Расходомер, работающий по принципу измерения силы Кориолиса, SITRANS F C MASSFLO предназначен для измерения любых жидкостей и газов. Этот универсальный прибор обеспечивает точное измерение массового расхода, объемного расхода, плотности, температуры и расхода фракций.
Высокая гибкость
Простой ввод в эксплуатацию
Все кориолисовы расходомеры MASSFLO имеют оригинальный блок памяти SENSORPROM, в котором данные калибровки преобразователя расхода и установки преобразователя сигналов сохраняются в течение всего срока службы продукта.
При вводе в эксплуатацию расходомер сразу же начинает измерение без предварительного программирования.
Соответствующие размеру преобразователя расхода заводские установки сохранены в блоке SENSORPROM. Также туда могут сохраняться и спец. для пользователя установки. При замене преобразователя сигналов все прежние установки загружаются в новый преобразователь сигналов, который возобновляет измерение без перепрограммирования.
Простой ремонт
Ориентация на будущее
USM II, универсальный сигнальный модуль с "Plug & Play", обеспечивает простой доступ к измерению расхода и его интеграции практически во все системы и протоколы шин и гарантирует простой переход расходомера на будущие коммуникационные и шинные платформы .
Измерительные устройства массового расхода, работающие по принципу измерения Кориолиса, подходят для измерения любых жидкостей и газов. Измерение осуществляется независимо от изменения таких условий и параметров процесса, как температура, плотность, давление, вязкость, проводимость и профиль протока.
Благодаря такому многообразию монтаж расходомера является очень простым. Этот кориолисовый расходомер известен своей высокой точностью в широком динамическом диапазоне, что является решающим аргументом для использования во многих приложениях.
Основными сферами применения кориолисова расходомера являются различные отрасли промышленности, например: | |
---|---|
Пищевая и пиво-безалкогольная промышленность | Молочные продукты, пиво, вино, безалкогольные напитки, сахарометры/ареоматры, фруктовые соки и плодоягодные пюре, розлив, дозировка СО2, жидкости CIP |
Химическая фармацевтическаяпромышленность | Растворители, химикаты, фармацевтические продукты, кислоты, щелочи |
Автомобильная промышленность | Проверка топливных форсунок и насосов, заполнение кондиционеров, расход двигателей, окрасочные роботы |
Нефть и газ | Заполнение газовых балонов, управление горелками, подача природного газа под давлением, контрольные уловители, сжиженный газ |
Воды сточные воды | Дозировка химикатов для водоподготовки |
Принцип измерения расхода базируется на законе движения Кориолиса. Расходомер состоит из преобразователя расхода типа MASS 2100 или MC1 и преобразователя сигналов MASS 6000.
Преобразователь расхода MASS 2100 / MC1 приводится электромеханической цепью возбуждения, которая возбуждает колебания трубопровода на резонансной частоте.
Два сенсора, 1 и 2, располагаются симметрично с двух сторон задающего генератора . При прохождении жидкости или газа через преобразователь расхода кориолисова сила воздействует на измерительную трубку и вызывает отклонение трубы, которое может быть измерено на сенсоре 1 и 2 как пропорциональное массовому протоку смещение фаз.
Амплитуда задающего генератора автоматически регулируется через " PLL" для обеспечения стабильного выходного сигнала обоих сенсоров в диапазоне от 80 до 110 мВ.
Температура преобразователя расхода измеряется в мостовой схеме Уитстона через PT1000 (четырёхпроводная конструкция).
Пропорциональный расходу сигнал обоих сенсоров, измеренное значение температуры и частота возбуждения подаются в преобразователь сигналов MASS 6000 и преобразуются в пропорциональные расходу сигналы, служащие для вычисления массового расхода, объемного расхода, фракционного расхода, температуры и плотности.
Аналогово-цифровое преобразование осуществляется в малошумном ASIC с разрешением сигнала 23 бита. Функция передачи сигнала базируется на запатентованной технологии DFT (Discrete Fourier Transformation). ASIC это State Machine Gate Ar-ray, который обеспечивает быструю обработку и сглаживание сигналов и вызывает актуализацию массового расхода на 30 Гц .
При неблагоприятных условиях монтажа и эксплуатации производительность расходомера может быть улучшена с помощью встроенного в ASCI шумового фильтра. Это позволяет значительно уменьшить такие типичные помехи, вызванные шумами процесса, как вибрации насоса, механические колебания или вибрации вентилей.
Для целей коммуникации АSIC оснащен интерфейсом CAN со специфическим протоколом Siemens. Эта концепция известна как USM II (Universal Signal Modul). При этом к шине могут подключаться дополнительные выходные и коммуникационные модули. Это обеспечивает точное конфигурирование расходомера в соответствии с поставленной задачей.
Как только внутренняя шина CAN распознает установленный модуль, он через SENSORPROM автоматически программируется на заводские установки и на индикации MASS 6000 появляется новое меню.
SENSORPROM блок памяти
В настоящее время платформа USM управляет всеми имеющимися и разрабатываемыми коммуникационными протоколами, например, PROFIBUS DA, PROFIBUS PA, HART, CANopen, De-viceNet, MODBUS.
Монтаж преобразователей расхода MASS 2100 и MC1
Требования к монтажу/данные по конструкции системы
Расходомер SITRANS F C MASSFLO подходит для внутреннего и наружного монтажа. Стандартная конструкция прибора отвечает требованиям класса защиты IP67/NEMA 4X / IP65/NEMA 4. Расходомер работает реверсивно и может монтироваться в любом направлении.Необходимо обеспечить постоянное полное заполнение измерительных труб однородной жидкостью. Иначе возможны ошибки измерения.
Необходимо определить коррозиостойкость смачиваемых жидкостью материалов.
Падение давления из-за преобразователя расхода зависит от свойств жидкости и скорости расхода. Программа ProductSizing (http:///www.siemens.de/flow-productsizing) может быть использована для вычисления падения давления.
При монтаже учитывать следующие пункты:
Позиция монтажа
Опоры
Отсечные клапаны
Прямые входные и выходные участки
Данные по конструкции системы
Установка нулевой точки
Монтаж MASS 2100
Если необходима вертикальная установка, то для лучшего устранения пузырьков воздуха рекомендуется направление протока снизу вверх. Для удаления воздуха из преобразователя расхода скорость протока в преобразователе расхода должна составлять мин. 1 м/сек.
При наличии твердых примесей в жидкости, особенно в комбинации с небольшим протоком, рекомендуется горизонтальное расположение преобразователя расхода и крайнее верхнее расположение впускного фланца для упрощения вымывания частиц. Для предотвращения частичного опорожнения преобразователя расхода необходимо достаточное противодавление в блоке (мин. 0,1 ... 0,2 бар).
Горизонтально
Использование с жидкостями и газами
Вертикально
Использование с жидкостями (слево), использование с глазом (справа)
Монтаж преобразователя расхода
Горизонтально (самодренаж)
Для небольшого расхода рекомендуется горизонтальная позиция монтажа, так как в этой позиции легче удаляются пузырьки воздуха.
Вертикально
Вибрации
Расходомер по возможности всегда должен монтироваться на макс. удалении от компонентов, создающих механические вибрации в трубопроводной системе.
Cross talk
Cross Talk (перекрестные наводки) между смонтированными близко друг от друга измерительными датчиками могут привести к помехам при измерении. Во избежании Cross Talk можно монтировать только один расходомер на корпус; кроме этого отдельные преобразователи расхода должны быть соединены друг с другом через гибкие шланги (см. рисунок).
Установка нулевой точки
Для упрощения установки нулевой точки всегда необходимо монтировать вместе с преобразователем расхода првильно работающий запорный вентиль, так как правильная установка нулевой точки является обязательной для максимальной точности.
Монтаж преобразователя расхода
Наилучшей является вертикальная позиция установки с направлением потока снизу вверх (см. рисунок). Преимуществом этого является то, что при скорости расхода ноль содержащиеся в жидкости твердые примеси осаждаются вниз, а пузырьки газа из измерительной трубки поднимаются вверх. Кроме этого возможно простое опорожнение измерительной трубы. Это предотвращает отложения.
Вертикальная установка:
Вертикальный монтаж - самодренаж (направление потока вверх)
Горизонтальная позиция установки:
Горизонтальный монтаж
Горизонтальная позиция установки, самодренаж:
Горизонтальная позиция установки, самодренаж, α 2° ... 4°
Монтаж в стояк
Показанная на следующем рисунке рекомендуемая позиция монтажа возможна только в том случае, если может быть установлен переходник или диафрагма с меньшим поперечным сечением, чтобы избежать частичного опорожнения преобразователя расхода при измерениях.
Монтаж в стояк
Проблематичные места монтажа
Скопление пузырьков воздуха или газа в измерительной трубе может привести к значительным неточностям. Рисунок ниже показывает примеры проблематичного монтажа. Монтаж в высшей точке системы (figure А) может привести к образованию воздушных пробок, которые приводят к значительным неточностям. Другим примером неудачной установки является монтаж непосредственно перед свободным выпуском (figure B) в стояке.
Преобразователь расхода MASS MC1 и преобразователь сигналов MASS 6000
5% | 50% | 100% | |
---|---|---|---|
DI 1.5 (1/16”) | 1 кг/час | 40 кг/час | 65 кг/час |
DI 3 (1/8”) | 12 кг/час | 125 кг/час | 250 кг/час |
DI 6 (¼”) | 50 кг/час | 500 кг/час | 1000 кг/час |
DI 15 (½”) | 280 кг/час | 2800 кг/час | 5600 кг/час |
DI 25 (1”) | 1250 кг/час | 12500 кг/час | 25000 kг/час |
DI 40 (1½”) | 2600 кг/час | 26000 кг/час | 52000 кг/час |
E = погрешность[%]Z = погрешность нулевой точки [kg/h]qm = массовый расход [кг/час]
Тип преобразователя расхода | MASS 2100 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Диаметр преобразователя расхода | DI 1.5 (1/16”) | DI 3 (1/8”) | DI 6 (¼“) | DI 15 (½“) | DI 25 (1”) | DI 40 (1½“) | |
Кол-во измерительных труб | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
Массовый расход: |
|
|
|
|
|
|
|
Линейная погрешность | % от расхода | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
Погрешностьвоспроизводимости | % от расхода | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
Макс. погрешность нулевой точки | [кг/час] | 0.001 | 0.010 | 0.050 | 0.200 | 1.500 | 6.000 |
Плотность |
|
|
|
|
|
|
|
Погрешность плотности | [гр/см3] | 0.001 | 0.0015 | 0.0015 | 0.0005 | 0.0005 | 0.0005 |
Погрешностьвоспроизводимости | [гр/см3] | 0.0002 | 0.0002 | 0.0002 | 0.0001 | 0.0001 | 0.0003 |
Температура |
|
|
|
|
|
|
|
Погрешность | [°C] | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
Brix |
|
|
|
|
|
|
|
Погрешность | [°Brix] | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
Эталонные условия (ISO 9104 и DIN/EN 29104) | |
---|---|
Усл овия протока | полностью сформированный профильпротока |
Температура вещества | 20 °C ±2 K |
Внешняя температура | 20 °C ±2 K |
Давление жидкости | 2 ± 1 бар |
Плотность | 0.997 гр/cm3 |
Brix | 40 °Brix |
Напряжение питания | Un ±1% |
Время нагрева | 30 мин. |
Длина кабеля | 5 м. между измерительнм преобразователем и преобразователем расхода |
Дополнение при отклонениях от эталонных условий | |
---|---|
Токовый выход | Как импульсный выход ± (0,1% от фактического расхода +0,05% от конечного значения ) |
Влияние внешней температуры |
|
Влияние напряжения питания | <0,005% от измеренного значения при 1% изменения |
Все работающие по кориолисову принципу измерения массовые расходомеры Siemens калибруются в устройствах SIEMENS, аккредитованных для калибровки расхода. Они аккредитованы через DANAK по ISO 17025 (EN 45001 EA) и могут отслеживаться NIST. Для каждого преобразователя расхода выдается калибровочный сертификат, а в блоке памяти SENSORPROM сохранены данные и установки калибровки.
Технические параметры | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Конструкции | мм | DI 1.5 | DI 3 | DI 6 | DI 15 | DI 25 | DI 40 |
| дюйм | 1/16” | 1/8” | ¼” | ½” | 1” | 1½” |
Внутренний диаметр трубы(преобразователь расхода изсплошной трубы) | мм | 1.5 | 3.0 | 6.0 | 14.0 | 29.7 | 43.1 |
Толщина стенки трубы | мм | 0.25 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 2.6 |
Диапазон измерения массового расхода 3 | кг/ч | 0 ... 65 | 0 ... 250 | 0 ... 1,000 | 0 ... 5,600 | 0 ... 25,000 | 0 ... 52,000 |
Плотность | г/см3 | 0.1 ... 2.9 | |||||
Фракция | °Brix | 0 ... 100 | |||||
Температура | |||||||
Стандарт | °C | -50 ... +125 | -50 ... +180 | ||||
Версия для повышеных температур | °C | -50 ... +180 |
| ||||
Давление жидкости в измерительной трубе1) | |||||||
Нерж. сталь | бар | 296 | 295 | 327 | 158 | 135 | 125 |
Hastelloy C22 | бар | 460 | 390 | 430 | 208 | 191 | 173 |
Материалы | |||||||
Измерительная труба, фланец |
| 1.4435 (AISI 316 L) (нерж. сталь) | |||||
Стандартное резьбовоесоединение |
| 2.4602 (Hastelloy C-22) | |||||
Корпус и материал корпуса |
| IP66 и 1.4404 (AISI 316 L) (нерж. сталь) | |||||
Корпус, давление разрыва |
| 70 | 190 | 190 | 140 | 90 | 50 |
Подключения к процессу2) | |||||||
Фланец | |||||||
|
|
|
| DN 10 | DN 15 | DN 25 | DN 40 |
|
|
|
| ½” | ½” | 1” | 1½” |
|
|
|
| ½” | ½” | 1” | 1½” |
Молочная труба (резьбовое соединение, PN 16/40) 3) | |||||||
|
|
|
| DN 10 | DN 15 | DN 25 | DN 40 |
|
|
|
| 25 мм | 25 мм | 38 мм | 51 мм |
Зажим (PN 16) 3) | |||||||
|
|
|
| 25 мм | 25 мм | 38 мм | 51 мм |
Резьба | |||||||
|
| G ¼“ | G ¼“ |
|
|
|
|
|
| ¼“ NPT | ¼“ NPT |
|
|
|
|
Подключение кабеля |
| Универсальный штекерный разъем к преобразователю расхода 5 x 2 x 0,35 мм2 попарно скрученный и экранированный, наружный ∅ 12 мм | |||||
Ex-версия4) |
| EEx [ia] IIC T3-T6 | |||||
Вес около | kg | 2.6 | 4 | 8 | 12 | 48 | 48 |
1) Макс. при 20 °C (68 °F), DIN 2413, DIN 17457
2) Other connections to order, see chapter 9, ordering
3) Другие соединения на заказ, см. "Указания по заказу"4) Intrinsically safe approval: CENELEC and ASEV
Потеря давления
MASS 2100 DI 1.5 (1/16“)
MASS 2100 DI 3 (1/8”)
MASS 2100 DI 6 (¼“)
MASS 2100 DI 15 (½”)
MASS 2100 DI 25 (1”)
MASS 2100 DI 40 (1½”)
Все работающие по кориолисову принципу измерения массовые расходомеры Siemens калибруются в устройствах SIEMENS, аккредитованных для калибровки расхода. Они аккредитованы через DANAK по ISO 17025 (EN 45001 EA) и могут отслеживаться NIST. Для каждого преобразователя расхода выдается калибровочный сертификат, а в блоке памяти SENSORPROM сохранены данные и установки калибровки.
Преобразователь расхода MASS MC1 и преобразователь сигналов MASS 6000
5% | 50% | 100% | |
---|---|---|---|
DN 50 (2”) | 2.130 кг/час | 21.300 кг/час | 42.600 кг/час |
DN 65 (2½”) | 3.350 кг/час | 43.500 кг/час | 87.000 кг/час |
DN 80 (3”) | 5.670 кг/час | 56.700 кг/час | 113.400 кг/час |
DN 100 (4”) | 9.600 кг/час | 96.000 кг/час | 192.000 кг/час |
DI 150 (6”) | 25.500 кг/час | 255.000 кг/час | 510.000 кг/час |
E = погрешность [%]
Z = погрешность нулевой точки [кг/час]
qm = массовый расход [кг/час]
Qmax. при 2 потеря давления при 1 гр/см3
Тип преобразователя расхода | MASS MC1 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Диаметр преобразователя расхода | DN 50 | DN 65 | DN 80 | DN 100 | DN 150 | |
Кол-во измерительных труб | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
Массовый расход |
|
|
|
|
|
|
Линейнаяпогрешность | % от расхода | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
Погрешностьвоспроизводимости | % от расхода | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
Макс. погрешностьнулевой точки | [кг/час] | 5.52 | 11.34 | 14.76 | 24.96 | 66.00 |
Плотность |
|
|
|
|
|
|
Погрешностьплотности | (стандарт [гр/см3] | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
(расшир) [г/см3] | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 | |
Диапазон | [гр/см3] | 0.5 ... 3.5 | 0.5 ... 3.5 | 0.5 ... 3.5 | 0.5 ... 3.5 | 0.5 ... 3.5 |
Погрешностьвоспроизводимости | [гр/см3] | 0.0001 | 0.0001 | 0.0001 | 0.0001 | 0.0001 |
Температура |
|
|
|
|
|
|
Погрешность | [°C] | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
Brix 1) |
|
|
|
|
|
|
Погрешность | [°Brix] | 0.21 | 0.21 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
1) Необходима расширенная калибровка плотности.
Технические параметры | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Конструкции | мм | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 |
дюймы | 2” | 2½” | 3” | 4” | 6” | |
Внутренний диаметр трубы(преобразователь расхода из сплошной трубы) | 2 x 2 мм | 25.0 | 33.7 | 38.0 | 48.3 | 76.1 |
Толщина стенки трубы | мм | 1.5 | 1.5 | 2.0 | 2.6 | 3.2 |
Диапазон измерения массового расхода приперепаде давления в 2 бар (29 psi) при 1 гр/см3(0.036 lb/дюйм3 ) | кг/ч | 42.600 | 87.000 | 113.400 | 192.000 | 510.000 |
Плотность | г/см3 | 0.5 ... 3.5 | ||||
Фракция | °Brix | 0 ... 100 | ||||
Температура | Стандарт | -50 ... +180 °C | ||||
Ex | -20 ... +180 °C | |||||
Давление жидкости в измерительной трубе |
|
|
|
|
|
|
Нерж. сталь (DIN 2413, 20 °C (68 °F)) | PN | 100 | 100 | 100 | 40 | 40 |
Материалы |
|
| ||||
Измерительная труба |
| SS 1.4571 или Hastelloy C4 | ||||
Фланец |
| SS 1.4571 или Hastelloy C4 | ||||
Корпус |
| IP67 | ||||
Материал корпуса/клеммной коробки |
| 1.4301 / алюминий | ||||
Подключения к процессу |
| см. Габаритные чертежи | ||||
Электрические соединения |
| Винтовые клеммы, Pg 13,5 | ||||
Длина кабеля | м | макс. 300 | ||||
Подключение кабеля |
| 5 x 2 x 0,35 мм2 попарно скрученный и экранированный, наружный ∅ 12 мм | ||||
Ex-версия |
|
| ||||
ATEX 1388X |
| II ½ EEx em [ib] II C T2-T6 | ||||
Вес около. | кг | 34 | 47 | 58 | 90 | 190 |
Эталонные условия (ISO 9104 и DIN/EN 29104) | |
---|---|
Условия протока | полностью сформированный профиль протока |
Температура вещества | 20 °C ±2 K |
Внешняя температура | 20 °C ±2 K |
Давление жидкости | 2 ± 1 бар |
Плотность | 0.997 г/см3 |
Brix | 40 °Brix |
Напряжение питания | Un ±1% |
Время нагрева | 30 мин. |
Длина кабеля | 5 м между измерительнм преобразователем и преобразователем расхода |
Дополнение при отклонениях от эталонных условий | |
---|---|
Токовый выход | Как импульсный выход ± (0,1% от фактического расхода +0,05% от конечного значения) |
Влияние внешней температуры |
|
Влияние напряжения питания | < 0,005% от измеренного значения при 1% изменения |
Перепад давления при 1 cst вязкости