde sans alimentation en courant (transmetteur, Sensor- Master) de plus de une semaine, la sonde devrait être conservée à...
104 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Spécifications InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i Principe de mesure Électrode Clark, polarographique Conditions d’utilisation Domaine de pression admissible 6850 i: 0,2 … 6 bar (mesure) 6900 i: 0,2 … 6 bar (9 bar avec T-6900R) ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Certification EHEDG, 3A 3.1 B (EN 10204.3 /1.B) Certificate ATEX 6850 i / 6900 i: Oui 6950 i: FM Approval 6850 i / 6900 i: Oui 6950 i: FDA / USP VI Contrôle qualité Oui Compatibilité ...
106 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Pièces de rechange Pièces détachées N° de commande – InPro 6850 i Module à membrane (seul), T-96 52 200 071 Kit modules à membrane T-96 (4 membr., 52 200 024 1 kit de joints toriques, 25 ml d’électrolyte, matériaux en contact avec le milieu en acier SS 316L) Module à membrane (16 pcs), T-96 52 206 114 Electrolyte (25 ml) 34 100 2016 Elément sensible (interchang.), InPro 6850 i 52 206 347 – InPro 6900 i Module à membrane (seul), renforcée, ...
Support à immersion InDip 550 Indication : Les supports étant disponible dans différentes finitions, veuillez prendre contact avec votre organisation de vente METTLER TOLEDO pour vous assurez que les numéros de commande correspondent bien avec la finition désirée. Théorie de la sonde polarographique 10.1 Introduction...
108 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm rence de potentiel entre l’électrode de mesure et une électrode de référence inerte. Le potentiel de la sonde de référence doit être constant. Toutes les électrodes potentiométriques sont soumises à la loi de Nernst. C’est pour cette raison que, dans la plupart des cas, les élec- trodes et instruments de mesure ne sont pas interchangeables. La détermination de la tension d’électrode sans courant constitue l’une des exi- gences en matière de mesures potentiométriques. Pendant la mesure, aucune réaction chimique ne se produit et la solution reste en équilibre. – Dans le cas d’électrodes ampérométriques, telles que les sondes à oxygène, la mesure de l’activité est basée sur la mesure du courant. La sonde à oxygène traditionnelle se compose d’une cathode et d’une anode connectées de manière conductive par un électrolyte. Une tension de polarisation adaptée entre l’anode et ...
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InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm – Peu ou pas de dépendance relative à l’écoule- ment Dans le cas de l’électrode de Clark, la configuration géométrique est très importante. L’épaisseur du film d’électrolyte situé entre la cathode et la membrane doit satisfaire des tolérances très strictes, de manière à garantir une bonne linéarité et un courant de zéro faible (courant dans une atmosphère d’azote). Les sondes à oxygène METTLER TOLEDO se décli- nent en différents modèles : Type A, sonde à 2 électrodes, InPro 6800 InPro 6800 pour concentrations en oxygène moyennes et élevées. Cathode et anode / référence. Anode et référence réunies dans une électrode ar- gent / chlorure d’argent. La réaction d’équilibre au niveau de l’anode/réfé- rence est la suivante : – Réaction : 4 Ag + 4 Cl 4 AgCl + 4 e – Tension de polarisation Référence / Anode Cathode Électrolyte...
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110 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Tension de polarisation Référence Cathode Anode Électrolyte Isolant NTC 22 k Membrane Mesure dans liquides ou gaz Type C, sonde à 3 électrodes, InPro 6900 (i) InPro 6900 et InPro 6900 i. Pour mesures de l’oxy- gène de l’ordre du ppb. Anode et référence réunies dans une électrode argent / chlorure d’argent (comme avec le type A). Sondes munies d’un anneau de garde supplémentaire autour de la cathode. Cet anneau forme, tout comme la cathode avec l’anode, un circuit électrique fermé qui évite que l’oxygène ne se diffuse vers la cathode sur le côté, au risque de fausser les résultats. Tension de polarisation Référence / Anode Cathode...
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InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm Type D, sonde à 4 électrodes, InPro 6950 (i) L’InPro 6950 i est detinée à la mesure de taux d’oxygène dissous constamment bas, jusqu’au niveau de 0,1 ppb. Du pint de vue technologique, il s’agit d’une combinaison de l’InPro 6850 i et de l’InPro 6900 i. La sonde est composée de 4 élec- trodes. L’anode (platine) et la référence (Ag / AgCl) sont divisées en deux électrodes distinctés. L’an- neau de guarde est placé autour de la cathode. La cathode possède le diamètre le plus élevé de toutes les sondes oxygène METTLER TOLEDO Les réactions sont les suivantes: – Cathode: + 2 H O + 4 e – 4 OH – Anode: 4 OH O + 2 H O + 4 e –...
112 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm 10.3 Paramètres déterminant le courant La quantité d’oxygène diffusée et l’intensité du cou- rant d’électrode sont influencés par les paramètres suivants : – La pression partielle d’oxygène de la solution – L’épaisseur et le matériau constituant la mem- brane – La taille de la cathode – La tension de polarisation – La température – Les conditions d’écoulement de la solution La loi de Fick établit la relation mathématique entre ces paramètres : I = Courant d’électrode k = Constante D = Coefficient de diffusion d’O dans la membrane 2 ...
InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm L’anode doit présenter une grande surface de manière à éviter la polarisation de l’anode par le courant d’électrode. 10.5 La température La dépendance à la température d’un courant tra- versant une électrode à oxygène, avec une pression partielle d’O constante, est principalement détermi- née par les propriétés de la membrane perméable au gaz. 10.6 Dépendance relative à l’écoulement Avec la plupart des électrodes à oxygène, le courant d’électrode est plus bas dans les solutions sta- gnantes que dans les solutions agitées. L’oxygène consommé par l’électrode entraîne une réduction de l’oxygène du milieu de mesure (sous la forme O) à proximité immédiate de la cathode, hors de la membrane. L’oxygène manquant est remplacé par diffusion. Si le courant d’électrode est fort, la solution n’est pas capable de régénérer totalement l’oxygène réduite par diffusion. De ce fait, le courant d’électrode est plus faible que le courant qui devrait correspondre aux conditions dans la solution. Dans les solutions agitées, l’oxygène est transporté vers la surface de la membrane par diffusion mais égale- ment par le flux (convection). Dans ce cas, il ne se produit aucun appauvrissement en oxygène à la surface de la membrane. Un niveau élevé de dépendance à l’écoulement inter- vient généralement lors de l’utilisation de grandes 4 ...
114 InPro 6850 i / 6900 i / 6950 i O Sensor 12 / 25 mm de signal, même en cas de chute du flux hydrodyna- mique (par exemple, sur une ligne de soutirage de bière). 10.7 Pression partielle d’oxygène – concentration en oxygène Le courant d’électrode dépend de la pression partielle de l’oxygène et de la perméabilité à l’oxygène de la membrane. La conversion de la pression partielle en concentration en oxygène dépend du milieu de mesure (liquides ou gaz). Mesure dans des liquides En cas de mesure dans des liquides, la concen- tration en oxygène dépend en plus de la solubilité de l’oxygène dans le milieu de mesure. Comme ce point n’est pas détecté par le courant de la sonde, la concentration en oxygène doit être calculée au niveau du transmetteur. De plus, la loi de Henry est appliquée, c’est-à-dire que la concentration en oxygène est proportionnelle à la pression partielle de l’oxygène (pO a = Facteur de solubilité Si « a » est une constante, la concentration en oxy- gène peut être déterminée au moyen d’une électrode. Ce principe s’applique à une température constante et dans le cas de solutions aqueuses diluées telles ...