Configuration ارائهشده دارای اتصال رزوهای NPT 1½" از PVDF، خروجی دو سیمه 4–20mA HART، Housing آلومینیومی F12 با IP68/NEMA6P، Gland M20 و Operation بدون نمایشگر محلی است و برای Non-Hazardous Area انتخاب شده است.
جدول مشخصات فنی Prosonic M FMU40
| عنوان |
مشخصات فنی |
| مشخصات عمومی محصول |
| نوع محصول |
لول ترانسمیتر التراسونیک |
| برند |
Endress+Hauser |
| خانواده محصول |
Prosonic M |
| مدل |
FMU40 |
| اصل اندازهگیری |
Ultrasonic Time-of-Flight |
| نوع اندازهگیری |
پیوسته و غیرتماسی |
| Measured Variable مستقیم |
فاصله بین Sensor Membrane و سطح ماده |
| Level |
محاسبه از روی فاصله اندازهگیریشده |
| Volume |
با Linearization قابل محاسبه است |
| Open Channel Flow |
با Linearization قابل محاسبه است |
| سیالات قابل استفاده |
مایعات، مواد خمیری و مواد جامد فلهای |
| تماس سنسور با محصول |
ندارد |
| محدوده اندازهگیری |
| Maximum Measuring Range مایعات |
5 m / 16 ft |
| Maximum Measuring Range مواد جامد |
2 m / 6.6 ft |
| Blocking Distance |
0.25 m / 0.8 ft |
| Minimum Measuring Distance |
حدود 0.25 متر از Sensor Membrane |
| حداکثر برد واقعی |
به نوع ماده، سطح بازتاب، Foam، Turbulence، Dust و شرایط نصب بستگی دارد |
| دقت و عملکرد |
| Measurement Resolution |
1 mm |
| Measurement Accuracy |
±2 mm or ±0.2% |
| Maximum Measured Error |
±0.2% of maximum sensor span |
| Minimum Response Time نسخه دو سیمه |
≥ 2 s |
| Maximum Pulse Frequency |
≤ 0.5 Hz |
| Output Damping |
Adjustable 0...255 s |
| مشخصات Ultrasonic Sensor |
| Sensor Type |
سنسور التراسونیک یکپارچه |
| Operating Frequency |
Approx. 70 kHz |
| Beam Angle |
11° |
| Maximum Beam Radius at 5 m |
Approx. 0.48 m |
| Maximum Sound Pressure Level |
Approx. 146 dB |
| Integrated Temperature Sensor |
دارد |
| کاربرد Temperature Sensor |
جبران خودکار تغییر سرعت صوت ناشی از تغییر دما |
| Sensor Construction |
Hermetically Sealed and Potted |
| متریال سنسور و اتصال فرایندی |
| Main Wetted Material |
PVDF |
| Process Connection این Configuration |
ANSI NPT 1-1/2" |
| Process Connection Material |
PVDF |
| Process Connection Code |
N |
| نوع اتصال |
رزوهای |
| سایر اتصال عمومی خانواده |
G 1-1/2" |
| دمای فرایندی و محیطی |
| Process Temperature |
-40...+80 °C |
| معادل فارنهایت |
-40...+176 °F |
| Ambient Temperature |
-40...+80 °C |
| Storage Temperature |
-40...+80 °C |
| محدوده عملکرد LCD خانواده |
عملکرد نمایشگر در دماهای کمتر از 20- و بیشتر از 60+ درجه محدود میشود |
| Local Display این Configuration |
ندارد؛ محدودیت LCD برای این دستگاه خاص موضوع عملیاتی مستقیم نیست |
| فشار فرایندی |
| Process Pressure |
0.7...3 bar abs |
| معادل PSI |
Approx. 10...44 psi absolute |
| نوع فشار اعلامشده |
Absolute Pressure |
| Maximum Overpressure Limit |
3 bar abs |
| خروجی و Communication |
| Power Supply; Output این Configuration |
2-wire; 4-20 mA HART |
| Current Output |
4...20 mA |
| Communication Protocol |
HART |
| نوع تغذیه |
2-wire / Loop-powered |
| Current Consumption |
3.6...22 mA |
| Power Consumption نسخه دو سیمه |
51...800 mW |
| HART Minimum Load |
250 Ω |
| ولتاژ تغذیه نسخه Non-Ex |
| Terminal Voltage at 4 mA |
14...36 VDC |
| Terminal Voltage at 20 mA |
8...36 VDC |
| Fixed Current 11 mA |
10...36 VDC |
| Multidrop Mode |
14...36 VDC |
| Display و Operation |
| Local Display این Configuration |
ندارد |
| Operation این Configuration |
Without Display; Via Communication |
| Local Operation |
در این Configuration وجود ندارد |
| Remote Operation |
HART |
| FieldCare |
قابل استفاده |
| Commubox |
FXA195 / FXA291 |
| On-site Display خانواده |
نمایشگر چهارخطی در Configurationهای مجهز |
| Housing و درجه حفاظت |
| Housing این Configuration |
F12 |
| Housing Material |
Aluminium, Coated |
| Degree of Protection طبق Configuration |
IP68 / NEMA 6P |
| IP68 Test Condition خانواده |
1.83 m water depth for 24 h |
| IP66 / NEMA 4X |
در ساختار Housing بسته نیز پشتیبانی میشود |
| Housing Open |
IP20 / NEMA 1 |
| Electrical Connection |
| Cable Entry این Configuration |
Gland M20 |
| Cable Gland Thread |
M20 × 1.5 |
| Cable Diameter |
6...10 mm |
| Terminal Type |
Screw Terminals |
| Conductor Cross-section |
0.5...2.5 mm² / 20...14 AWG |
| HART Cable Recommendation |
استفاده از کابل Shielded |
| Linearization |
| Linearization Function |
دارد |
| Maximum Linearization Points |
32 Points |
| Level to Volume Conversion |
قابل انجام |
| Level to Flow Conversion |
برای Open Channel و Weir قابل انجام |
| Horizontal Cylindrical Tanks |
دارای جدول Linearization از پیش برنامهریزیشده |
| شرایط نصب |
| فاصله پیشنهادی از دیواره مخزن |
حدود 1/6 قطر مخزن |
| نصب در مرکز مخزن |
توصیه نمیشود |
| نصب در Filling Curtain |
توصیه نمیشود |
| جهت Sensor Membrane |
تا حد امکان عمود بر سطح محصول |
| موانع در Beam |
Level Switch، Temperature Sensor، Heating Coil و سایر موانع نباید در Beam باشند |
| تعداد سنسور در یک مخزن |
نصب چند FMU40 در یک مخزن میتواند موجب تداخل متقابل سیگنال شود |
| Beam Ultrasonic |
| Beam Angle |
11° |
| Maximum Measuring Distance |
5 m |
| Maximum Beam Radius at 5 m |
Approx. 0.48 m |
| اهمیت Beam Clearance |
موانع داخلی مخزن باید تا حد امکان خارج از محدوده Beam قرار داشته باشند |
| Open Channel Flow |
| Flow Measurement |
در کانال باز و Weir قابل استفاده است |
| روش اندازهگیری |
اندازهگیری Head / Level و تبدیل آن به Flow |
| Q/h Curve |
از طریق Linearization قابل تعریف است |
| Maximum Linearization Pairs |
32 |
| Configuration ارائهشده |
| Approval |
Non-hazardous Area |
| Process Connection |
Thread ANSI NPT 1-1/2", PVDF |
| Power Supply; Output |
2-wire; 4-20 mA HART |
| Operation |
Without Display; Via Communication |
| Housing |
F12 Aluminium, Coated, IP68 / NEMA 6P |
| Cable Entry |
Gland M20 |
توضیحات محصول
لول ترانسمیتر التراسونیک Endress+Hauser Prosonic M FMU40 برای اندازهگیری پیوسته Level بدون تماس مستقیم با محصول طراحی شده است. این مدل برای مخازن مایعات، مواد خمیری، برخی مواد جامد فلهای و همچنین اندازهگیری Flow در کانالهای باز قابل استفاده است.
طراحی Compact و Sensor یکپارچه PVDF باعث شده FMU40 برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و تاسیسات آب و فاضلاب قابل استفاده باشد.
اصل اندازهگیری Ultrasonic Time-of-Flight
سنسور FMU40 پالسهای Ultrasonic را به سمت سطح محصول ارسال میکند. این امواج پس از برخورد به سطح منعکس شده و دوباره توسط سنسور دریافت میشوند.
دستگاه مدت زمان بین ارسال و دریافت Echo را اندازهگیری میکند. با استفاده از سرعت صوت، فاصله D بین Sensor Membrane و سطح محصول محاسبه میشود.
با مشخص بودن Empty Distance، مقدار Level از رابطه فاصله اندازهگیریشده محاسبه و از طریق خروجی 4–20mA HART منتقل میشود.
برد 5 متر برای مایعات
حداکثر Measuring Range رسمی FMU40 برای مایعات برابر 5 متر معادل حدود 16 فوت است.
این عدد Maximum Measuring Distance تحت شرایط مناسب است و نباید برای تمام فرایندها بهعنوان برد تضمینشده در نظر گرفته شود.
برد 2 متر برای مواد جامد
برای Bulk Solidها، Maximum Measuring Range مدل FMU40 حدود 2 متر معادل 6.6 فوت است.
شکل سطح ماده، زاویه انباشت، میزان Dust و قدرت بازتاب صوت میتوانند برد واقعی در مواد جامد را کاهش دهند.
Blocking Distance فقط 25 سانتیمتر
Blocking Distance در FMU40 برابر 0.25 متر یا 25 سانتیمتر است.
Echoهایی که داخل این فاصله قرار میگیرند قابل ارزیابی نیستند؛ بنابراین Maximum Level باید خارج از Blocking Distance قرار داشته باشد.
در طراحی محل نصب، فاصله Full Calibration نباید وارد Blocking Distance برابر 0.25 متر شود.
زاویه Beam برابر 11 درجه
Beam Angle سنسور FMU40 برابر 11 درجه است.
در Maximum Distance پنج متر، شعاع تقریبی محدوده اصلی Beam حدود 0.48 متر میشود.
به همین دلیل موقعیت تجهیزات داخلی مخزن باید در زمان نصب بررسی شود تا Baffle، Heating Coil، Level Switch یا سایر تجهیزات وارد Beam اصلی نشوند.
فرکانس کاری حدود 70 kHz
Operating Frequency سنسور FMU40 حدود 70 کیلوهرتز است.
این موج در فضای بالای محصول منتشر شده، از سطح ماده بازتاب میشود و برای تعیین Time-of-Flight مورد استفاده قرار میگیرد.
دقت ±2 میلیمتر
Measurement Error رسمی FMU40 در شرایط مرجع برابر ±2 میلیمتر یا ±0.2 درصد است و مقدار بزرگتر در شرایط مربوطه مبنا قرار میگیرد.
Resolution مقدار اندازهگیریشده نیز 1 میلیمتر اعلام شده است.
سنسور دمای داخلی
سرعت صوت در هوا با Temperature تغییر میکند و در صورت عدم جبران میتواند باعث ایجاد خطا در Distance Measurement شود.
FMU40 دارای Integrated Temperature Sensor است که تغییرات سرعت صوت ناشی از دما را بهصورت خودکار Compensation میکند.
محدوده دمای 40- تا 80+ درجه
Process Temperature رسمی FMU40 از 40- تا 80+ درجه سانتیگراد است.
محدوده Ambient Temperature و Storage Temperature عمومی دستگاه نیز در همین بازه قرار دارد.
محدوده فشار 0.7 تا 3 bar absolute
Process Pressure مدل FMU40 برابر 0.7 تا 3 bar absolute است.
این مقادیر بر مبنای فشار مطلق یا Absolute هستند و نباید بهعنوان Gauge Pressure تفسیر شوند.
اتصال NPT 1½ اینچ از PVDF
Process Connection انتخابشده در Configuration این محصول از نوع ANSI NPT 1½" است.
اتصال فرایندی و بخش اصلی سنسور از PVDF ساخته شدهاند.
PVDF در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مقاومت مناسبی دارد، اما سازگاری نهایی آن باید براساس نوع، غلظت و دمای ماده فرایندی بررسی شود.
خروجی دو سیمه 4–20mA HART
Power Supply و Output این Configuration از نوع 2-wire 4–20mA HART است.
همان دو سیم هم انرژی موردنیاز ترانسمیتر و هم Current Signal اندازهگیری را منتقل میکنند.
پروتکل HART نیز امکان Configuration، Commissioning، Diagnostics و خواندن پارامترهای دستگاه را فراهم میکند.
ولتاژ تغذیه نسخه Non-Hazardous
در نسخه دو سیمه Standard، Terminal Voltage در جریان 4mA برابر 14 تا 36VDC و در جریان 20mA برابر 8 تا 36VDC است.
در Fixed Current برابر 11mA نیز محدوده 10 تا 36VDC قابل استفاده است.
مقاومت HART حداقل 250 اهم
برای برقراری HART Communication باید حداقل 250Ω مقاومت Communication در Loop وجود داشته باشد.
برای HART استفاده از کابل Shielded توصیه شده است.
بدون نمایشگر محلی
Operation این Configuration با عبارت Without Display; Via Communication مشخص شده است.
بنابراین این دستگاه خاص دارای Local Display نیست و تنظیمات آن از طریق HART و ابزارهای Communication سازگار انجام میشود.
نمایشگر چهارخطی از امکانات قابل سفارش خانواده Prosonic M است، اما در Configuration حاضر نصب نشده و نباید بهعنوان مشخصه همین دستگاه معرفی شود.
Housing آلومینیومی F12
Housing این Configuration از نوع F12 Aluminium, Coated است.
طبق Configuration ارسالی، درجه حفاظت دستگاه IP68 / NEMA 6P است.
در مستند فنی Endress+Hauser، تست IP68 برای Housing بسته برابر قرارگیری به مدت 24 ساعت در عمق 1.83 متر آب ذکر شده است.
Gland M20
Cable Entry انتخابشده برای این دستگاه از نوع Gland M20 است.
مشخصات عمومی M20 در FMU40 برابر M20 × 1.5 و محدوده قطر کابل مناسب حدود 6 تا 10 میلیمتر است.
Linearization تا 32 نقطه
FMU40 قابلیت Linearization تا 32 جفت مقدار را فراهم میکند.
به این ترتیب Level اندازهگیریشده را میتوان به Volume یا Flow تبدیل کرد و برای مخازن غیرخطی یا کانالهای باز مورد استفاده قرار داد.
اندازهگیری Volume مخزن
در مخازنی که رابطه Level و Volume خطی نیست، میتوان جدول Linearization را براساس هندسه مخزن تعریف کرد.
برای مخازن استوانهای افقی نیز Linearization از پیش برنامهریزیشده در دستگاه وجود دارد.
اندازهگیری دبی در کانال باز
Prosonic M FMU40 میتواند برای Open Channel Flow Measurement روی Flume یا Weir نیز استفاده شود.
در این حالت سنسور ارتفاع سطح آب را اندازهگیری کرده و ترانسمیتر با استفاده از Q/h Curve مقدار Flow را محاسبه میکند.
نصب صحیح سنسور
برای اندازهگیری Level، Endress+Hauser توصیه میکند سنسور تقریباً در فاصله یکششم قطر مخزن از دیواره نصب شود.
Sensor Membrane باید تا حد امکان عمود بر سطح محصول قرار گیرد و بهتر است سنسور دقیقاً در مرکز مخزن نصب نشود.
جلوگیری از موانع داخل Beam
تجهیزات داخلی مانند Heating Coil، Baffle، Pipe، Temperature Sensor یا Point Level Switch نباید در مسیر اصلی Ultrasonic Beam قرار بگیرند.
انعکاس موج از این تجهیزات میتواند False Echo ایجاد کرده و کیفیت اندازهگیری را کاهش دهد.
False Echo Suppression
FMU40 قابلیت False Echo Suppression / Mapping دارد.
این قابلیت کمک میکند Echoهای ثابت ناشی از لبهها، جوشها یا تجهیزات داخلی مخزن از Echo واقعی Level تفکیک شوند.
تاثیر Foam
Foam میتواند انرژی موج Ultrasonic را جذب کرده و Echo بازگشتی را ضعیف کند.
در کاربردهایی با Foam شدید، Measuring Range عملی میتواند به میزان قابل توجهی کمتر از Maximum Range پنج متر باشد.
تاثیر Turbulence و Agitator
FMU40 در مخازن دارای Agitator نیز قابل استفاده است، اما Turbulence شدید میتواند سطح نامنظمی ایجاد کرده و باعث کاهش کیفیت Echo شود.
انتخاب صحیح Application Parameter و محل نصب در چنین فرایندهایی اهمیت زیادی دارد.
Calibration بدون پر یا خالی کردن مخزن
برای Commissioning اولیه FMU40 لازم نیست مخزن بهصورت کامل پر یا خالی شود.
با وارد کردن Empty Distance و Full Span براساس ابعاد واقعی مخزن، دستگاه میتواند Level را محاسبه کند.
کاربردهای Prosonic M FMU40
Prosonic M FMU40 برای اندازهگیری سطح مخازن آب، فاضلاب، مواد شیمیایی سازگار با PVDF، مایعات صنعتی، مواد خمیری و برخی مواد جامد فلهای قابل استفاده است.
برد پنجمتری مایعات، اتصال NPT 1½ اینچ و طراحی Compact باعث شده این مدل برای مخازن کوچک و متوسط و بسیاری از پروژههای آب و فرایند مناسب باشد.
تفاوت FMU40 با FMU42
مهمترین تفاوت دو مدل در Measuring Range آنها است.
FMU40 برای مایعات تا 5 متر و Bulk Solids تا 2 متر طراحی شده است، در حالی که FMU42 برد بیشتری دارد.
همچنین Blocking Distance در FMU40 فقط 0.25 متر است که نسبت به FMU42 کوتاهتر است.
Non-Hazardous Area
Approval انتخابشده برای این Configuration برابر Non-Hazardous Area است.
بنابراین این دستگاه مشخص نباید بهعنوان نسخه دارای ATEX، IECEx یا سایر Explosion Protection Approvalها معرفی شود، هرچند خانواده FMU40 در Configurationهای دیگر با تاییدیههای مناطق خطرناک نیز ارائه شده است.
جمعبندی
لول ترانسمیتر التراسونیک Endress+Hauser Prosonic M FMU40 یک Continuous Level Transmitter غیرتماسی برای اندازهگیری مایعات تا 5 متر و مواد جامد فلهای تا 2 متر است.
این مدل دارای Blocking Distance برابر 0.25 متر، Beam Angle برابر 11 درجه، Resolution برابر 1 میلیمتر، دقت حدود ±2mm یا ±0.2%، دمای فرایندی 40- تا 80+ درجه و فشار 0.7 تا 3bar absolute است.
Configuration ارائهشده بهطور مشخص دارای اتصال NPT 1½" از PVDF، خروجی دو سیمه 4–20mA HART، Housing F12 آلومینیومی IP68/NEMA6P و Gland M20 است.
همچنین این نسخه فاقد Local Display است و راهاندازی و تنظیم آن از طریق Communication انجام میشود.