ProlineProsonicFlow90P、93P技术资料TI056D/06/en50099327超声波流量测量系统化工或过程液体的体积流量测量仪表应用传感器理想的适应双向测量纯净的或者轻微污染的液体,而不必考虑压力、温度、电导率和浓度。优点捆绑式ProsonicFlow超声波流量计是一种灵活的有成本效益的流量测量系统。Proline变送器概念包含:■模块化的设备和操作概念,效率更高■诊断能力和数据备份使过程质量增强■可用于测量传声的,甚至有村里的管道内的所有均匀流体■适合化工或过程应用■流体温度范围宽,–40...+170°C■容易更新■安装时不要中断过程防爆认证:■ATEX、FM、CSA、TIISProsonicFlow传感器可靠的提供:■容易安全安装、试车,保证了测量准确■对振动不敏感■无压力损失■耐用的工业设计,过程可靠性高连接到过程控制系统:■HART、PROFIBUSDP/PA、FOUNDATIONsProlineProsonicFlow90P,93PEndress+Hauser2功能和系统设计测量原理超声波流量计根据声音传输时差的原理工作。从一个测量传感器发送的超声波声信号,以两个方向传送到另一个测量传感器。由于顺流方向的声波信号传播速度大于逆流方向,因而出现传送的时差。时差与流速成正比。超声波流量计由管道截面积和测量的传输时差计算流量。v~tQ=v·Av=流速.t=传输时差v=体积流量A=管道截面积除测量体积流量外,系统还测量液体中声音的速度。声速能用于辨别不同的液体,还能作为产品质量的衡量标准。在现场,则能够用“快速设定”对超声波流量计进行专用的校准。系统设计测量系统超声波流量测量系统由变送器和相关的测量传感器组成。根据应用的要求,所有组件均可用于不同的型式。变送器用来激励测量传感器。变送器的电子组件和软件用于传感器信号的准备、处理和求值,将测量信号转换为要求的输出变量。双向工作的测量传感器,既是声发射器又是声接收器。变送器的电气信号在测量传感器中被转换为压力信号,反之亦然。设计决定,不同结构传感器的超声波流量测量设备的应用可能性只有一个。不同结构传感器的性能特点详细介绍在下页。ProlineProsonicFlow90P,93PEndress+Hauser3传感器的排列不同安装方式的发射器数量在1与4之间。1=1通道,2=2通道,4=4通道建议:超声波流量传感器的设计和特性特别适合某个标称直径及壁厚范围。因此,ProsonicFlowP用途不同,其传感器的类型也就不同。传感器安装的建议能够在下表找到。传感器型号标称直径固定形式ProsonicFlowPDN50...60DN80...600DN650...40002(或1)通道2通道1通道注意!■请注意,管道中的每个附加反射点都使信号强度降低(例如:2通道=1反射点)。■捆绑式传感器建议采用2通道的安装方式,这种安装形式甚至在只能从一侧接近管道的情况下,是最简单容易的。■如果管道的标称直径小(DN60及更小),2通道安装的ProsonicFlowW/P,传感器间距可能太小。在此情况下,必须采用1通道的方式。■建议把DN100-4000的ProsonicFlowP传感器用在壁厚大于10mm的塑料管、GRP复合材料制造、标称直径小于DN100有村里的管道。也可用于测量声阻尼高的介质。这些应用,建议采用配置1个通道的P型传感器。■如果测量设备信号强度不足,则应减少通道数。ProlineProsonicFlow90P,93PEndress+Hauser4两通道测量设备ProsonicFlow93有两个彼此独立的测量通道,变送器支持两个独立测量通道的两对传感器同时工作。变送器的能量平均分配在两个通道。变送器的这个能力能够用在很多不同方面:■双通道测量■两路测量变送器能够输出两个通道的单独测量值,也能够输出两个通道测量值的总数、差值或平均值。双通道测量在双通道测量的情况下,两个独立测点的测量值用变送器测定和处理。a电源电缆b信号电缆(输出)如果需要,能够把测量通道1和测量通道2的测量值算术连接在一起。双通道测量输出的测量值有:■单独输出通道1和通道2的测量值■通道1和通道2测量值的总数■通道1和通道2测量值的差测量设备支持测量通道的单独定制和显示和输出的独立设定。因此,能够为两个通道分别选择和配置传感器型号和安装方式。说明!请特别注意第19页“固定位置”第20页“方向”、第21页“入口段和出口段”的安装建议以及第3页“传感器排列”安装形式的建议。ProlineProsonicFlow90P,93PEndress+Hauser5两通道测量仪表双通道测量仪表中,发射器用于控制安装在同一管道的两对传感器。不同应用可能需要不同的安装形式。a电源电缆b信号电缆(输出)注意!请注意第3页“传感器排列”一章中的建议。下列可能的输出测量值适合双路测量:■通道1和通道2单独输出的测量值■通道1和2输出测量值的算术平均值(CH1+CH2/2)求双通道测量的平均值能够提供更稳定的测量值。从两个独立的测量信号得到的测量值,通常对应用的无规律故障不敏感。结果,如果条件不理想,例如流量组分不同的双通道系统,由于测量值分两级单独确定,测量结果更好。取两个测量值的平均值,得到一个过程变量,差值相互抵销。从而得到比单通道测量仪表更稳定准确的测量值。测量设备支持单独配置测量通道。注意!请特别注意第19页的“固定位置”、第20页的“方向”、第21页的“入口段和出口段”以及第3页“传感器排列”的安装形式。ProlineProsonicFlow90P,93PEndress+Hauser6试车附件安装试车过程中,为了确定传感器的距离,需要被测量液体的数据、管道采用的材料以及管道的精确尺寸。常用的液体、管道和衬里材料的数据均已编入ProsonicFlow93程序。液体:水–海水–蒸馏水–氨水–酒精–苯–溴化物–乙醇–乙二醇–煤油–牛奶–甲醇–甲苯–润滑油–燃油–汽油管道材料:不锈钢–SSANSI304–SSANSI316–SSANSI347–SSANSI410–SSANSI430–哈氏合金C–PVC–PE–LDPE–HDPE–GRP–PVDF–PA–PP–PTFE–Pyrex玻璃–石棉水泥–碳钢–韧铁衬里:水泥–橡胶–环氧树脂如果管道材料或液体不包含在变送器预编程选项,或者不能从技术文献中查到,则可用下列任何一个方法确定缺少的数据:■用壁厚传感器DDU19(见30页“附件”)■用声速传感器DDU18(见30页“附件”)测量系统测量系统包括下列变送器和传感器。测量变送器ProsonicFlow90■安装在非防爆区域■两行液晶显示器■用按键定制■快速设定■所有输出与电源、测量电路并彼此绝缘■测量体积和声速■标准形式为单通道测量■防护等级IP67ProsonicFlow93■安装在非防爆区域和ExZoneII■四行液晶显示器■用轻触开关操作■专用的快速设定■所有输出与电源、测量电路并彼此绝缘■测量体积和声速■标准形式为壁厚测量■标准为用相同或两个不同测点的两对传感器测量■防护等级IP67ProsonicFlow93■安装在ExZoneI■四行液晶显示器■用轻触开关操作■专用的快速设定■所有输出与电源、测量电路并彼此绝缘■测量体积和声速■标准形式为壁厚测量■标准为用相同或两个不同测点的两对传感器测量■防护等级IP67ProlineProsonicFlow90P,93PEndress+Hauser7测量传感器■捆绑式流量测量传感器■测量流量和工作时流体中声速的传感器对■DN50...4000(2...160)的两个类型传感器■温度范围–40...+80°C或0...+170°C■防护等级IP68■不锈钢传感器托架■ProsonicFlow93的声速测量传感器■测量流体中声速的传感器对,只在采用捆绑式,而流体的声速未知时需要■DN50...3000(2...120)■温度范围–40...+80°C■防护等级IP68■不锈钢传感器托架■ProsonicFlow93壁厚测量传感器■测量管壁厚度的传感器,只有采用捆绑式时需要■壁厚测量范围:钢管为2...50mm塑料管为4...15mm(不建议采用PTFE或PE管)■温度范围0...+60°C■防护等级IP67■不锈钢传感器托架输入测量变量流速(差分延时与流速成比例)测量范围典型值v=0...15m/s,在指定的测量准确度工作流量范围150∶1以上输入信号状态输入(附加输入):U=3...30VDC,Ri=5kΩ,电隔离可配置为:积算器复位、测量值抑制、故障信息复位输出输出信号ProsonicFlow90电流输出:有源/无源可选,电隔离,时间常数可选(0.05...100s),满刻度值可调,温度系数:典型值0.005%o.r./°C;分辨率:0.5µA有源:0/4...20mA,RL700Ω(HART:RL≥250Ω)无源:4...20mA,电源电压18...30VDC,RL<700Ω脉冲频率输出:有源,集电极开路,30VDC,250mA,电隔离■频率输出:满刻度频率2...1000Hz(fmax=1250Hz)通断比1∶1,最大脉冲宽度10s■脉冲输出:脉冲数和脉冲极性可选,最大脉冲宽度可调(0.5...2000ms)脉冲频率可选ProlineProsonicFlow90P,93PEndress+Hauser8PROFIBUSPA接口:PROFIBUSPA根据EN50170Volume2,IEC61158-2(MBP),电隔离■电流消耗:11mA■故障电流(故障断开电路):0mA■数据传输率,支持波特率:31.25kBit/s■信号编码:ManchesterII■功能块:3x模拟输入(AI),1x积算器■输出数据:体积流量、声速、流速■输入数据:正零返回(ON/OFF),运行控制、积算器控制、零点调整控制、显示值■总线地址通过设备的双列直插开关设定ProsonicFlow93电流输出:有源/无源可选,电隔离,时间常数可选(0.05...100s),满刻度值可调,温度系数:典型值0.005%o.r./°C,分辨率:0.5µA■有源:0/4...20mA,RL700Ω(HART:RL≥250Ω)■无源:4...20mA,max.30VDC,Ri≤150Ω脉冲/频率输出:有源/无源可选,电隔离■有源:24VDC,25mA(20ms时最大250mA),RL100Ω■无源:集电极开路,30VDC,250mA■频率输出:满刻度频率2...10000Hz(fmax=12500Hz),EExia区2...5000Hz,通断比1∶1,脉冲宽度最大10s■脉冲输出:脉冲数和极性可选,最大脉冲宽度可调(0.05...2000ms),1/(2x脉冲宽度)频率的通断比1∶1PROFIBUSDP接口:■PROFIBUSDP/PA根据EN50170Volume2,IEC61158-2,电隔离■数据传输率,支持波特率:9.6kBaud...12MBaud■信号编码:NRZ码■功能块:8x模拟输入(AI),3x积算器■输出数据:通道1或通道2的体积流量,通道1或通道2的声速,通道1或通道2的流速、平均体积流量、平均流速、体积流量总数、体积流量差■输入数据:正零返回(ON/OFF)、运行控制、积算器控制、零点调整控制、数值显示■总线地址能够通过设备的双列直插开关设定■数据传输率自动识别PROFIBUSPA接口:■PROFIBUSPA根据EN50170Volume2,IEC61158-2(MBP),电隔离■数据传输率,支持波特率:31.25kBit/s■电流消耗:11mA■故障电流(故障断开电路):0mA■信号代码:ManchesterII■功能块:8x模拟输入(AI),3x积算器■输出数据:通道1或通道2的体积流量、通道1或通道2的声速、通道1或通道2的流速、平均体积流量、平均声速、平均流速、体积流量总数、体积流量差、积算器1…3■输入数据:正零返回(ON/OFF),运行控制、积算器控制、零