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技術(shù)資料 Proline Promass 80E, 83E 科氏力質(zhì)量流量計(jì)

流量計(jì)具有低使用成本，帶擴(kuò)展變送器功能 (Promass 83)

應(yīng)用

• 科氏力測(cè)量原理不受流體物理特性的影響 ( 例如：粘度或 密度 )

• 所有標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中液體和氣體的高精度測(cè)量 儀表特性

• 一體式雙管測(cè)量系統(tǒng)

• 介質(zhì)溫度：max. +140 °C (+284 °F)

• 過(guò)程壓力：max. 100 bar (1450 psi)

• 一體式或分體式儀表 Promass 83

• 四行背光顯示，觸摸鍵控制

• HART、PROFIBUS PA/DP、Modbus RS485、 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 (FF)、工業(yè)以太網(wǎng) (EtherNet/IP)

優(yōu)勢(shì)

• 經(jīng)濟(jì)型多用途儀表，傳統(tǒng)體積流量計(jì)的替代優(yōu)選

• 更少的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)：多變量測(cè)量 ( 流量、密度、溫度 )

• 所需安裝空間?。簾o(wú)前 / 后直管段長(zhǎng)度要求 Promass 83

• 高質(zhì)量：提供加料和灌裝、密度和濃度、診斷軟件

• 靈活數(shù)據(jù)傳輸選項(xiàng)：多種通信方式

• 自動(dòng)復(fù)位數(shù)據(jù)，用于服務(wù)

功能與系統(tǒng)設(shè)計(jì)

測(cè)量原理

測(cè)量系統(tǒng)基于科氏力測(cè)量原理工作。科氏力是在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)中做直線運(yùn)動(dòng)的物體所受到的力。

FC = 2 · △m (v · △)

FC = 科氏力

△m = 運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量

ω = 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的角速度

v = 旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)系統(tǒng)中物體的徑向速度

科氏力大小取決于運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量 △m 和其徑向速度 v，即質(zhì)量流量。Promass 傳感器使用測(cè)量管 振動(dòng)替代旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的恒定角速度 ω。

流體流經(jīng)傳感器，傳感器內(nèi)兩根平行放置的測(cè)量管反相振動(dòng)，類同于音叉動(dòng)作。測(cè)量管受科氏力 影響，產(chǎn)生形變，導(dǎo)致測(cè)量管兩端出現(xiàn)相位差 ( 如下圖所示 )：

• 流量為 0 時(shí) ( 流體靜止不動(dòng) )，兩根測(cè)量管同相振動(dòng)，無(wú)相位差 (1)。

• 質(zhì)量流量使得測(cè)量管在入口處 (2) 振動(dòng)減速，在出口處 (3) 振動(dòng)加速，產(chǎn)生相位差 (2)-(3)。

質(zhì)量流量越大，相位差 (A-B) 也越大。電磁式相位傳感器記錄測(cè)量管入口處和出口處的振動(dòng)相位。 通過(guò)兩根測(cè)量管的反相振動(dòng)確保系統(tǒng)平衡。測(cè)量原理*不受溫度、壓力、粘度、電導(dǎo)率和流體 特性的影響。

體積測(cè)量

測(cè)量管在其共振頻率處連續(xù)振動(dòng)。質(zhì)量改變時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng) ( 包括測(cè)量管和流體 ) 的密度也會(huì)改變， 因此，自動(dòng)改變系統(tǒng)的共振頻率。共振頻率是流體密度的函數(shù)?；谕ㄟ^(guò)此方法得到的流體密度 值和流體質(zhì)量流量測(cè)量值，可以計(jì)算出流體的體積流量。 監(jiān)控測(cè)量管的溫度，用來(lái)計(jì)算溫度效應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)。

輸入信號(hào)

狀態(tài)輸入 ( 輔助輸入 )

U = 3...30 V DC，Ri = 5 kΩ，電氣隔離

可設(shè)置為：

累加器復(fù)位、儀表歸零、錯(cuò)誤信息復(fù)位、零點(diǎn)校正啟動(dòng)、批處理啟 / 停 ( 可選 )、批處理累加器復(fù) 位 ( 可選 )。

PROFIBUS DP 狀態(tài)輸入 ( 輔助輸入 )

U = 3...30 V DC，Ri = 3 kΩ，電氣隔離

開關(guān)電平： ±3…±30 V DC，與極性無(wú)關(guān)。

可設(shè)置為：

儀表歸零、錯(cuò)誤信息復(fù)位、零點(diǎn)校正啟動(dòng)、批處理啟 / 停 ( 可選 )、批處理累加器復(fù)位 ( 可選 )。

MODBUS RS485 狀態(tài)輸入 ( 輔助輸入 )

U = 3...30 V DC，Ri = 3 kΩ， 電氣隔離

開關(guān)電平：±3…±30 V DC，與極性無(wú)關(guān)。

可設(shè)置為： 累加器復(fù)位、儀表歸零、錯(cuò)誤信息復(fù)位、零點(diǎn)校正啟動(dòng)。

電流輸入 ( 僅適用于 Promass 83) 

有源 / 無(wú)源輸入可選，電氣隔離，分辨率：2 µA

• 有源信號(hào)：4...20 mA，RL < 700 Ω，Uout = 24 V DC，短路保護(hù)

• 無(wú)源信號(hào)：0/4...20 mA，Ri = 150 Ω，Umax = 30 V DC

輸出

輸出信號(hào)

Promass 80

電流輸出

有源 / 無(wú)源輸出可選，電氣隔離，時(shí)間常數(shù)可選 (0.05...100 s)，滿量程值可調(diào)， 溫度系數(shù)的典型值為 0.005% o.f.s./°C，分辨率為 0.5 µA

• 有源信號(hào)： 0/4...20 mA，RL < 700 Ω (HART：RL Ω 250 Ω)

• 無(wú)源信號(hào)：4...20 mA ；供電電壓 US 為 18...30 V DC ； Ri Ω 150 Ω

脈沖 / 頻率輸出

無(wú)源輸出，集電極開路，30 V DC，250 mA，電氣隔離

• 頻率輸出：截止頻率為 2...1000 Hz (fmax = 1250 Hz)，開 / 關(guān)比為 1:1，大脈沖寬度為 2 s

• 脈沖輸出：脈沖值和脈沖極性可選，脈沖寬度可調(diào) (0.5...2000 ms)

PROFIBUS PA 接口

• PROFIBUS PA 符合 EN 50170 標(biāo)準(zhǔn)卷 2 和 IEC 61158-2 (MBP) 標(biāo)準(zhǔn)，電氣隔離 • Profile 3.0 版

• 電流消耗：11 mA

• 允許供電電壓：9...32 V

• 總線連接帶極性反接保護(hù) • 故障斷開電流 (FDE)：0 mA

• 數(shù)據(jù)傳輸速度：31.25 kBit/s

• 信號(hào)編碼方式：Manchester II 碼

• 功能塊：4 × 模擬量輸入、2 × 累加器

• 輸出參數(shù)：質(zhì)量流量、體積流量、密度、溫度、累積量

• 輸入?yún)?shù)：儀表歸零 ( 開 / 關(guān) )、零點(diǎn)校正、測(cè)量模式、累加器控制

• 通過(guò)撥碼開關(guān)或現(xiàn)場(chǎng)顯示單元 ( 可選 ) 設(shè)置總線地址

Promass 83

電流輸出 有源 / 無(wú)源輸出可選，電氣隔離，時(shí)間常數(shù)可選 (0.05...100 s)，滿量程值可調(diào)， 溫度系數(shù)的典型值為 0.005% o.f.s. / °C，分辨率為 0.5 µA

• 有源信號(hào)：0/4...20 mA，RL < 700 Ω (HART：RL Ω 250 Ω)

• 無(wú)源信號(hào)：4...20 mA ；供電電壓 US 為 18...30 V DC ； Ri Ω 150 Ω

脈沖 / 頻率輸出

有源 / 無(wú)源輸出可選，電氣隔離

• 有源信號(hào)：24 V DC，25 mA (20 ms 內(nèi)，max. 250 mA)，RL > 100 Ω

• 無(wú)源輸出，集電極開路，30 V DC，250 mA

• 頻率輸出：截止頻率為 2...10000 Hz (fmax = 12500 Hz)，開 / 關(guān)比為 1:1，大脈沖寬度為 2 s

• 脈沖輸出：脈沖值和脈沖極性可選，脈沖寬度可調(diào) (0.05...2000 ms)

HART 通信

訂購(gòu)選項(xiàng) “ 電源；顯示 ”，選型代號(hào) A、B、C、D、E、F、G、H、X、7、8 (HART 5)

• gao有效軟件版本號(hào)：3.01.XX 訂購(gòu)選項(xiàng) “ 電源；顯示 ”，選型代號(hào) P、Q、R、S、T、U、4、5 (HART 7)

• 有效軟件版本號(hào)：3.07.XX

PROFIBUS DP 接口

• PROFIBUS DP 符合 EN 50170 標(biāo)準(zhǔn)卷 2

• Profile 3.0 版

• 數(shù)據(jù)傳輸速度： 9.6 kBaud...12 MBaud

• 自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)傳輸速率

• 信號(hào)編碼方式：NRZ 碼

• 功能塊：6 × 模擬量輸入、3 × 累加器

• 輸出參數(shù)：質(zhì)量流量、體積流量、校正體積流量、密度、參考密度、溫度、累積量 1 ... 3

• 輸入?yún)?shù)：儀表歸零 ( 開 / 關(guān) )、零點(diǎn)校正、測(cè)量模式、累加器控制 • 通過(guò)撥碼開關(guān)或現(xiàn)場(chǎng)顯示單元 ( 可選 ) 設(shè)置總線地址

• 輸出組合模式 (? ä 9)

PROFIBUS PA 接口

• PROFIBUS PA 符合 EN 50170 標(biāo)準(zhǔn)卷 2 和 IEC 61158-2 (MBP) 標(biāo)準(zhǔn)，電氣隔離

• 數(shù)據(jù)傳輸速度：31.25 kBit/s

• 電流消耗：11 mA

• 允許供電電壓：9...32 V

• 總線連接帶極性反接保護(hù)

• 故障斷開電流 (FDE)：0 mA

• 信號(hào)編碼方式：Manchester II 碼

• 功能塊：6 × 模擬量輸入、3 × 累加器

• 輸出參數(shù)：質(zhì)量流量、體積流量、校正體積流量、密度、參考密度、溫度、累積量 1 ... 3

• 輸入?yún)?shù)：儀表歸零 ( 開 / 關(guān) )、零點(diǎn)校正、測(cè)量模式、累加器控制

• 通過(guò)撥碼開關(guān)或現(xiàn)場(chǎng)顯示單元 ( 可選 ) 設(shè)置總線地址

• 輸出組合模式 (? ä 9) 

Modbus RS485 接口

• MODBUS 設(shè)備類型：從設(shè)備

• 地址范圍：1...247

• 支持的功能代碼：03、04、06、08、16、23

• 廣播：支持的功能代碼為 06、16、23

• 物理接口：RS485，符合 EIA/TIA-485 標(biāo)準(zhǔn)

• 支持的波特率：1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200 Baud

• 信號(hào)傳輸模式：RTU 或 ASCII

• 響應(yīng)時(shí)間：

自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)：典型值為 25...50 ms

自動(dòng)掃描緩沖區(qū) ( 數(shù)據(jù)范圍 )：典型值為 3...5 ms

• 輸出組合模式 (? ä 9)

基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 (FF) 接口

• FOUNDATION Fieldbus H1，符合 IEC 61158-2 標(biāo)準(zhǔn)，電氣隔離

• 數(shù)據(jù)傳輸速度：31.25 kBit/s

• 電流消耗：12 mA

• 允許供電電壓：9...32 V

• 故障斷開電流 (FDE)：0 mA

• 總線連接帶極性反接保護(hù)

• 信號(hào)編碼方式：Manchester II 碼 • ITK 5.01 版

• 功能塊：

- 8 × 模擬量輸入 ( 執(zhí)行時(shí)間：每次 18 ms)

- 1 × 數(shù)字量輸出 (18 ms)

- 1 × PID (25 ms)

- 1 × 算術(shù)計(jì)算 (20 ms)

- 1 × 輸入選擇 (20 ms)

- 1 × 信號(hào)特征 (20 ms)

- 1 × 積分器 (18 ms)

• VCR 數(shù)量：38

• VFD 鏈接數(shù)：40

• 輸出參數(shù)：質(zhì)量流量、體積流量、校正體積流量、密度、參考密度、溫度、累積量 1...3

• 輸入?yún)?shù)：儀表歸零 ( 開 / 關(guān) )、零點(diǎn)校正、測(cè)量模式、累加器復(fù)位

• 支持鏈路主站 (LM) 功能

報(bào)警信號(hào)

電流輸出

失效安全模式可選 ( 例如：符合 NAMUR 推薦的 NE 43 標(biāo)準(zhǔn) )

脈沖 / 頻率輸出

失效安全模式可選 狀態(tài)輸出 (Promass 80)

系統(tǒng)故障或斷電時(shí)，表現(xiàn)為不導(dǎo)電

繼電器輸出 (Promass 83)

斷電時(shí)，表現(xiàn)為失電