Siemens Echomax XCT-8 User manual

Instruction Manual November 2004
SANITARY
xct-8
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IQ300IX.fm Page 5 Tuesday, October 2, 2001 1:43 PM

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-1
English
General Information
This manual outlines the essential features and functions of the XCT-8 Transducer with
Sanitary Flange. This manual is also available for free download on our website:
www.siemens.com/processautomation.
Questions about the contents of this manual can be directed to:
Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
1954 Technology Drive, P.O. Box 4225
Peterborough, Ontario, Canada, K9J 7B1
Email: [email protected]om
Safety Guidelines
Warning notices must be observed to ensure personal safety as well as that of others.
and to protect the product and the connected equipment. These warning notices are
accompanied by a clarification of the level of caution to be observed.
Special attention must be paid to warnings and notes highlighted from the rest of the text
by grey boxes.
WARNING means that failure to observe the necessary precautions can
result in death, serious injury, and/or considerable material damage.
Note means important information about the product or that part of the
operating manual.
IMPORTANT: All specifications are subject to change without notice.
Please ensure that any safety related information is confirmed with
a qualified Siemens Milltronics representative.

Page EN-2 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX61
English
Introduction
The Echomax XCT-8 transducer operates in
association with Siemens Milltronics ultrasonic
level monitoring products.
The transducer converts electrical pulses
provided by the transceiver to ultrasonic pulses
used for measurement and converts the ultrasonic
echoes back into an electrical signal. The signal is
interpreted by the Siemens Milltronics transceiver
using the patented Sonic Intelligence® algorithms
developed by Siemens Milltronics. The ultrasonic
pulse reduces in power by – 3 dB in a 12° cone
from the transducer face. Keep objects out of this
cone path to reduce the chance of false echoes
being recorded.
The XCT-8 transducer incorporates an integral
temperature sensor that reports the ambient
temperature to the transceiver. The connection is
transparent because the ultrasonic and
temperature components of the transducer use
the same leads. This ensures that the Siemens
Milltronics transceiver can automatically
compensate and adjust the speed of sound
constant for varying temperatures.
The PTFE face allows it to be used in the food industry in intense clean-in-place
applications.
Transceivers
The XCT-8 Sanitary transducer is compatible with the following:
• MiniRanger Plus
• MultiRanger 100/200
• HydroRanger 200
• SITRANS LU 01
• SITRANS LU 02
• SITRANS LU 10
• AiRanger SPL
• AiRanger DPL
• AiRanger XPL
transducer
– 3 dB
boundary
axis of
transmission
perpendicular to
transducer face
transducer
face

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-3
English
General Guidelines
Maintenance
The XCT-8 requires no special maintenance or cleaning.
Unit Repair and Excluded Liability
All changes and repairs must be done by qualified personnel and applicable safety
regulations must be followed. Please note the following:
• The user is responsible for all changes and repairs made to the device by the user or
by the user’s agent.
• All new components to be provided by Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
• Restrict repair to faulty components only.
• Do not re-use faulty components.
WARNING: Materials of construction are chosen based on their
chemical compatibility (or inertness) for general purposes. For exposure
to specific environments, check with chemical compatibility charts
before installing.
Note: PVDF and PTFE are resistant to attack from most chemicals under the
described operating conditions. However, for exposure to specific environments,
check with chemical compatibility charts before installing the XCT-8 Transducer
in your application.

Page EN-4 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX61
English
Specifications
Measurement Range
• 0.6 m (2 ft) to 8.0 m (26 ft). Dependent on application conditions.
Temperature Range
• – 40 to 125 °C (–40 to 260 °F) at 0.6 m (2 ft)
Beam Angle
•12°
Frequency
•44kHz
Environmental
• Location: indoor / outdoor
• Ambient temperature: – 40 to 125 °C (–40 to 260 °F)
• Altitude 2000 m maximum
• Pollution degree 4
Pressure
• 200 kPa (29 psi)
Temperature Sensor
• Internal
Enclosure
• PVDF with PTFE transducer face
• PTFE flange / ferrule
Mounting
• Base: 4” 3A compliant sanitary fitting clamp
• Conduit: 1” NPT thread or 1” BSP
Cable
• 2-wire twisted pair / braided and foil shielded, 0.55 mm2 (20 AWG), PVC jacket
• Maximum cable run: 365 m (1200 ft)
Approvals
•3A •CE •CSA
NRTL/C

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-5
English
Outline and Dimensions
Ferrule Considerations
The primary customer requirement is
a 4", 3A compliant sanitary ferrule
welded to a short standpipe on the
top of the tank. The inner standpipe
wall and ends must be smooth and
free of burrs, ridges, or seams, and
must comply with all applicable 3A
regulations.
The standpipe extension between
the mating ferrule and the tank top
cannot be longer than the blanking
distance as determined by the
Siemens Milltronics transceiver. The
blanking distance is the minimum
possible measurement range listed in
the Specifications on page 4.
Do not over tighten the mounting.
Hand tightening of the mounting
hardware is sufficient.
1” BSP
or
1” NPT
122 mm
(4.8”)
119 mm
(4.68”)
radiating PTFE face
XCT-8
transducer
sanitary
clamp
3A compliant
standpipe
topped with 4
”
ferrule
blanking
distance

Page EN-6 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX61
English
Mounting
Mount the transducer so that it is above the maximum material level by more than the
blanking value to ensure that accurate results are achieved. Refer to the associated
transceiver manual for information on setting the blanking value.
The transducer must be mounted so that the axis of transmission is perpendicular to the
measured surface to get the most reliable signal. See Transducer Placement on page 8
for an example.
Always use an isolation gasket
(customer supplied) when
mounting the XCT-8. This gasket
reduces ultrasonic energy
coupling to the mounting
hardware.
Transducer must be mounted on a
4” ferrule. Do not mount by conduit
threads.
After applying the sanitary clamp,
adjust the clamp as required to
seal the transducer to the vessel
ferrule. Do not over tighten the
mounting. Hand tightening of the
mounting hardware is sufficient.
•Sanitary Clamp – Siemens
Milltronics 7ML1830-1BR
May be substituted with a
clamp meeting these
specifications:
• 4” single hinge, sanitary clamp
• 4.820” interior diameter
• 300 psi rated
•3A compliant ferrule – customer supplied to 3A specification
Refer to the associated transceiver manual for details on blanking, standpipe length, and
wiring.
XCT - 8 transducer
isolating gasket
(customer
supplied)
sanitary clamp
3A compliant ferrule

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-7
English
Interconnection
Cable Extension
Applies to the MiniRanger Plus and SITRANS LU/AiRanger series of transceivers.
Connect the supplied cable to a junction box and use RG–62 A/U coaxial cable from there
to the transceiver. This setup is effective for combined runs up to 365 m (1200 ft).
Twisted Pair Extension
Applies to the MultiRanger 100/200 transceiver. Extend the cable using 18 AWG shielded /
twisted pair.
Notes:
• Installation shall only be performed by qualified personnel and in accordance
with local governing regulations.
• Do not route cable openly. Run cable separately in a grounded metal conduit
to protect it from ambient electrical noise.
• Use the supplied shielded, 3-wire cable to connect the transducer to the
Siemens Milltronics transceiver. Supplied cable lengths are 1 m (3 ft).
• Seal all thread connections to prevent the ingress of moisture.
• Do not run cable near high voltage or current runs, contacts, or SCR control
drives.
• The terminal blocks on the transceiver are described in the transceiver
manual.
Siemens
Milltronics
transceiver
junction box
white black
junction box
drain / shield

Page EN-8 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX61
English
Application
Transducer Placement
Locations (See diagram below for reference)
A: Primary location
The preferred location and to be used when possible. The center of the tank generally
gives the most reliable readings as there are fewer obstructions, minimizing false echoes.
B: Alternate location
The alternate location and used if the centre of the tank is already in use or if the tank
roof cannot hold the transducer safely.
C: Poor location
The avoided location. The echoes will reflect away from the transducer face.
.
B
A
C
span: distance between
Empty and Full levels in
measurement process.
tank manufacturer’s
empty level.
may require target to
obtain empty reading.
empty level for B
location. Below this
level the echo reflects
away from the
transducer.
maintain full fluid
level for full or
offset calibration.
Do not allow
material to enter
the blanking zone.
beam angle
run
discharge

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL Page EN-9
English
Placement Notes
Please refer to the tank diagram on the previous page to locate the reference numbers
cited below.
1. Beam should not detect bin bottom.
If this occurs use range extension parameters (on transceivers where available) to omit
false echoes. The XCT- 8 transducer operates with a beam angle of 12° and has a rise to
run ratio of approximately 10:1. This means that for every 1m (3.3 ft.) of tank height you
must allow for 0.1m (0.3 ft.) of material surface to reflect the ultrasonic pulses. In most
tanks the transducer should be centered as much as possible (without interference from
inlet) for optimum reading range.
2. Sound beam must be perpendicular to liquid surface.
When mounting the standpipe and ferrule you must ensure that the transducer face is
parallel with the liquid surface.
3. Echo has missed an improperly leveled transducer.
Similar to Note 2, ensure that the standpipe and ferrule are mounted so that the
transducer is face level with the measured liquid.
4. Calibrate under normal conditions.
When performing an empty or full calibration, the tank must contain its normal vapour
and be at its normal temperature.
Process Temperature Variations
The PTFE facing is constructed to allow for intense "clean-in-place" applications. When
installing the XCT-8 transducer into a system that uses a high temperature "clean-in-
place" process you must account for temperature variations in the transducer.
The temperature sensor’s time constant is 45 minutes. This means that it takes 45 minutes
to change 63.2% of the temperature difference between the transducer and ambient.
Consult your engineering handbook for details on temperature constants.
Notes:
• The transducer is to be used only in the manner outlined in this instruction
manual.
• This transducer is recommended for use with liquids only.

Page EN-10 XCT-8 Sanitary Transducer– INSTRUCTION MANUAL 7ML19985HX61
English

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG Seite DE-1
Deutsch
Allgemeine Hinweise
Diese Betriebsanleitung ist eine Kurzfassung der wesentlichen Merkmale und Funktio-
nen der Ultraschallsensoren XCT-8 mit Sanitärflansch. Diese Betriebsanleitung kann gra-
tis von unserer Webseite heruntergeladen werden:
www.siemens.com/processautomation.
Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich bitte an:
Siemens Milltronics Process Instruments Inc.
1954 Technology Drive, P.O. Box 4225
Peterborough, Ontario, Kanada, K9J 7B1
E-Mail: [e-mail]
Sicherheitstechnische Hinweise
Warnhinweise müssen zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie der Sicherheit Dritter und
zur Vermeidung von Sachschäden beachtet werden. Zu jedem Warnhinweis wird der
jeweilige Gefährdungsgrad angegeben.
Warn- und Hinweistexte müssen besonders beachtet werden. Diese sind durch Grauun-
terlegung vom übrigen Text abgesetzt.
WARNUNG: bedeutet, dass bei Nicht-Einhalt der entsprechenden Vor-
sichtsmaßnahmen Tod, schwere Körperverletzung und/oder erheblicher
Sachschaden eintreten können.
Hinweis: steht für eine wichtige Information über das Produkt selbst oder den
Teil der Betriebsanleitung, auf den besonders aufmerksam gemacht werden soll.
WICHTIG: Änderungen der technischen Daten sind vorbehalten.
Sicherheitstechnische Informationen müssen in Übereinstimmung
mit einem qualifizierten Siemens Milltronics Vertreter bestätigt
werden.

Seite DE-2 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX61
Deutsch
Einleitung
Die Ultraschallsensoren Baureihe Echomax XCT-8
werden zusammen mit Siemens Milltronics Ultra-
schall-Füllstandmessumformern betrieben.
Der Sensor wandelt die elektrische Energie des
Sendeimpulses vom Messumformer in akustische
Energie um. Die akustische Energie des Echos
wird dann wieder in elektrische Energie für den
Messumformer zurückgewandelt. Zur Auswer-
tung des Signals verwendet der Siemens Milltro-
nics Messumformer die von Siemens Milltronics
entwickelte, patentierte Sonic Intelligence®. Die
Leistung des Ultraschallimpulses nimmt am 12°
Schallkegel von der Sendefläche um –3 dB ab.
Innerhalb dieses Kegels dürfen sich keine Gegen-
stände befinden, die als Störechos ausgewertet
werden könnten.
Die XCT-8 Sensoren sind mit einem integrierten
Temperaturfühler ausgestattet. Dieser meldet
dem Messumformer die Temperatur am Ultra-
schallsensor. Der Anschluss ist eindeutig, sowohl
Ultraschall- als auch Temperaturkomponenten des
Sensors verwenden dieselben Adern in der Lei-
tung. Dies ermöglicht dem Siemens Milltronics Messumformer eine automatische Kom-
pensation der Schallgeschwindigkeitskonstante bei Temperaturschwankungen.
Die Sensorsendefläche aus PTFE ermöglicht den Einsatz des Sensors in Applikationen
mit Reinigungszyklen der Lebensmittelindustrie.
Messumformer
Die XCT-8 Sanitärsensoren sind mit folgenden Messumformern kompatibel:
• MiniRanger Plus
• MultiRanger 100/200
• HydroRanger 200
• SITRANS LU 01
• SITRANS LU 02
• SITRANS LU 10
• AiRanger SPL
• AiRanger DPL
• AiRanger XPL
Ultraschall-
sensor
-3db
Grenzlinie
Sensor-
sendefläche
Übertragungs-
achse, senkre-
cht zur
Sensorsende-
fläche

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG Seite DE-3
Deutsch
Allgemeine Richtlinien
Wartung
Der XCT-8 erfordert keine besondere Wartung oder Reinigung.
Gerätereparatur und Haftungsausschluss
Alle Änderungen und Reparaturen müssen von qualifiziertem Personal unter Beachtung
der jeweiligen Sicherheitsbestimmungen vorgenommen werden. Bitte beachten Sie:
• Der Anwender ist für alle vom Anwender oder seinem Bevollmächtigten
durchgeführten Änderungen und Reparaturen am Gerät verantwortlich.
• Alle neuen Bauteile sind von Siemens Milltronics Process Instruments Inc. bereit zu
stellen.
• Reparieren Sie lediglich defekte Bauteile.
• Defekte Bauteile dürfen nicht wiederverwendet werden.
WARNUNG: Die Werkstoffe werden entsprechend ihrer chemischen
Beständigkeit (oder Trägheit) für allgemeine Zwecke gewählt. Bei Einsatz
in besonderen Umgebungen prüfen Sie vor Installation die chemische
Beständigkeit anhand einschlägiger Tabellen.
Hinweis: PVDF und PTFE sind unter den beschriebenen Einsatzbedingungen
gegen die meisten Chemikalien beständig. Vor der Installation des XCT-8
Sensors sollten Sie jedoch, bei Einsatz in besonderen Umgebungen, zunächst
die chemische Beständigkeit anhand einschlägiger Tabellen prüfen.

Seite DE-4 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX61
Deutsch
Technische Daten
Messbereich
• 0,6 m (2 ft) bis 8,0 m (26 ft). Applikationsabhängig.
Temperaturbereich
• – 40 bis 125 °C (–40 bis 260 °F) bei 0,6 m (2 ft)
Schallkegel
•12°
Frequenz
•44KHz
Umgebungsbedingungen
• Montage: innen / im Freien
• Umgebungstemperatur: –40 bis 125 °C (–40 bis 260 °F)
• Höhe max. 2000 m
• Verschmutzungsgrad 4
Druck
• 200 kPa (29 psi)
Temperaturfühler
• Integriert
Gehäuse
• PVDF mit Sensorsendefläche aus PTFE
• PTFE Flansch / Gegenflansch
Montage
• Sockel: 4" Clamp-Anschluss gemäß 3A
• Leitung: 1" NPT Gewinde oder 1" BSP
Kabel
• 2-adrig verdrilltes Paar/Litze, geschirmt, 0,55 mm2(20 AWG) PVC-Mantel
• Max. Kabellänge: 365 m (1200 ft)
Zulassungen
•3A •CE •CSA
NRTL/C

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG Seite DE-5
Deutsch
Maßbilder
Gegenflansch
Kundenanforderung ist ein 4" Sanitär-
Gegenflansch gemäß 3A, der an ein
kurzes Standrohr oben auf dem
Behälter angeschweißt wird. Die
Innenseite des Standrohrs muss glatt
sein (ohne Schweiß-, Gussnähte oder
sonstige Verstrebungen) und allen
gültigen 3A Richtlinien entsprechen.
Die Höhe des Standrohrs vom Gegen-
flansch bis zur Behälterdecke darf die
im Siemens Milltronics Messumfor-
mer bestimmte Nahbereichsausblen-
dung nicht überschreiten. Die
Nahbereichsausblendung entspricht
dem minimalen Abstand zum zu mes-
senden Material; siehe Technische
Daten auf Seite 4.
Bei der Montage (mit Conduit) nicht
zu stark anziehen. Handfest ist aus-
reichend.
1” BSP
oder
1” NPT
122 mm
(4,8”)
119 mm
(4,68”)
Sensorsendefläche
aus PTFE
XCT-8 Sensor
Sanitär-
Clamp
Standrohr mit
3A Zulassung
und 4" Gegen
-
flansch
Ausblendungs-
abstand

Seite DE-6 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX61
Deutsch
Montage
Um präzise Messwerte zu erhalten, beachten Sie bei der Sensormontage einen Mindest-
abstand zum maximalen Materialfüllstand entsprechend der Nahbereichsausblendung.
Angaben zur Einstellung der Ausblendung finden Sie in der zugehörigen Betriebsanlei-
tung des Messumformers.
Für eine maximale Signalzuverlässigkeit ist der Sensor so anzubringen, dass die Übertra-
gungsachse senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche steht. Ein Beispiel finden Sie unter Ein-
bau des Sensors auf Seite 8.
Für die Montage des XCT-8 ist
immer eine Isolierdichtung (vom
Kunden geliefert) zu verwenden.
Diese Dichtung stellt eine optimale
Anpassung des Sensors an den
Montageflansch sicher und
gewährleistet genaue Messergeb-
nisse.
Die Sensormontage muss auf
einem 4" Gegenflansch erfolgen.
Der Sensor darf nicht über Ein-
schraubgewinde montiert werden.
Bringen Sie den Sanitär-Clamp an
und stellen Sie ihn nach Bedarf
ein, bis der Sensor hermetisch
dicht am Gegenflansch befestigt
ist. Bei der Montage nicht zu stark
anziehen. Handfest ist ausrei-
chend.
•Sanitär-Clamp – Siemens Milltronics 7ML1830-1BR
Kann durch ein Clamp mit folgenden Eigenschaften ersetzt werden:
• 4" Sanitär-Clamp mit Einzelscharnier
• Innendurchmesser 4,820”
• Nenndruck 300 psi
•Gegenflansch gemäß 3A – kundenseitig, entsprechend der 3A Richtlinien
Genaue Angaben zu Ausblendung, Standrohrlänge und Anschluss finden Sie in der
Betriebsanleitung des verwendeten Messumformers.
XCT-8 Sensor
Isolierdichtung
(kundenseitig)
Sanitär-Clamp
Gegenflansch
gemäß 3A

7ML19985HX61 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG Seite DE-7
Deutsch
Anschluss
Kabelverlängerung
Bezieht sich auf die Messumformer der Baureihe MiniRanger Plus und SITRANS LU/
AiRanger. Schließen Sie das mitgelieferte Kabel an einen Anschlusskasten an und ver-
wenden Sie von da ab ein RG-62 A/U Koaxialkabel bis zum Messumformer. Diese Anord-
nung gilt für eine Gesamtlänge von 365 m (1200 ft).
Verlängerung mit verdrillter Leitung
Bezieht sich auf den Messumformer MultiRanger 100/200. Kabelverlängerung unter Ver-
wendung von geschirmtem Kabel mit verdrilltem Aderpaar, 18 AWG.
Hinweise:
• Die Installation darf nur durch qualifiziertes Personal und unter Beachtung
der örtlichen, gesetzlichen Bestimmungen durchgeführt werden.
• Die Kabel sollten nicht offen verlegt werden. Zur optimalen Störsicherheit
sind die Kabel getrennt in einem geerdeten Metallrohr zu verlegen.
• Zum Anschluss des Sensors an den Siemens Milltronics Messumformer
verwenden Sie das mitgelieferte, geschirmte 3-adrige Kabel. Das Kabel wird
in einer Länge von 1 m (3 ft) geliefert.
• Alle Gewindeanschlüsse sind so abzudichten, dass das Eindringen von
Feuchtigkeit verhindert wird.
• Vermeiden Sie eine Leitungsführung in der Nähe von Hochspannungs-,
Motorleitungen, Schaltschützen oder Frequenzumrichtern (SCR
Steuerantriebe).
• Eine Beschreibung der Klemmblöcke des Messumformers finden Sie in der
Betriebsanleitung des Messumformers.
Siemens
Milltronics
Messumformer
Anschlusskasten
weiß
schwarz
Anschlusskasten
Schirm
Anschlusskasten

Seite DE-8 XCT-8 Sanitärsensor– BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985HX61
Deutsch
Applikation
Einbau des Sensors
Einbaustellen (Siehe Zeichnung unten)
A. Bevorzugte Einbaustelle
Der Sensor sollte nach Möglichkeit an dieser Stelle montiert werden. Die Behältermitte
ergibt die zuverlässigsten Messwerte, da weniger Einbauten vorhanden sind, durch die
Störechos entstehen könnten.
B: Ausweichlösung
Diese Einbaustelle ist geeignet, wenn die Behältermitte nicht frei ist oder die Tankdecke
zu schwach ist, um den Sensor sicher zu montieren.
C: Schlechte Einbaustelle
Vermeiden Sie diese Einbaustelle, da die Echos verspiegelt werden.
.
B
A
C
Messbereich: Abstand
zwischen Min. und Max.
Füllstand im Prozess.
Nullpunkt des
Behälters laut
Herstellerangabe.
Reflektorplatte kann notwendig
sein, um Nullpunkt stabil zu halten.
Nullpunkt für die
Ausweichlösung B.
Unterhalb dieses
Füllstands kann sich
das Echo vom Sensor
verspiegeln.
Für eine Voll- oder
Nullpunktkalibri-
erung den Füll-
stand auf 100%
halten. Das Mate-
rial darf nicht in
den Ausblend-
ungsbereich
Schallkegel
Radius
Austrag