Массовые кориолисовые счетчики-расходомеры ЭЛМЕТРО-ФЛОМАК

 Прямое измерение массового расхода, плотности и температуры, вычисление объемного расхода

• Измеряемая среда –жидкости, в т.ч. высоковязкие, эмульсии
• Рабочее давление − 4 МПа
• Диаметр условного прохода − от 4,5 до 100 мм
• Пределы основной погрешности измерения массового расхода − 0,2 %, 0.25%, 0,5%
• Выходные сигналы − частотно-импульсные,  токовый 4-20 мА, цифровые  RS-485 (Modbus RTU) или HART
• Универсальное питание: 20…140 VDC, 80…264 VAC с автоматическим переключением
• Локальный операторский интерфейс с графическим ЖКИ и емкостной клавиатурой (не требует снятия крышки!)
• Встроенная функция сумматора с дискретными входами сброса / запуска
• Взрывозащищенное исполнение
• Внесен в Госреестр СИ

Подробное описание

Скачать опросный лист

Счетчики-расходомеры (далее расходомеры) предназначены для измерения массового и объемного расхода, количества жидкостей, их температуры и плотности и передачи полученной информации для технологических целей и учетно-расчетных операций.

Область применения расходомеров – системы автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, а также системы коммерческого учета. Основные отрасли для применения: нефте- и газодобывающая, химическая, пищевая. Типовые применения:

• измерение дебита скважин;
• узлы учета расхода;
• системы дозирования;
• контроль расхода жидких компонентов в технологических процессах 

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА:

• высокая точность
• отсутствие  требований к прямым участкам до и после расходомера
• высокая надежность и длительный срок службы в силу отсутствия 
• движущихся частей

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ КОРИОЛИСОВА РАСХОДОМЕРА

Прибор состоит из датчика и электронного преобразователя. Датчик представляет собой механическую конструкцию, включающую систему вибрирующих тонкостенных трубок, по которым течет измеряемая среда. Благодаря эффекту Кориолиса смежные половинки трубок колеблются не синфазно, причем разность фаз оказывается пропорциональной массовому расходу среды. Плотность среды может быть определена по смещению собственной частоты колебаний трубок при заполнении их средой.

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Таблица 1 – Диапазоны и погрешность измерения массового расхода

Модель датчика	Диаметр условного прохода (Ду), мм	Номинальный расход	Базовая погрешность измерения, δM	Нестабильность нуля, Qнн
				Исполнение А	Исполнение Б
ТИ-0045	4,5 / 8	0,25 т/ч	0,2%, 0,25% или 0,5% по цифровому или частотно-импульсному выходу	0,00003 т/ч	0,000045 т/ч
ТИ-010	10	1,5 т/ч		0,00017 т/ч	0,00025 т/ч
ТИ-015	15	3 т/ч		0,00027 т/ч	0,00041 т/ч
КИ-020	20	7 т/ч		0,0006 т/ч	0,0009 т/ч
КИ-025	25	12 т/ч		0,0009 т/ч	0,0014 т/ч
КИ-032	32	21 т/ч		0,0014 т/ч	0,0021 т/ч
КИ-050	50	60 т/ч		0,004 т/ч	0,006 т/ч
КИ-080	80 /100	150 т/ч		0,013 т/ч	0,02 т/ч
КИ-100	100	240 т/ч		0,025 т/ч	0,038 т/ч

Примечание: Датчик расходомера имеет 2 исполнения по нестабильности нуля. Нестабильность нуля – это отклонение выходного сигнала от нулевого значения при отсутствии расхода через датчик . Нестабильность нуля не связана с величиной базовой погрешности Y_Баз , но определяет динамический диапазон по расходу.

Номинальный расход Q_Н  соответствует падению давления на расходомере 100 кПа при измерении потока воды.

В диапазоне расхода от номинального Q_Н  до переходного Q_П,  сохраняется относительная погрешность, равная базовой (0,2%, 0.25% или 0.5% в зависимости от исполнения расходомера по точности).      

В диапазоне расхода от переходного Q_П  до уровня отсечки погрешность нормируется как приведенная к величине Q_П .    

Q_min − это минимальное значение расхода, при котором относительная погрешность измерения расхода не превышает 1%. 

Таблица 2а – Значения расходов (исполнение А по нестабильности нуля)

Ду	Номинальный расход QН, т/час	Значение переходного расхода QП, т/час			Значение минимального расхода Qmin, т/час
		Базовая погрешность			Базовая погрешность
		0,2	0,25	0,5	0,2	0,25	0,5
4,5/8	0,25	0,03	0,024	0,012	0,006	0,006	0,006
10	1,5	0,17	0,136	0,068	0,034	0,034	0,034
15	3	0,27	0,216	0,108	0,054	0,054	0,054
20	7	0,6	0,48	0,24	0,12	0,12	0,12
25	12	0,9	0,72	0,36	0,18	0,18	0,18
32	21	1,4	1,12	0,56	0,28	0,28	0,28
50	60	4,0	3,2	1,6	0,8	0,8	0,8
80	150	13,0	10,4	5,2	2,6	2,6	2,6
100	240	25,0	20,0	10,0	5,0	5,0	5,0

Таблица 2б – Значения расходов (исполнение Б по нестабильности нуля)

Ду	Номинальный расход QН, т/час	Значение переходного расхода QП, т/час			Значение минимального расхода Qmin, т/час
		Базовая погрешность			Базовая погрешность
		0,2	0,25	0,5	0,2	0,25	0,5
4,5/8	0,25	0,045	0,036	0,018	0,009	0,009	0,009
10	1,5	0,255	0,204	0,102	0,051	0,051	0,051
15	3	0,405	0,324	0,162	0,081	0,081	0,081
20	7	0,9	0,72	0,36	0,18	0,18	0,18
25	12	1,35	1,08	0,54	0,27	0,27	0,27
32	21	2,1	1,68	0,84	0,42	0,42	0,42
50	60	6,0	4,8	2,4	1,2	1,2	1,2
80	150	19,5	15,6	7,8	3,9	3,9	3,9
100	240	37,5	30,0	15	7,5	7,5	7,5

Таблица 3 – Диапазоны и погрешность измерения плотности и температуры

Диапазон измерения плотности	700..1300 кг/м3
Предел основной допускаемой погрешности измерения плотности	±2 кг/м3
Температурный диапазон измеряемой среды	-60..+200 ºС
Предел основной допускаемой погрешности измерения температуры среды (t), °С	± (0,9 + 0,008 × | t |)

УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКЦИЯ РАСХОДОМЕРА

Общее устройство

Расходомер состоит из 3 основных блоков:

1. датчик
2. измерительный модуль (ИМ)
3. модуль процессора (МП)

Модули ИМ и МП  вместе образуют электронный преобразователь (ЭП)

С датчика на ИМ поступают следующие сигналы:

• Два частотных сигнала частотой 80÷100 ГЦ сдвинутые по фазе относительно друг друга. Разница фаз, приведенная ко временной задержке одного сигнала относительно другого, и является информативным сигналом для ИМ. 
• Частотный сигнал f , частота которого зависит от измеряемой плотности. 
• Сигнал от температурного сенсора – платинового чувствительного элемента (Pt100 W=1,385). Сенсор имеет надежный тепловой контакт с трубкой, поэтому выходной сигнал сенсора практически соответствует температуре измеряемой среды.

Измерительный модуль (ИМ) выполняет преобразование сигналов, поступивших от датчика в цифровую форму, удобную для дальнейшей обработки в МП.

Модуль процессора (МП) выполняет функции формирования и преобразования сигналов от ИМ в окончательные сигналы расходомера:

• импульсные
• частотные
• токовые
• цифровые

МП производит также визуализацию полученных результатов измерения на дисплее и выработку дополнительной служебно-функциональной информации.

КОНСТРУКЦИЯ ДАТЧИКОВ

По габаритным размерам и исполнению внешнего защитного кожуха измерительных трубок датчика расходомера имеет 2 исполнения:

 
• трубное – шифр ТИ
• каркасное – шифр КИ

Расходомеры, в зависимости от температуры измеряемой датчиком среды, имеют исполнения:

• Н от -60°С до +125°С
• С от -60°С до +200°С.

Таблица 4 – Исполнения расходомера в зависимости от температуры измеряемой среды  

Конструктивное исполнение	Н	С
	-60° ÷ +125°С	-60° ÷ +200°С
И	+	-
Р	+	-
В	+	-
РВ	+	-

Знак "+" означает что такое исполнение есть, а знак "-" означает отсутствие такого исполнения.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ РАСХОДОМЕРА

Расходомер по конструктивному расположению своих основных блоков имеет исполнения:

• интегральное И, когда датчик Д, модули ИМ и МП объединены в одну конструкцию 
• раздельные исполнения (Р, В, РВ), когда основные блоки расходомера разнесены друг от друга в различных комбинациях.

При раздельном исполнении (обозначение - Р), ИМ и МП жестко соединены между собой и размещаются отдельно от датчика.

При выносном исполнении (В) ИМ закреплен на корпусе датчика. МП размещается отдельно.

При раздельно-выносном исполнении (РВ) все блоки расходомера размещены отдельно друг от друга.

НАЗНАЧЕНИЕ ИСПОЛНЕНИЙ

Исполнение И является наиболее компактным конструктивом расходомера, но не позволяет работать с высокотемпературными средами (см. табл. 4).

Исполнение Р позволяет измерять расход высокотемпературных сред, так как ЭП отнесен от датчика. Максимальное расстояние между датчиком и ЭП составляет 30 м.

Исполнение В позволяет отнести МП с ЖКИ и клавишами управления в более удобное для настройки и контроля место (на расстояние до 100 м от датчика). Однако имеется ограничение по температуре измеряемой среды (см. табл.4), так как электроника ИМ остается на датчике.

Исполнение РВ позволяет работать  с высокотемпературными средами и одновременно установить МП с ЖКИ и клавишами управления в более удобное для настройки и контроля место (на расстояние до 130 м от датчика).

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Расходомер ЭЛМЕТРО-Фломак позволяет измерять и/или вычислять следующие параметры измеряемой среды:

• Массовый расход
• Объемный расход (текущий и приведенный)
• Плотность (текущая и приведенная)
• Температура

1. Развитая система конфигурации и представляения информации на дисплее.
2. Цифровая передача измеряемых параметров по протоколу Modbus (RS-485) или HART.
3. Выходной токовый сигнал 4÷20 мА может быть настроен для преобразования на любой из измеряемых датчиком входных сигналов.
4. Расходомер производит вычисление накопленного расхода, т.е. массы или объема.

Выходные сигналы

• импульсный/частотный/дискретный (оптопара, 30 В, 50 мА, 10 кГц) – 1 канал;
• частотный/ дискретный (оптопара, 30 В, 50 мА, 10 кГц) –1 канал;
• дискретный (оптопара, 30 В, 50 мА, статус, сигнализация) – 1 канал;
• токовый 4-20 мА (пассивный) – 1 канал;
• цифровой RS-485 (Modbus RTU) или HART – 1 канал;

Входные сигналы

Дискретные (универсальные, запуск/останов/сброс сумматора) – 2 канала.

Питание

Расходомеры работают при двух вариантах напряжения питания электронного преобразователя (ЭП): переменное 80…264 В  (50±1 Гц)  и постоянное 20…140 В с автоматическим переключением между ними. Максимальная потребляемая мощность 12 ВА.

Условия эксплуатации

Диапазон температур окружающей среды (без ЖКИ)                             -40…+60 °С

                                                                          (с ЖКИ)                               -20…+55 °С

Степень защиты от пыли и влаги по ГОСТ 14254:                                    ЭП  −  IP65 

                                                                                                                     Датчика  −  IP67      

Взрывозащита

Датчик имеет взрывозащиту вида                                                    0ЕхiaIIB(T1-T4)

Измерительный модуль имеет взрывозащиту вида                              1Ехd[ia]IIBT6

Модуль процессора имеет взрывозащиту вида                                  1ЕхdIIBT6

 

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ РАСХОДОМЕРОВ

Таблица 5 - Габаритные размеры датчиков расхода 

Модель	d(Ду), мм	A	B	C	D	E	Масса сенсоров, кг
КИ -020	20	250	430	450	105	210	16
КИ -025	25	260	450	550	115	220	16,5
КИ -032	32	286	476	615	140	220	21
КИ -050	50	450	580	745	165	280	37,5
КИ -080	80	570	670	980	200	290	70
КИ -100	100	810	1050	1400	235	310	220

 

Рисунок 1. Габаритные размеры датчиков расхода.

 

 

Рисунок 2. Габаритные размеры модуля МП.

 

 

Рисунок 3. Габаритные размеры модуля ИМ.

 

  

Рисунок 4. Схема подключения ЭП расходомера к внешним устройствам.