Durchflussmessgeräte SITRANS F 4

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Durchflussmessgeräte SITRANS F
SITRANS F US
Systeminformationen und Auswahlübersicht
Beispiel einer Zwei-Pfad-Installation
Doppler-Betrieb (Reflexor®-Betrieb)
Die Doppler-Messtechnik basiert darauf, dass Schallenergie
von winzigen Gasbläschen oder Schwebeteilchen zurückgeworfen
wird und es dadurch im akustischen Sendesignal mit
fester Frequenz zu einer Doppler-Verschiebung kommt (siehe
nachstehende Abbildung).
Nach Demodulation mittels FFT-Signalverarbeitung kann diese
Frequenz mit Doppler-Verschiebung (∆f) entsprechend der
nachstehenden zugehörigen Doppler-Gleichungen zur Messung
des Durchflusses genutzt werden.
Das normale Laufzeitmesssystem ist zwar sehr unempfindlich
gegen starke Lufteinschlüsse in Flüssigkeiten und einen hohen
Feststoffgehalt, dennoch gibt es Fälle, in denen ein für den Betrieb
im Laufzeitmodus ausreichendes Signal nicht zur Verfügung
steht. Für diese Fälle können die Durchflussmessgeräte
des Typs FUS, FUP und FUE mit der optionalen Doppler-Fähigkeit
bestellt werden; dafür ist ein zusätzlicher Doppler-Schallwandler
erforderlich.
Beschreibung der Durchflussmessgeräte der
SITRANS-Familie
Durchflussmessgerät SITRANS FUS1010
Beim FUS1010-System handelt es sich um permanente (oder
dedizierte) aufsteckbare Messgeräte mit Grundfunktionen, die
mit umfassenden Sicherheitszulassungen, E/A und Gehäuseausführungen
verfügbar sind. Das Durchflussmessgerät ist in
einem breiten Spektrum von Anwendungen einsetzbar, beinhaltet
aber nicht die speziellen Funktionen, wie sie die Durchflussmessgeräte
FUH (Kohlenwasserstoffe) und FUE (Energie) aufweisen.
Typischerweise ist das Durchflussmessgerät FUS1010 mit einem
festen Eingang für Viskosität und spezifisches Gewicht programmiert,
was die Massendurchfluss- und Volumendurchfluss-
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Pfad 1 Pfad 2
Rohrwand Senden Empf.
Doppler-Gleichung:
∆f = 2 · f · sinΦ · v / c
Dabei bedeuten:
f = Sendefrequenz
v = mittlere Strömungsgeschwindigkeit
c = Schallgeschwindigkeit der Flüssigkeit
Φ = Strahlbrechungswinkel
Hinweis:
(sinΦ / c) ist eine auf die Phasengeschwindigkeit
des Schallwandlers
bezogene Konstante.
Siemens FI 01 · 2010
© Siemens AG 2009
genauigkeit einschränken kann, wenn stark veränderliche
Flüssigkeitseigenschaften (mehrere Produkte) durch dieselbe
Rohrleitung strömen.
Wird dieses Durchflussmessgerät mit der Hardware- und Programmkonfiguration
des Typs 3 bestellt, ist er für die Aufnahme
von aufsteckbaren Widerstands-Temperaturfühlern oder einer
Analogeingabe von einem Temperaturmessumformer ausgelegt.
Bei einer aktiven Messung der Flüssigkeitstemperatur kann
das Durchflussmessgerät dann auf Kompensation von Änderungen
der Flüssigkeitsdichte und -viskosität mittels einer "Uni-
Mass"-Tabelle programmiert werden.
Durchflussmessgerät SITRANS FUS1020
Das FUS1020-System entspricht in der Grundfunktion dem
FUS1010-System, es beinhaltet jedoch nicht die gleiche E/A-Fähigkeit
oder Sicherheitszulassungsstufe wie der FUS1010.
Dieses Basis-Durchflussmessgerät ist für Einzelflüssigkeitsanwendungen
vorgesehen, bei denen diese zusätzlichen Merkmale
nicht erforderlich sind. Zu beachten ist, dass der FUS1020
nicht über Zulassungen für Ex-Bereiche verfügt.
Tragbare Durchflussmessgeräte SITRANS FUP1010
Das Durchflussmessgerät FUP1010 weist das gleiche Leistungsspektrum
wie der FUS1010 auf, jedoch in einer batteriebetriebenen
mobilen Konfiguration. Dieses Durchflussmessgerät
eignet sich ideal für allgemeine Durchflussüberwachungsaufgaben,
die hohe Genauigkeit verlangen. Zu beachten ist, dass das
Durchflussmessgerät FUP nicht über Zulassungen für Ex-Bereiche
verfügt.
Energiemesser SITRANS FUE1010
Durch die Kombination von aufsteckbarer Laufzeitdurchflussmessung
und genauer Differenztemperaturmessung bietet das
FUE1010-System eine Lösung für die Messung thermischer Energie
ohne Betriebsunterbrechung. Die Energiemessung kann
bei Wasser, Ethylenglykol und Solelösungen oder Dampfkondensat
realisiert werden.
Für die Absolut- und Differenztemperaturmessung werden zwei
aufeinander abgestimmte 1-kΩ-Widerstands-Temperaturfühlerelemente
verwendet, die auf der Vorlauf- und Rücklaufseite der
Heiz- bzw. Kühlanlage angebracht sind. Bei Systemen mit der
optionalen Analogeingabemöglichkeit, bei denen das Messgerät
die Ausgabe eines Leistungsmessers verarbeiten kann, kann
auch der Wirkungsgrad (kW/t, EER oder COP) berechnet werden.
Das FUE1010-System steht sowohl in dedizierter
(IP 65 NEMA 4X) als auch in tragbarer Konfiguration zur
Verfügung.
Gasmesser SITRANS FUG1010
Setzen Sie sich vor der Bestellung eines Gassystems unbedingt
mit einem Siemens-Fachmann für Aufstecksysteme in
Verbindung.
Dieser einzigartige aufsteckbare Gasmesser arbeitet auch nach
dem vorstehend beschriebenen WideBeam-Laufzeit-Prinzip.
Aufgrund der sehr niedrigen Dichte- und Schallgeschwindigkeitswerte
von Gasen ist bei diesem Durchflussmessgerät allerdings
ein Signalverstärker hoher Verstärkung und der Einbau
von Rohrdämpfungsmaterial erforderlich.
Das Rohrdämpfungsmaterial besteht aus einer viskoelastischen
Klebefolie zur Abschwächung von Streu-Schallübertragungsenergie,
die sonst das Laufzeit-Gassignal stören könnte. Der Einbau
des Dämpfungsmaterials setzt eine saubere (fettfreie)
Rohroberfläche mit gut haftender Lackierung voraus.
Der aufsteckbare Gasmesser kann bei den meisten Gasen
(Erdgas, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid usw.) mit einem
typischen Mindestbetriebsdruck von 10 barg (145 psig) eingesetzt
werden. Gase von geringer Molekülmasse, wie Helium
oder Wasserstoff, können ebenfalls gemessen werden,
allerdings bei einem höheren Mindestdruck.