E-H超声波物位计FMU30技术资料

技术资料

 

Prosonic T FMU30

超声波物位测量

用于液体 、浆料和固体散料的非接触式物位测量的 一 体式变送器

 

 

 

 

 

 

 

应用

· 用于液体 、浆料和固体颗粒的连续 、 非接触式

物位测量

· 通过4...20 mA进行系统集成

· 最大量程范围：

         11/2" 传感器 

液体： 5 m

固体   2 m

         2" 传感器：

液体： 8 m

固体   3.5 m

 

优势

·  四行纯文本显示的菜单式现场操作 ， 快速 、 简

单地进行仪表调试

· 现场包络线显示 ， 简单进行仪表故障诊断

· 多达32点的线性化功能可将长度 、体积或流量

测量值转换成任意单位

· 非接触式测量方法最大限度地降低维护成本

· 使用G 11/2  " 11/2 NPT螺纹接口进行安装

· 集成温度传感器 ， 自动对受温度影响的声速进

行校正

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TI440F/28/zh/12.09

 

Endress＋Hauser 

 

people for process Automation

 

 

 

 

目 录

功能与系统设计         3

测量原理         3

设备结构         4

输入          5

测定变量         5

测量范围         5

工作频率         6

输出          7

输出信号         7

报警信号         7

输出阻尼         7

线性化          7

供电及信号输出          8

端子接线腔          8

接线端子分配          8

供电电压         9

接线端子         9

电缆入 口         9

缆塞          9

功率消耗         9

电流消耗         9

性能参数         10

响应时间          10

参考操作条件         10

测量值分辨率         10

脉冲频率          10

测量误差          10

蒸汽压力的影响          10

安装条件          11

安装方法          11

物位测量时的安装条件          12

在超声波导波管中安装          12

流量测量时的安装条件   13

盲区距离与安装短管的安装          14

环境条件          15

环境温度          15

储存温度          15

对温度循环变化的耐受程度         15

气候等级          15

防护等级          15

抗振性         15

电磁兼容性 (EMC)         15

 

 

 

过程条件          15

过程温度          15

过程压力          15

机械结构         16

设计及外形尺寸          16

重量          16

外壳设计          16

过程连接 、探头材料和填充层          16

人机界面         17

显示与操作单元          17

现场操作          19

远程操作          19

认证          21

CE          21

防爆认证 (Ex)          21

其他标准          21

订购信息         22

Prosonic T FMU30           22

供货清单         23

附件         24

安装支架         24

法兰螺丝         24

悬臂          26

安装支架         27

墙装支架         27

Commubox FXA291         27

ToFFXA291         27

 

 

 

功能与系统设计

 

E： 空罐高度

F： 满罐高度

D： 探头至物料表面的距离

L： 物位

BD： 盲区距离

SD： 安全距离

 

传感器	盲区距离	最大量程 ()	最大量程 ( )
11/2"	0.25 m	5 m	2 m
2"	0.35 m	8 m	3.5 m

 

时间行程原理

探头向物料表面方向发射超声波脉冲信号 ， 在物料表面产生反射 ， 反射回波信号被传感器接

收 。变送器计算探头发射和接收脉冲信号的运行时间差t    tc ， 计算探头至 物料表面间的距离D 

 

D = c   t/2

 

输入空罐高度E ， 可以按以下公式计算出物位：

L = E - D

 

集成温度传感器将补偿温度变化对声速造成的影响 。

干扰回波抑制

变送器具有干扰回波抑制功能 ， 以确保干扰信号 (如来自边角 、焊接点和安装过程中产生的干 扰信号)不被误认为是物料表面的反射回波信号 。

标定

输入空罐高度EF ， 对仪表进行标定 。

盲区距离

满罐高度FBD 。传感器的瞬间反应特性决定了它无法处理盲区内的物料回波 。

 

 

 

Commubox FXA291和         ToFFXA291
变送器供电单元 RMA422RN221N ()	操作与显示单元

 

现场操作

· 通过显示与操作单元

· 通过个人计算机 、Commubox FXA291ToFFXA291    FieldCare操作软件

 

输入

 

仪表的线性化功能 ， 通过距离D ， 可计算：

· 物位L()

· 体积V()

· 测量堰或明渠流量Q()

 

步骤 ( )估算探头的测量范围：

1) 参考下表 ， 选择最接近用户生产过程的测量参数；

2) 将对应的衰减值相累加 

3) 对应总衰减值 ， 参考下图 ， 估算探头的测量范围 。

 

液体表面	衰减值
平静液面	0 dB
波动液面	5...10 dB
强扰动液面 ( )	10...20 dB
泡沫液面	请咨询Endress+Hauser销售中心

 

固体散料表面	衰减值
坚硬 、粗糙 ( )	40 dB
柔软 ()	40...60 dB

 

粉尘	衰减值
没有	0 dB
少量	5 dB
大量	5...20 dB

 

测量区与加料区相重合的程度	衰减值
不重合	0 dB
少部分重合	5 dB
大部分重合	10...40 dB

 

探头与物料表面的温度差	衰减值
max. 20 ℃	0 dB
max. 40 ℃	5...10 dB
max. 60 ℃	10...15 dB

 

 

[m]

测衰减量[dB]

 

计算实例

 

 

· 强扰动表面

· 少量粉尘

· 加料区和测量区不重合

· 温差小于20 ℃

 

约20 dB

0 dB

10 dB

0 dB

 

约30 dB  => FMU30 2"7.8 m

 

 

11/2 " 传感器	2" 传感器
约70 kHz	约50 kHz

 

 

输出

 

输出信号                                4...20 mA
报警信号                                通过下列接口 · 现场显示单 ·  电流输出 (故	读取仪 元 (故障 障电流	表故 代号 可设	信   故 )	息 ： 障代码和纯	文本显示)
输出阻尼                                  在0...255 s范围内 自 由选择

也可以通过测量到的物位计算流量大小 。

仪表内置卧罐的体积计算的线性化表 。用户还可以手动或半自动输入其他线性化表格 ， 最多

包含32()。

 

供电及信号输出

端子接线腔                              接线端子位于变送器外壳盖下 。

 

A： 接线端子

B： 显示屏 ()

C： 内部接地端

D： 外部接地端

 

 

. 将连接电缆接入至端子接线腔内的螺纹接线端子上( 0.25...2.5 mm2)

· 标准安装电缆即可

· 仪表内置了极性反接 、射频干扰(RFI)(TI241F/00/EN  EMC  )

 

 

供电电压                                   以下参数是通过接线端子直接加载在变送器上的电压值：

 

电流消耗	最小接线端子电压	最大接线端子电压
4 mA	14 V	35 V
20 mA.	8 V	35 V

 

接线端子                               电缆横截面积： 0.25...2.5 mm2 (20...14 AWG)
电缆入口                                 G 1/21/2 NPT
缆塞                                             M20x1.5(建		议电缆直径为6...10 mm)
功率消耗	51 mW...800 mW

 

 

电流消耗

 

3.6...22 mA

 

性能参数

 

响应时间                                  min. 2 s ， 取决于参数设置
	+20 ℃
	1013 mbar abs.
· 湿度	50 %
· 理想	反射面 (如	平静 、光滑液	体表面)
	波束内无	干扰反射
	下列应用	参数
罐	体形状	平顶罐
介	质特性	液体
过	程条件：	平稳液面
测量值分辨率                           1 mm
脉冲频率 max. 0.5Hz 实际值与仪表类型和参数设置相关
测量误差 参考操作条件下 ±3 mm 或设定为		的典型值(包括 量程的0.2%(	线性 空标)	度 、可重复 选取两者	性和迟滞性)  中较大者

20 50 mbar 时 ，超声波物位测量可以达到很高的测量精度 。这适用于水 、

水溶液 、含固水溶液 、稀酸 ( ...)     ( ...)                 . 高蒸汽压力或除气介质 (  ...)会影响仪表的测量精确 。在此工况下测量时 ， 请咨  询Endress+Hauser销售中心 。

 

安装条件

 

A： 使用埋头螺母安装

1    (PC)    G 1/2"G2型仪表 一 起发货

B： 使用套管安装

1    EPDM密封圈 ， 随产品 一 起发货

C： 使用安装支架安装

D： 使用转接法兰安装

1： 转接法兰

2： EPDM密封圈 ， 随产品 一起发货

3： 探头

4:   安装短管

安装支架或和转接法兰的详细信息请参考 " 附件 "  。

 

 

 

 

· 请勿将探头安装在罐顶中央(3)     (1)  1/3

· 安装防护罩(2) ， 避免变送器日光直射或雨水

. 避免测量区与加料区重合(4)

· 对于出现散装固体锥形堆的情况 ， 使传感器膜片与表面垂直 。

· 请勿将诸如限位开关 、温度传感器的装置(5)(6)，

如加热线圈 、 挡板 ， 会干扰测量

· 请勿在 一 个罐体内 同时安装两台超声波测量设备 ， 因为两个超声波信号可能会相互干扰

· 波束角á定义为其能量密度达到3 dB 时的角度 ， 用于估算回波束及其检测

 

传感器		L max	rmax
11/2"	11	5 m	0.48 m
2"	11	8 m	0.77 m

 

 

 

在超声波导波管中安装

 

在存在强干扰回波的狭长通道中进行测量

时 ， 推荐使用超声波导波管 ， 最小直径为

100 mm    PEPVC废水管 。

务必确保管道内无灰尘聚集 。如果需要，

请定期清洁管道 。

 

 

 

A： 通风孔

 

 

 

流量测量时的安装条件

 

. 将探头安装在液体流入口处(A)    Hmax(BD)

· 将探头安装在渠或堰的中心线上方

· 探头测量膜片与水平面使传感器膜片与水面保持平行

· 遵守明渠或测量堰的安装距离要求

 

安装实例 ：Khafagi-Venturi槽

 

A   Khafagi-Venturi    B        C       E       V： 流向

 

安装实例 ： 三角堰

 

空标

 

 

 

 

盲区距离与安装短管的安装

 

仪表的安装高度应保证物料在最高物位下也不会进入盲区BD。

采用其他方法仍无法确保盲区距离时 ， 可以将探头安装在安装短管上 。 安装短管的内表面必

须光滑 ， 不能存在任何边角或焊接点 。特别需要注意的是 ， 处于罐体内部的安装短管末端不

能有毛刺 。请参考安装短管的直径和长度的规格说明 。 为了最大限度地降低干扰对测量精度

的影响 ， 推荐安装短管的插入为带角度的斜插口 (45   )。

 

BD       SD          E          F          D          L： 安装短管长度

 

	最大安装短管直径(mm )
安装短管直径	11/2 "传感器	2" 传感器
DN50/2"	80
DN80/3"	240	240
DN100/4"	300	300
DN150/6"	400	400
DN200/8"	400	400
DN250/10"	400	400
DN300/12"	400	400
发射角度á	11	11
盲区距离m	0.25	0.35
液体测量的最大量程(m)	5	8
固体测量的最大量程(m)	2	3.5

 

 

 

注意 !

物料的物位高度进入盲区 ， 可能会使设备出现故障 。

提示 !

为了检测物位是否接近盲区距离 ， 可以设定 一个安全距离(SD) 。物位越过安全距离 ， 仪表将

输出警告或报警消息 。

 

环境条件

 

环境温度                               -20  ...+60 ℃ 户外使用仪表进行测量时 ， 安装防护罩 ， 避免仪表 日光直射或雨水淋湿
储存温度                               -40  ...+80 ℃
对温度循环变化的耐受程度   符合DIN EN 60068-2-14标	准； Nb测试：	在+60 /-20 0.5K/min 100次
气候等级                              DIN EN 60068-2-38(Z/AD	测试) DIN/IEC	68 T2-30Db
IP 68
IP 66
IP 20 (与显示单元入口	的防护等级	致)
抗振性                                  DIN EN 60068-2-64/IEC 68-2-64    20...2000 Hz    1 (m/s2)2/Hz    3 x 100 min

电磁兼容性 (EMC) 电磁兼容性符合EN 61326NAMUR EMC(NE21)标准 。详细信息符合标准声明

 

 

 

 

 

 

过程条件

过程温度                                    -20  ...+60 ℃

探头中集成了 一个温度传感器用于校正温度变化对时间行程原理测量的影响

过程压力

0.7 bar...3 bar abs.

 

机械结构

 

 

 

11/2 " 传感器	2" 传感器
约 0.75 kg	约 0.8 kg

 

外壳设计                                  外壳类型

F16外壳

材料

· 外壳： PBT-FR

· 外壳盖： PBT/PA

外壳盖

· 不带现场显示单元的型号： 平盖 、 灰色

· 带现场显示单元的型号 ： 高盖 、透明

 

传感器	过程接口	接液部件材料
2 11/ "	. G1/2" 螺纹 . NPT 11/2" - 11.5螺纹	探头：  PP 填充层： EPDM
2"	2"螺纹 · NPT 2" - 11.5螺纹	探头： PP 填充层： EPDM

 

 

人机界面

 

 

1       2       3    ()     4 ： 插拔式模块

 

 

显示符号	连续	闪烁
含义	报警	警告	安全锁定

 

 

按键功能

 

按键	含义
	在选择列表中 向上选择 编辑功能参数
	在选择列表中 向下选择 编辑功能参数
	在功能组内 向左选择
	在功能组内 向右选择 、确认
	LCD 的显示对比度设置
	硬件锁定/解锁 硬件锁定后 ， 无法通过显示屏或通信操作仪表 。 只有通过显示屏解锁 。 解锁时必须输入解锁参数 。

 

 

 

 

现场操作

 

操作

 

可使用LCD显示屏上的三个按键直接设置仪表 。设备的所有功能可以通过菜单进行设置 。 菜

单由功能组和功能选项组成 。 在功能选项中读取或调整应用参数 ， 指导用户完成整个仪表设

置过程 。

 

 

FieldCareFDTEndress+Hauser  FieldCare可以设置 、管理工厂的 所有现场智能设备 。使用仪表的状态信息   FieldCare提供了检查设备状况的简单 、有效方法 。

· 支持以太网 、HART   PROFIBUS PA    (FF)等

· 可操作所有Endress+Hauser设备

· 可操作所有第三方制动器 、I/OFDT标准的传感器

· 确保所有DTM设备的功能完整性

· 为所有不带DTM 的第三方现场总线设备提供通用规范操作

FMU30 的连接接 口

. Commubox FXA291ToF FXA291 ( )

 

具有下列功能：

· 包络线信号分析

 线性化表 ( )

. 加载和保存仪表数据 (/)

· 测量点文件编制

 

菜单引导式仪表调试：

 

 

包络线信号分析：

 

 

认证

 

CE认证	测量系统符合EC准  Endress+Hauser确保	则的法律要求 。 贴有CE标志的仪表	均通过了所需的相关测试 。
防爆认证(Ex)	详细信息请参考 请参考相关安全指	订购信息 "  。 南(XA)和控制或安装	图示(ZD) 的说明 。

 

 

其他标准

 

EN 60529

 

外壳防护等级 (IP- )

EN 61326系列标准

 

用于测量 、控制和实验室用 电气设备的EMC系列标准

NAMUR

 

化工行业控制与调节标准协会

 

订购信息

 

10	认	证
	AA BB  8A 8C IB   NB TA 99	非防爆区 ATEX II 1/2G Ex ia IIC T6 CEC/NEC通用型 CEC/NEC IS Cl.I Div.1 Gr.A-D IEC Ex 0/1    Ex ia IIC T6 Ga/Gb NEPSI 0/1    Ex ia IIC T6 Ga/Gb TIIS Ex ia IIC T4 特殊型
20		显示与操作
		G H Y	无显示 ； 通过通信操作 现场包络线显示； 按键操作 特殊型
30			电	气连接
E      M20   IP67 F      G1/2   IP67 G     NPT1/2   IP67 Y      特殊型
40					头 ； 最大量程 ； 盲区距离
AA    1-1/2"    5 m()/2 m( )    0.25 m AB    2"    8 m()/3.5 m( )    0.35 m YY    特殊型
50					过程	连接
GGF    ISO228 G1-1/2    PP GHF    ISO228 G2   PP RGF ANSI MNPT1-1/2   PP RHF ANSI MNPT2   PP YYY     特殊型
620						附	件
						RA RB RC RD RE RF RG RH RI R9	2"/DN50/50 UNI   PP max 3bar abs/44psia  适用于2" 150lbs/DN50 PN16/10K 50 2"/DN50/50 UNI   PVDF max 3bar abs/44psia  适用于2" 150lbs/DN50 PN16/10K 50 2"/DN50/50 UNI   316L max 3bar abs/44psia  适用于2" 150lbs/DN50 PN16/10K 50 3"/DN80/80 UNI   PP max 3bar abs/44psia  适用于3" 150lbs/DN80 PN16/10K 80 3"/DN80/80 UNI   PVDF max 3bar abs/44psia  适用于3" 150lbs/DN80 PN16/10K 80 3"/DN80/80 UNI   316L max 3bar abs/44psia  适用于3" 150lbs/DN80 PN16/10K 80 4"/DN100/100 UNI   PP max 3bar abs/44psia  适用于4" 150lbs/DN100 PN16/10K 100 4"/DN100/100 UNI   PVDF max 3bar abs/44psia  适用于4" 150lbs/DN100 PN16/10K 100 4"/DN100/100 UNI   316L max 3bar abs/44psia  适用于4" 150lbs/DN100 PN16/10K 100 特殊型

 

							Z1	位号(TAG)

 

 

您可以在下表中输入特定功能的型号 。 所输入的型号将组成完整的产品订货号 。 不包括相互

排斥的选件 。

 

	10	20	30	40	50	620	895
FMU30 -

 

· 操作手册

· 与订购仪表型号相关的安全指南 、控制或安装图示

· 埋头螺母(PC)           50      GGF/GHF

· 密封圈(EPDM)          "     "50  选项

· 对于M20x1.51个缆塞 ， 适用于两线制仪表 。在仪表包装中 ， 缆塞已经安装好

 

附件

 

 

.  G11/2       942669-0000

·  G2    942669-0001

同时适用于NPT 11/2" 2"

 

A： 密封圈EPDM()

B： 转接法兰

C： 传感器

D： 安装短管

 

法兰螺丝FAX50

 

15	材料
	BR1	DN50 PN10/16 A    EN1092-1钢法兰
	BS1	DN80 PN10/16 A    EN1092-1钢法兰
	BT1	Dn100 PN10/16 A    EN1092-1钢法兰
	JF1	2" 150lbs FF    ANSI B16.5钢法兰
	JG1	3" 150lbs FF    ANSI B16.5钢法兰
	JH1	4" 150lbs FF    ANSI B16.5钢法兰
	JK2	8" 150lbs FF, PP max 3 barabs ANSI B16.5法兰
	XIF	2"/DN50/50 UNI    PVDF max. 3 bar abs    2" 150lbs/DN50 PN16/10K 50
	XIG	2"/DN50/50 UNI    PP max. 3 bar abs    2" 150lbs/DN50 PN16/10K 50
	XIJ	2"/DN50/50 UNI   316L max. 3 bar abs    2" 150lbs/DN50 PN16/10K 50
	XJF	3"/DN80/80 UNI    PVDF max. 3 bar abs    3" 150lbs/DN80 PN16/10K 80
	XJG	3"/DN80/80 UNI   PP max. 3 bar abs    3" 150lbs/DN80 PN16/10K 80
	XJJ	3"/DN80/80 UNI    316L max. 3 bar abs    3" 150lbs/DN80 PN16/10K 80
	XKF	4"/DN100/100 UNI    PVDF max. 3 bar abs    4" 150lbs/DN100 PN16/10K 100
	XKG	4"/DN100/100 UNI    PP max. 3 bar abs    4" 150lbs/DN100 PN16/10K 100
	XKJ	4"/DN100/100 UNI   316L max. 3 bar abs    4" 150lbs/DN100 PN16/10K 100
	XLF	6"/DN150/150 UNI    PVDF max. 3 bar abs    6" 150lbs/DN150 PN16/10K 150
	XLG	6"/DN150/150 UNI    PP max. 3 bar abs    6" 150lbs/DN150 PN16/10K 150
	XLJ	6"/DN150/150 UNI    316L max. 3 bar abs    6" 150lbs/DN150 PN16/10K 150
	XMG	DN200/200 UNI    PP max. 3 barabs/44psia    DN200 PN16/10K 200
	XNG	DN250/250 UNI    PP max. 3 barabs/44psia    DN250 PN16/10K 250
	YYY	特殊型
20		传感器接口
		A	ISO228 G3/4螺纹
		B	ISO228 G1螺纹
		C	ISO228 G1-1/2螺纹
		D	ISO228 G2螺纹
		E	ANSI NPT3/4螺纹
		F	ANSI NPT1螺纹
		G	ANSI NPT1-1/2螺纹
		H	ANSI NPT2螺纹
Y    特殊型

 

 

	15	20
FAX50 -

 

 

 

 

A	B	C	D	传感器	材料	订货号
585(23)	250(9.84)	2(0.08)	200(7.87)	2 11/ "	316Ti/1.4571	52014132
					镀锌钢	52014131
				2"	316Ti/1.4571	52014136
					镀锌钢	52014135
1085(42.7)	750(29.5)	3(0.12)	300(11.8)	2 11/ "	316Ti/1.4571	52014134
					镀锌钢	52014133
				2"	316Ti/1.4571	52014138
					镀锌钢	52014137

. 50 mm62 mm 11/2"2"传感器

· 22 mm孔口可用于其他传感器

安装时 ， 可使用悬臂：

· 安装支架 ， 请参考第27页

· 墙装支架 ， 请参考第27页

 

 

 

高度	材料	订货号
700	镀锌钢	919791-0000
700	1.4301(AISI 304)	919791-0001
1400	镀锌钢	919791-0002
1400	1.4301(AISI 304)	919791-0003

 

 

材料	订货号
镀锌钢	919792-0000
316Ti/1.4571	919792-0001

提示 !

FMU30ToFFXA291。

ToFFXA291 ToFFXA291 USBCommubox FXA291FMU30。

详细信息请参考KA271F/00/A2。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

www.conlly.com                                                                                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Endress+Hauser

people for process Automation

TI440F/28/zh/12.09