Siargo CS3001 Series User Manual

Siargo CS3001 Series User Manual

Fluidic concentration meters

Advertisement

Quick Links

  
 
 
 
 
 
CS3001 series
Fluidic Concentration Meters
User Manual
@ 2021 Siargo Ltd.
www.Siargo.com
VA.0

Advertisement

Table of Contents
loading
Need help?

Need help?

Do you have a question about the CS3001 Series and is the answer not in the manual?

Questions and answers

Summary of Contents for Siargo CS3001 Series

  • Page 1              CS3001 series Fluidic Concentration Meters User Manual VA.0 @ 2021 Siargo Ltd. www.Siargo.com...
  • Page 2 Fluidic Concentration Meters with thermal time‐of‐flight technology  CS3001 Series       User Manual Document No.  05‐2021‐CS1 EN  Issue date:     2021.05   Revision:     VA.0             Siargo Ltd.   3100 De La Cruz Boulevard, Suite 210   Santa Clara, CA 95054  USA    Tel: +1(408)969.0368   Email: info@siargo.com          ©  Copyright 2021 and Liability Disclaimer    Siargo Ltd. and its subsidiaries reserve the right to change the specifications and/or descriptions  without prior notice. Siargo and its subsidiaries shall not assume any inaccuracy or errors in this  manual. For further information and updates, please visit www.Siargo.com.     ...
  • Page 3  Only the trained or qualified personnel shall be allowed to perform    product services.                                    Use with caution !            Be cautious for electrical safety, and even it operates at a low voltage,    any electrical shock might lead to some unexpected damages.         The liquid to be measured should be clean and free of particles, as     even light particles may be accumulated inside the flow channel  that may result in inaccuracy in metrology, clogging, or other     irrecoverable damage.         Do not apply for any unknown or non‐specified liquids that may   damage the product.         Be cautious for the bubbles or cavitation inside the fluid, visible or invisible,    that may lead to inaccuracy or erroneous outputs.      www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  2 |    ...
  • Page 4: Table Of Contents

    Power and data cable description  ...................... 7  3.2  3.3 Mechanical dimensions  .......................... 8  4. Installation ............................... 8  5. Basic operation .............................. 9  5.1.  Check the product specifications ...................... 9  5.2.  Check the microfluidic system ...................... 10  5.3.  Check the leakage .......................... 10  5.4.  Connect the power supply ........................ 10  5.5.  Analog interface/measurement ...................... 11  5.6.  Digital interface/measurement  ...................... 11  5.6.1. Hardware connection ......................... 12  5.6.2. Communication parameters ...................... 12  5.6.3. Frame .............................. 13  5.6.4. Function codes ............................ 13  5.6.5. Registers .............................. 13  6. Product selection and order information  .................... 17  6.1. Product selection ........................... 17  6.2.  Order contact and customer support .................... 17  7. Technical specifications .......................... 18  8. Technical notes for the product performance .................... 19  8.1. Measurement principle  .......................... 19  8.2.  Precautions for the best performance of the product ............... 19  8.2.1. Particle contamination  ........................ 19  8.2.2. Bubbles or cavitation  ........................ 19  8.2.3. Pressurized flow delivery ....................... 20  www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  3 |    ...
  • Page 5 8.2.4. Continuous operation  ........................ 20  8.2.5.  Measurement of non‐conventional fluid .................. 20  8.2.6. Product calibration ......................... 20  8.2.7. Use the meter for density measurement  .................. 21  8.2.8. Temperature sensitivity of the concentration measurement ............ 21  9. Troubleshooting  ............................ 22  10. Warranty and Liability .......................... 23  11. Service contact and information  ........................ 25  Appendix I:  Product evaluation kit ......................... 26  Appendix II: Document history ........................ 27                                            www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  4 |    ...
  • Page 6: Overview

    Some  medical  or  cross‐contamination  sensitive  applications  would  have  a  disposable  approach  as  the  only  practical  path.    For  any  other  forms  of  packages  that  are  not  described in this manual, please contact the manufacturer.         The default data interfaces include I C, RS485 Modbus, analog with optional wireless data. Other  options include IO‐Link, 4~20 mA, etc.  This variety  of  communication options cover most of  the  current and near‐future application requirements, and each or multiple can be requested upon order  from the manufacturer.      www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  5 |    ...
  • Page 7: Receipt / Unpack Of The Products

    2. Receipt / unpack of the products       Upon receipt of the products, please check the packing box before the dismantlement of the packing  materials.  Ensure no damages during shipping. If any abnormality is observed, please contact and  notify the carrier who shipped the product and inform the distributors or sales representatives if the  order is not placed directly with the manufacturer; otherwise, the manufacturer should be notified   For any further actions, please refer to the return and repair section in this manual.  If the packing box is intact, proceed to open the packing box, and you shall find the product, together  with the power and data cable as shown below.                                                                                                                                                                                     The product                                          Power and data cable, 1.0m (3.28’)      Please check immediately the integrity of the product and the power/data cable; if any abnormality  is identified, please notify the distributor/sales representative or manufacturer as soon as you can.  If  any defects are confirmed, an exchange shall be arranged immediately via the original sales channel.  This user manual shall also be included in the packing box or via an online request for an electronic  version. In most cases, this manual shall be made available to the customer before the actual order.  Important : The basic specifications of the product are written in the 2D code at the back of the  product.  Use a smartphone to read the information and verify your order before further process.   If there are any questions or doubts, please contact the manufacturer or your sales agent.            www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  6 |    ...
  • Page 8: Knowing The Products

        Power and data  interface, M5        3.2  Power and data cable description            Table 3.2: CS3001 pin assignment.                                                                           Pin  Color  Definition               1  Yellow  GND                                                                                                                             2  Green  RS485 A  3  Red  VCC, power supply (8~15 Vdc)  4  White  RS485 B  5  Black   Vout (0.5~4.5Vdc)           Figure 3.2.  Cable and alignment sketch.                                                                                                                                                                            www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  7 |    ...
  • Page 9: Mechanical Dimensions

      Do  not  open  or  alter any  part  of  the product,  which  would  lead  to malfunction  and  irrecoverable  damage.  To  ensure  the  best  performance  of  the  products,  the  products  should  be  installed  at  a  base  that  eliminates environmental vibration as much as possible.  There are two pre‐threaded M3 ports at the  bottom of the product, as described in Section 3.1.  A flat metal plate is suggested to be used as the  holder before being fixed onto a solid base.      The product is preferable to be installed horizontally.  However, if the vertical installation is necessary,  the fluid in the tubing must be fully filled, in particular at the measurement position.    www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  8 |    ...
  • Page 10: Basic Operation

    For the other connections, please contact the manufacturer before the order for customization. The  measurement is not directional dependent, and any side of the meter can be used as an inlet.   It is important to make sure there are no bubbles inside the fluid for the product's best performance.  Therefore, it is highly recommended a de‐bubbler should be installed in the testing loop.   The proposed installation schematics are shown in Figure 4.      5. Basic operation    5.1.  Check the product specifications    Before starting to use this product, check the product specifications found in this manual, Section 7,  or the basic information located on the back panel of the product.  The  product  information  from  this  manual  is  based  on  the  model  defined  in  Section  6.    Use  any  optical scanner such as those with a smart mobile device to read the 2D code on the label for the  basic product specifications. In particular, the pressure rating must not be higher than the system  pressure of the fluid to be measured. In some cases, the product may be calibrated for specific ranged  liquid concentrations for a particular application. The fluid to be measured must also be consistent  with that specified by the product. Be particularly cautious about the supplied voltage indicated in  the specification. A higher voltage may lead to irrecoverable damage, and a lower voltage will not  power the product for any desired functions.    www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  9 |    ...
  • Page 11: Check The Microfluidic System

    Take  special  care,  connect  ONLY  the  power  to  the  RED  power  cord/wire,  and  ensure  the  power  supply is within the specified 8~15Vdc before switching on the power.  In addition, the power supply  should be properly grounded, connecting the YELLOW wire terminal to the ground on the power  supply or other safe system ground.    The product's power terminal has the incoming voltage internally filtered and regulated to power the  product  circuitry.    The  product  operates  at  a  maximum  current  of  less  than  25mA,  commonly  available for most power supply.   The terminal Vout (BLACK cable) is for analog data output from 0.5 to 4.50 Vdc,  corresponding to  the specified flow range from zero to full‐scale concentration per calibration.   www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  10 |    ...
  • Page 12: Analog Interface/Measurement

    Another  analog  interface  such  as  4~20mA  is  also  optional  and  can  be  requested  by  directly  contacting the manufacturer.     5.6.  Digital interface/measurement    The default digital interface for the current product is RS485 Modbus.  The other standard digital  interfaces such as I C or IO‐Link are also available by request.  For each of the specified digital interfaces, the corresponding protocol and a special cable for each  shall be required.  Please contact the manufacture for detailed information.  For each digital interface, the manufacturer also provides a Microsoft Windows‐based evaluation kit  for  simple  operation  and  measurement  tasks.    Please  contact  the  manufacturer  for  detailed  information.  For the default RS485, the digital interface is the half plex Modbus. One can connect the RS485A  (Green wire) and RS485B(white wire) terminals of the provided cable to the corresponding port of an  RS485 bus interface on the user's electronics.  www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  11 |    ...
  • Page 13: Hardware Connection

    Alternatively, one can order the special cable by the manufacturer in which an RS485 to USB port  converter is integrated. Therefore, it can be plugged into the computer for performing the desired  tasks.  The digital communication protocol is based on standard Modbus RTU Half‐plex mode. A master  (PC or PLC) can communicate with multiple slaves (the current product) for data exchange and  communication parameter configuration.    5.6.1. Hardware connection    The hardware layer is TIA/EIA‐485‐A, as illustrated below.  In this configuration, the product  (CS3001) is a slave.    5.6.2. Communication parameters    The PC UART communication parameters are listed in the following table.  Protocol  Parameters  RTU  Baud rate (Bits per second)  38400 bps  Start bits  1  Data bits  8  Stop bits  1  Even/Odd parity  None  Bits period  104.2 µsec  Bytes period  1.1458 msec  Maximum data length  20  Maximum nodes  247    www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  12 |    ...
  • Page 14: Frame

    The  Modbus  function  codes  applied  for  the  product  are  the  sub‐class  of  the  standard  Modbus  function‐codes.  These codes are used to set or read the registers of the product:  Code  Name  Functions  0x03  Read register  Read register(s)   0x06  Set single register  Write one single 16‐bit register  0x10  Set multiple registers  Write multiple registers    5.6.5. Registers    The  product (CS3001  ) has multiple registers available for the assignment of the various functions.  With  these functions, the user can obtain the data from the products, such as product address and flow rates from  the registers, or set the product functions by writing the corresponding parameters.  The currently available registers are listed in the following table, and the registers may be customized upon  contact the manufacturer.  Where R: read; W: write‐only; W/R: read and write.  Note: At the time of shipping, the write protection function is enabled except for address and baud  rate.  Once the user completes the register value change, the write protection will be automatically  enabled once again to prevent incidental data loss.       www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  13 |    ...
  • Page 15 Series Number of the product, SN  Value type  UINT8 (12 bits)  SN= value(0x0030), value(0x0031),….,value (0x0035);  Notes  Receiving 12 bits as: 2A 47 37 41 45 49 30 32 30 35 38 2A, the corresponding  Serial Number is *G7AEI02058*.     Write  N  Fluid  0x0047  Read  Y  concentration  Description  Fluid concentration  Value type  UINT 16  Concentration = Value (0x0047)/100  Notes  e.g.:  for a concentration of 20.34 %.w.t., the user will read “2034” from  register 0x0047.     Write  Y  Baud rate  0x0082  Read  Y  Description  Communication baud rate with a PC  Value type  UINT 16  0=4800; 1=9600; 2=19200; 3=38400; 4=57600; 5=115200. The default value is 2.   Notes  For example, when the user reads “2” from register 0x0082, the baud rate is  19200.  www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  14 |    ...
  • Page 16 UINT 16  Alarm values = Value (0x00B8)  Notes  When the concentration is above a set value, an alarm will be triggered.    Write  Y  Alarm:   0x00B9  The lower limit of a  Read  Y  concentration  Description  Set alarm value for a lower concentration limit  Value type  UINT 16  Alarm values = Value (0x00B9)  Notes  When the concentration is below a set value, an alarm will be triggered.    Write  Y  Offset calibration  0x00F0  Read  N  Description  Reset or calibrate the offset  Value type  UINT 16, Fixed value 0xAA55  To reset or calibrate the offset, write 0xAA55 to register 0x0027.  Notes  When you execute this function, make sure there is NO flow in the flow  channel.        www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  15 |    ...
  • Page 17 Write  Y  Write protection  0x00FF  Read  N  Description  Write protection disabler for a set value to a specific register.  Value type  UINT 16, Fixed value 0xAA55  This function is enabled at the time of product shipment.  To enable the write  function of a specific parameter, such as K‐factor, filter, the user needs to send  0xAA55 to the register 0x00FF, and then the write function will be enabled  Notes  (write protection is disabled).  After the write execution is completed, the  firmware will automatically re‐enable the write protection.    Only Address and Baud rate will not be write‐protected.           www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  16 |    ...
  • Page 18: Product Selection And Order Information

    6. Product selection and order information  6.1. Product selection    The product part number comprises the product model number and suffixes, indicating the full‐ scale flow rate and the other parameters. Refer to the following for details.    CS3001  ‐         ‐         ‐        ‐                        Medium: E – Ethanol; M – Methanol; X – customized    (please contact the manufacturer).    Output: V – analog; A – 4~20mA; B – RS485      Connection: D – default: 1/8” NPT; X‐ customized.      Full scale range: 0~10 …100 (% w.t.).                                     6.2.  Order contact and customer support    The sales offices and the sales distributors/representatives are listed at the end of this document. For  small quantities, the order can be placed either through the Siargo website: www.siargo.com or the  sales office. For large quantities, please contact the sales office, distributors, or sales representatives.  Siargo is making every effort to ensure the quality of the products. However, in case of questions  and/or product supports, please contact the customer service listed at the end of the document.    www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  17 |    ...
  • Page 19: Technical Specifications

    1.0  MPa  Power supply  8~15  Vdc  Electrical interface  0.5~4.5 Vdc / RS485 / 4~20mA     Cable   M5    Mechanical connection  1/8” NPT‐F or customized    Wetted materials  SiNx, Stainless steel 304    Ambient conditions  25°C, 101.325 kPa, DI water‐based solutions    Storage temperature  ‐10 ~ 70  °C  Weight  300  Gram  Protection  IP67    Fluid compatibility  Non‐corrosive    CE  EN61326‐1; ‐2; ‐3      *Note: IO‐Link is optional for the electrical interface.    www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  18 |    ...
  • Page 20: Technical Notes For The Product Performance

    8.2.  Precautions for the best performance of the product    8.2.1. Particle contamination    It is critical to have the measured fluid free of particle contamination.  Since the fluidic measurement  channel is relatively small, any particle's presence may create a deformed channel that may create  undesired  phenomena  such  as  cavitation,  leading  to  large  measurement  errors.  In  addition,  the  particle  deposition  may  also  clog  the  channel,  creating  instability,  resulting  in  unpredictable  measurement circumstances.     8.2.2. Bubbles or cavitation    As the measurement principle is via thermal transportation, the presence of the bubbles or cavitation  shall significantly alter the thermal property of the fluid.  In most cases, the bubble inclusion inside  the fluid would lead to a negative deviation of the measurement.  Therefore, it is recommended to  www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  19 |    ...
  • Page 21: Pressurized Flow Delivery

    The  measurement  channel's  wetted  materials  ensure  it  is  inert  to  most  conventional  fluids,  but  precaution should be applied for any possible damages.        8.2.6. Product calibration    The product is calibrated with a high‐precision reference gravimetric system that is traceable to NIST  standard.    Additional  verification  with  a  high  precision  Coriolis  for  calibration  is  also  periodically  performed.    In  normal  operation,  the  product  should  maintain  its  status  as  that  at  the  shipment.   However, it is recommended that the product be re‐calibrated at least once a year for heavy usage.  www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  20 |    ...
  • Page 22: Use The Meter For Density Measurement

    The  fluidic  concentration  of  a  specific  fluid  is  sensitive  to  the  fluidic  temperature.    In  the  same example of methanol, every 3°C change  (as shown in the left figure for 50%wt methanol  concentration in water) will lead to a variation  in  the  fluidic  density  equivalent  to  the  fluidic  concentration change of about 1%.  Therefore,  please pay attention to the temperature value  during the fluidic concentration measurement.   The current product is calibrated at an ambient  temperature  of  25°C.  If  the  measurement  temperature  deviates  from  the  reference  conditions,  there could be an expected reading    shift due to the fluidic temperature change.     www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  21 |    ...
  • Page 23: Troubleshooting

    9. Troubleshooting          Phenomena  Possible causes  Actions  Connect the power, check the  Power not connected  cable.  Cable connection incorrect  Check cable  No signal / display  No fluids or clogging  Check flow and cavitation.  Power regulator failure  Return to factory  Sensor failure  Return to factory  Large errors or unexpected  Bubbles, clogging, fluid type.  Check system, dry, and flush.  concentration  Erroneous or large noise  Vibration, unstable flow  Check system  Offset unstable  Vibration, overheat  Check system, power off.  No digital interface  Wrong address, software  Check commands, connection.          www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  22 |    ...
  • Page 24: Warranty And Liability

    Siargo makes no warranty, representation, or guarantee and shall not assume any liability regarding  the suitability of the products described in this manual for any purposes that are not specified in this  manual. The users shall be held for full responsibility for validating the performance and suitability  of the products for their particular design and applications. For any of the misusage of the products  out  of  the  scope  described  herein,  the  user  shall  indemnify  and  hold  Siargo  and  its  officers,  employees, subsidiaries, affiliates, and sales channels harmless against all claims, costs, damages,  and expense or reasonable attorney fee from direct or indirect sources.      Siargo  makes  no  other  warranty,  express  or  implied,  and  assumes  no  liability  for  any  special  or  incidental damage or charges, including but not limited to any damages or charges due to installation, ...
  • Page 25 (2) Products  that  have  been  subject  to  chemical  attacks,  including  exposure  to  corrosive  substances  or  contaminants.  In  the  case  of  battery  usage,  long  term  discharge  or  leakage  induced damages;  (3) Products that have been opened or dismantled for whatever reasons;  (4) Products that have been subject to working conditions beyond the technical specification as  described by this manual or related datasheet published by the manufacturer;   (5) Any damages incurred by the incorrect usage of the products;  (6) Siargo does not provide any warranty on finished goods manufactured by others. Only the  original manufacturer's warranty applies;  (7) Products that are re‐sold by unauthorized dealers or any third parties.         ...
  • Page 26: Service Contact And Information

    11. Service contact and information     Siargo Ltd. is making every effort to ensure the quality of the products. However, please contact  customer service at the address listed below in case of questions and or product supports. We will  respond to your request in a timely fashion and work with you toward your complete satisfaction.    Customer service and all orders should be addressed to  Sales Representative Europe:    IDENTIC GmbH       In der Siedlerruh 24      69123 Heidelberg / Germany    Phone: +49-(0)6221-7509777      Email: info@identic.de           info@ identic.de Please contact   to obtain  Return  Materials Authorization (RMA) before shipping  the product back to the factory for returns or factory services such as calibration.  Please specify as  clear and detailed as possible in your email message the product's status that you intend to ship back  to the factory.  Be sure to write the RMA on the returned package or include a letter with the RMA  information.      For further information and updates, please visit  www.Identic.de  ...
  • Page 27: Appendix I:  Product Evaluation Kit

    Appendix I:  Product evaluation kit    Siargo offers a sensor evaluation kit, including a digital data converter, USB data cable, and a User  Application  software,  that  allows  the  user  to  evaluate  the  product  performance  on  a  Microsoft  Windows‐based computer.   The user can read and visualize the flow rate of the product, obtain the  totalized values, and save the data for further analysis.       For further information and purchase of the evaluation kit, please contact the manufacturer or the  sales representative.  Each  converter  has  a  fixed  cable  that  can  be  directly  connected  to  the  product.      The  USB ...
  • Page 28: Appendix Ii: Document History

    Appendix II: Document history    04.2021    VA.0 ‐ First release             Sales Europe: IDENTIC GmbH In der Siedlerruh 24 69123 Heidelberg /Germany Phone: +49 6221 7509 777 Email: info@identic.de       www.Siargo.com                                                               CS3001 User Manual                                                                  27 |    ...

Table of Contents