93TA1超声波流量计技术解析与选型

Обзор продукта: что такое ультразвуковой расходомер 93TA1?

В химической и процессной промышленности измерение расхода напрямую влияет на безопасность производства, оптимизацию процессов и контроль затрат. Отклонения расхода не только вызывают колебания качества продукции, но и могут привести к авариям и экономическим потерям.

Ультразвуковой расходомер 93TA1 соответствует ультразвуковой измерительной системе Proline Prosonic Flow 93P, специально разработанной для химических и процессных применений, известной бесконтактным измерением, широким диапазоном измерений и разнообразием коммуникационных интерфейсов, что делает его важным объектом оценки для инженерно-технических специалистов и специалистов по закупкам.

Принцип работы: как время-импульсный метод измеряет расход?

Разность времени распространения по потоку и против потока

Система основана на время-импульсном методе: скорость распространения звуковой волны в потоке по направлению движения выше, чем против потока; два датчика поочерёдно излучают и принимают ультразвук, создавая измеримую разность времени прохождения.

Разность времени прохождения пропорциональна скорости потока жидкости. В сочетании с площадью поперечного сечения трубопровода прибор рассчитывает объёмный расход, аналогично расчёту расхода реки по скорости течения и площади поперечного сечения.

Дополнительная ценность измерения скорости звука

Система также измеряет скорость распространения звуковой волны в жидкости, то есть скорость звука. Этот параметр можно использовать для различения типов жидкостей, определения чистоты продукта или идентификации качества среды, предоставляя дополнительные диагностические возможности для химических процессов.

Ключевые функции: измеряемые переменные и двухканальная конструкция

Измеряемые переменные и диапазон

Основная измеряемая переменная: скорость потока, пропорциональная разности времени прохождения звукового сигнала.
Типовой диапазон измерений: v = 0 - 15 м/с (0 - 50 фут/с).
Диапазонность: более 150 : 1, адаптируется к условиям с большими колебаниями расхода.
Расчёт выходного сигнала: точный расчёт объёмного расхода на основе скорости потока и площади поперечного сечения трубопровода.

Двухканальное и двухлучевое измерение

Двухканальное измерение: для мониторинга расхода в двух независимых точках измерения, подобно установке станций мониторинга в разных местах реки, позволяет одновременно контролировать разные трубопроводы или разные участки одного трубопровода.
Двухлучевое измерение: для резервированного измерения расхода в одной точке измерения; при помехе или отказе одного луча другой продолжает работать, повышая непрерывность и надёжность.
Раздельная обработка и отображение: параметры скорости потока, объёмного расхода и т.д. двух измерительных каналов могут отображаться независимо, что удобно для сравнительного анализа и поиска неисправностей.

Преимущества производительности: почему подходит для химических и процессных применений?

Бесконтактное точное измерение

93TA1 использует бесконтактное измерение: датчики устанавливаются снаружи трубопровода и не контактируют с жидкостью напрямую, что является идеальным решением для измерения расхода чистых или слабозагрязнённых жидкостей.

Этот метод не подвержен влиянию давления процесса и электропроводности среды, стабильно выдаёт данные о расходе при высоком давлении или изменении электропроводности, снижая риски износа и коррозии традиционных контактных приборов.

Удобство монтажа и обслуживания

Накладной монтаж: устанавливается снаружи трубопровода, не требует прерывания процесса, подходит для непрерывного производства.
Меню-ориентированное управление: простое и безопасное меню-ориентированное руководство по установке датчиков снижает зависимость от опыта оператора.
Прочная конструкция: датчики и промышленные монтажные компоненты имеют прочную конструкцию, устойчивы к высоким температурам, высокому давлению, сильной коррозии и другим агрессивным средам, обеспечивая долгосрочную целостность системы.
Автоматическое сканирование частот: автоматическая оптимизация процесса установки и частоты измерений повышает производительность расходомера.

Передача данных и удалённая настройка

Прибор оснащён коммуникационными интерфейсами HART, PROFIBUS DP/PA и FOUNDATION Fieldbus (FF), что облегчает интеграцию с распределёнными системами управления (DCS) для быстрой и точной передачи данных.

В сочетании с программным обеспечением FieldCare от Endress+Hauser пользователи могут удалённо настраивать расходомер. Для крупных химических предприятий с широко распределёнными объектами это значительно повышает эффективность обслуживания и снижает командировочные расходы.

Области применения: какие отрасли и среды охватываются?

Химическая промышленность: измерение расхода химических реагентов, растворителей, жидких углеводородов и т.д., особенно подходит для точного контроля расхода сырья при производстве пластмасс.
Нефтехимическая промышленность: мониторинг расхода сырой нефти, нефтепродуктов и промежуточных продуктов для планирования производства и транспортировки.
Водоподготовка: измерение расхода в городском водоснабжении и промышленной очистке сточных вод, подходит для чистой воды и загрязнённых стоков.
Коррозионные/опасные жидкости: в условиях сильных кислот и щелочей, например при гальванизации, бесконтактное измерение предотвращает коррозию, повышая надёжность и срок службы оборудования.

Подробные технические характеристики

Входные/выходные сигналы и связь

Параметр	Ключевые характеристики
Измеряемая переменная и диапазон	Скорость потока v = 0 - 15 м/с (0 - 50 фут/с), диапазонность > 150 : 1
Вход состояния (вспомогательный вход)	U = 3 - 30 В пост. тока, Ri = 5 кОм, гальваническая изоляция; настраивается сброс сумматора, подавление измеряемого значения, сброс информации об ошибке
Токовый выход	Активный/пассивный на выбор; активный 0/4 - 20 мА, RL < 700 Ом (HART: RL ≥ 250 Ом); пассивный 4 - 20 мА, макс. 30 В пост. тока, Ri ≤ 150 Ом; постоянная времени 0,01 - 100 с
Импульсный/частотный выход	Активный/пассивный на выбор; частотный выход 2 - 10 000 Гц (fмакс = 12 500 Гц), во взрывозащищённом исполнении EEx ia 2 - 5 000 Гц; длительность импульса регулируется 0,05 - 2000 мс
PROFIBUS DP	EN 50170 Volume 2, Profile 3.0, 9,6 Кбод - 12 Мбод, код NRZ; 8 × AI, 3 × модуля сумматора
PROFIBUS PA	EN 50170 Volume 2, IEC 61158 - 2 (MBP), 31,25 кбит/с, 11 мА, FDE = 0 мА, код Manchester II
FOUNDATION Fieldbus (FF)	IEC 61158 - 2, 31,25 кбит/с, 12 мА, FDE = 0 мА, код Manchester II; 8 × AI, 1 × DO, 1 × PID, поддержка LAS
Дискретный выход	Релейный выход, NC/NO на выбор; макс. 30 В / 0,5 А перем. тока; 60 В / 0,1 А пост. тока, гальваническая изоляция; настраивается сигнал ошибки, направление потока, предельное значение

Электропитание и кабельные соединения

Параметр	Значение
Питание преобразователя (HART)	85 - 260 В перем. тока, 45 - 65 Гц; 20 - 55 В перем. тока, 45 - 65 Гц; 16 - 62 В пост. тока
Питание преобразователя (PROFIBUS DP/PA, FF)	9 - 32 В пост. тока
Питание датчика	От преобразователя, упрощает кабельную разводку и управление питанием
Кабельные вводы питания/сигнала	Кабельный ввод M20 × 1,5 для кабеля 8 - 12 мм или 6 - 12 мм; опционально резьба ½"NPT, G ½"
Соединительный кабель датчик/преобразователь	На каждый ввод 1 × ∅ 8 мм или 2 × ∅ 4 мм; вводы с резьбой M20 × 1,5, ½"NPT, G ½"

Технический анализ и подбор ультразвукового расходомера 93TA1