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LIPS X117 Induktiver, eigensicherer Positionssensor für Einsatz im Ex-Bereich

Wegsensoren X117
  • Eigensicher für Bereich Gas/Dämpfe: Ex II 1G
  • Berührungslose induktive Technologie
  • Messbereiche von 0 ... 10 mm bis 0 ... 300 mm
  • kompakte Bauform mit Gehäusedurchmesser 19 mm
  • langlebig und zuverlässig
  • IP67

Mit dem induktiven Wegaufnehmer LIPS Serie X117 steht dem Anwender ein hochgenauer, preisgünstiger Sensor zur Verfügung, bei dem durch ein neuartiges, induktives Verfahren ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis erreicht wird. Bei den Aufnehmern der Serie X117 handelt es sich um besonders kompakte Aufnehmer mit einem Gehäusedurchmesser von nur 19 mm. Die Standardausführung hat für die Montage ein M5-Außengewinde an Gebergehäuse und Schubstange, optional gibt es M5-Gelenkköpfe.

Das Ausgangssignal des Sensors ist direkt proportional (ähnlich wie bei einem Potentiometer) dem zu messenden mechanischen Weg und der Versorgungsspannung (ratiometrischer Betrieb). Bei einer Betriebsspannung von 5 V steht ein Signalbereich von 0,5 …4,5 V zur Verfügung. Im Gegensatz zu vielen digitalen Wegmesssystemen steht das Signal sofort nach der Inbetriebnahme als analoger Absolutwert zur Verfügung.

Das Ausgangssignal des Sensors ist direkt proportional (ähnlich wie bei einem Potentiometer) dem zu messenden mechanischen Weg und der Versorgungsspannung (ratiometrischer Betrieb). Für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich wird der Sensor zusammen mit einem speziellen Trennverstärker X005 betrieben, der im sicheren Bereich angeordnet ist und die Versorgung des im gefährdeten Bereich angeordneten Sensors übernimmt. Im Trennverstärker wird das dem Weg proportionale Spannungssignal des Wegsensors in industrieübliche Signale wie 4 ... 20 mA oder 0,5 ... 9,5 V (je nach gewähltem Trennverstärkermodells) umgesetzt.

Der LIPS hat auch gegenüber anderen analogen Wegsensoren entscheidende Vorteile, wie z.B. das günstige Verhältnis von Weg- zu Baulänge. Trotzdem zeichnet er sich, ähnlich wie ein LVDT, durch einen praktisch verschleißfreien Betrieb aus. Da er zudem auch elektrisch für einen dynamischen Bereich von DC bis >10 kHz ausgelegt ist, eignet er sich hervorragend für hochdynamische Anwendungen. Die Linearitätsabweichung ist kleiner als 0,25% v.B.; der Temperatureinfluss ist bis zu einer Temperatur von 80°C kompensiert. Der Sensor selbst enthält die gesamte Elektronik einschließlich der notwendigen EMV-Komponenten für ratiometrischen Betrieb.

Einsatz nur mit zusätzlichem Trennverstärker X005!

Sensor und Trennverstärker müssen im Werk gemeinsam als System kalibriert werden!

Technische Daten

Parameter

Messbereich:

0 … 10 mm bis 0 … 300 mm, voreingestellt,
in 1mm-Schritten verfügbar

Sensorversorgung (über Trennverstärker X005):

+5 VDC nom. ±0,5 V, 10 mA typ, 20 mA max.

Sensorausgang (an Trennverstärker X005):

0,5 … 4,5 V ratiometrisch, Last min. 5 kΩ

Linearitätsabweichung bei 20 °C:

<±0,25 % v.B.

Temperatureinfluss Spanne:

<±0,01 %/K

Temperatureinfluss Nullpunkt:

<±0,01 % v.B./K

Frequenzbereich:

0 … >10 kHz (-3 dB)

Auflösung:

Unendlich

Rauschen:

<0,02 % v.B.

Eigensicherheit:

ExII 1G EEx ia IIC T4 (Ta = -40 … +80 °C)

    Sensor-Eingangsparameter:

Ui = 11,4 V, Ii = 0,20 A, Pi = 0,51 W

    Steckeroption:

Ci = 1,16 µF, Li = 50 µH

    Kabeloption:

Ci = 1,36 µF, Li = 710 µH, Kabellänge max. 1.000 m

Gebrauchstemperaturbereich:

-40 … +80 °C

Lagertemperaturbereich:

-40 … +125 °C

Schutzart:

IP67

EMV-Schutz:

EN61000-6-2, EN61000-6-3

Vibrationsbeständigkeit, max.:

IEC 68-2-6: 10 g

Schockbeständigkeit, max.:

IEC 68-2-29: 40 g

Mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen:

350.000 Stunden, 40 °C, Gf

Elektrischer Anschluss:

Steckanschluss oder Kabel 0,5 m lang

Abmessungen:

Gehäusedurchmesser: 19 mm
Gehäuselänge
   axiale Versionen: Messweg + 109,7 mm
   radiale Kabelversion: Messweg + 115 mm
   radiale Steckerversion: Messweg + 118,5 mm

LIPS-Charakteristik

Optionen

Trennverstärker

 

X005-425

Ausgangssignal 4 ... 20 mA

X005-426

Ausgangssignal 20 ... 4 mA

X005-525

Ausgangssignal 0,5 ... 9,5 V

X005-526

Ausgangssignal 9,5 ... 0,5 V


Optionen Stecker/Kabel

 

-J

axialer Stecker, IP67

-K

radialer Stecker, IP67

-L50

Kabel mit axialem Kabelabgang, IP67, 50 cm

-I50

Kabel mit radialem Kabelabgang, IP67, 50 cm

 

andere Kabellängen bis max. 15.000 cm möglich


Sonstige Optionen

 

-N

M5-Gelenkkopf am Gebergehäuse (nur radiale Version)

-U

M5-Gelenkkopf an Schubstange

-V

freie Schubstange (non-captive)

Abmessungen

Abmessungen des Wegaufnehmers X117

Maße in „mm“, alle Angaben sind Circa-Werte.

Diese Zeichnungen haben nur informellen Charakter und sind nicht als Konstruktionsgrundlage gedacht. Bitte fordern Sie hierfür Detailzeichnungen an!

Elektrischer Anschluss

Kabel (Optionen Lxx oder Ixx):
3-adriges geschirmtes PUR-Kabel, 0,2 mm², Ø 4 mm, Standardlänge 50 cm, max 150 m

Stecker: max. Leiterquerschnitt 0,75 mm²

Anschlussbelegung:

Kabel Stecker

rot

Pin 1

+Versorgungsspannung

schwarz

Pin 3

0 V

weiß

Pin 2

Ausgangssignal

Schirm

Pin 4

Gehäuse

Der LIPS X117 Positionssensor muss an den Trennverstärker X005 mit galvanischer Trennung angeschlossen werden.


Der Trennverstärker Modell X005 gleicht bis zu 15 Ohm Widerstand in jedem Leiter aus, dadurch ergeben sich folgende Kabellängen:

Querschnitt: Kabellänge
0,25 mm²: bis zu 150 m
0,5 mm²: 150 … 300 m
0,75 mm²: 300 … 450 m
1,0 mm²: 450 … 600 m
1,5 mm²: 600 … 900 m
2,0 mm²: 900 … 1.000 m

Achtung: Die maximale Kabellänge ist im Sensorzertifikat angegeben und darf nicht überschritten werden.

Für Kabellängen über 10 Metern wird ein 5-Leiter-Anschluss empfohlen, um Fehler durch den Kabel-widerstand und dazugehörige Temperatureinflüsse zu vermeiden. (siehe Datenblatt Trennverstärker X005)

Eigensicherheit

Eigensichere Geräte sind definiert als „Geräte, die außerstande sind die ausreichende elektrische oder thermische Energie unter normalen oder anormalen Bedingungen freizusetzen, um eine Entzündung eines explosionsfähigen Atmosphärengemisches in seiner am leichtesten entzündlichen Konzentration zu verursachen.”


ATEX-Zulassung gemäß: Ex II 1G EEx ia IIC T4 (Ta = -40 … +80 °C)
Beschreibt den Sensor zugehörig zu:
     Gerätegruppe II: geeignet für alle Bereiche außer Bergbau
Gerätekategorie 1G: Einsatz in Bereichen, in denen er ständig, häufig oder über
einen längeren Zeitraum gefährlichen explosionsfähigen
Gasen ausgesetzt ist (Zone 0)
Zündschutzart ia: eigensicher für alle Zonen
Geräteuntergruppe IIC: geeignet für explosive Gase IIA bis IIC
Temperaturklasse T4: maximale Oberflächentemperatur unter Störfallbedingungen 135 °C
Umgebungstemperatur Ta: erweitert auf -40 … +80 °C



Um die Anforderungen der Produktzertifizierung zu erfüllen, ist es zwingend erforderlich, dass der eigen-sichere Sensor in Verbindung mit der Sicherheitsbarriere X005 eingesetzt wird. Der Trennverstärker X005 mit galvanischer Trennung wurde speziell für den Einsatz mit den eigensicheren Sensoren der Serie LIPS und RIPS entwickelt. Nähere Daten zum Trennverstärker X005 entnehmen Sie bitte dem separaten Datenblatt.

Sicherheitsparameter:
    Ui: 11,4 V, Ii: 0,20 A, Pi: 0,51 W
    Ci = 1,36 μF* Li = 710 μH* (Kabelversion)
    Ci = 1,16 μF Li = 50 μH (Steckerversion)
    *Daten für 1 km Kabel Ci = 200 pF/m und Li = 660 nH/m

Die Sensoren können mit max. 1000 m Kabel installiert werden. Folgende Kabelcharakteristika dürfen dabei nicht überschritten werden:
    Kapazität: ≤200 pF/m, max. Gesamtwert: 200 nF.
    Induktivität: ≤660 nH/m, max. Gesamtwert: 660 μH

Für Kabellängen über 10 Metern wird ein 5-Leiter-Anschluss empfohlen, um Fehler durch den Kabel-widerstand und dazugehörige Temperatureinflüsse zu vermeiden. Weitere Informationen hierzu finden Sie hier.

Außerdem sind Versionen für folgende Ex-Bereiche verfügbar:

E117: Ex II 1GD eigensicher für den Bereich Gas/Dämpfe, Staub
M117: Ex I/II M1 / 1GD eigensicher für den Bereich Bergbau