VEGA TECHNIQUE SAS

Mise en service
Capteur radar pour mesure de niveau
continue

VEGAPULS 42
Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA
(actif)







Document ID: 1016153

 Table des matières
Table des matières
1 À propos de ce document........................................................................................................ 4
1.1 Fonction............................................................................................................................ 4
1.2 Personnes concernées..................................................................................................... 4
1.3 Symbolique utilisée........................................................................................................... 4
2 Pour votre sécurité................................................................................................................... 5
2.1 Personnel autorisé............................................................................................................ 5
2.2 Utilisation conforme à la destination.................................................................................. 5
2.3 Avertissement contre les utilisations incorrectes............................................................... 5
2.4 Consignes de sécurité générales...................................................................................... 5
2.5 Mode de fonctionnement - signal radar............................................................................. 6
2.6 Installation et exploitation aux États-Unis et au Canada.................................................... 6
2.7 Consignes de sécurité pour atmosphères Ex.................................................................... 6
3 Description du produit............................................................................................................. 7
3.1 Structure........................................................................................................................... 7
3.2 Fonctionnement................................................................................................................ 8
3.3 Paramétrage...................................................................................................................... 9
3.4 Emballage, transport et stockage...................................................................................... 9
3.5 Accessoires..................................................................................................................... 10
4 Montage................................................................................................................................... 11
4.1 Remarques générales..................................................................................................... 11
4.2 Consignes de montage................................................................................................... 11
5 Raccordement à l'alimentation en tension........................................................................... 17
5.1 Préparation du raccordement.......................................................................................... 17
5.2 Étapes de raccordement................................................................................................. 17
5.3 Schéma de raccordement............................................................................................... 18
5.4 Phase de mise en marche............................................................................................... 18
6 Protection d'accès.................................................................................................................. 19
6.1 Interface sans fil Bluetooth.............................................................................................. 19
6.2 Protection du paramétrage.............................................................................................. 19
6.3 Enregistrement du code dans myVEGA.......................................................................... 20
7 Mettre en service avec l'unité de réglage et d'affichage intégrée ..................................... 21
7.1 Système de commande.................................................................................................. 21
7.2 Affichage de valeurs mesurés et d'options du menu....................................................... 22
7.3 Paramétrage.................................................................................................................... 23
8 Mise en service avec smartphone/tablette (Bluetooth)...................................................... 34
8.1 Préparations.................................................................................................................... 34
8.2 Établir la connexion......................................................................................................... 34
8.3 Paramétrage.................................................................................................................... 35
9 Mise en service par PC/portable (Bluetooth)...................................................................... 36
9.1 Préparations.................................................................................................................... 36
9.2 Établir la connexion......................................................................................................... 36
9.3 Paramétrage.................................................................................................................... 37
10 Aperçu des menus.................................................................................................................. 39
10.1 Fonctions et possibilités de réglage................................................................................ 39
10.2 Explication des paramètres spéciaux.............................................................................. 43 1016153-FR-240819

2 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 Table des matières
11 Diagnostic et maintenance.................................................................................................... 45
11.1 Maintenir......................................................................................................................... 45
11.2 Élimination des défauts................................................................................................... 45
11.3 Diagnostic, messages d'erreur........................................................................................ 46
11.4 Messages d'état selon NE 107........................................................................................ 47
11.5 Traitement des erreurs de mesure................................................................................... 49
11.6 Mise à jour du logiciel...................................................................................................... 51
11.7 Procédure en cas de réparation...................................................................................... 52
12 Démontage.............................................................................................................................. 53
12.1 Étapes de démontage..................................................................................................... 53
12.2 Recyclage....................................................................................................................... 53
13 Certificats et agréments......................................................................................................... 54
13.1 Agréments radiotechniques............................................................................................ 54
13.2 Certificats alimentaires et pharmaceutiques.................................................................... 54
13.3 Conformité...................................................................................................................... 54
13.4 Recommandations NAMUR............................................................................................ 54
13.5 Système de gestion de l'environnement.......................................................................... 55
14 Annexe..................................................................................................................................... 56
14.1 Caractéristiques techniques............................................................................................ 56
14.2 IO-Link............................................................................................................................ 62
14.3 Dimensions..................................................................................................................... 71
14.4 Droits de propriété industrielle......................................................................................... 73
14.5 Licensing information for open source software.............................................................. 73
14.6 Marque déposée............................................................................................................. 73
1016153-FR-240819 Date de rédaction :2024-08-02
VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 3

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1 À propos de ce document
1 À propos de ce document
1.1 Fonction
La présente notice contient les informations nécessaires au montage,
au raccordement et à la mise en service de l'appareil ainsi que des
remarques importantes concernant l'entretien, l'élimination des défauts
, le remplacement de pièces et la sécurité. Il est donc primordial
de la lire avant d'effectuer la mise en service et de la conserver près
de l'appareil, accessible à tout moment comme partie intégrante du
produit.
1.2 Personnes concernées
Cette notice s'adresse à un personnel qualifié formé. Le contenu de
ce manuel doit être rendu accessible au personnel qualifié et mis en
œuvre.
1.3 Symbolique utilisée
ID du document
Ce symbole sur la page de titre du manuel indique l'ID du document.
La saisie de cette ID du document sur www.vega.com mène au téléchargement
du document.
Information, remarque, conseil : Ce symbole identifie des informations
complémentaires utiles et des conseils pour un travail couronné
de succès.
Remarque : ce pictogramme identifie des remarques pour éviter des
défauts, des dysfonctionnements, des dommages de l'appareil ou de
l'installation.
Attention : le non-respect des informations identifiées avec ce pictogramme
peut avoir pour conséquence des blessures corporelles.
Avertissement : le non-respect des informations identifiées avec ce
pictogramme peut avoir pour conséquence des blessures corporelles
graves, voire mortelles.
Danger : le non-respect des informations identifiées avec ce picto-
gramme aura pour conséquence des blessures corporelles graves,
voire mortelles.
Applications Ex
Vous trouverez à la suite de ce symbole des remarques particulières
concernant les applications Ex.
• Liste
Ce point précède une énumération dont l'ordre chronologique n'est
pas obligatoire.
1 Séquence d'actions
Les étapes de la procédure sont numérotées dans leur ordre chronologique.
Élimination
Vous trouverez à la suite de ce symbole des remarques particulières
relatives à l'élimination. 1016153-FR-240819

4 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 2 Pour votre sécurité
2 Pour votre sécurité
2.1 Personnel autorisé
Toutes les manipulations sur l'appareil indiquées dans la présente documentation
ne doivent être effectuées que par du personnel qualifié,
formé et autorisé par l'exploitant de l'installation.
Il est impératif de porter les équipements de protection individuels
nécessaires pour toute intervention sur l'appareil.
2.2 Utilisation conforme à la destination
Le VEGAPULS 42 est un capteur pour la mesure de niveau continue.
Vous trouverez des informations plus détaillées concernant le domaine
d'application au chapitre "Description du produit".
La sécurité de fonctionnement n'est assurée qu'à condition d'un
usage conforme de l'appareil en respectant les indications stipulées
dans le présent document et dans les éventuelles notices complémentaires.
2.3 Avertissement contre les utilisations
incorrectes
En cas d'utilisation incorrecte ou non conforme, ce produit peut être
à l'origine de risques spécifiques à l'application, comme par ex. un
débordement du réservoir du fait d'un montage ou d'un réglage incorrects.
Cela peut entraîner des dégâts matériels, des blessures corporelles
ou des atteintes à l'environnement. De plus, les caractéristiques
de protection de l'appareil peuvent également en être affectées.
2.4 Consignes de sécurité générales
L'appareil est à la pointe de la technique actuelle en prenant en
compte les réglementations et directives courantes. Il est uniquement
autorisé de l'exploiter dans un état irréprochable sur le plan technique
et sûr pour l'exploitation. La société exploitante est responsable de la
bonne exploitation de l'appareil. En cas de mise en œuvre dans des
produits agressifs ou corrosifs, avec lesquels un dysfonctionnement
de l'appareil pourrait entraîner un risque, la société exploitante a
l'obligation de s'assurer du fonctionnement correct de l'appareil par
des mesures appropriées.
Il est obligatoire de respecter les consignes de sécurité contenues
dans cette notice, les normes d'installation spécifiques au pays et les
règles de sécurité ainsi que les réglementations de prévention des
accidents en vigueur.
Des interventions allant au-delà des manipulations décrites dans la
1016153-FR-240819 notice sont exclusivement réservées au personnel que nous avons
autorisé pour des raisons de sécurité et de garantie. Les transformations
ou modifications en propre régie sont formellement interdites.
Pour des raisons de sécurité, il est uniquement permis d'utiliser les
accessoires que nous avons mentionnés.

VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 5

 2 Pour votre sécurité
Pour éviter les dangers, il faudra tenir compte des consignes et des
signalisations de sécurité apposées sur l'appareil.
La faible puissance d'émission est nettement inférieure aux valeurs
limites tolérées sur le plan international. Si l'appareil est utilisé de
manière conforme, il ne pourra en émaner aucun risque pour la santé.
La bande de la fréquence de mesure figure au chapitre "Caractéris-
tiques techniques".
2.5 Mode de fonctionnement - signal radar
La fréquence permet de définir les réglages spécifiques au pays ou à
la région pour les signaux radar. Le mode de fonctionnement doit im-
pérativement être réglé au début de la mise en service dans le menu
de réglage au moyen de l'outil de réglage respectif.
Avertissement !
Un fonctionnement de l'appareil sans sélection du mode de fonctionnement
concerné constitue une infraction aux dispositions des
agréments radiotechniques de la région ou du pays respectif.
2.6 Installation et exploitation aux États-Unis et
au Canada
Ces instructions sont exclusivement valides aux États-Unis et au
Canada. C'est pourquoi le texte suivant est uniquement disponible en
langue anglaise.
Installations in the US shall comply with the relevant requirements of
the National Electrical Code (NEC - NFPA 70) (USA).
Installations in Canada shall comply with the relevant requirements of
the Canadian Electrical Code (CEC Part I) (Canada).
2.7 Consignes de sécurité pour atmosphères Ex
Il est uniquement autorisé d'utiliser des appareils avec agrément
ATEX correspondant dans les zones explosibles (Ex). Tenez compte
dans ce contexte des consignes de sécurité Ex spécifiques. Celles-ci
font partie intégrante de la documentation de l'appareil et sont jointes
à tout appareil avec agrément ATEX.
1016153-FR-240819
6 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 3 Description du produit
3 Description du produit
3.1 Structure
Compris à la livraison La livraison comprend :
• Capteur radar
• Fiche d'information "Documents et logiciels" avec :
–– Numéro de série de l'appareil
–– Code QR avec lien pour scan direct
• Fiche d'information "PIN et codes" ( sur les versions Bluetooth)
avec :
–– Code de jumelage Bluetooth
• Fiche d'information "Access protection" (sur versions Bluetooth)
avec :
–– Code de jumelage Bluetooth
–– Code de jumelage Bluetooth de secours
–– Code d'appareil de secours
Le reste de la livraison se compose de :
• Documentation
–– Les "Consignes de sécurité" spécifiques Ex (pour les versions
Ex)
–– Agréments radiotechniques
–– Le cas échéant d'autres certificats
Information:
Dans la présente notice de mise en service, des caractéristiques de
l'appareil livrées en option sont également décrites. La portée de la
livraison varie en fonction de la spécification à la commande.
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VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 7

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3 Description du produit
Composants
7
6

5
4

3
2
1
Fig. 1: Composants du VEGAPULS 42
1 Antenne radar
2 Raccord process
3 Joint process
4 Boîtier de l'électronique
5 Ventilation / compensation de pression
6 Connecteur rond
7 Unité de réglage et d'affichage
Plaque signalétique La plaque signalétique contient les informations les plus importantes
servant à l'identification et à l'utilisation de l'appareil :
• Type d'appareil
• Informations concernant les agréments
• Informations relatives à la configuration
• Caractéristiques techniques
• Numéro de série de l'appareil
• QR-code pour l'identification des appareils
• Code numérique pour l'accès Bluetooth (en option)
• Informations concernant le fabricant
Documents et logiciels Il existe les possibilités suivantes pour trouver les données de com-
mande, des documents ou un logiciel relatif à votre appareil :
• Rendez-vous sur "www.vega.com" et indiquez dans la zone de
recherche le numéro de série de votre appareil.
• Scannez le QR-code sur la plaque signalétique.
• Ouvrez l'appli VEGA Tools et saisissez le numéro de série sous
"Documentation".
3.2 Fonctionnement
Domaine d'application Le VEGAPULS 42 est un capteur radar destiné à la mesure de niveau
continue et sans contact de liquides. 1016153-FR-240819

8 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 3 Description du produit
Principe de fonctionne- L'appareil émet un signal radar continu à modulation de fréquence
ment par le biais de son antenne. Le signal émis est réfléchi par le produit
et reçu sous forme d'écho avec une fréquence modifée par l'antenne.
La modification de la fréquence est proportionnelle à la distance et
est convertie en hauteur de remplissage.
3.3 Paramétrage
IO-Link Le capteur doit être connecté à la commande IO-Link via le maître IOLink.
Pour le paramétrage, l'IODD (IO Device Description) correspondante
, qui peut être trouvée au moyen d'IODDfinder, est nécessaire.
En alternative, une API peut communiquer directement avec le
capteur au moyen des paramètres IO-Link spécifiques à l'appareil.
Bluetooth Condition préalable : le capteur est doté d'un module Bluetooth
intégré.
• Le capteur peut être opéré avec un smartphone/une tablette sys-
tème d'exploitation (iOS ou Android). L'App VEGA Tools peut être
téléchargée et installée gratuitement depuis le Store respectif.
• Le capteur peut être opéré avec un PC/un ordinateur portable
(système d'exploitation Windows). Le logiciel de commande
nécessaire PACTware (avec DTM correspondant) peut être téléchargé
et installé gratuitement depuis le site Web de VEGA.
Unité de réglage et d'affi- Le capteur peut être opéré au moyen de l'unité de réglage et d'affichage
intégrée chage intégrée.
Remarque:
Le boîtier avec unité de réglage et d'affichage peut être tourné de
330° sans outil pour une lisibilité et une capacité de réglage optimales.
3.4 Emballage, transport et stockage
Emballage Durant le transport jusqu'à son lieu d'application, votre appareil a été
protégé par un emballage dont la résistance aux contraintes de trans-
port usuelles a fait l'objet d'un test selon la norme DIN ISO 4180.
L'emballage de l'appareil est en carton non polluant et recyclable.
Pour les versions spéciales, on utilise en plus de la mousse ou des
feuilles de polyéthylène. Faites en sorte que cet emballage soit recy-
clé par une entreprise spécialisée de récupération et de recyclage.
Transport Le transport doit s'effectuer en tenant compte des indications faites
sur l'emballage de transport. Le non-respect peut entraîner des dommages
à l'appareil.
1016153-FR-240819 Inspection du transport Dès la réception, vérifiez si la livraison est complète et recherchez
d'éventuels dommages dus au transport. Les dommages de transport
constatés ou les vices cachés sont à traiter en conséquence.
Stockage Les colis sont à conserver fermés jusqu'au montage en veillant à
respecter les marquages de positionnement et de stockage apposés
à l'extérieur.
VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 9

 3 Description du produit
Sauf autre indication, entreposez les colis en respectant les condi-
tions suivantes :
• Ne pas entreposer à l'extérieur
• Entreposer dans un lieu sec et sans poussière
• Ne pas exposer à des produits agressifs
• Protéger contre les rayons du soleil
• Éviter des secousses mécaniques
Température de stockage • Température de transport et de stockage voir au chapitre "Carac-
et de transport téristiques techniques - Conditions ambiantes"
• Humidité relative de l'air 20 … 85 %
3.5 Accessoires
Vous trouverez les accessoires et les notices correspondantes sur
notre site Web.
1016153-FR-240819
10 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 4 Montage
4 Montage
4.1 Remarques générales
Conditions ambiantes L'appareil est approprié pour les conditions ambiantes normales et
étendues selon DIN/EN/BS EN/IEC/ANSI/ISA/UL/CSA 61010-1 Il
peut être utilisé aussi bien en intérieur qu'en extérieur.
Conditions de Remarque:
process Pour des raisons de sécurité, il est uniquement autorisé d'exploiter
l'appareil dans les conditions process admissibles. Vous trouverez les
indications à cet égard au chapitre "Caractéristiques techniques" de
la notice de mise en service ou sur la plaque signalétique.
Assurez vous avant le montage que toutes les parties de l'appareil
exposées au process sont appropriées aux conditions de celui-ci.
Celles-ci sont principalement :
• La partie qui prend les mesures
• Raccord process
• Joint process
Les conditions du process sont en particulier :
• Pression process
• Température process
• Propriétés chimiques des produits
• Abrasion et influences mécaniques
Protection contre l'hu- Protégez votre appareil au moyen des mesures suivantes contre
midité l'infiltration d'humidité :
• Utilisez un câble de raccordement approprié (voir le chapitre "Rac-
corder à l'alimentation tension")
• Serrez bien le presse-étoupe ou le connecteur
• Passez le câble de raccordement vers le bas devant le presse-
étoupe ou le connecteur
Cela est avant tout valable en cas de montage en extérieur, dans des
locaux dans lesquels il faut s'attendre à de l'humidité (par ex. du fait
des cycles de nettoyage) et aux réservoirs refroidis ou chauffés.
Remarque:
Assurez-vous que pendant l'installation ou la maintenance, aucune
humidité ou aucune salissure ne peut pénétrer à l'intérieur de l'appa-
reil.
Pour maintenir le type de protection d'appareil, assurez que le
couvercle du boîtier est fermé pendant le fonctionnement et le cas
échéant fixé.
1016153-FR-240819 4.2 Consignes de montage
Polarisation Les capteurs radar pour la mesure de niveau envoient des ondes
magnétiques. La polarisation est la direction de la partie électrique de
ces ondes.

VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 11

 4 Montage
La polarisation est caractérisée par la position du logo sur le boîtier,
voir le schéma suivante :





Fig. 2: Sens de la polarisation
Remarque:
En tournant le boîtier, la polarisation est modifiée, ce qui impacte
l'influence des échos parasites sur la valeur de mesure. Veuillez tenir
compte de cela lors du montage ou de modifications ultérieures.
Niveau de référence La plage de mesure du VEGAPULS 42 commence physiquement à
l'extrémité de l'antenne.
Le réglage min.-/max. commence toutefois au niveau arithmétique au
niveau de référence qui est à une position différente en fonction de la
version du capteur.




1 2 3 4 5 6
Fig. 3: Niveau de référence
1-4 VEGAPULS 42 avec filetage mâle : le niveau de référence est la face de
joint sous le six pans.
5-6 VEGAPULS 42 avec raccord hygiénique : le niveau de référence est le point
de contact le plus haut entre le raccord process du capteur et du raccord à
souder.
Position de montage Installez l'appareil à une distance d'au moins 200 mm (7.874 in) de
la paroi de la cuve. En cas de montage centré de l'appareil dans une
cuve torosphérique ou à toit bombé, il pourra se créer des échos 1016153-FR-240819

12 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 4 Montage
multiples. Ceux-ci peuvent cependant être éliminés par un réglage
adéquat (voir au chapitre "Mettre en service").
Si vous ne pouvez pas respecter cet écart, il vous faudra procéder à
un masquage des signaux parasites lors de la mise en service. Ceci
est valable en particulier en cas de risque de colmatages sur les
parois de la cuve. Dans ce cas, il est recommandé de recommencer
le masquage des échos parasites lorsque les colmatages se seront
formés sur la paroi.



> 200 mm
(7.87")
Fig. 4: Montage du capteur radar dans une cuve à toit bombé
Dans le cas des cuves à fond conique, il peut être avantageux de
monter l'appareil au centre de la cuve car la mesure est alors possible
jusqu'au point le plus bas du fond.







Fig. 5: Montage du capteur radar dans des cuves à fond conique
Flot de produit N'installez pas les appareils au dessus ou dans le flot de remplissage
de votre cuve. Assurez-vous que vous mesurez la surface du produit
et non le flot de remplissage.
1016153-FR-240819
VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 13

 4 Montage






Fig. 6: Montage du capteur radar en présence d'un flux de produit
Filetage et rehausse En cas de raccord fileté, le bord de l'antenne doit dépasser d'au
moins 5 mm (0.2 in) du manchon.
ca.5mm
Fig. 7: Montage fileté
Si le produit présente de bonnes propriétés de réflexion, vous pouvez
monter le VEGAPULS 42 également sur des rehausses qui sont plus
longues que l'antenne. L'extrémité de la rehausse doit dans ce cas
être lisse et ébavurée, voire si possible arrondie.
Des valeurs indicatives pour les longueurs de rehausse se trouvent
dans l'illustration suivante ou dans les tableaux. Les valeurs ont été
dérivées des applications typiques. Des longueurs de rehausse
supérieures déviant des dimensions suggérées ici sont également
possibles, mais les conditions locales doivent être prises en compte.
h
d
Fig. 8: Montage sur rehausse
Diamètre de rehausse "d" Hauteur de rehausse "h"
20 mm ¾" ? 50 mm ? 2.0 in
25,4 mm 1" ? 100 mm ? 3.9 in
40 mm 1½" ? 150 mm ? 5.9 in
50 mm 2" ? 200 mm ? 7.9 in 1016153-FR-240819
14 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 4 Montage

Diamètre de rehausse "d" Hauteur de rehausse "h"
80 mm 3" ? 300 mm ? 11.8 in
100 mm 4" ? 400 mm ? 15.8 in
150 mm 6" ? 600 mm ? 23.6 in
Tab. 1: Diamètre d'antenne G¾, ¾ NPT
Diamètre de rehausse "d" Hauteur de rehausse "h"
25,4 mm 1" ? 100 mm ? 3.9 in
40 mm 1½" ? 150 mm ? 5.9 in
50 mm 2" ? 200 mm ? 7.9 in
80 mm 3" ? 300 mm ? 11.8 in
100 mm 4" ? 400 mm ? 15.8 in
150 mm 6" ? 600 mm ? 23.6 in
Tab. 2: Diamètre d'antenne G1, 1 NPT
Remarque:
Pour le montage sur une rehausse plus longue, nous vous recommandons
de procéder à un masquage des signaux parasites (voir
chapitre "Paramétrage").
Cuves encombrées La position de votre capteur radar doit être choisie de façon à ce
qu'aucun obstacle ne croise les signaux radar.
Des obstacles fixes dans la cuve, comme p.ex. échelles, détecteurs
de seuils, serpentins de chauffe, renforts métalliques etc. peuvent en-
traîner des échos parasites importants et avoir des répercussions sur
l'écho utile. Veillez lors de la conception que la trajectoire des signaux
radar vers le produit soit "complètement libre".
S'il y a des obstacles fixes dans votre cuve, procédez à un masquage
des signaux parasites lors de la mise en service.
Si de grands obstacles fixes dans la cuve, tels que des renforts et des
poutres métalliques, provoquent des échos parasites, il est possible
d'atténuer ceux-ci en prenant des mesures complémentaires. De petits
écrans en tôle, disposés de façon inclinée au-dessus des obstacles
, "dispersent" les signaux radar et empêchent ainsi efficacement
une réflexion directe d'échos parasites.
1016153-FR-240819 Fig. 9: Recouvrir les obstacles lisses par des déflecteurs
Orientation - liquides Dans les liquides, orientez l'appareil perpendiculairement à la surface
du produit pour obtenir des résultats de mesure optimaux.

VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 15

 4 Montage




Fig. 10: Orientation du capteur dans les liquides
Agitateurs Si des agitateurs sont installés dans votre cuve, procédez à une élimi-
nation des signaux parasites lorsque les agitateurs sont en marche.
Ainsi, il sera possible de mémoriser les réflexions parasites causées
par l'agitateur dans ses différentes positions.







Fig. 11: Agitateurs
Formation de mousse Remplissages, agitateurs ou autres process dans la cuve peuvent
conduire à une formation de mousse en partie très compacte à la
surface du produit. Cette mousse est susceptible d'atténuer fortement
le signal d'émission.
Remarque:
Si des mousses entraînent des erreurs de mesure, il convient d'utiliser
les plus grandes antennes radar possibles ou d'autres capteurs
avec radar guidé.
1016153-FR-240819
16 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 5 Raccordement à l'alimentation en tension
5 Raccordement à l'alimentation en tension
5.1 Préparation du raccordement
Consignes de sécurité Respectez toujours les consignes de sécurité suivantes :
• Le raccordement électrique est strictement réservé à un personnel
qualifié, spécialisé et autorisé par l'exploitant de l'installation.
• En cas de risque de surtensions, installer des appareils de protec-
tion contre les surtensions
Attention !
Ne raccordez ou débranchez que lorsque la tension est coupée.
Tension d'alimentation Vous trouverez les données concernant l'alimentation de tension au
chapitre "Caractéristiques techniques".
Remarque:
Alimentez l'appareil avec un circuit courant limité en énergie (puissance
max. 100 W) selon CEI 61010-1, par ex. :
• Bloc d'alimentation de classe 2 (selon UL1310)
• Bloc d'alimentation SELV (petite tension de sécurité) avec limita-
tion interne ou externe adaptée du courant de sortie
• Bloc d'alimentation PELV (petite tension de protection) avec limita-
tion interne ou externe adaptée du courant de sortie
Prenez en compte les influences supplémentaires suivantes pour la
tension de service :
• Une tension de sortie plus faible du bloc d'alimentation sous
charge nominale (par ex. pour un courant capteur de 20,5 mA ou
22 mA en cas de signalisation de défaut)
• Influence d'autres appareils dans le circuit courant (voir valeurs de
charge au chapitre "Caractéristiques techniques")
Câble de raccordement Utilisez un câble à section ronde. Sélectionnez le diamètre extérieur
du câble en fonction du type de connecteur utilisé pour garantir l'étanchéité
au presse-étoupe.
Suivant la technique de raccordement ou la sortie signal, l'appareil
est raccordé avec des câbles non blindés à trois ou quatre fils usuels.
5.2 Étapes de raccordement
Connecteur M12 x 1 Cette version nécessite un câble avec une connecteur M12 intégré.
1016153-FR-240819
VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 17

 5 Raccordement à l'alimentation en tension
5.3 Schéma de raccordement
Connecteur M12 x 1
+
3 3
2 1
1
3 4
out 1 out 2
2 2 4
-
Fig. 12: Schéma de raccordement - trois fils avec IO-Link (2 x transistor ou
4 … 20 mA plus 1 x transistor)
1 Tension d'alimentation
2 à commutation PNP
3 à commutation NPN
4 Sortie courant
Contact connecteur Fonction/polarité
1 Alimentation tension/plus
2 Sortie transistor 2 ou sortie courant
3 Alimentation tension/moins
4 Sortie transistor 1 ou port IO-Link
5.4 Phase de mise en marche
Après sa mise en marche, l'appareil effectue tout d'abord un autotest  :
• Vérification interne de l'électronique
• Saut du signal de sortie sur le courant de défaut réglé1)
• Les sorties de commutation sont activées
La valeur mesurée actuelle est alors transférée sur le signal de sortie.







1) Avec sortie courant activée 1016153-FR-240819
18 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 6 Protection d'accès
6 Protection d'accès
6.1 Interface sans fil Bluetooth
Les appareils avec interface sans fil Bluetooth sont protégés contre
un accès non autorisé de l'extérieur. Ainsi, seules les personnes autorisées
peuvent recevoir les valeurs de mesure et d'état et procéder à
la modification des réglages de l'appareil via cette interface.
Code de jumelage Blue- Pour établir la communication Bluetooth via l'outil de réglage (smart-
tooth phone/tablette/ordinateur portable), un code de jumelage Bluetooth
est nécessaire. Celui-ci doit être saisi une fois lors du premier établissement
de la communication Bluetooth dans l'appareil de réglage.
Ensuite, il reste enregistré dans l'outil de réglage et ne doit plus être
saisi.
Le code de jumelage Bluetooth est individuel pour chaque appareil.
Il est imprimé sur les appareils avec Bluetooth sur le boîtier de l'appareil.
Il est en outre fourni avec l'appareil dans la fiche d'information
"PIN et codes". Le code de jumelage Bluetooth peut en outre être lu
en fonction de l'appareil au moyen de l'unité de réglage et d'affichage.
Le code de jumelage Bluetooth peut être modifié par l'utilisateur
après la première connexion. Après la saisie incorrecte du code
d'accès Bluetooth, il n'est possible de procéder à une nouvelle
saisie qu'après une certaine durée d'attente. Chaque saisie erronée
entraîne la prolongation de la durée d'attente.
Code de jumelage Blue- Le code d'accès Bluetooth de secours permet d'établir une com-
tooth de secours munication Bluetooth pour le cas où le code de jumelage Bluetooth
est perdu. Il ne peut pas être modifié. Le code d'accès Bluetooth de
secours se trouve sur une fiche d'information "Protection d'accès". Si
ce document devait être perdu, le code d'accès Bluetooth de secours
peut être consulté auprès de votre interlocuteur personnel après légi-
timation. L'enregistrement ainsi que la transmission du code d'accès
Bluetooth est toujours accepté crypté (algorithme SHA 256).
6.2 Protection du paramétrage
Les réglages (paramètres) de l'appareil peuvent être protégés contre
des modifications non souhaitées. À la livraison, la protection des paramètres
est désactivée et tous les réglages peuvent être effectués.
Code d'appareil L'appareil peut être verrouillé par l'utilisateur à l'aide d'un code d'appareil
qu'il peut choisir librement afin de protéger le paramétrage. Les
réglages (paramètres) peuvent ensuite être uniquement lus mais plus
modifiés. Le code d'appareil est également enregistré dans l'ouil de
réglage. Il doit toutefois être saisi de nouveau pour chaque déverrouil-
1016153-FR-240819 lage à la différence du code d'accès Bluetooth. En cas d'utilisation de
l'appli de réglage ou du DTM, le code d'appareil enregistré peut être
proposé à l'utilisateur pour déverrouiller.
Code d'appareil de Le code d'appareil de secours permet le déverrouillage de l'appareil
secours pour le cas où le code d'appareil est perdu. Il ne peut pas être modifié.
Le code de déverrouillage d'appareil de secours se trouve sur une
VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 19

 6 Protection d'accès
fiche d'information "protection d'accès" fournie. Si ce document devait
être perdu, le code d'appareil de secours peut être consulté auprès
de votre interlocuteur personnel après légitimation. L'enregistrement
ainsi que la transmission du code d'appareil est toujours accepté
crypté (algorithme SHA 256).
6.3 Enregistrement du code dans myVEGA
Si l'utilisateur possède un compte "myVEGA", alors aussi bien le
code d'accès Bluetooth que le code d'appareil sont enregistrés en
supplément dans son compte sous "PIN et codes". Cela simplifie
considérablement l'utilisation d'autres outils de réglage car tous les
codes d'accès et d'appareil Bluetooth sont automatiquement synchronisés
en liaison avec le compte "myVEGA".
1016153-FR-240819
20 VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif)

 7 Mettre en service avec l'unité de réglage et d'affichage intégrée
7 Mettre en service avec l'unité de réglage
et d'affichage intégrée
7.1 Système de commande
Fonction Vous utilisez l'appareil au moyen des trois touches de l'unité de réglage
et d'affichage. Les options de menu respectives sont affichées
sur l'afficheur LCD. Vous trouverez la fonction des diverses touches
dans la vue d'ensemble ci-dessous.
Certaines paramètres sont impossibles, ou seulement avec restrictions
, avec l'unité de réglage et d'affichage intégrée. Pour ces paramètres
, nous recommandons l'utilisation de l'application de réglage
ou de PACTware avec le DTM correspondant.
Éléments de réglage et
d'affichage
1


2
Fig. 13: Unité de réglage et d'affichage intégrée
1 Affichage LC
2 Touches de réglage
Fonctions de touche
Touche Fonction
[•] Saut dans le niveau de menu
Saut dans l'option du menu sélectionné
Éditer les paramètres
Sélectionnez une position d'édition
Enregistrer la valeur
[+] Basculement entre les fenêtres individuelles de valeur de me-
sure
Navigation dans les options du menu en avant
Modifier les valeurs de paramètres vers le haut
[-] Basculement entre les fenêtres individuelles de valeur de me-
sure
1016153-FR-240819 Navigation dans les options du menu en arrière
Modifier les valeurs de paramètres vers le bas
[+] et [-] Retour au menu supérieur
simultané- Interrompre la saisie
ment

VEGAPULS 42 • Trois fils : IO-Link, Transistor, 4 … 20 mA (actif) 21



En quoi la plage dynamique d’un capteur de niveau radar est-elle essentielle
pour la fiabilité de mesure des produits en vrac ?
La technologie radar est devenue au fil des années très populaire en instrumentation de mesure de
niveau. Qu'il s'agisse de silos à grains, de farine, de ciment, de concasseurs en carrières, cases
agrégats sur centrale à béton ou encore de granulés plastiques pour les secteurs de l’injection et de
l’extrusion, ils ont tous fait confiance aux capteurs de niveau radar pour assurer le bon
fonctionnement des procédés avec une efficacité maximale. Les processus de production étant
devenus de plus en plus complexes, la technologie radar a évolué au fil du temps pour répondre aux
demandes croissantes du marché. L'un des aspects sur lequel ces instruments ont beaucoup
progressé est l'augmentation de la plage dynamique. Cet article détaille l’importance de celle-ci dans
les applications de mesure de niveau sur solides.
La plage dynamique c’est quoi ?
Mesurée en décibels (dB), la plage dynamique (également juste appelée « dynamique ») traduit la
différence entre le plus grand et le plus petit signal mesurable, c’est pour ainsi dire un indicateur de
la sensibilité du capteur. Plus la dynamique d'un radar est importante, plus faibles sont les signaux
qu'il peut mesurer. Cela permet notamment d’assurer une plus grande sécurité et fiabilité de mesure
sur de très grande distances et sur des produits à faible pouvoir de réflexion. Une grande plage
dynamique permet ainsi à la technologie radar de mesurer avec précision les solides dans le plus
grand nombre d’applications.
Pour une meilleure compréhension de ce qu’est la plage dynamique, considérons par analogie deux
types de balances que l'on retrouve couramment chez soit à la maison. Un pèse-personne numérique
standard mesurant des poids allant jusqu'à 160 kilos et le faisant par incréments de 0,1 kilo. Si l'on
considère que 0,1 kilo est une petite valeur et que 160 kilos est un poids conséquent, on peut dire
qu'un pèse-personne a une bonne portée. En cuisine, nous constatons que la balance a également
une grande portée. Il est vrai qu’une balance de cuisine typique ici ne mesure que jusqu'à 5 kilos,
mais elle le fait par intervalles de 1 gramme. Chaque balance a donc sa propre gamme de poids et
nous pouvons comparer les amplitudes de ces plages.
Tout comme pour les capteurs de niveau radar, la gamme d'une balance diffère selon le besoin. On
se réfèrera à la balance de cuisine pour par exemple peser en grammes les myrtilles que le
diététicien nous recommande de manger au petit-déjeuner. Par ailleurs le pèse-personne servira lui
pour mesurer en kilos les effets de notre régime alimentaire. Intervertir les deux ne permettra pas
d’obtenir des données précises et aura probablement pour résultat une salle de bain pleine de
myrtilles et les restes brisés d’une balance éparpillés sur le sol de la cuisine.
Maintenant, imaginez qu'un capteur de niveau radar avec une gamme dynamique de 96 dB soit un
pèse-personne. Après une pesée, vous pourriez descendre de cette balance, enlever un cheveu de
votre tête et remonter dessus et la balance détecterait la différence. C'est assez étonnant, mais
encore plus si on sait que 96 dB n'est pas le maximum lorsqu'il s'agit de la dynamique des capteurs
de niveau radar actuels. De nombreux capteurs de niveau offrent une large gamme dynamique de
112 dB. Si l'un de ces appareils était une balance, vous pourriez garer un camion dessus et en retirer
un cheveu et la balance fournirait une différence de poids lisible. Les capteurs de niveau radar les
plus avancés technologiquement ont actuellement une plage dynamique de 120 dB. En appliquant
cette dynamique à une balance, vous pourriez faire la même manipulation capillaire que
précédemment en étant assis dans un train et la balance verrait la différence ! Installer ces capteurs
radars sur une application de mesure en industrie équivaut à posséder une balance domestique qui

 atteint la sensibilité fine d’une balance de cuisine avec la plage maximale d’un pèse-personne, voire
bien au-delà.
Par exemple, comparons le premier et le dernier capteur évoqué précédemment. La différence de 24
dB (entre 96 et 120 dB) dans la gamme dynamique correspond à un facteur de 250. Cela signifie que
les signaux apparaissent 250 fois plus grands dans le capteur à 120 dB que dans celui de 96 dB. La
différence de 8 dB entre le deuxième et le troisième capteur radar représente également un écart de
performance plus important que l'on pourrait le penser, car 8 dB correspondent à un facteur 6. Cette
incroyable sensibilité est une caractéristique essentielle pour les utilisateurs de capteurs radar dans
diverses industries.
Une grande gamme dynamique est recommandée pour mesurer des produits à faible propriétés de
réflexion,
La nécessité d'avoir des capteurs radar avec une large gamme dynamique dépend de l’application et
surtout du produit à mesurer. Pour comprendre faisons une incursion dans le domaine des liquides
ou par exemple les opérateurs dans l’assainissement et le traitement des eaux usées s'appuient sur
des capteurs radar pour mesurer la hauteur de fosses de relevage, de déversoirs d’orage ou encore
de divers bassins. Dans ces applications, un capteur n'a pas besoin d'une très grande dynamique, car
l’eau réfléchit fortement les signaux radar. Une plage dynamique de 96 dB suffit amplement. La
famille des capteurs VEGAPULS 10/20/30 répond parfaitement à ce type d’applications avec un
positionnement technico-économique attractif.
A l’opposé l’industrie du vrac regorge de produits à faible propriétés de réflexion des signaux radar
en raison de leur faible permittivité relative (?r) appelée plus couramment « constante diélectrique »
(1). Ces matériaux à faible constante diélectrique exigent un capteur radar à grande dynamique, qui
ressemble donc plus à une balance de cuisine qu'à un pèse-personne, pour détecter en toute fiabilité
les faibles signaux réfléchis. Les capteurs radar avec une dynamique de 120 dB peuvent ainsi mesurer
tous les solides : en fait, on peut dire que le temps où l'on vérifiait les valeurs de constante
diélectrique des produits mesurés est révolu.
Plage
Références Fréquences Commentaires
dynamique
VEGAPULS
96 dB 6 GHz Ancienne génération remplacée par le VEGAPULS 6X
65 , 66
VEGAPULS
96 dB 26 GHz Ancienne génération remplacée par le VEGAPULS 6X
61, 62, 63
VEGAPULS
11, 21, 31,
96 dB 80 GHz Nouvelle génération 80 GHz pour applications basiques
C11, C21,
C22, C23
VEGAPULS
112 dB 26 GHz Ancienne génération remplacée par le VEGAPULS 6X
67 et 68
VEGAPULS Première génération 80 GHz remplacée par le VEGAPULS
120 dB 80 GHz
64 et 69 6X
80 GHz,
VEGAPULS Dernière génération 80 GHz incluant aussi les fréquences
120 dB 26 GHz
6X 6 et 26GHz pour applications process
6 GHz
Les plages dynamiques pour les capteurs de niveau radar VEGA anciennes et nouvelle générations

 Une fréquence de fonctionnement élevée
La fréquence de mesure est une autre caractéristique du capteur, qui combinée à sa dynamique de
mesure, influe aussi sur les performances de mesure. Plus celle-ci est élevée, meilleure sera la
focalisation du capteur. En effet, avec un angle d’émission réduit, il y aura plus de focalisation
d’énergie et par conséquent moins de dispersion de signal et l’amplitude de l’écho reçu en retour
sera d’autant plus élevée. Les capteurs 80 GHz offrent des angles d’émission de 3,5° à 10° selon les
dimensions d’antennes(2).
Mesure non intrusive
Une autre propriété intéressante est la propension des ondes électromagnétiques à passer au travers
des matériaux non-conducteurs tels que les plastiques, le verre ou encore les briques réfractaires ou
la céramique, contrairement aux métaux qui ne laissent passer aucune onde électromagnétique. Il
est donc possible par exemple de réaliser des mesures ou détections de niveau non-intrusives au
travers de parois céramiques sur des produits à haute température. Une grande dynamique permet
ici de récupérer des signaux en retour même sur des produits à faible constante diélectrique et
malgré qu’une partie du signal soit absorbée ou réfléchie par la paroi. En effet lorsqu’une onde
électromagnétique arrive sur une matière, une partie de l’onde peut, soit être réfléchie ou diffractée,
soit la traverser suivant la fréquence de l’onde et les caractéristiques électriques de la matière.
Barrière radar pour détection de niveau ou de bourrage
La barrière à hyperfréquences est une application particulière de la technologie radar. Un émetteur
et un récepteur radar distincts montés de part et d’autre forment un barrage. Le produit venant
couper le signal entre émetteur et récepteur génère un signal TOR (Tout-Ou-Rien) pour un niveau
haut ou bas. Avec cette barrière on peut aussi effectuer la détection au travers de parois nonconductrices
pour par exemple des application de type remplissage de big-bag ou encore à haute
température comme la détection de niveau sur trémies sous refroidisseur clinker en cimenterie.
Dans ce cas la détection s’effectue au travers de hublots en briques réfractaires à l’abri de l’ambiance
régnant dans les trémies.
Conclusion
La gamme dynamique d'un capteur radar fait référence à sa sensibilité et donc à sa capacité à
mesurer les faibles signaux. VEGA en tant que fabricant pionnier dans technologie radar répond à la
demande croissante d'une grande plage dynamique en mettant sur le marché des capteurs radar qui
mesurent avec précision les produits en vrac de plus en plus difficiles. Le résultat final est une plus
grande polyvalence des applications. Le radar est devenu une technologie de référence dans les
secteurs du vrac offrant aux exploitants une solution des plus fiable pour la mesure de niveau.
(1) : La constante diélectrique d’un produit ou d’un matériau est le rapport entre sa permittivité électrique (?) et celle
du vide (?0). Cette valeur s’appelle ?r et n’a pas d’unité. Les produits ou matériaux ont tous des valeurs
supérieures à 1 et pouvant aller au-delà de 80. Quelques exemples : Eau à 20°C (80) ; Noir de carbone (18 ,8) ;
Bentonite (8 ,1) ; Maïs (3,6) ; Bauxite (2,5) ; Ciment (2 ,2) ; Sucre (1,8) ; Granulés de Polyéthylène (1,5) ; Charbon
de bois (1,3).
(2) L’angle d’émission est inversement proportionnelle à la fréquence d’émission et au diamètre d’antenne
Angle d’émission = 70° x ____________ 300 000 km/s______________
Diamètre de l’antenne x fréquence d’émission



L’ABC du Delta-P La mesure de niveau, la théorie Livre 2 Table des matières Préface 4 1. Les basiques P = h. ? .g 5 2. Influence de la densité et de la température 6 3. Influence des variations de l’accélération de la pesanteur g 8 4. Les questions à se poser pour choisir son capteur de pression 9 5. Est-ce que le Delta-P convient pour mon application ? \ 13 Index \ 14 4 mesures traditionnellement réalisées par ce moyen, beaucoup pourraient être remplacées aujourd’hui par des mesures radar à émission libre ou radar guidé (TDR). Mais la technologie delta-p bénéficie de la confiance de nombreux exploitants car celle-ci est utilisée depuis longtemps et est plutôt bien maîtrisée. Néanmoins la mise en œuvre d’une telle mesure demande certaines connaissances et le respect stricte de règles de montage. A la lumière de son expérience de fabricant, VEGA vous transmet au travers de ce deuxième livret les connaissances de base autour de la mesure de niveau par pression hydrostatique et les règles de base pour la mise en œuvre d’un capteur delta-P sur ces applications. A suivre dans le livret N°3 : étude de cas pratiques de mesure de niveau par DP. Bonne lecture ! Aide-mémoire pratique pour les utilisateurs de transmetteurs de pression différentielle La pression est incontestablement le paramètre physique le plus mesuré dans l’industrie. Trois grandes catégories d’équipements existent sur ce segment : les capteurs de pression relative, absolue et différentielle. Après le livret N°1 consacré au capteur de pression différentielle et ses accessoires, nous allons traiter dans ce deuxième livret d’une application couramment réalisée avec les capteurs delta-P : la mesure de niveau d’un liquide dans un contenant. Utilisée depuis de nombreuses années en mesure de niveau, la mesure de pression hydrostatique offre de multiples possibilités d’application : que ce soit sous des températures et pressions élevées, tout comme avec des produits agressifs, chargés, voire moussants… Parmi les Préface D’autres questions ? Plus de détails ? Alors consultez notre équipe de spécialistes au 03 88 59 01 50 ou inscrivez-vous sur le forum des instrumentistes www.instrumexpert.com, vous y retrouverez plus de 4000 techniciens et ingénieurs pour partager et échanger sur des thématiques variées de l’instrumentation. www.vega.fr – l’ABC du Delta-P, livre 2 – mars 2013 5 Les basiques P = h. ?.g La mesure de pression hydrostatique peut s’assimiler à une mesure de différence de pression entre le fond de la cuve et la surface du liquide. Cela correspond à la pression totale en fond de cuve déduction faite de la pression statique dans la cuve. P hydrostatique = P totale - P statique cela équivaut à mesurer le poids exercé par la colonne d’un liquide qui s’exprime selon le principe de Pascal : P hydrostatique = h. ?.g P hydrostatique : Pression (Pa) h : hauteur du liquide (m) ? : masse volumique du liquide (kg/m³) g : 9,81 m/s² A densité constante et pression atmosphérique, la pression hydrostatique est donc directement proportionelle au niveau dans la cuve. 1. Les basiques P = h. ? .g P = h. ?.g avec h = 5 m ? = 1000 kg/m³ g = 9,81 m/s 2 P = 5 x 1000 x 9,81 = 49050 Pa C’est-à-dire 490,5 mbar, soit environ 0,5 bar ! Astuce : Pour simplifier, 10 m de colonne d’eau exerce une pression d’environ 1 bar (en réalité 0,981 bar) Phydrostatique Un exemple : quelle est la pression hydrostatique au fond du bassin de plongeon de la piscine olympique de Londres avec ses 5 m de profondeur? Pression atmosphérique h = 5 m ? = 1000 kg/m³ Pression hydrostatique www.vega.fr – l’ABC du Delta-P, livre 2 – mars 2013 6 La masse volumique du fluide mesuré et sa variabilité est l’une des limites physiques de la mesure de niveau par pression hydrostatique. En effet, la pression hydrostatique est directement proportionelle à la masse volumique ? du fluide . En pratique, cette mesure n’est donc pas adaptée aux cuves de mélange ou pouvant recevoir différents produits. Et lorsque l’on recherche un maximum de précision, il faut aussi tenir compte du fait que la masse volumique des liquides est sensible aux variations de température. Exemple : variation de la masse volumique de l’eau en fonction de la température 2. Influence de la densité et de la température Masse volumique à 4°C : 1000 kg/m 3 20°C : 998 kg/m 3 75°C : 975 kg/m 3 Si nous reprenons notre bassin de plongeon de la piscine olympique de Londres, on imagine bien que l’eau doit plutôt être autour de 20°C que de 4°C ! Faisons une comparaison simple : le capteur a été étalonné pour mesurer une eau à température de 4°C, donc de masse volumique 1000 kg/m³. Sous 5 m de colonne d’eau le capteur enregistre une pression de 490,5 mbar. Que donne cet étalonnage pour de l’eau à différente température ? 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 MASSE VOL U MIQU E en kg /m3 TEMPER ATURE en °C MASSE VOL UMIQUE DE L 'EAU EN F ONCTION DE LA TEMPER ATUR E www.vega.fr – l’ABC du Delta-P, livre 2 – mars 2013 7 Possibilités de compensation : L’influence de la température peut être compensée par un calculateur ou un automate via une mesure de température du fluide. En alternative et pour les mélanges de produits, un deuxième capteur de niveau permet la compensation de la variation de masse volumique. Ce point sera développé dans le livre N°5. p = 490,5 mbarp = 490,5 mbarp = 490,5 mbar 0,13 m 5 m 0,01 m 49050 1000x9,81 = 5 m 49050 998x9,81 = 5,01 m 49050 975x9,81 = 5,13 m www.vega.fr – l’ABC du Delta-P, livre 2 – mars 2013 8 3. Influence des variations de l’accélération de la pesanteur g A retenir : Pour avoir une mesure la plus précise possible, il est recommandé d’étalonner toute mesure hydrostatique sur site avec le produit à mesurer et dans la configuration de l’installation. LONDRES ht = 5 m RIO ht = 5,012 m Dans le principe de Pascal nous retrouvons aussi l’accélération de la pesanteur g, qui vaut globalement sur la terre 9.806 m/s². Elle varie cependant selon l’endroit (9.83 m/s² aux pôles contre 9.78 m/s² à l’équateur) en raison de la rotation de la terre, de l’aplatissement du globe terrestre aux pôles, et, enfin en raison de la répartition hétérogène des différentes masses avoisinantes (montagnes, fosses...). Cette variation peut dans certains cas, influencer la précision d’une mesure hydrostatique. Pour illustrer cela, reprenons l’exemple de du bassin de plongeon de la piscine olympique de Londres. Les JO 2012 étant terminés, imaginons que le capteur hydrostatique utilisé à Londres sur le bassin de 5 m, soit démonté et envoyé à Rio de Janeiro pour être installé sur la future piscine olympique de 2016… Sans réétalonnage, ce capteur, délivrera une mesure légèrement erronnée du fait de la variation de l’accélération de la pesanteur g. Londres : g = 9,812 m/s² Rio de Janeiro : g = 9,788 m/s² Pour une mesure indiquée de 5 m à Londres : h = = = 5 m On aura avec ce même capteur à Rio : h = = = 5,012 m soit une erreur de 1,2 cm ! 48962 998x9,812 P ?.g 48962 998x9,788 P ?.g www.vega.fr – l’ABC du Delta-P, livre 2 – mars 2013 4. Les questions à se poser pour choisir son capteur de pression Nous avons découvert dans les chapitres précédents, le principe de fonctionnement d’un capteur de pression utilisé en mesure de niveau hydrostatique. Les paramètres densité et accélération de la pesanteur ont une influence sur la mesure, mais d’autres paramètres ont une influence sur la définition du capteur… On trouve ainsi 5 grandes familles de questions qui vous aideront dans la définition du bon instrument de mesure Composition chimique du produit / nom Densité Viscosité (au delà de 10000 cp la mesure hydrostatique est délicate) Concentration (en complément à la composition chimique du produit, sa concentration peut influencer l’agressivité du produit) Produit colmatant : oui / non Les conditions de process sont importantes pour sélectionner la plage d’utilisation du capteur par rapport à la température et par rapport à la pression. Dans le cas d’une utilisation en atmosphère explosible l’agrément doit être adapté à l’environnement. Température : normale / mini / maxi Pression : normale / mini / maxi Type d’atmosphère : saine / explosible Type d’agrément EX requis Certification SIL : oui / non La connaissance des caractéristiques du produit à mesurer permet de sélectionner les matériaux du capteur entrant en contact avec celui-ci. 1. Les caractéristiques du produit à mesurer 2. Les conditions de process 9 A retenir : En plus de la hauteur de liquide à mesurer, il faut tenir compte de la densité pour définir la bonne échelle de mesure. Ainsi, si nous devons mesurer sur une hauteur de 2 m un fluide de densité 1,2, nous aurons en réalité une plage de travail de 2,4 m. Un calibre de 2 m sera donc insuffisant pour cette application ! *Attention : Certaines cuves peuvent avoir un revêtement intérieur qui ne permet pas l’installation d’un capteur de pression. Si aucun espace de montage n’a été prévu lors de la réalisation d’une cuve à double enveloppe, le montage d’un capteur de pression ne sera pas possible. 3. Le contenant et son environnement extérieur Plus que la forme du contenant, ce sont surtout les matériaux et les dimensions du réservoir qui entrent en jeu pour définir la plage de travail du capteur. Matériau* Forme : - cylindrique horizontale - cylindrique verticale - parallépipédique - sphérique Hauteur Diamètre 10 Les conditions d’installations et de montage permettent de choisir le capteur avec la bonne interface au process Montage : - Déporté - Latéral - Par dessous Raccordement process : - Bride - Fileté - Aseptique Caractéristique du piquage * Protection capteur : IP nécessaire 4. Les conditions d’installation et de montage *Dans le cas d’une bride, se référer à la norme, en général ANSI ou DIN, ainsi qu’au DN et PN de celle-ci. Exemple : une bride norme DIN en DN 50 PN40 a un diamètre extérieur de 165 mm et possède 4 trous de fixation de diamètre 18 mm alors qu’une bride norme ANSI en 2’’ 300lbs a un diamètre extérieur de 165,1 mm et possède 8 trous de fixation de diamètre 19,1 mm En raccord fileté, il faudra tenir compte du pas du filet. Est-ce un filetage gaz ou un filetage NPT ? Le filetage est-il droit ou conique ? En alimentaire ou milieu pharmaceutique, il conviendra en plus de tenir compte de l’état de surface du raccord, autrement dit de sa rugosité. La protection du capteur par rapport aux aspersions extérieures est aussi à prendre en compte. Dans le cas de nettoyage haute pression, il convient de choisir une protection IP69K ! 11 12Coté alimentation et signal de mesure, la norme industrielle s’oriente plutôt vers des capteurs de pression qui travaillent en boucle de courant 4 … 20 mA ou 4 ... 20 mA HART ®. Le protocole HART ® permet de programmer à distance le capteur ou d’accéder à des fonctions de diagnostic. Les bus de terrain profibus ® ou fieldbus foundation TM permettent de réduire les coûts de cablage. Par rapport au 4 ... 20 mA, ils gagnent du terrain, mais le parc installé reste faible. Alimentation Sortie Analogique : - 4 ... 20 mA - 4 ... 20 mA HART ® Sortie Numérique : - Pofibus ® PA - Fieldbus foundation TM Affichage - Sans - Avec - Déporté 5. L’alimentation électrique et le signal de mesure Compatibilité en fonction des données du fluide AgressifVeillez à la comptabilité des matériaux Propre Pas de restrictions Chargé en particules solides Attention aux risques d’abrasion. Préférez une mesure sans contact Visqueux 10 000 cp maximum Colmatant Prévoir un anneau de rinçage ou choisissez une mesure sans contact Densité variable Prévoir une compensation de la mesure ou préférez un autre principe de mesure Diélectrique variable Pas de restrictions Présence de mousse Pas de restrictions Compatibilité en fonction des données process Agitation Temporisez le signal de sortie Variation de température Calculez l’influence sur la précision de mesure (ABC de la DP N°1) Température basse -40°C (cette valeur est indicative et peut varier suivant les constructeurs) Température haute +400°C en montage sur séparateur (ABC de la DP N°1 page 11) Vapeurs Protégez le capteur de la température (ABC de la DP N°1 pages 16/17) Basse pression - 1 bar Haute pression + 420 bar (cette valeur est indicative et peut varier suivant les constructeurs) 13 5. Est-ce que le Delta-P convient pour mon application ? 14 Diamètre nominal (DN) Le diamètre nominal (DN) correspond à la désignation de dimension commune à tous les éléments d’une même tuyauterie autre que ceux désignés par leur diamètre extérieur ou par la dimension du filetage. C’est un nombre entier utilisé aux fins de référence et qui n’est relié que de manière approximative aux dimensions de fabrication. ? voir page 11 Pression nominale (PN) Valeur exprimée en bar que l’élément de canalisation peut supporter sans défaillance avec une sécurité convenable pendant un temps et à une température donnée. ? voir page 11 Principe de Pascal p = h.?.g La pression exercée par une colonne de liquide s’exprime en fonction de la hauteur de liquide, de sa masse volumique et de l’accélération de la pesanteur. ? Voir page 5 Pression hydrostatique C’est la pression exercée par une colonne de liquide. ? voir page 5 Norme ANSI L’American National Standards Institute (ANSI) est un organisme qui supervise, aux États-Unis, le développement de normes pour les produits, les services et les procédés. Ces normes sont proposées à partir d’une démarche volontaire et consensuelle. ? voir page 11 Norme DIN Institution allemande en charge de la normalisation, affilié à l’ISO, son équivalent international. ? voir page 11 IndexIndex www.vega.fr – l’ABC du Delta-P, livre 2 – mars 2013 Sur www.instrumexpert.com, vous accédez gratuitement à de nombreux sujets, ressources et documents en téléchargements. Le forum de l’instrumentation en français Vous avez d’autres questions sur la mesure de pression différentielle ? Ou bien, d’autres questions sur l’instrumentation de process en général ? Alors connectez-vous sur le seul forum instrumentation en français. Posez vos questions, et partagez votre expérience avec une communauté de plus de 4.000 techniciens francophones ! www.instrumexpert.com 15 A suivre le Livret 3 de l’ABC du Delta-P Sujet : La mesure de niveau dans les cuves à pression atmosphérique 47210-FR-140130 VEGA Technique S.A.S 15, Rue du Ried, Z.A. Nordhouse 67150 Erstein – France Tél. +33 3 88 59 01 50 Hotline tech. 08 99 70 02 16 (1,35€ + 0,34€/mn) Fax +33 3 88 59 01 51 E-mail info.fr@vega.com www.vega.fr Livre 1 : Le capteur et ses accessoires Livre 2 : La mesure de niveau, la théorie