Configuration ارائهشده دارای Horn Antenna با قطر 100 میلیمتر، Alignment Device، Seal از FKM Viton GLT، فلنج NPS 8" Class 150 RF از 316/316L، خروجی 4–20mA HART، نمایشگر چهارخطی VU331، Housing آلومینیومی T12، Gland M20 و NMi Type Approval است.
جدول مشخصات فنی Micropilot S FMR540
| عنوان |
مشخصات فنی |
| مشخصات عمومی محصول |
| نوع محصول |
ترانسمیتر سطح راداری |
| برند |
Endress+Hauser |
| خانواده محصول |
Micropilot S |
| مدل |
FMR540 |
| اصل اندازهگیری |
Free-Space Radar / Time-of-Flight |
| Operating Frequency |
K-band, approx. 26 GHz |
| نوع اندازهگیری |
پیوسته و غیرتماسی |
| Measured Variable مستقیم |
فاصله بین Reference Point و سطح محصول |
| Level |
از روی Distance اندازهگیریشده محاسبه میشود |
| Volume / Mass |
با استفاده از Linearization قابل محاسبه است |
| کاربرد اصلی |
مخازن ذخیره مایعات، Inventory Control و Custody Transfer |
| دقت اندازهگیری |
| Absolute Accuracy |
Better than ±1 mm |
| Typical Accuracy در Free-Space |
< 1.0 mm, 2 sigma |
| Digital Resolution |
0.1 mm |
| Analog Resolution |
0.03% of measuring range |
| Hysteresis |
0.1 mm |
| Non-repeatability |
0.1 mm |
| Typical Settling Time |
15 s |
| Minimum Reaction Time |
Approx. 1 s depending on parameter settings |
| Antenna این Configuration |
| Antenna Type |
Horn Antenna |
| Antenna Size |
100 mm / 4" |
| Antenna Configuration Code |
E |
| Horn Material |
Stainless Steel 316L / 1.4404 |
| Beam Angle |
8° |
| Horn Diameter واقعی |
Approx. 95 mm |
| Horn Length بدون Extension |
< 430 mm |
| Alignment Device |
دارد |
| Alignment Range |
±15° |
| Recommended Horn Inclination |
Up to approx. 3° toward tank center |
| Antenna Extension |
| Antenna Extension این Configuration |
Without |
| Extension Code |
1 |
| وضعیت نصب |
Horn استاندارد بدون Extension اضافی |
| Measuring Range |
| Horn Range برای DC حدود 1.6...1.9 |
Approx. 0.6...20 m |
| Maximum Horn Measuring Range برای سیالات با بازتاب مناسب |
Up to approx. 30 m |
| NMi Certified Measuring Height با Horn |
Up to 23 m / 75 ft |
| PTB Custody Transfer Range با Horn |
Up to 23 m / 75 ft |
| برد واقعی |
وابسته به Dielectric Constant، نوع سطح، محل نصب و Interference Reflection است |
| Dielectric Constant و گروه سیالات |
| Media Group A1 |
εr = 1.4...1.6 |
| Media Group A2 |
εr = 1.6...1.9 |
| Media Group B |
εr = 1.9...4 |
| Media Group C |
εr = 4...10 |
| Media Group D |
εr > 10 |
| نمونه Group B |
بنزین، نفت، تولوئن، محصولات نفتی و Crude Oil |
| Beam آنتن Horn 100mm |
| Beam Angle |
8° |
| Beam Diameter در فاصله 5m |
Approx. 0.70 m |
| Beam Diameter در فاصله 10m |
Approx. 1.40 m |
| Beam Diameter در فاصله 20m |
Approx. 2.80 m |
| Beam Diameter در فاصله 30m |
Approx. 4.20 m |
| موانع داخل Beam |
باید تا حد امکان از مسیر اصلی Beam خارج باشند |
| Seal و محدوده دما |
| Seal این Configuration |
FKM Viton GLT |
| Process Temperature Range |
-40...+200 °C |
| معادل فارنهایت |
Approx. -40...+392 °F |
| Seal Material |
FKM / Viton |
| Process Pressure |
| Horn Antenna Pressure Limit خانواده |
-1...+16 bar |
| معادل PSI تقریبی |
-14.5...+232 psi |
| Pressure Rating همین Configuration |
علاوه بر محدودیت سنسور، باید Pressure-Temperature Rating فلنج ASME Class 150 نیز رعایت شود |
| Process Connection |
| Process Connection این Configuration |
NPS 8" Class 150 RF |
| Process Connection Code |
AKJ |
| Flange Standard |
ASME B16.5 |
| Flange Size |
NPS 8" |
| Pressure Class |
Class 150 |
| Flange Facing |
RF - Raised Face |
| Flange Material |
Stainless Steel 316 / 316L |
| Flange Outside Diameter |
Approx. 342.9 mm |
| Flange Thickness |
Approx. 28.4 mm |
| خروجی و Communication |
| Output این Configuration |
4-20 mA HART |
| Current Output |
4...20 mA, invertible |
| Communication |
HART |
| Point-to-Point Operation |
پشتیبانی میشود |
| HART Multidrop |
پشتیبانی میشود |
| High Accuracy Transmission |
برای انتقال مقدار با دقت میلیمتری، استفاده از HART توصیه شده است |
| تغذیه الکتریکی |
| Supply Voltage استاندارد |
16...36 VDC |
| Power Consumption at 16 V |
Max. 400 mW |
| Power Consumption at 24 V |
Max. 600 mW |
| Power Consumption at 30 V |
Max. 750 mW |
| Maximum Current Consumption |
25 mA |
| Inrush Current |
Approx. 55 mA |
| Galvanic Isolation |
Electronics و Current Output از Antenna Circuit ایزوله هستند |
| Display و Operation |
| Display این Configuration |
VU331 |
| Display Type |
4-line LCD |
| Characters |
20 Characters per line |
| Local Operation |
دارد |
| Operating Keys |
دارد |
| Envelope Curve Display On-site |
دارد |
| Remote Configuration |
HART / FieldCare |
| Signal Analysis |
Envelope Curve از طریق FieldCare قابل بررسی است |
| Housing |
| Housing این Configuration |
T12 |
| Housing Material |
Aluminium AlSi10Mg, Powder-coated |
| Housing Design |
دارای Connection Compartment مجزا |
| Degree of Protection |
IP65 / IP68 |
| NEMA Rating |
NEMA Type 4X / 6P |
| Housing Rotation |
Up to 350° |
| Cable Entry |
| Cable Entry این Configuration |
Gland M20 |
| Cable Entry Code |
2 |
| Cable Gland Thread |
M20 × 1.5 |
| شرایط محیطی |
| Ambient Temperature Standard |
-40...+80 °C |
| Ambient Temperature برای Custody Transfer |
-25...+55 °C |
| Storage Temperature |
-40...+80 °C |
| LCD Operating Restriction |
Below -20 °C and above +60 °C |
| Vibration Standard |
DIN EN 60068-2-64 |
| EMC |
EN 61326 / NAMUR NE21 |
| Custody Transfer و NMi |
| Weight + Measure Approval این Configuration |
NMi Type Approval |
| Configuration Description |
NMi (<1 mm) Type Approval |
| NMi Certified Measuring Height با Horn |
23 m |
| Reference Standard |
OIML R85 |
| Industry Reference |
API |
| Custody Locking |
دستگاه قابلیت Lock و Seal شدن تنظیمات برای کاربردهای Custody Transfer را دارد |
| Accuracy Proof |
کالیبراسیون نهایی نسخههای مربوطه با چند نقطه اندازهگیری ثبت و مستندسازی میشود |
| Approval مناطق خطرناک |
| Approval این Configuration |
ATEX II 3G Ex nA IIC T6 Gc |
| Approval Code |
G |
| Official Safety Documentation |
XA00231F |
| Hazardous Area Category |
ATEX Category 3G |
| Gas Group |
IIC |
| Temperature Class |
T6 |
| Configuration ارائهشده |
| Approval |
ATEX II 3G Ex nA IIC T6 Gc |
| Antenna; Seal |
100 mm / 4" Horn, Alignment Device; FKM Viton GLT |
| Antenna Extension |
Without |
| Process Connection |
NPS 8" Class 150 RF, 316/316L Flange, ASME B16.5 |
| Output; Operating |
4-20 mA HART; 4-line Display VU331, Envelope Curve Display On-site |
| Housing |
T12 Aluminium, Coated, IP65/68 NEMA Type 4X/6P, Separate Connection Compartment |
| Cable Entry |
Gland M20 |
| Weight + Measure Approval |
NMi (<1 mm) Type Approval |
| Additional Option |
Basic Version |
توضیحات محصول
ترانسمیتر سطح راداری Endress+Hauser Micropilot S FMR540 برای اندازهگیری بسیار دقیق و غیرتماسی Level در مخازن ذخیره طراحی شده است و یکی از کاربردهای اصلی آن Tank Gauging، Inventory Control و Custody Transfer است.
برخلاف Guided Wave Radar، هیچ Probeای داخل محصول قرار نمیگیرد و انرژی راداری بهصورت آزاد از Antenna به سمت سطح سیال منتشر میشود.
اصل اندازهگیری Free-Space Radar
FMR540 یک Downward-Looking Radar Measuring System است. Antenna پالسهای راداری را به سمت سطح مایع ارسال کرده و Echo بازتابی را دریافت میکند.
دستگاه فاصله بین Reference Point در Process Connection و سطح محصول را براساس Time-of-Flight محاسبه میکند و سپس با استفاده از Tank Height، مقدار Level تعیین میشود.
فرکانس کاری 26GHz
Operating Frequency مدل FMR540 در K-band و حدود 26GHz قرار دارد.
استفاده از این فرکانس امکان تشکیل Beam متمرکزتر نسبت به سیستمهای راداری قدیمیتر با فرکانس پایین را فراهم میکند.
آنتن Horn چهار اینچ
Configuration حاضر دارای Horn Antenna با سایز 100mm / 4" است.
Endress+Hauser این آنتن را برای کاربردهایی طراحی کرده که استفاده از Parabolic Antenna بزرگ به دلیل Geometry مخزن یا Nozzle امکانپذیر نیست.
Horn از Stainless Steel 316L ساخته شده است.
Beam Angle فقط 8 درجه
Beam Angle آنتن Horn چهار اینچ FMR540 برابر 8 درجه است.
در فاصله 10 متر، قطر Beam تقریباً 1.4 متر و در فاصله 20 متر تقریباً 2.8 متر خواهد بود.
Pipe، Ladder، Heating Coil و سایر Internal Fittingها باید تا حد امکان خارج از Beam اصلی قرار گیرند؛ زیرا Reflection از آنها میتواند Multiple Echo ایجاد کند.
Alignment Device
Configuration این دستگاه دارای Alignment Device است که امکان تنظیم محور Antenna تا ±15 درجه را فراهم میکند.
هدف این مکانیزم، تنظیم دقیق Radar Beam نسبت به سطح مایع و جبران Inclination فلنج یا Roof مخزن است.
برای Horn Antenna، Endress+Hauser امکان Inclination تا حدود 3 درجه به سمت مرکز مخزن را برای Alignment مناسب ذکر کرده است.
بدون Antenna Extension
گزینه Antenna Extension در Configuration حاضر Without است.
بنابراین دستگاه از Horn استاندارد 100mm بدون Extension اضافی استفاده میکند.
برد اندازهگیری Horn
Measuring Range آنتن Horn به Dielectric Constant و Reflectivity سیال وابسته است.
برای مواد با εr پایین، Range کاهش پیدا میکند و برای محصولاتی با Reflection بهتر، Horn Antenna میتواند در شرایط مرجع تا حدود 30 متر اندازهگیری کند.
عدد 30 متر حداکثر عمومی Horn در شرایط مناسب است و نباید بهعنوان Measuring Range تاییدشده NMi همین Configuration استفاده شود.
برد تاییدشده NMi برابر 23 متر
Configuration حاضر دارای NMi Type Approval است.
در NMi Type Approval رسمی Micropilot S FMR540، حداکثر Measuring Height برای نسخه دارای Horn Antenna برابر 23 متر ثبت شده است.
بنابراین برای کاربرد Custody Transfer این Configuration، مقدار 23 متر مبنای معتبرتری نسبت به Maximum Range عمومی 30 متر است.
دقت بهتر از 1 میلیمتر
یکی از ویژگیهای اصلی Micropilot S FMR540 دقت بسیار بالای آن است.
Absolute Accuracy در شرایط مرجع بهتر از ±1 میلیمتر اعلام شده و Typical Accuracy در Free-Space نیز کمتر از 1mm است.
Digital Resolution دستگاه حتی به 0.1 میلیمتر میرسد.
مناسب Custody Transfer
FMR540 برای کاربردهای Custody Transfer و Inventory Control طراحی شده و الزامات مربوط به OIML R85 را پوشش میدهد.
همچنین این خانواده برای یکپارچهسازی با سیستمهای Tank Gauging و Tank Side Monitor طراحی شده است.
NMi Type Approval
گزینه Weight + Measure Approval این دستگاه با عبارت NMi (<1mm) Type Approval مشخص شده است.
این Approval به کاربردهای اندازهگیری رسمی و دقیق در مخازن ذخیره مربوط میشود و باید همراه با الزامات نصب، Calibration و Sealing مربوط به Custody Transfer استفاده شود.
فلنج 8 اینچ Class 150
Process Connection این Configuration با کد AKJ از نوع NPS 8" Class 150 RF مطابق استاندارد ASME B16.5 است.
Flange از 316/316L ساخته شده و سطح اتصال آن از نوع Raised Face است.
Seal از نوع FKM Viton GLT
Process Seal این دستگاه از نوع FKM Viton GLT است.
محدوده Process Temperature رسمی FMR540 با GLT از 40- تا 200+ درجه سانتیگراد اعلام شده است.
فشار فرایندی
Pressure Limit عمومی FMR540 با Horn Antenna برابر 1- تا 16+bar است.
با این حال Configuration حاضر از فلنج ASME Class 150 استفاده میکند؛ بنابراین Maximum Allowable Pressure باید براساس Temperature واقعی و Pressure-Temperature Rating فلنج نیز بررسی شود.
عدد 16bar حداکثر Pressure Limit مربوط به ساختار Horn FMR540 است و نباید بدون بررسی محدودیت فلنج Class 150 در دمای واقعی فرایند بهعنوان فشار کاری قطعی دستگاه استفاده شود.
خروجی 4–20mA HART
Output این Configuration از نوع 4–20mA همراه با HART است.
خروجی 4–20mA برای اتصال به PLC، DCS یا سیستم Tank Gauging استفاده میشود و HART امکان انتقال دیجیتال مقدار Level، Configuration و Diagnostics را فراهم میکند.
برای اندازهگیری با Resolution میلیمتری، Endress+Hauser انتقال مقدار اندازهگیریشده از طریق HART را توصیه میکند.
تغذیه 16 تا 36 ولت DC
Supply Voltage استاندارد این خانواده برابر 16 تا 36VDC است.
Maximum Current Consumption حدود 25mA و Inrush Current تقریباً 55mA اعلام شده است.
نمایشگر چهارخطی VU331
برخلاف چند محصول قبلی که بدون Display سفارش داده شده بودند، این Configuration دارای Display Module نوع VU331 است.
LCD این ماژول دارای چهار خط و 20 کاراکتر در هر خط است و امکان Local Configuration دستگاه را فراهم میکند.
نمایش Envelope Curve روی دستگاه
یکی از قابلیتهای مهم VU331 در این Configuration، Envelope Curve Display On-site است.
Envelope Curve برای بررسی Echo سطح، False Echoها و وضعیت Signal Quality بسیار مفید است و به Commissioning و Troubleshooting دستگاه کمک میکند.
FieldCare و Remote Configuration
علاوه بر Local Operation، FMR540 را میتوان از طریق HART و FieldCare راهاندازی و تنظیم کرد.
FieldCare امکاناتی مانند Configuration، Signal Analysis، Envelope Curve، Tank Linearization، ذخیره Device Data و Documentation نقطه اندازهگیری را فراهم میکند.
Housing آلومینیومی T12
Housing انتخابشده برای این Configuration از نوع T12 Aluminium با پوشش محافظ است.
ساختار T12 دارای Connection Compartment مجزا است تا بخش Terminal از Electronics جدا باشد.
IP65/68 و NEMA 4X/6P
Housing و Antenna خانواده FMR540 دارای درجه حفاظت IP65/68 هستند.
در Configuration ارسالی نیز Housing با NEMA Type 4X/6P مشخص شده است.
Gland M20
Cable Entry این دستگاه از نوع Gland M20 است.
در ساختار رسمی FMR540، گزینه Cable Gland M20 با کد 2 تعریف شده است.
ATEX II 3G
برخلاف بسیاری از Configurationهای قبلی که Non-Hazardous بودند، Approval این دستگاه برای منطقه خطرناک انتخاب شده است.
Approval ثبتشده برابر ATEX II 3G Ex nA IIC T6 Gc است.
در Technical Information رسمی نیز Option Code G برای ATEX II 3G Ex nA IIC T6 و Safety Instruction مربوطه XA00231F ثبت شده است.
استفاده در Hazardous Area باید مطابق Nameplate، Safety Instructions مخصوص همین Approval و الزامات نصب ATEX انجام شود.
محدوده دمای محیط
Ambient Temperature استاندارد Transmitter برابر 40- تا 80+ درجه سانتیگراد است.
برای کاربرد Custody Transfer، محدوده Reference مربوط به Approval برابر 25- تا 55+ درجه سانتیگراد اعلام شده است.
همچنین عملکرد LCD در دماهای کمتر از 20- درجه و بیشتر از 60+ درجه سانتیگراد محدود میشود.
اهمیت محل نصب
برای دستیابی به دقت بالا، Antenna باید بهدرستی نسبت به سطح مایع تنظیم شود و موانع مکانیکی در مسیر Radar Beam قرار نگیرند.
Marker مربوط به Sensor/Flange باید مطابق دستورالعمل نصب نسبت به Tank Wall تنظیم شود و Housing پس از نصب تا حدود 350 درجه قابل چرخش است.
نصب Horn خارج از Nozzle
برای عملکرد مناسب، Endress+Hauser توصیه میکند Horn Antenna تا حد امکان از انتهای Nozzle بیرون قرار گیرد.
در Nozzleهای بلند ممکن است Reflection اضافی ایجاد شود و در چنین شرایطی Geometry نصب باید دقیقتر بررسی شود.
تاثیر Dielectric Constant
قدرت Echo راداری به Dielectric Constant یا εr سیال وابسته است.
مواد رسانا و مایعات با εr بالا معمولاً Echo قویتری ایجاد میکنند، در حالی که Hydrocarbonهای سبک و سیالات با εr پایین ممکن است Maximum Measuring Range کمتری داشته باشند.
مناسب مخازن ذخیره نفت و فرآوردههای نفتی
Micropilot S FMR540 بهطور ویژه برای Tank Gauging دقیق توسعه داده شده و برای موادی مانند نفت خام، فرآوردههای نفتی، بنزین، روغن و سایر مایعات ذخیرهشده قابل استفاده است.
وجود NMi Approval و Accuracy زیر یک میلیمتر این Configuration را برای کاربردهایی که دقت اندازهگیری سطح اهمیت بسیار بالایی دارد مناسب میکند.
Inventory Control
مقدار Level اندازهگیریشده را میتوان با استفاده از Linearization و Tank Table به Volume یا Mass تبدیل کرد.
همچنین Dip Chart برای جبران اثرات غیرخطی مانند تغییر شکل Tank Roof قابل تعریف است.
ارتباط با Tank Side Monitor
Micropilot S برای یکپارچهسازی با Endress+Hauser Tank Side Monitor NRF590 طراحی شده است.
در یک Tank Gauging System میتوان علاوه بر Radar Level، اطلاعات Temperature، Pressure و سایر سنسورها را نیز در یک سیستم یکپارچه مدیریت کرد.
جمعبندی
ترانسمیتر سطح راداری Endress+Hauser Micropilot S FMR540 یک Radar Level Transmitter دقیق در باند 26GHz برای اندازهگیری غیرتماسی سطح در مخازن ذخیره و کاربردهای Inventory Control و Custody Transfer است.
Configuration ارائهشده بهطور مشخص دارای Horn Antenna چهار اینچ با Beam Angle برابر 8 درجه، Alignment Device، FKM Viton GLT، فلنج NPS 8" Class 150 RF از 316/316L، خروجی 4–20mA HART، نمایشگر چهارخطی VU331 با Envelope Curve، Housing آلومینیومی T12، Gland M20 و Approval نوع ATEX II 3G است.
این نسخه همچنین دارای NMi Type Approval با دقت کمتر از 1 میلیمتر است و برای Horn Antenna، Measuring Height تاییدشده NMi تا 23 متر اعلام شده است.
محدوده دمای Process برای ساختار FKM Viton GLT این خانواده تا 40- تا 200+ درجه سانتیگراد است و Pressure Limit عمومی Horn تا 1- تا 16+bar میرسد؛ با این حال در این Configuration باید محدودیت فلنج ASME Class 150 نیز در تعیین فشار کاری نهایی لحاظ شود.