Keller CellaCast PX 80 User manual

Pyrometer
CellaCast PX 8x
Ident.-Nr.: 1108088 08/2020

Operating instructions CellaCast PX 8x
Content
11 General ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������5
1�1 Information about the manual ���������������������������������������������������������������������5
1�2 Explanation of the symbols �������������������������������������������������������������������������5
1�3 Liability and Warranty����������������������������������������������������������������������������������5
1�4 Copyright�����������������������������������������������������������������������������������������������������6
12 Safety�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������6
2�1 Intended use �����������������������������������������������������������������������������������������������6
2�2 User´s responsibility������������������������������������������������������������������������������������6
2�3 Safety requirements������������������������������������������������������������������������������������6
2�4 Laser Radiation Hazard ������������������������������������������������������������������������������7
13 Shipping, packaging and disposal ���������������������������������������������������������������������8
3�1 Inspection after shipping �����������������������������������������������������������������������������8
3�2 Packaging ���������������������������������������������������������������������������������������������������8
3�3 Disposal oft he old devices �������������������������������������������������������������������������8
14 Theory of Non-Contact Temperature Measurements�����������������������������������������9
4�1 Advantages of Non-Contact Temperature Mesasurement ��������������������������9
4�2 Measurements at Black Bodies (Cavity Radiators)�������������������������������������9
15 Function �����������������������������������������������������������������������������������������������������������10
16 Installation��������������������������������������������������������������������������������������������������������11
6�1 Selecting an installation location���������������������������������������������������������������11
6�2 Mechanical installation������������������������������������������������������������������������������11
6�3 Assembly fibre optic cable ������������������������������������������������������������������������12
17 Electrical connection����������������������������������������������������������������������������������������13
18 Focussing ��������������������������������������������������������������������������������������������������������14
19 Parameters to be set for commissioning ���������������������������������������������������������16
9�1 Setting the sampling time at the PX 83�����������������������������������������������������17
9�2 Setting the sampling time at the PX 80/81������������������������������������������������18
10 Adaptation of temperature level�����������������������������������������������������������������������20
11 Shielding and Grounding ���������������������������������������������������������������������������������21
12 Operating control and display ��������������������������������������������������������������������������22
12�1 Processing of measuring signals ����������������������������������������������������������23
12�2 Analogue output ������������������������������������������������������������������������������������23
2

EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
12�3 Switching threshold OUT 1 �������������������������������������������������������������������24
12�4 Output signal�����������������������������������������������������������������������������������������24
12�5 Switch on delay�������������������������������������������������������������������������������������24
12�6 Switch off delay�������������������������������������������������������������������������������������24
12�7 Hysteresis function��������������������������������������������������������������������������������25
12�8 Window function������������������������������������������������������������������������������������26
12�9 Switching output OUT 2 ������������������������������������������������������������������������27
12�10 Dirt alert ������������������������������������������������������������������������������������������������27
12�11 Damping function ����������������������������������������������������������������������������������28
12�12 Peak hold function ��������������������������������������������������������������������������������28
12�13 ATD function������������������������������������������������������������������������������������������29
12�14 IO-Link ��������������������������������������������������������������������������������������������������33
13 Menu����������������������������������������������������������������������������������������������������������������33
13�1 Analogouge output Ao�����������������������������������������������������������������������������33
13�2 Switching output OUT 1 ��������������������������������������������������������������������������34
13�3 Switching output OUT 2 ��������������������������������������������������������������������������35
13�4 Two-colour channel���������������������������������������������������������������������������������36
13�5 Spectral channel Lambda 1 ��������������������������������������������������������������������37
13�6 Spectral channel Lambda 2 ��������������������������������������������������������������������38
13�7 Advanced Features ���������������������������������������������������������������������������������39
14 Menu explanation ��������������������������������������������������������������������������������������������40
14�1 Analogue output ��������������������������������������������������������������������������������������40
14�2 OUT 1 (dI)�������������������������������������������������������������������������������������������40
14�3 OUT 2 (d2)�������������������������������������������������������������������������������������������41
14�4 Two-colour channel (qu)����������������������������������������������������������������������42
14�5 Spectral channel (l1) (l2)����������������������������������������������������������������44
14�6 Advanced Features (EF) �������������������������������������������������������������������������46
15 Parameterizing�������������������������������������������������������������������������������������������������47
15�1 Setting parameters – general information�����������������������������������������������47
16 Error indications�����������������������������������������������������������������������������������������������48
17 Service functions ���������������������������������������������������������������������������������������������49
17�1 Reset all parameters to factory settings��������������������������������������������������49
17�2 Simulate a desired temperature��������������������������������������������������������������49
18 Maintenace ������������������������������������������������������������������������������������������������������50
18�1 Cleaning the pyrometer lens �������������������������������������������������������������������50
18�2 Replacing the protective screen��������������������������������������������������������������50
3

4
Operating instructions CellaCast PX 8x
19 Trouble shooting ����������������������������������������������������������������������������������������������51
19�1 No measured values are determined������������������������������������������������������51
20 Models �������������������������������������������������������������������������������������������������������������52
21 Field of view�����������������������������������������������������������������������������������������������������52
22 General technical data�������������������������������������������������������������������������������������54
23 Device-specific technical data �������������������������������������������������������������������������56
24 Field of view camera����������������������������������������������������������������������������������������59
25 Accessories �����������������������������������������������������������������������������������������������������60
26 Default settings ������������������������������������������������������������������������������������������������60
27 Copyright ���������������������������������������������������������������������������������������������������������60

5
EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
1 General
1.1 Information about the manual
The Operating Manual shall enable the user to properly install the pyrometer
and the required accessories� Before starting installation, be sure to read and
understand this entire manual, in particular the chapter on safety! The instruc-
tions contained in this manual, especially those concerning safety, as well as site
specific regulations governing UV radiation must be complied with at all times� It
is imperative to comply with the safety instructions and the accident protection
regulations valid for the area of application!
1.2 Explanation of the symbols
Important safety-related references in this manual are marked with a symbol�
ATTENTION
This symbol points out guidelines� If you do not observe them, the device might
be damaged, malfunctioning or even fail to operate�
CAUTION
This symbol points out hints and information which should be heeded for
efficient and trouble-free operation�
►
Action
This symbol instructs the operator to take action�
>
Reaction, result
This symbol indicates the result of the action taken�
1.3 Liability and Warranty
All information compiled in this manual is in accordance with applicable regula-
tions� The statements made are based on state-of-the-art technology and reflect
our extensive knowledge and many years of experience�
Always carefully read this Operating Manual before beginning any work
on or with the instrument, especially prior to installation and initial setup!
The Manufacturer shall not be held liable for any damages or malfunctions
arising from a disregard of the warnings and instructions contained herein�

6
Operating instructions CellaCast PX 8x
1.4 Copyright
This Operating Manual should be treated as confidential� It is solely intended for
the use by persons involved with the instrument� This manual may not be made
available to a third party without prior Manufacturer’s consent� Please contact the
Manufacturer if the need should arise�
2 Safety
This chapter outlines all important safety aspects to be considered for optimum
employee protection and to ensure safe and reliable operations�
2.1 Intended use
The pyrometer is solely intended for use as described in this manual� Operational
safety can only be ensured when the instrument is used for its intended purpose�
The use of the pyrometer for any other purpose beyond what is specified
in this manual is prohibited� Using the instrument in any other manner will
be considered as improper� The Manufacturer/Authorised Agent shall not
be held liable for any damages or loss resulting from such unintended or
improper use; in this case the risk is solely borne by the user�
2.2 User´s responsibility
The pyrometer may only be used when it is in perfect working condition�
2.3 Safety requirements
The instrument operates at low voltage (18 – 34 V DC)� The power supply unit
must conform to directive EN 50178, SELV, PELV�

7
EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
2.4 Laser Radiation Hazard
Laser radiation can be harmful to eyey!
The CellaCast PX with laser operates with a class 2 red light laser� Direct pro-
longed viewing of a laser beam can injure the retina� Therefore, the following safe-
ty precautions must be strictly observed, otherwise the laser may not be operated!
• Only use the laser to align and focus the pyrometer� Deactivate the laser
immediatley afterwardsAlternatively, the laser will automatically switch off after
2 minutes�
• Never look directly into the laser beam path
• Do not leave the instrument unattended when the laser is activated�
• Do not point th elaser beam at any person
• During pyrometer installation and aligment, make sure to avoid the possibility of
laser reflections caused by reflective surfaces�
• All currently valid laser safety standards must be observed�
Laser power
The laser operates at a wavelength of 630 - 680 nm (visible red light)� The emitted
power of the laser beam at the lens opening is max� 1�0 mW� Under normal operat-
ing conditions, the emitted radiation does not present a danger to human skin� This
laser product is classified according to laser class 2, EN60825-1, IEC60825-1�
Laser Warning Label
The black and yellow laser warning label is affixed next to nameplate of the instru-
ment� An arrow indicates the laser emission path (lens opening)�

8
Operating instructions CellaCast PX 8x
If the pyrometer is installed within, a machine or equipment in such a
way that the instrument’s warning label is visibly blocked, additional laser
warning labels (not included in scope of delivery) must be affixed to the
equipment or accessory in immediate vicinity to the laser beam emission
path opening�
3 Shipping, packaging and disposal
3.1 Inspection after shipping
Unpack and inspect the entire shipment immediately upon receipt to make sure
it is complete and undamaged� If the container/package shows visible signs of
damage, please refuse the shipment� If this is not possible, accept the shipment on
the condition that the freight carrier’s delivery record is noted with the extent of the
damage in order to file a claim� Should you discover a concealed loss or damage,
report it to the shipper or freight carrier immediately� If the period for filing claims
has expired, you will no longer be able to make any claims for compensation of
damage or loss�
3.2 Packaging
The packages used are made of carefully selected, environmentally compatible
materials and are thus recyclable� Please ensure that they are disposed of in an
ecologically sound manner�
3.3 Disposal oft he old devices
Old electrical and electronic devices frequently still contain
valuable materials� These devices can be returned for disposal to
the manufacturer or they must be disposed properly by the user�
For the improper disposal of the device by the user, the company
KELLER HCW is not responsible�

9
EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
4 Theory of Non-Contact Temperature Measurements
All materials radiate thermal energy in all states of aggregation above absolute
zero� This radiation is mainly caused by atomic or molecular oscillations�
This temperature radiation is only a limited sector within the total electromagnetic
radiation spectrum� It extends from the visible range starting at wavelengths of ap-
prox. 0.5 μm to the infrared range with wavelenghs of more than 40 μm. Radiation
pyrometers detect infrared radiation for non-contact temperature measurement�
4.1 Advantages of Non-Contact Temperature Mesasurement
• Non-contact temperature detection means cost-effective temperature
measurement because this technique only requires a single in-vestment in an
instrument without any follow-up costs for consumables such as thermocou-
ples
• This method enables temperature detection of moving objects - quick temper-
ature measurements within milliseconds - for example at automatic welding
processes
• Small objects with medium and high temperatures can also be easily and
accurately measured
• When measuring materials with low specific heat, a non-contact method does
not induce heat loss which would distort the temperature reading (as is the
case with contact temperature probes)� Non-contact temperature detection
is ideal with corrosive molten materials for which the use of thermocouples is
hardly feasible
• Last but not least it is also possible to measure the temperature of volt-
age-carrying objects�
4.2 Measurements at Black Bodies (Cavity Radiators)
A black body or a black radiator is used to calibrate radiation pyrometers� This
black body is designed in a way that its radiation does not depend on material
characteristics, but only on its temperature� A black body emits at any wavelength
the maximum energy possible for the specific temperature� Real bodies do not
have this ability� In other words, a black body completely absorbs the radiation
without reflection or transmission losses. The spectral emissivity coefficient ε(λ) of
a black body is equal to 1 or 100 %�

10
Operating instructions CellaCast PX 8x
The emissivity coefficient indicates the ratio of radiation of a real body (target) to
the radiation of an ideal black body (target) to the radiation of an ideal black body�
ε(λ): Emissivity coefficient of the object’s surface (targeted spot) at wavelengh λ
M: Emissivity coefficient of the object’s surface (targeted spot) at wavelength
MS: radiant energy emitted by a black body (perfect radiator)
Most burning, annealing and hardening furnaces emit a radiation of nearly ‚1‘
which corresponds to the conditions of a black body if the aperture through which
the measurement is made is relatively small�
5 Function
The pyrometer detects the radiated infrared radiation of objects without contact
and converts them into an electrical switching signal and an analogue output
signal�

11
EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
6 Installation
6.1 Selecting an installation location
When choosing the installation location and during the pyrometer alignment, it is
imperative to ensure that only the free pouring stream is within the field of view�
When the background is hotter than the object focused on or when the meas-
urement is made through the inoculant, the accuracy of measurement will be
influenced�
The pyrometer should be oriented as far as possible at right angles to the pouring
stream� Ideally, the pyrometer should be mounted so that it is aligned with the back
of the pouring stream�
1: Ideal measuring point
6.2 Mechanical installation
The distance should be adjusted in that way, that the pouring stream is wide
enough to fill up at least 30 % of the measurement area� Reduce the distance, if
the pouring stream covers less than 30 % of the measurement area� When aiming
the pyrometer, make sure that the pouring stream is in the centre of the measure-
ment area� During pouring it must be ensured that the pouring stream is always
within the measuring field, even if the pouring stream is fluctuating�
In order to prevent the pyrometer optics from contamination, connect the scaveng-
ing air� Approx� 50 l/min with a maximum pressure of 6 bars are required for that�
Use oil-free and dirt-free compressed air�

12
Operating instructions CellaCast PX 8x
If the expected ambient temperatures are > 65 °C, a cooling system is required�
6.3 Assembly fibre optic cable
One end of the optical fibre has a nameplate showing the serial number of the
corresponding basic pyrometer� This is the end which must be screwed onto the
pyrometer� For proper connection, the arrow on the nameplate of the fibre optic
cable and the arrow on the pyrometer should point toward each other� The serial
number of the measuring head should also correspond to the pyrometer�
ATTENTION
The fibre optic cable must not be exposed to tensile load and must not
be twisted� The minimum bending radius is 125 mm�

13
EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
7 Electrical connection
The pyrometer is supplied with low voltage 24 DC (18 ��� 32 V DC)�
ATTENTION
The device may only be installed by a skilled, qualified electrician� Do not con-
nect it while the voltage supply source is turned on� Please observe international
safety regulations at all times�
►Disconnect the pyrometer from any voltage source�
►Connect the pyrometer according to the following schematic�
2
3
1
4
5
1
4
L+
L-
24 V DC
5
C/Q
2
0/4 - 20 mA
Out 2
3
shielded
Pin 1 BN (brown) L+ (Power supply24V DC)
Pin 4 BK (black) Open Collector switching output; I
max
= 150 mA
or IO-Link OUT 1
Pin 5 GY (grey) Open Collector switching output; I
max
= 150 m OUT2
Pin 2 WH (wheite) Analogue output; 0/4 ��� 20mA
Pin 3 BU (blue)
L- (GND)
The pyrometer must be protected against electromagnetic fields�
Therefore, use a shielded cable, connecting it via connector casing
of the pyrometer to the housing�
Use a flyback diode when switching inductive loads�

14
Operating instructions CellaCast PX 8x
8 Focussing
If the pyrometer is mounted in a cooling or protective housing, remove the pyrome-
ter from the protective fitting� For easier focusing, hold the pyrometer parallel to the
cooling or protective fitting�
Pyrometer with through-lens sighting
When aiming the pyrometer with through-the-lens sighting to a target, both the
targeted object and the target marker (distinctly marked circled or rectangle spot in
the viewfinder) must appear in sharp focus simultaneously�
Pyromter with camera
The models PX xx AF xx /C features an integrated camera� When aiming the
pyrometer focus the sensing head until the video images is sharp�
Pyrometer with laser sighting
The pyrometer models PX xx AF xx /L feature a laser spot light which can be
activated to facilitate instrument alignment to the target spot� To activate the laser,
press the MODE button on the rear panel for 2 seconds� Alternatively, the laser
can be switched on with the IO-Link interface�
To focus, rotate the optics until the pilot light is projected as a sharp, round light
spot on the object to be measured�
Pyrometer with fibre optic
The pyrometers have a laser that can be activated to align the sensing head to the
target spot� To activate the laser, press the MODE button in the real panel for 2
seconds� Alternatively, the laser can be switched on via the IO-Link interface
For focal adjustment loosen the shown socket screw (hexagon socket screw DIN
916) with a wrench (DIN 911) and shift the internal body of the tube towards the
lens tube� Due to the O-ring sealing between the internal body of the tube and the
lens tube the focal adjustment must be carried out very slowly so that the air pres-
sure in the space between lens and internal body of the tube can be equalised�

15
EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
The activated laser pilot light can influence the measured temperature�
This influence will vary, depending on the instrument model and the
temperature�
To protect the laser against overload, an over temperature is provided� At temper-
atures above 60 °C, the laser switches of an can no longer be activated� To check,
whether the laser is activated, the parameter LED lights up�
In normal operation, the laser is switch off� After activation, the laser switch of
again after 2 – 15 minutes� The operator must be familiar with the pyrometer and
above safety guidelines�
If focusing is not possible during installation, focusing can also be done
outside the plant� To do this, set the pyrometer to the same distance as the
distance between the pyrometer and the pouring stream�

16
Operating instructions CellaCast PX 8x
9 Parameters to be set for commissioning
On delivery the pyrometer is parameterized for the measurement on liquid metals�
The start of a measuring cycle is automatically detected and depends on limit 1,
limit 2 and the dead time� Before starting the measurement, Limit 1 must have
fallen below at least once� Limit 2 must be exceeded continuously for the duration
of the dead time (T�DEL)� If necessary, the limits are to be adapted�
Two-colour channel [Qu] → ATD function [Q.Atd]
1: Measuring object in front of the pyrometer
2: Limit 2 [LI. 2]
3: Limit 1 [LI. 1]
4: Time delay [T.DEL]
5: Sampling time [T.ACT]
Parameter Function Default
(LI. 1)Limit 1 1100 °C
(LI. 2)Limit 2 1200 °C

17
EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
9.1 Setting the sampling time at the PX 83
On delivery the pyrometer is parameterized on a discontinuous pouring stream� If
the pouring times are < 5 seconds the measuring time needs to be adapted� The
time delay (time after detection of the pouring stream up to the start of the meas-
urement) and the measurement time must be less than the minimum pouring time�
Two-colour channel [Qu] → ATD function [Q.Atd]
► Press [Mode] to access the main menu
> The display shows [Ao]
► Press ▼ until [Qu] is displayed�
► Press [Mode]
> The display shows [Q.EPS]
► Press ▼ until [Q.ATD] is displayed�
► Press [Mode]
> The display shows [t.dEl]
► Press ▼ until [t.Act] is displayed�
► Press [Mode]
> The current sampling time or Auto is displayed�
► Press ▲ or ▼ for 2 seconds
> The display flashes three times�
► Press ▲ or ▼ to set the desired sampling time.
► Press [Mode] to confirm the parameter
Exit operation
► Wait 30 seconds
or
► Press ▲ or ▼ to change to the paramete [End]� Then press [Mode] to
change to the functional menu�
Parameter Function Default
T.DEL Time delay [s] 1 s
T.ACT Sampling time [s] Auto

18
Operating instructions CellaCast PX 8x
► In the functional menu press ▲ or ▼ to change to the parameter [End], then
press [Mode]�
If the time delay T.DEL must also be adjusted, proceed as described above� In
this case the parameter T.DEL must be selected and changed accordingly�
9.2 Setting the sampling time at the PX 80/81
The measuring time is set to 15 s in the delivery state� After the measuring time
has expired, the measured temperature is shown on the display or the analogue
output� Afterwards, the measuring time restarts automatically after the dead time
has elapsed�
Two-colour channel [Qu] → ATD function [Q.Atd]
► Press [Mode] to access the main menu
> The display shows [Ao]
► Press the ▼ until [Qu] is displayed�
► Press [Mode]
> The display shows [Q.EPS]
► Press ▼ until [Q.ATD] is displayed�
►Press [Mode]
> The display shows [t.dEl]
► Press ▼ until [t.Act] is displayed�
► Press [Mode]
> The current sampling time is displayed�
► Press ▲ or ▼ for 2 seconds
> The display flashes three times�
► Press ▲ or ▼ to set the desired sampling time.
► Press [Mode] to confirm the parameter
Exit operation
Parameter Function Default
T.DEL Time delay [s] 1 s
T.ACT Sampling [s] 15 s

19
EN
Operating instructions CellaCast PX 8x
► Wait 30 seconds
or
► Press ▲ or ▼ to change to the parameter [End]� Then Press [Mode] to
change to the functional menu�
► In the functional menu press ▲ or ▼ to change to the parameter [End], then
press [Mode]�
Alternatively, the parameters can be set via IO-Link�
A detailed description of the parameters of the ATD function can be found in chap-
ter “ATD Function”�

20
Operating instructions CellaCast PX 8x
10 Adaptation of temperature level
By changing the emissivity ratio, the difference between the measured temperature
level and true temperature can be compensated�
For this purpose, a comparison measurement with an immersion lance is required�
Adjust emissivity ratio in such a way that the measured values coincide� An increase
in the emissivity ratio results in a low temperature value�
The graph shows an approximation of the influence of the emissivity ratio setting on
the change in temperature value�
1 Ratio correction
2 Temperature difference [°C]
Experience has shown that the following settings apply as a first approximation
- grey pig iron 101
- spheroidal graphite iron 104
However, these values may differ in practice� After changing the emissivity ratio,
carry out a new control measurement�
The emissivity ratio is set as follows:
This manual suits for next models
2
Table of contents
Popular Temperature Controllers manuals by other brands

Delta Controls
Delta Controls RTS-20 Series Installation & Application Guide

Omega
Omega CN63100 Series user guide

AKO
AKO AKO-16523L manual

Ziegler
Ziegler RAYSTAT-CONTROL-11-ZE TAR operating instructions

EnOcean
EnOcean Trio2Sys O2LINE 10020057 Series Installation and operating manual

Milesight
Milesight TS101 quick start guide