Кориолисовые расходомеры и плотномеры Micro Motion серии H гигиенического исполнения

Описание расходомеров и плотномеров Micro Motion серии H

Счетчики-расходомеры массовые Micro Motion серии H отличаются высокой точностью измерений и непревзойденным уровнем рабочих характеристик при измерении расхода и плотности, а также непревзойденной надежностью благодаря компактной конструкции, предназначенной для использования в пищевой и фармацевтической промышленности, где существуют повышенные требования к гигиене.

Micro Motion cерия H включает:

Особенности и преимущества
Высокая точность в реальных эксплуатационных условиях

• Непревзойденные характеристики по измерению массового расхода, объемного расхода и плотности жидкости и компактная конструкция (точность измерения массового расхода жидкости до ±0,05% и точность измерения плотности жидкостей до ±0,5 кг/м3)
• Превосходная чувствительность и компактная конструкция, позволяющая снизить возможную нестабильность при управлении процессом
• Сокращенное время монтажа и минимальное воздействие окружающей среды

Лучшее решение для различных применений

• Самодренируемая конструкция для работы в условиях критических технологических процессов
• Компактная конструкция обеспечивает гибкость установки
• Широкий спектр возможностей ввода-вывода, в том числе интерфейсы HART^™, Profibus-DP, FOUNDATION™ Fieldbus, 4–20 мА, а также возможности беспроводной связи

Исключительная надежность и безопасность

• Отсутствие изнашиваемых подвижных частей, подлежащих замене, способствует сокращению затрат на техническое обслуживание и обеспечивает надежность и долговечность эксплуатации
• Детали, контактирующие с рабочей средой, из нержавеющей стали 316L с обработкой поверхности до шероховатости 15 для соответствия гигиеническим требованиям
• Надежная конструкция сенсора

Оптимальное решение для измерения плотности и расхода в технологических процессах с высокими требованиями к гигиене

• Высокоточные измерения и компактная самодренируемая конструкция
• Низкочастотный высокочувствительный измерительный прибор отличается высокой надежностью и точностью даже в самых сложных технологических условиях
• Типоразмерный ряд идеально подходит для дозирования, коммерческого и межцехового учета

Smart Meter Verification: расширенная диагностика всей системы

• Включена в стандартную комплектацию; предусмотрена возможность лицензирования функции обнаружения диапазона расхода и другой расширенной диагностики работоспособности расходомера
• Имеется возможность планирования комплексного тестирования, которое может быть запущено как на месте установки, так и из помещения операторской, обеспечивает уверенность в исправной работе и высоком уровне рабочих характеристик измерительных приборов
• Проверка соответствия характеристик расходомера тем, которые были у прибора при установке, менее чем за 90 секунд
• Экономит значительные средства, снижая трудовые затраты и увеличивая интервалы или совсем устраняя необходимость в периодической калибровке и прерывании технологического процесса

Лучшие в отрасли технологии позволяют полностью раскрыть потенциал производства

• Широчайший выбор преобразователей и возможностей монтажа для максимальной совместимости с существующими системами
• Превосходные калибровочные стенды, соответствующие требованиям ISO/IEC 17025, позволяют достигать непревзойденной точности измерений с минимальной погрешностью в ±0,014%
• Лучший в отрасли выбор протоколов обмена данными, включая Smart Wireless
• Использование полностью многопараметрической технологии позволяет одновременно осуществлять измерение технологических параметров расхода и плотности

Непревзойденные характеристики при измерении параметров двухфазных сред

• Небольшие потери давления, небольшой вес сенсора позволяют снизить затраты на монтаж и ввод в эксплуатацию
• Не имеющая аналогов технология MVD^™ цифровой обработки сигнала (DSP) позволяет добиться минимального времени отклика для точного измерения параметров при дозировании и измерении параметров производственных процессов
• Универсальность конструкции позволяет выполнять безразборную стерилизацию и очистку. Прибор соответствует стандартам гигиены 3-A и EHEDG

Области применения
Для пищевой, фармацевтической и химической отраслей, где требуется соблюдение санитарно эпидемиологических норм.

Технические характеристики плотномеров и расходомеров Micro Motion серии H

• Погрешность измерений может изменяться в зависимости от массового расхода и не зависит от рабочей температуры, давления и состава среды. Тем не менее, величина перепада давления на сенсоре зависит от рабочей температуры, давления и состава среды.
• Технические характеристики и возможности приборов зависят от конкретной модели. Некоторые модели предлагаются в ограниченном количестве вариантов исполнения.
• Буква в конце кода базовой модели (например, H100S) соответствует материалу деталей, контактирующих с рабочей средой: S = нержавеющая сталь марки 316L с покрытием шероховатостью 32 Ra (0,8 мкм), F = нержавеющая сталь марки 316L с покрытием шероховатостью 15 Ra (0,4 мкм).

Принцип работы
Принцип действия кориолисового массового расходомера построен на использовании силы Кориолиса, возникающей при колебаниях расходомерных трубок, через которые проходит измеряемая среда. Несмотря на то, что колебания не являются строго круговыми, они образуют вращающуюся систему координат, в которой действует сила Кориолиса.

Несмотря на то, что конкретные способы реализации описанного принципа различны и зависят от конструкции расходомера, сенсоры приборов обеспечивают отслеживание и анализ изменений частоты, сдвига фазы и амплитуды колебаний расходомерных трубок.

Величина наблюдаемых изменений находится в зависимости от массового расхода и плотности среды.

Измерение массового и объемного расхода
Задающая катушка вызывает колебания измерительных трубок по синусоидальному закону. При отсутствии расхода трубки вибрируют в одной фазе друг с другом. При наличии потока среды возникает кориолисовая сила, которая скручивает трубки и вызывает сдвиг фазы При этом измеряется разность времени между двумя волнами, прямо пропорциональная величине массового расхода. Объемный расход рассчитывается на основе измерения массового расхода и плотности.

Измерение плотности
Измерительные трубки вибрируют с собственной частотой. Изменение массы жидкости, содержащейся внутри трубок, приводит к соответствующему изменению частоты колебаний. Изменение частоты колебания трубок используется для расчета плотности.

Измерение температуры
Температура — измеряемая переменная, которая представляет собой выходной сигнал. Также температура температура используется для внутренней компенсации влияния температуры на модуль Юнга.

Эксплуатационные характеристики Micro Motion серии H

Опорные условия эксплуатации
Для определения характеристик приборов использовались/проводились наблюдения в следующих условиях:

• Вода при температуре от 20,0 °C до 25,0 °C и давлении от 1,000 barg до 2,00 barg
• Погрешность определялась с использованием точных аккредитованных калибровочных эталонов по стандарту ISO/ IEC 17025
• Для всех моделей максимальная плотность составляет до 000 kg/м³.

Погрешность и повторяемость
Погрешность и повторяемость измерений для жидкостей и суспензий

(1)Доступно не на всех моделях
(2)Указанное значение погрешности при измерении расхода учитывает суммарное влияние повторяемости, линейности и гистерезиса

Погрешность и повторяемость при измерении параметров газов

(1)Указанное значение погрешности при измерении расхода учитывает суммарное влияние повторяемости, линейности и гистерезиса

Расход жидкости
Номинальный расход
Компания Micro Motion использует термин номинальный расход, означающий расход, при котором величина перепада давления на измерительном устройстве при использовании в качестве среды воды в нормальных условиях составляет приблизительно 1 barg.

Массовый расход для всех моделей

Объемный расход для всех моделей

Расход газа
Расход газа
При выборе сенсоров для измерения расхода газа необходимо учитывать, что перепад давления на сенсоре зависит от рабочей температуры, давления и состава среды.

Расход газа для всех моделей
Для получения общих рекомендаций по номинальному и максимальному массовому расходу газа с числом Маха 0,2 или 0,3 соответственно используйте измеряемый газ. Отношение фактической скорости к скорости звука дает число Маха; либо в качестве альтернативы массовый расход, соответствующий определенному числу Маха, можно рассчитать по следующей формуле:

m_(газ) = %М * ρ_(газ) * VOS * ¹/₄π * D² * 2 (для сенсоров двухтрубчатой конструкции)

m_(газ)— Массовый расход газа
%M- Для расчета типового номинального расхода используйте число Маха «0,2»; для расчета максимального рекомендованного расхода используйте число Маха «0,3».
ρ_(газ) — Плотность газа при рабочих условиях
VOS — Скорость звука измеренного газа
D — Внутренний диаметр измерительной трубки
Примечание: Максимальный расход газа ни в коем случае не может превышать максимальный расход жидкости. Применимым следует
считать меньшее из двух значений.

Пример расчета
Ниже следует пример расчета максимального рекомендованного массового расхода газа для H300S, измеряющего природный газ с молекулярной массой 19,5 при 16 °C и 34,47 barg:
m_(газ) = 0,3 * 24(кг/м³) * 430(м/с) * ¹/₄π * 0,040м² * 2
m_(газ) = 34,988 кг/ч; максимальный рекомендуемый расход для H300S с природным газом при заданных условиях
%M — 0,3 (используется для расчета максимального рекомендованного расхода)
Плотность газа — 24 кг/м3
VOS_{(прир. газ)} — 430 м/с (скорость звука природного газа при заданных условиях)
Внутренний диаметр трубки H300S 40 мм

Стабильность нуля
Стабильность нуля используется в случаях, когда величина расхода приближается к нижней границе диапазона измерения расхода, при которой погрешность прибора начинает отклоняться от указанных значений, как описано в разделе о динамическом диапазоне. При работе с расходом, при котором погрешность расходомера начинает отклоняться от указанных значений, погрешность определяется по следующей формуле: погрешность = (стабильность нуля / расход) х 100%. Аналогичное влияние условия низкого расхода оказывают на повторяемость измерений.

Возможности динамического диапазона
На приведенном ниже графике и в таблице далее представлен пример характеристик измерения в различных условиях потока. При величине расхода, требующей большого динамического диапазона (свыше 20:1), характеристики измерения начинают определяться стабильностью нуля (в зависимости от условий потока и модели измерительного устройства).

Стабильность нуля для всех моделей

Номинальное давление рабочей среды

Максимальное рабочее давление сенсора соответствует максимальному давлению, которое выдерживает сенсор. Тип технологического соединения, а также температура окружающей среды и технологической жидкости могут снижать значение этого параметра.

Все сенсоры соответствуют Директиве Совета Европы 2014/68/ЕС по оборудованию, работающему под давлением.

Давление корпуса

Рабочие условия: окружающая среда

Пределы вибрации
Отвечает требованиям IEC 60068-2-6, устойчив к колебаниям, от 5 до 2000 Гц до 1,0 g.

Предельные значения температуры
Допустимые для расходомеров эксплуатационные диапазоны температур окружающей и технологической среды показаны на графиках предельных температур. При выборе варианта электронного интерфейса графики предельных температур следует использовать только в качестве общего руководства. Если ваши технологические условия находятся возле серой зоны, обратитесь к представителю компании Micro Motion.

Предельные значения технологической температуры и температуры окружающей среды для всех расходомеров серии H

Рабочие условия: технологический процесс

Влияние давления технологической среды
Влияние давления технологической среды проявляется в изменении погрешности сенсора при определении расхода и плотности вследствие отличия давления технологической среды от давления при калибровке. Это влияние можно скорректировать с помощью динамического ввода давления или фиксированного коэффициента измерительного прибора.

В следующей таблице приведено влияние давления технологического процесса для всех моделей из нержавеющей стали марки 316L (S/F).

Влияние температуры технологического процесса

• При измерении массового расхода влияние температуры технологического процесса определяется как изменение погрешности сенсора в результате изменения температуры технологического процесса относительно температуры калибровки. Влияние температуры можно компенсировать с помощью процедуры установки нуля при условиях технологического процесса.
• При измерении плотности влияние температуры технологического процесса определяется как изменение погрешности сенсора в результате изменения температуры технологического процесса относительно плотности калибровки.

Влияние двухфазного потока
Согласно рекомендациям NAMUR NE 132, «кориолисовые расходомеры с высокой частотой возбуждения более чувствительны к пузырькам газа в жидкостях по сравнению с устройствами с низкой частотой возбуждения.»

На воздействие двухфазного потока влияет возрастание коэффициента разделения или снижение скорости звука (VoS) в технологической среде вследствие увлеченного газа, аэрации или наличия жидкости в газе. Указанные далее передовые методы установки и выбора измерительных устройств могут предотвратить или минимизировать ошибки измерения, связанные с влиянием двухфазного потока.

Влияние на характеристики при измерении параметров двухфазных потоков
На оптимальные характеристики измерительного устройства при наличии двухфазного потока прежде всего влияют выбор измерительного устройства, режим потока и свойства рабочей среды. Примеры масштабов влияния приведены в информационном бюллетене, упомянутом ранее. Информация в нижеследующей таблице приводит распространенные виды количественного воздействия, влияющего на характеристики измерений при наличии двухфазного потока.

Рабочий диапазон частот возбуждения катушки для всех моделей

Эталонные условия: вода при 1,014 barg и 16 °C.
СВЕРХНИЗКИЙ (< 100 Гц)  — Предпочтительное решение для установок с двухфазным потоком
НИЗКИЙ (100–150 Гц) — Предпочтительное решение для установок с двухфазным потоком СРЕДНИЙ (150–300 Гц)  — Подходит в некоторых случаях для установок с двухфазным потоком
ВЫСОКИЙ (> 300 Гц) — Не рекомендуется для установок с двухфазным потоком

Варианты подключения к сети плотномеров расходомеров Micro Motion серии H

Сенсоры Серия H отличаются высокой гибкостью и широким диапазоном конфигураций, рассчитанных на самые разные условия эксплуатации.
Связь и диагностическая информация

Интерфейс преобразователя

• До пяти полностью настраиваемых каналов ввода-вывода с опциями для 2-проводной, Ethernet и беспроводной связи
• Полный ассортимент вариантов монтажа для удовлетворения требований к установке: интегральный, удаленный, настенный монтаж и монтаж на рейке DIN
• Прикладное программное обеспечение, разработанное специально для вашего технологического процесса: дозирование, концентрация и расширенное измерение фазы

Данные диагностики

• Диагностика Smart Meter Verification: проверка работоспособности и целостности трубок измерительного устройства и электронных блоков, а также калибровка без прерывания технологического процесса
• Проверка нуля: быстрая диагностика измерительного устройства для определения, требуется ли повторная установка нуля, стабильны ли условия технологического процесса и оптимальны ли они для установки нуля
• Обнаружение многофазного потока: заблаговременное выявление технологических условий многофазного потока и степени серьезности
• Цифровой контрольный журнал с метками времени и отчеты для оптимизированного контроля соответствия требованиям нормативных агентств

Протоколы связи
Типовые варианты подключения входов-выходов включают:

• 4–20 мА
• HART
• Импульсный 10 кГц
• Беспроводной интерфейс
• Ethernet
• Modbus
• FOUNDATION Fieldbus
• PROFIBUS-PA
• PROFIBUS-DP
• Дискретный ввод/вывод

Физические характеристики расходомеров и плотномеров серии Micro Motion H

Материал деталей, контактирующих с рабочей средой

Прим.

• Масса рассчитана при использовании фланца ASME 5 класса 150 и указана без учета электронного блока.
• Выпускаются также термозащитные чехлы и комплекты для обогрева паром.

Материалы деталей, не контактирующих с рабочей средой

(1)Только версия из нержавеющей стали.

 Фланцы
Типы фланцев для всех моделей сенсоров:

• DIN11851, DIN11864-1A, DIN11864-2A, DIN11864-3A (вплоть до DN80)
• IDF (до 3s)
• ISO 2853 (IDF) (DN76.1)
• Фитинг Tri-Clamp^® для пищевой и фармацевтической промышленности

Размеры расходомеров и плотномеров Micro Motion серии H

Габаритные чертежи в данном разделе дают только общие рекомендации для выбора размеров и планирования. Они соответствуют сенсору с фитингом Tri-Clamp и преобразователем 2400.

Прим.

• Все размеры ±3,0 мм
• соответствуют сенсору с фитингом Tri-Clamp и преобразователем 2400

Размеры всех моделей (пример)