Vaisala PR-23 User manual

IM-EN-PR23-C

Instruction Manual

Vaisala K-PATENTS® Process Refractometer

PR-23

PUBLISHED BY

Vaisala Oyj

Vanha Nurmijärvene 21, FI-01670 Vantaa, Finland

P.O. Box 26, FI-00421 Helsinki, Finland

+358 9 8949 1

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Symbols and terms used in this manual:

This indicates a warning. It provides safety precauon informaon needed to avoid

injury while operang the refractometer system.

This indicates that something is important for the operaon of the refractometer sys-

tem.

Note. Notes contain addional informaon and hints.

Warning! The process medium may be hot or otherwise hazardous.

Precauons when removing the sensor from the process line:

• Make posively sure that the process line is not under pressure. Open a vent valve to the

atmosphere.

• For a prism wash system, close a hand valve for the wash medium and disable the wash

valve.

• Loosen the clamp cauously, be prepared to ghten again.

• Be out of the way of any possible splash and ensure the possibility of escape.

• Use shields and protecve clothing adequate for the process medium, do not rely on avoid-

ance of contact with the process medium.

• Aer removal of the sensor, it may be necessary to mount a blind cover for security reasons.

It is the user’s responsibility to follow manufacturer’s safety and operang instrucons. The

client’s organizaon has the responsibility to develop and maintain occupaonal safety and

create a safety culture where individuals are expected to follow safety instrucons at all mes.

Any negligence towards safety instrucons or failure to comply with safe pracces should not

be tolerated. It is the manufacturer’s responsibility to produce goods that are safe to use when

instrucons are followed.

Warranty

For standard warranty terms and condions, see www.vaisala.com/warranty.

Please observe that any such warranty may not be valid in case of damage due to normal wear

and tear, exceponal operang condions, negligent handling or installaon, or unauthorized

modicaons. Please see the applicable supply contract or Condions of Sale for details of the

warranty for each product.

THE PASSWORD FOR PR-23 IS 7 8 4 5 1 2

This product manual is delivered to the end user with a Vaisala K-PATENTS® product. Informa-

on in this manual is subject to change without noce. When the manual is changed, a revised

copy is published at hp://www.kpatents.com/.

Document/Revision No. IM-EN-PR23/Rev. C Eecve: November 4, 2019

Table of contents

1 Introducon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 PR-23 refractometer models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Principle of measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 General safety consideraons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.4 Disposal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 Inline refractometer sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1 Sensor descripon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2 Mounng the sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2.1 Choosing sensor mounng locaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2.2 PR-23 mounng guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2.3 Check list for pipe mounng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2.4 Check list for mounng in a tank, a vessel or a large pipe . . . . . . . . . . . . . 8

3 Indicang transmier DTR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.1 Indicang transmier descripon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.2 Mounng Indicang transmier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3 Electrical connecons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3.1 Interconnecng cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3.2 Connecng sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.3.3 Connecng the Indicang transmier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.3.4 Power terminals for AC power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3.5 Power terminals for 24V DC power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3.6 Reset buon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4 Prism wash systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.1 Prism coang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.2 Prism wash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.2.1 Recommended wash pressures and mes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.2.2 Prism wash systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.2.3 Prism wash nozzles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5 Startup and use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.1 Startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.1.1 Inial check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.1.2 Calibraon check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.1.3 Tesng prism wash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.2 Using the Indicang transmier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.2.1 Keyboard funcons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.2.2 Display setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.3 Viewing system informaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.4 Viewing sensor status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5.4.1 Opcal image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5.4.2 Opcal image with IDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5.4.3 Opcal image with VD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

5.4.4 Diagnosc values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.4.5 Temperature measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.4.6 Sensor head humidity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5.5 Sensor vericaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6 Conguraon and calibraon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

6.1 Conguring output signal damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

6.1.1 Exponenal damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

6.1.2 Linear damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

6.1.3 Slew rate limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

6.2 Conguring output signal hold funconality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

6.2.1 External hold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

6.2.2 Hold during wash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

6.2.3 Tolerance me . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6.2.4 QF threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6.2.5 Hold source interacons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

6.2.6 Hold and signal damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

6.2.7 Hold funcons with DD-23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

6.3 Conguring refractometer system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

6.3.1 Conguring relays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

6.3.2 Conguring input switches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

6.3.3 Conguring mA outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

6.4 Calibrang the concentraon measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

6.4.1 The chemical curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

6.4.2 Selecng display units and display decimals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

6.4.3 Field calibraon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

6.4.4 Entering eld calibraon parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6.4.5 Direct BIAS adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6.5 Conguring prism wash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6.5.1 Wash cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

6.5.2 Seng prism wash parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

7 Regular maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

7.1 Checking the sensor humidity level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

7.2 Checking the prism and prism gaskets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

8 Troubleshoong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

8.1 Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

8.1.1 Blank display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

8.1.2 Diagnosc LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

8.1.3 Display unreadable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

8.1.4 Message NO SENSOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

8.1.5 Message NO SIGNAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

8.1.6 Message SHORT-CIRCUIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

8.1.7 Message HIGH SENSOR HUMIDITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

8.1.8 Message HIGH SENSOR TEMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

8.1.9 Message HIGH TRANSMITTER TEMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

8.1.10 Message LOW TRANSMITTER VOLT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

8.1.11 Relays and switches not working . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

8.1.12 Output signal error during NORMAL OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

8.2 Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

8.2.1 Message OUTSIDE LIGHT ERROR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

8.2.2 Message NO OPTICAL IMAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

8.2.3 Message PRISM COATED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

8.2.4 Message OUTSIDE LIGHT TO PRISM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

8.2.5 Message LOW IMAGE QUALITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

8.2.6 Message NO SAMPLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

8.2.7 Message TEMP MEASUREMENT FAULT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

8.2.8 Concentraon dri during NORMAL OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

8.3 Wash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

8.3.1 Message EXTERNAL HOLD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

8.3.2 Messages PRECONDITIONING, WASH, RECOVERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

8.3.3 Message PRISM WASH WARNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

8.3.4 Message PRISM WASH FAILURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

8.3.5 Message EXTERNAL WASH STOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

8.3.6 Message LOW TEMP WASH STOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

8.3.7 Message NO SAMPLE/WASH STOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

8.4 Diagnosc messages table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

9 Sensor specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

9.1 Sensor compability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

9.2 Sensor rangeability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

9.3 Sanitary process refractometer PR-23-AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

9.3.1 PR-23-AC sensor model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

9.3.2 PR-23-AC mounng hardware model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

9.3.3 PR-23-AC specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

9.3.4 PR-23-AC parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

9.3.5 PR-23-AC mounng specics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

9.3.6 PR-23-AC I-Line ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

9.3.7 Mounng specics for EHEDG cered PR-23-AC conguraon . . . . . . . 87

9.3.8 3A Sanitary Standard compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

9.4 Sanitary probe refractometer PR-23-AP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

9.4.1 PR-23-AP model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

9.4.2 PR-23-AP mounng hardware model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

9.4.3 PR-23-AP specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

9.4.4 PR-23-AP parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

9.4.5 PR-23-AP mounng specics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

9.4.6 PR-23-AP I-Line ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

9.4.7 Mounng specics for EHEDG cered PR-23-AP conguraon . . . . . . . 96

9.4.8 3A Sanitary Standard compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

9.5 Compact process refractometer PR-23-GC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

9.5.1 PR-23-GC sensor model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

9.5.2 PR-23-GC specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

9.5.3 PR-23-GC parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

9.5.4 PR-23-GC mounng specics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

9.6 Probe process refractometer PR-23-GP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

9.6.1 PR-23-GP sensor model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

9.6.2 PR-23-GP specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

9.6.3 PR-23-GP thermal cover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

9.6.4 PR-23-GP parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

9.6.5 PR-23-GP mounng specics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

9.7 Process refractometer PR-23-RP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

9.7.1 PR-23-RP sensor model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

9.7.2 PR-23-RP specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

9.7.3 PR-23-RP parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

9.7.4 PR-23-RP head parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

9.7.5 PR-23-RP dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

9.7.6 PR-23-RP mounng specics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

9.7.7 PR-23-RP prism wash system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

9.8 Teon body refractometer PR-23-M/MS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

9.8.1 PR-23-M sensor model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

9.8.2 PR-23-M specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

9.8.3 PR-23-M parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

9.8.4 PR-23-MS sensor model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

9.8.5 PR-23-MS specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

9.8.6 PR-23-MS parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

9.8.7 PR-23-M/MS mounng specics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

9.9 Saunders body refractometer PR-23-W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

9.9.1 PR-23-W sensor model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

9.9.2 PR-23-W specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

9.9.3 PR-23-W parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

9.9.4 PR-23-W mounng specics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

9.10 PR-23 process refractometers in potenally explosive atmosphere . . . . 134

9.10.1 Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

9.10.2 Installaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

9.11 Intrinsically safe refractometers PR-23-...-IA and PR-23-...-IF . . . . . . . . . . 138

9.11.1 Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

9.11.2 Intrinsically safe mounng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

9.11.3 Isolator/barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

10 Indicang transmier DTR specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

10.1 Compability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

10.1.1 Transmier program versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

10.2 Model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

10.2.1 Transmier model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

10.2.2 Interconnecng cable model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

10.3 Specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

10.3.1 Indicang transmier specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

10.3.2 Interconnecng cable specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

10.4 Transmier parts list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

10.5 Flame proof DTR/STR enclosures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

10.5.1 Model code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

10.5.2 Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

10.5.3 Refractometer system with ame proof enclosure . . . . . . . . . . . . . . . . 154

10.5.4 Wiring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

10.5.5 Specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

11 Safe-Drive™ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

11.1 System descripon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

11.2 Specicaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

11.3 Parts lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

11.3.1 PR-23-SD sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

11.3.2 Safe-Drive™ Isolaon valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

11.3.3 Safe-Drive™ steam wash system parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

11.3.4 Safe-Drive™ Retractor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

11.4 Mounng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

11.4.1 Welding isolaon valve to pipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

11.4.2 Wiring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

11.4.3 Steam piping for SDI2 (eg weak and black liquor) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

11.4.4 High pressure water piping for SDI2 (eg green liquor) . . . . . . . . . . . . . . 179

11.4.5 Water consumpon of the high pressure wash system . . . . . . . . . . . . . 180

11.4.6 Non retractable wash nozzle SDI2-23-WPR/WPN-XS . . . . . . . . . . . . . . . 180

11.5 Safe sensor inseron and removal for Safe-Drive™ Generaon 2.1 . . . . 181

11.5.1 Sensor inseron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

11.5.2 Sensor removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

11.6 Wash nozzle inseron and removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

11.6.1 Wash nozzle inseron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

11.6.2 Wash nozzle removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

11.7 Thermal cover for PR-23-SD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

11.8 Blinding the Safe-Drive™ system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

11.9 Idenfying your refractometer generaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

12 Ethernet connecon specicaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

12.1 Cable requirements and connecon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

12.1.1 Ethernet cable specicaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

12.1.2 Connecng the Ethernet cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

12.2 Connecon sengs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

12.2.1 IP sengs for DTR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

12.2.2 IP sengs for stand-alone computer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

12.3 Tesng the Ethernet connecon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

12.3.1 Troubleshoong the connecon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

12.4 Instrument homepage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

12.4.1 Remote panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

12.4.2 Sensor vericaon cercate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

12.5 Collecng data via Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

12.5.1 Communicaon protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

12.5.2 Request-response pair specicaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

12.5.3 Error message specicaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

13 Sensor vericaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

13.1 Refracve index n

D

vericaon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

13.1.1 Handling the R.I. liquids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

13.2 Vericaon procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

PR-23 instrucon manual

13.3 Sensor vericaon cercate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

13.4 Correcve acon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

14 Regulatory compliance and cercaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

14.1 Declaraon of Conformity for PR-23 series of

refractometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

14.2 Declaraon of Conformity for PR-23-...-AX models (ATEX) . . . . . . . . . . . . 218

14.3 Declaraon of Conformity for PR-23-...-IA models (ATEX) . . . . . . . . . . . . 219

A Glossary and abbreviaons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

B Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

C PR-23 sensor vericaon form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

D PR-23 eld calibraon form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

E DTR command selecon tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

F STR/Divert mode command selecon tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

1 Introducon

1

1 Introducon

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C: Indicating transmitter

B: Interconnecting cables

A: Sensors

PROCESS INSTRUMENTSPROCESS INSTRUMENTS

POWER

Figure 1.1 Refractometer equipment

1.1 PR-23 refractometer models

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           

            

          

          

            

     

2

PR-23 instrucon manual

1.2 Principle of measurement

       



    

              

         



       

              

                

     

L

P

MM

S

A C B

Figure 1.2 Refractometer principle

                

              

             

                 

              

 



      

   



       

          

          

            

             

              

BB

C

AA

Low concentration High concentration

Figure 1.3 Opcal images

1 Introducon

3

             

          



    

            

          



a. Optical image

b. CCD element

c. CCD output

V

Figure 1.4 Opcal image detecon

1.3 General safety consideraons

            

              

 

          

               



                

 

            

               

 

                



            

       

4

PR-23 instrucon manual

1.4 Disposal

           

         

        

          

      

2 Inline refractometer sensor

5

2 Inline refractometer sensor

2.1 Sensor descripon

             

              

               

               

              

              

              

         



  

         

(A) Prism

(B) Gasket

(C) Core module

(D) Disc spring

(E) CCD element

(F) Temperature probe

(G) Cooling fins

(K) Thermal isolator

(L) Light source

Sensor

processor

card

(H)

Figure 2.1 PR-23 sensor structure

6

PR-23 instrucon manual

2.2 Mounng the sensor

            

              

            

            

          

            

           

          

           

           

     

2.2.1 Choosing sensor mounng locaon

             

           

             

              

        

             

             

            

      

               

                

            

         

            

               

              

             

               

             

    

           

    

2 Inline refractometer sensor

7

2.2.2 PR-23 mounng guide

8

PR-23 instrucon manual

2.2.3 Check list for pipe mounng

           

                

            

             

         

                

            

          

              

           

       

              

         

        

2.2.4 Check list for mounng in a tank, a vessel or a large pipe

              

              

               

   

             

          

        

3 Indicang transmier DTR

9

3 Indicang transmier DTR

3.1 Indicang transmier descripon

           

           

              

            

             

 

PROCESS INSTRUMENTSPROCESS INSTRUMENTS

POWER

Figure 3.1 The Indicang transmier enclosure

         



   

           

         

10

20

30

40

50

60

70

1.35 1.40 1.45

n

D

BRIX

Figure 3.2 A linearized curve

10

PR-23 instrucon manual

3.2 Mounng Indicang transmier

            

           

       

            

               

 

             

            

       

              

        

Figure 3.3 Indicang transmier: dimensions (mm/in)

and mounng feet measures

              

    

             

            

         

3.3 Electrical connecons

3.3.1 Interconnecng cable

                

              

               

          

    

Vaisala PR-23, PR-23-MS User manual

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