超声波物位测量仪FMU90-R12CA111AA3A
超声波物位测量仪FMU90-R12CA111AA3A应用
• 液体的液位测量和限位检测，或固体散料的料位测量和限位检测
• 明渠或测量堰中的流量测量
• 最大测量范围：45 m (148 ft)
• 泵控制和格栅控制
• 可选：高级泵控制（例如泵功能测试）
• 平均值、差值或总和计算
• 回水检测或污染物检测
• 最多提供 3 个累加器和 3 个每日计数器
• 计数脉冲和时间脉冲输出，用于控制外部单元
优势
• 操作便捷的引导式菜单，6 行纯文本显示，15 种显示语言可选
• 显示屏上显示包络线，直接实现现场诊断
• 使用免费的 FieldCare 调试软件轻松完成仪表操作、诊断和测量点归档记录
• 通过自带或外部温度传感器实现基于温度的行程时间校正
• 线性化功能（最多 32 个线性化点，允许用户自定义）；FMU90仪表内置常用水槽和测 量堰的线性化表
• 通过 HART 或 PROFIBUS DP 通信实现系统集成
• 可选铝制现场型外壳，适用 ATEX II 3D 防爆区应用
功能与系统设计
液体限位检测
1 Prosonic S 传感器
2 Prosonic S 超声波变送器
BD 盲区距离
D 参考点（传感器膜片）与介质表面间的距离
E 空标距离
F 量程
L 液位
传感器朝介质表面发射超声波脉冲信号。在那里，信号被反射回来并被传感器接收。变送器测量 发送与接收脉冲信号的时间差 t。基于时间差 t 和声速 c，计算参考点（传感器膜片）与介质表面 间的距离 D：
D = c ⋅ t/2
通过距离 D 计算出液位 L。使用线性化功能，即可通过液位 L 计算出体积 V 或质量 M。
明渠或测量堰中的流量测量
1 Prosonic S 传感器
2 Prosonic S 超声波变送器
D 传感器膜片与液体表面间的距离
Q 流量
传感器朝液体表面发射超声波脉冲信号。在那里，信号被反射回来并被传感器接收。变送器FMU90-R12CA111AA3A测量发送与接收脉冲信号的时间差 t。基于时间差 t 和声速 c，计算参考点（传感器膜片）与液体表面 间的距离 D：
D = c x t/2
通过距离 D 计算出液位 L。使用线性化功能，即可通过液位 L 计算出流量 Q。
盲区距离
由于传感器的瞬态响应特性，无法对盲区距离（BD）内的信号进行测量。
1 FDU9x 超声波物位传感器的盲区距离；单位：m (ft)
A FDU90，不安装防溢管
B FDU90，安装防溢管
C 测量参考点
基于温度的行程时间校正
不带加热单元的传感器
通过超声波物位传感器的自带温度传感器实现基于温度的行程时间校正
带加热单元的 FDU90 和 FDU91 传感器
通过连接至 FMU90 变送器的外部温度传感器实现基于温度的行程时间校正
干扰回波抑制
确保干扰回波（例如锐利边缘、焊点或内部装置产生的干扰回波）不会被误识别为真正的回波信号。
物位测量的应用实例
带限位检测和报警输出的物位测量
设备型号：FMU90 - *1***131****（1 路输入、3 路继电器、1 路输出）
输入
传感器输入数量
1 路或 2 路；在订购选项 060（物位输入）中选择
电源
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电气参数（交流电） |
设备型号 订购选项 050（电源）；选型代号 A（ 90...253 VAC） 技术参数 • 供电电压：90 … 253 VAC （50/60 Hz） • 功率消耗：≤ 23 VA • 电流消耗：≤ 100 mA，230 VAC |
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设备型号 订购选项 050（电源）；选型代号 B（10.5...32 VDC） 技术参数 • 供电电压：10.5 … 32 VDC • 功率消耗：≤ 14 W（典型值：8 W） • 电流消耗：≤ 580 mA，24 VDC |
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以下接线端子相互电气隔离： • 电源 • 传感器输入 • 模拟量输出 1 • 模拟量输出 2 • 继电器输出 • 总线连接（PROFIBUS-DP） |
• 2 A T / DC
• 400 mA T /AC
电气连接
电缆入口
聚碳酸酯现场型外壳
外壳底部预留了下列电缆入口开孔：
• M20x1.5（10 个开孔）
• M16x1.5（5 个开孔）
• M25x1.5（1 个开孔）
铝制现场型外壳
现场型外壳底部预留了 12 个 M20x1.5 电缆入口开孔
电缆规格
• 导线横截面积：0.2 … 2.5 mm2 (26 … 14 AWG)
• 线芯套管横截面积：0.25 … 2.5 mm2 (24 … 14 AWG)
• 最小去皮长度：10 mm (0.39 in)
性能参数
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参考操作条件 |
• 温度：+24 °C (+75 °F)±5 °C (±9 °F) • 压力：960 mbar (14 psi) ±100 mbar (±1.45 psi) • 湿度：60 % r.F. ±15 % r.F. • 介质表面：理想反射面（例如平静的液体表面，面积为 1 m2 (10.76 ft2)） • 传感器垂直于介质表面安装 • 信号波束范围内无干扰回波 • 参数设置： • 罐体形状 = 平顶罐 • 介质特性 = 液体 • 测量条件 = 平静表面 |
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在参考操作条件下测定，符合 EN 61298-2 标准： 传感器最大量程的±0.2 % |
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在参考操作条件下测定；包括线性度、重现性和迟滞性： ±2 mm (±0.08 in) + 距离测量值的 0.17 % |
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FDU90、FDU91：1 mm (0.04 in) |
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最大 3 Hz • 精确值取决于应用参数设置和设备型号。 • 下列情况下达到最大工作频率： • 空标距离 ≤ 2 m (6.6 ft) • 测量条件 = 测试：无过滤器
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环境条件
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环境温度 |
–40 … 60 °C (–40 … 140 °F) • 环境温度 TA < –20 °C (–4 °F)时，液晶显示屏的功能受限。 • 在强日照的户外使用设备时，请安装防护罩。 |
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储存温度 |
–40 … 60 °C (–40 … 140 °F) |
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气候等级 |
聚碳酸酯现场型外壳的气候等级 DIN EN 60721-3 4K2/4K5/4K6/4Z2/4Z5/4C3/4S4/4M2（DIN 60721-3 4K2 与 DIN 60654-1 D1 一致） 铝制现场型外壳的气候等级 DIN EN 60721-3 4K2/4K5/4K6/4Z2/4Z5/4C3/4S4/4M2（DIN 60721-3 4K2 与 DIN 60654-1 D1 一致） DIN 导轨盘装型外壳的气候等级 DIN EN 60721-3 3K3/3Z2/3Z5/3B1/3C2/3S3/3M1（DIN 60721-3 3K3 与 DIN 60654-1 B2 一 致） |
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聚碳酸酯现场型外壳的抗振性 DIN EN 60068-2-64 / IEC 68-2-64；20...2000 Hz；1.0 (m/s2)2/Hz 铝制现场型外壳的抗振性 DIN EN 60068-2-64 / IEC 68-2-64；20...2000 Hz；1.0 (m/s2)2/Hz DIN 导轨盘装型外壳的抗振性 DIN EN 60068-2-64 / IEC 68-2-64；20...2000 Hz；0.5 (m/s2)2/Hz
干扰发射符合 A 类设备要求，仅允许在“工业场所”中使用。
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