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西門子超聲波流量計

  • 價格:面議

產品介紹


    概述

    西門子現有兩種類型超聲波流量計,在線式和外夾式。能給用戶提供廣泛的技術選擇空間。以下章節說明了條型流量計。

    SITRANS F US 在線流量計適用于大多數導電和非導電液體。

    優勢

    • 更大的靈活性:
      • 傳感器口徑 DN 50 至 1,200 mm (2″至 48″),可降至 DN 25 (1″)
      • 條形改裝為 1 和 2 個通道,尺寸達 DN 4,000
      • 一體化或分立式安裝
      • HART 和 PROFIBUS PA 通訊
      • 電源或電池供電的解決方案
      • 專用變送器系列,用于 HVAC、發電、公用事業和一般行業及更多的應用需求。
    • 便于維護:
      • 綜合自診斷功能,錯誤指示與記錄
      • 傳感器更換無需管道斷流
      • 電池使用壽命長達 6 年
    • 認證/證書:
      • 區域供暖、結算
      • ATEX
      • 基本型,帶標定證書

    應用

    條形超聲波流量計適用于具有較好聲導率液體的流量測量,且電導率、粘度、溫度、密度和壓力發生變化時,不會影響測量結果。

    • 固體最大含量 3 %
    • 空氣和氣體最大含量 3 %
    • 粘度最大 350 cSt

    主要應用領域:

    • 原水和污水處理廠
    • 廢水處理
    • 發電廠和民用電
    • 石油與天然工業和化學工業
    • 灌溉系統
    • 電站,工業冷卻水系統
    • 非導電液體運輸設備
    • 密閉輸送 - 區域供熱 (MID-004)
    • 超低溫液體
    • HART 協議/4 - 20 mA 輸出
    • PROFIBUS PA
    • ATEX

    SONO 3300/FUS060

    SONO 3100/FUS060

    SONOKIT/FUS060, FUS080

    FUE380

    FUS380

     

    7ME3300...

    7ME3100...

    7ME3210.../7ME3220...

    7ME3410...

    7ME3400…

    工業領域

    水,污水處理

    XXX

    XX

    XXX

     

    XXX

    灌溉

    XX

    XX

    XXX

     

    XXX

    公用工程,區域供熱制冷

    XXX

    XX

    XXX

    XXX

    XXX

    公用工程,區域供熱,需要 CT 認證

       

    XXX

     

    XX

    XXX

    XX

     

    -

    超低溫液體(承索)

     

    XXX

       

    在岸和離岸應用

    XX

    XXX

    XX

     

    -

    化工

    XXX

    XXX

    -

      

    設計

    管道安裝緊湊型變送器

       

    ?

    ?

    分體變送器 - 與傳感器的最大距離為 100 m

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    可在受壓狀態下更換換能器

     

    ?

    ?

      

    可在現有鋼管/非焊接安裝

      

    ?

      

    變送器外殼

    聚乙烯, IP67

      

    ?

    ?

    ?

    鑄鋁(帶涂層),IP65

    ?

    ?

    ?

      

    通信

    HART

    ?

    ?

    ?

      

    PROFIBUS PA

    ?

    ?

    ?

      

    電源

    3.6 V 電池

      

    ?

    ?

    ?

    115 … 230 V AC

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    115~230 VAC 和 3.6 V 備用電池

      

    ?

    ?

    ?

    24 V AC/DC

    ?

    ?

    ?

      

    準確度

    0.25 %(根據要求,4 通道系統)

     

    ?

       

    0.50 %

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    傳感器設計

    單通道超聲波測量

    (DN 200...1200)

    ?

    ?

      

    雙通道超聲波測量

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    四通道超聲波測量(特殊需求)

     

    ? (DN 200...1200)

    ? (DN 200...1500)

      

    尺寸

    DN 50

    2"

    ?

    U 形管,根據要求

     

    壓鑄青銅

    壓鑄青銅

    DN 65

    2?"

    ?

    U 形管,根據要求

     

    壓鑄青銅

    壓鑄青銅

    DN 80

    3"

    ?

    U 形管,根據要求

     

    壓鑄青銅

    壓鑄青銅

    DN 100

    4"

    ?

    ?

    僅 1 個通路

    ?

    ?

    DN 125

    5"

    ?

    ?

    僅 1 個通路

    ?

    ?

    DN 150

    6"

    ?

    ?

    僅 1 個通路

    ?

    ?

    DN 200

    8"

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    DN 250

    10"

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    DN 300

    12"

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    DN 350

    14"

     

    ?

    ?

    ?

    ?

    DN 400

    16"

     

    ?

    ?

    ?

    ?

    DN 500

    20"

     

    ?

    ?

    ?

    ?

    DN 600

    24"

     

    ?

    ?

    ?

    ?

    DN 700

    28"

     

    根據要求

    ?

    ?

    ?

    DN 800

    32"

     

    根據要求

    ?

    ?

    ?

    DN 900

    36"

     

    根據要求

    ?

    ?

    ?

    DN 1000

    40"

     

    根據要求

    ?

    ?

    ?

    DN 1200

    48"

     

    根據要求

    ?

    ?

    ?

    DN 1400 … 2400

    54" … 96"

      

    ?

      

    DN 2500 … 3000

    100" … 120"

      

    僅 2 個通路

      

    > DN 1200

    > 48"

      

    僅限 FUS060

      

    過程連接

    法蘭

    ?

    ?

     

    ?

    ?

    無法蘭(焊接)

     

    ?

       

    法蘭標準

    EN 1092-1

    ?

    ?

     

    ?

    ?

    EN 1759-1

    ?

    ?

       

    ANSI B16.5

     

    ?

       

    額定壓力

    PN 6

      

    ?

      

    PN 10

    ?

    ?

    ?

      

    PN 16

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    PN 25

     

    ?

    ?

    ?

    ?

    PN 40

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    等級 150

    ?

    ?

       

    Class 300

    ?

    ?

       

    管道,法蘭

    碳鋼

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    壓鑄青銅 (DN 50,65,80)

       

    ?

    ?

    介質溫度

    °C

    °F

         

    -20

    -4

     

    ?

    ?

      

    -10

    +14

    ?

    ?

    ?

      

    +2

    +35.6

    ?

    ?

    ?

    最低 5 °C (41 °F)

    ?

    +60

    +140

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    +120

    +248

    ?

    ?

    ?

    一體式

    一體式

    +150

    +302

    ?

    ?

    ?

    壓鑄青銅

    壓鑄青銅

    +160

    +320

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    +190

    +374

     

    ?

    ?

    ?

    ?

    +200

    +392

     

    ?

    ?

    ?

    ?

    -200 ... +100

    -328 ... +212

     

    低溫

       

    測量原理

    時差法

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    認證

    密閉輸送認證

    MID, MI-004, EN 1434(歐洲能量計量標準)

       

    ?

     

    具有其它國家認證:

         
    • 俄羅斯

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    • 中國 (CPA/CMC)
       

    ?

     
    • Korea KC

    ?

    ?

    ?

    ?

    ?

    隔爆標準

    Ex d ATEX

     

    ?

    ?

      

    Ex i ATEX

    ?

    ?

    ?

      

    X = 可以使用, XX = 經常使用,XXX = 最常用的,? = 可用



    功能

    物理原理(單通路)

    沿聲道的流速分布

    聲波在流體中傳播,當傳播方向與流體流向一致時,即從點 A 向點 B 順流傳播,其傳播時間小于聲波在流體中逆流傳播的時間(從 B 點到 A 點)。順逆流傳播的時間差與管道中的流體流速有關。

    測出短時間間隔順逆流傳播的延遲時間,則流體的粘度和溫度對測量精度均無影響。

    測量原理

    SITRANS F US 流量計的兩個超聲波傳感器與管道軸線成 θ 角安裝。換能器作為超聲波信號的發射和接收裝置。測量結果由超聲信號 順逆流傳播時間決定。其測量原理可由下式表示:

    v = K · (tB,A – tA,B) / (tA,B · tB,A) = K · Δt/t2

    v = 平均流速
    t = 傳播時間
    K = 管道幾何形狀比例系數

    這一測量原理具備以下優點:與實際液體中聲速的變化無關,即與溫度無關。
    標定系數 K 由濕式標定確定。

    直射式信號處理

    超聲波信號在換能器之間直接發送。這種點對點的信號發送方式的優點是能夠獲得極好的信號強度。

    2 通道解決方案

    兩通道超聲波流量計具有 4 個換能器。顯示為上通道的換能器 1A/1B 和下通道的換能器 2A / 2B。

    超聲波流量計的精度都取決于流量計前后的管道幾何形狀和超聲測量通道數。

    當液體經過管道時,可能形成漩渦或在管道內流速分布不均,這取決于管道的設計。

    兩通道超聲波流量計具有下列特點:

    • 對上流障礙物如彎管、泵或閥的敏感度較低。
    • 測量結果可靠性高,即使由于某些原因導致一個通道停止工作,流量儀表仍可繼續測量。

    典型入口直管段的要求是上流10 x Di (Di = 流量計直徑),下游 3 x Di。

    在滿足上述安裝要求的前提下,兩通道超聲波流量計的測量精度可達 ± 0.5 %。

    四通道超聲流量計

    在某些應用中,要求在入口管段極短的條件下或液體中存在漩渦時獲得較高精度,而兩通道無法滿足此需要。

    對于上述情況,我們可以為您提供四通道解決方案 - 用戶可以根據實際入口條件向我們提出具體要求。

    對于特殊應用,聯系西門子流量儀部門。

    技術規范

    公稱尺寸和流量

    傳感器選型指南
    • 最小量程:0 … 1 m/s
    • 最大量程:0 … 10 m/s

    標稱流速:

    • 正常值:1 … 3 m/s
    • 最小值:并非永久低于 0.5 m/s
    • 最大值:最高 8 m/s

    流速計算公式:

    • v = (4 x Q最大) / (π x Di2 x 3600)
    • v —m/s, Qmax in m3/h, Di - m

    除了檢查流速外,還建議觀察雷諾數 (Re):

    性能卓越的流量計,其 Re 值可達到 10000 以上,這是流體速率(水)達到 0.5 m/s 以上時的典型值。避免 Re 值介于 2000 和 5000 之間。為了觀察該數值并確保其高于建議的 0.5 m/s 流速限值,必須縮減傳感器的尺寸。

    Re 計算公式:Re = V x Di / 粘度

    V in m/s,Di in m,粘度 cSt (X x E-6 m2/s)

    示例:20 °C 時水的粘度 = 1 x E-6 m2/s

    入口和出口管段

    建議的入口/出口管段

    為了達到最好的測量性能,入口段和出口段必須是直管。流量計和彎管、泵以及閥之間必須保持一定距離。另外將流量計中心與法蘭和墊圈中心對齊也是很重要的。

    閥門必須安裝在流量計之后。除非傳感器安裝在一個豎直管道上。這種情況下,閥位于傳感器下方對零點調節是必要的。重要的是選擇的閥門在全開狀態下,不會改變流態分布。

    建議的入口/出口管段

     

    SONO 3300,
    SONO 3100,
    SONOKIT 2 通道

    FUS380/FUE3801)

    SONOKIT 1 通道

    90°彎管

    10 x Di

    10 x Di

    20 x Di

    全開閥

    10 x Di

    10 x Di

    20 x Di

    半開閥

    40 x Di

    40 x Di

    40 x Di

    同一平面上 2 x 90° 彎管

    15 x Di

    15 x Di

    25 x Di

    不同平面上 2 x 90° 彎管

    20 x Di

    20 x Di

    40 x Di

    Reductions

    (出口 0 x Di)

    10 x Di

    10 x Di

    20 x Di

    20 x Di

    20 x Di

    40 x Di

    出口段

    3 x Di

    3 x Di

    3 x Di



    1) FUE380 許可系統的入口:最小的入口直管:1.5 m,請留意上述的進一步建議。

    Reductions

    流量計可以安裝在兩個漸縮管之間(如 DIN 28545)。下圖為 8° 時的壓降曲線。

    示例:

    傳感器中的流速為 3 m/s(V),管道口徑從 DN 250 縮減到 DN 200 (d1/d2 = 0.8),壓力降為 3 mbar。

    傳感器必須始終完全充滿液體:

    應該避免下面的安裝方式:

    • 安裝在管道系統的最高點
    • 安裝在帶有自由出口的豎直管道上

    對于半滿管或帶有開口的管道,流量計應該安裝在 U 型管段處。

    建議將換能器安裝在水平位置:

    壓力-溫度曲線符合 EN (DIN) 法蘭
    壓力/溫度曲線符合 ANSI B16.5 法蘭標準

    注:壓力-溫度曲線只用來輔助系統選型。不對信息的狀確性負責。關于準確數據,請參見 PED 需求。

    參考條件

    為了保證流量測量的精度,流量計必須標定。校準是在西門子流量產品部使用可追溯的儀表進行的,校準時采用國際單位制 (SI) 測量單位。

    因此,校準證書可確保檢測結果在全球范圍內都得到認可,包括美國(NIST 可追溯性)。

    西門子提供由 ISO 17025 認可的校準服務。西門子流量儀表部 (Siemens Flow Instruments) 認可實驗室已由 ILAC MRA(國際實驗室認可公司合作組織 – 多邊相互承認協議)進行認證,可確保檢測結果在全球范圍內的可追溯性和認可。

    流量計標定數據存儲在 FUS060 或 FUS080 內部 EEPROM。

    系統精度參考下列具體系統

    SONO 3300/FUS060,SONO 3100/FUS0601),通常對頻率輸出進行校正。

     

    校正的典型參考條件:

     

    流體

    流體溫度

    22 ± 5 °C

    環境溫度

    22 ± 5 °C

    電源電壓

    115/230 V AC +10 … -15 %

     

    DC 24 V +25 … -15 %,

     

    AC 24 V ± 15 %

    入口直管段長度

    20 x Di

    出口段

    3 x Di

    可調范圍

    0 … 1 m/s 至 0 … 10 m/s

    可重復性

    在0.5 … 10 m/時優于 0.25 %

    線性(適合水)

     
    • 雷諾數 1000 < Re < 5000

    優于 1 %

    • 雷諾數 > 5000

    優于 0.5 %



    1) 僅用于帶 FUS060 變送器的系統。關于配帶變送器 FUS080 的系統,請參見 FUS380 和 FUE380 的相關章節。

    偏離參考條件的附加誤差

    • 電流輸出:作為頻率輸出時(實際流量的 ±0.1 % + 0.05 % FSO)
    • 環境溫度的影響:頻率/脈沖輸出:< 0.005 % SPAN/K;電流輸出:< ± 0.0075 % SPAN/K
    • 供電電壓的影響:每變化 1 % 時,測量值改變 0.005 %


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