Кориолисовые расходомеры и плотномеры общепромышленного назначения Micro Motion модели R

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

Описание расходомеров и плотномеров Micro Motion серии R

Первичные преобразователи Micro Motion серии R предназначены для эксплуатации в самых разнообразных сферах применения и предоставляют возможности по измерению расхода и плотности. Благодаря преимуществам эффекта Кориолиса расходомеры Micro Motion серии R являются идеальной заменой механическим расходомерам.

Micro Motion cерия R включает:

Особенности и преимущества
Многопараметрическое измерение расхода и плотности

• Характеристики измерения массового расхода жидкости, объемного расхода и плотности
• 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, 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

Оптимальное решение для измерения расхода в стандартных условиях применения

• Точные измерения и компактная дренируемая конструкция, благодаря которой повышается производительность рабочих процессов
• 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

Лучшие в отрасли возможности позволяют полностью раскрыть потенциал производства

• Широкий 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 неопределенностью в ±0,014%
• Лучший в отрасли выбор протоколов обмена данными, включая Smart Wireless
  Использование полностью многопараметрической технологии позволяет осуществлять одновременное измерение технологических параметров расхода

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 обработкой сигнала позволяет добиться минимального времени отклика для точного измерения параметров при дозировании и измерении параметров производственных процессов

Smart Meter Verification: расширенная диагностика всей системы

• Комплексное тестирование, 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
• Значительное снижение затрат достигается за счет снижения трудоемкости и отсутствия необходимости в калибровке приборов сотрудниками специализированных организаций при одновременном уменьшении времени простоя технологического оборудования

Области применения
Для общепромышленных применений.

Технические характеристики Micro Motion серии R

• 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, R100S) соответствует материалу деталей, контактирующих с рабочей средой, и (или) условиям эксплуатации: S = нержавеющая сталь,  P = высокое давление. Подробная информация о полных обозначениях моделей приведена в данном документе далее.

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

Эксплуатационные характеристики расходомеров Micro Motion R

Опорные условия эксплуатации
Рабочие условия измерительных приборов указаны для следующих условий:

• Вода при температуре от 20 °C до 25 °C и давлении от 1,000 barg до 2,00 barg
• Воздух и природный газ при температуре от 20 °C до 25 °C и давлении от 34 barg до 100 barg
• Точность измерений проверяется с использованием наиболее распространенных в отрасли аттестованных калибровочных стандартов согласно ISO 17025/IEC 17025
• Диапазон плотности до 5.000 kg/м³ для всех моделей

Погрешность и повторяемость
Воспроизводимость и точность измерения для жидкостей и суспензий

(1) Указанное значение погрешности при измерении расхода учитывает суммарное влияние повторяемости, линейности и гистерезиса.
(2) Действительно при условиях калибровки.

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». Он означает расход, при котором величина перепада давления на измерительном приборе при использовании в качестве среды воды в эталонных условиях составляет приблизительно 1,000 barg.

Массовый расход для всех моделей: нержавеющая сталь марки 316L (S) и высокое давление (P)

Объемный расход для всех моделей: нержавеющая сталь марки 316L (S) и высокое давление (P)

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

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 R300S, 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 — 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 R300S 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.

Динамический диапазон
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: нержавеющая сталь марки 316L (S) и высокое давление (P)

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. Стандартные комбинации сенсоров и фитингов приводятся в листе технических данных.

Максимальное рабочее давление сенсора для всех моделей: нержавеющая сталь марки 316L (S) и высокое давление (P)

Давление корпуса
Давление корпуса для всех моделей: нержавеющая сталь марки 316L (S) и на высокое давление (P)

(1) Максимальное давление корпуса определяется с использованием коэффициента запаса прочности 4 по отношению к давлению разрыва.

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.

Предельные значения технологической температуры и температуры окружающей среды для всех моделей: нержавеющая сталь марки 316L (S) и высокое давление (P)

Рабочие условия: технологический процесс

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.

Влияние температуры технологической среды для всех моделей: нержавеющая сталь марки 316L (S) и высокое давление (P)

Влияние давления технологического процесса
Влияние давления технологической среды проявляется в изменении погрешности датчика при определении расхода вследствие отличия давления технологической среды от давления калибровки. Это влияние можно скорректировать с помощью динамического ввода давления или фиксированного коэффициента измерительного прибора.

Влияние давления технологического процесса для всех моделей: нержавеющая сталь марки 316L (S) и высокое давление (P)

Сброс давления
Серия R Сенсоры укомплектованы разрывными дисками, установленными на корпусе. Разрывные диски выпускают среды технологического процесса из корпуса сенсора в случае маловероятного разрыва расходомерной трубки. Некоторые пользователи соединяют трубопровод с разрывным диском, чтобы помочь удержать выходящую среду технологического процесса.

Если сенсор оснащен разрывным диском, он должен быть установлен постоянно, поскольку в противном случае может возникнуть необходимость в повторной продувке корпуса. В случае срабатывания разрывного диска вследствие прорыва трубки его уплотнение будет нарушено и кориолисовый расходомер необходимо будет вывести из эксплуатации.

Варианты подключения к сети расходомеров Micro Motion серии R

Сенсоры Серия R отличаются высокой гибкостью и широким диапазоном конфигураций, рассчитанных на самые разные условия эксплуатации.
Преобразователи выпускаются в исполнениях, предусматривающих различные варианты монтажа:

• Интегральный вариант для монтажа на сенсоре
• Варианты для полевого монтажа (для жестких условий окружающей среды)
• Конфигурации для монтажа на рейке DIN в шкафу управления в операторской
• Специализированные решения с двухпроводным подключением или для интеграции в системы налива и дозирования

Сенсоры Серия R выпускаются с поддержкой широкого выбора входных и выходных сигналов, включая следующие:

• 4—20 мА
• HART^™
• WirelessHART^™
• DeviceNet
• EtherNet/IP
• Profinet
• FOUNDATION™ Fieldbus
• Modbus^®
• По запросу также могут быть предоставлены другие варианты протоколов

Физические характеристики Micro Motion серии R

Материалы конструкции

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

Фланцы

Размеры расходомеров Micro Motion серии R

Габаритные чертежи в данном разделе дают только общие рекомендации для выбора размеров и планирования. На чертежах показана модель сенсора из нержавеющей стали 316 с фланцем ASME B16.5 класса 150 и измерительным преобразователем 1700.
Прим.

• Все размеры ±3,0 мм.
• На чертежах показана модель сенсора из нержавеющей стали 316 с фланцем ASME 5 класса 150 и измерительным преобразователем 1700.

Размеры всех моделей (пример): нержавеющая сталь марки 316L (S) и высокое давление (P)