Prosonic FMU30

摘要

产品标识

• 产品名称： Prosonic T FMU30
• 类型： 超声波物位测量
• 描述： 用于液体、浆料和粗颗粒固体物料非接触式物位测量的紧凑型变送器。

应用

• 对液体、浆料、污水和粗颗粒固体物料进行连续、非接触式物位测量。
• 通过 4 至 20 mA 输出实现系统集成。

测量范围

• 1½" 传感器：
  • 液体：5 m (16 ft)
  • 固体物料：2 m (6.6 ft)
• 2" 传感器：
  • 液体：8 m (26 ft)
  • 固体物料：3.5 m (11 ft)

特性与优势

• 通过菜单引导的现场操作（配备四行纯文本显示屏）实现快速简便的调试。
• 可选择七种语言。
• 现场显示屏可显示包络线，便于简单诊断。
• 线性化功能（最多 32 点）用于转换测量值。
• 非接触式测量方法最大限度地减少了维护需求。
• 可从 G 1½“ 或 NPT 1½“ 螺纹向上安装。
• 集成温度传感器，用于自动校正温度相关的声速变化。

测量原理

该仪表使用飞行时间法。它发射超声波脉冲，这些脉冲被物料表面反射。测量脉冲返回所需的时间，以计算到物料表面的距离。然后，使用已知的空罐距离计算物位。集成的温度传感器补偿声速的变化。

提供干扰回波抑制功能，以防止来自障碍物的错误读数。标定需要输入空罐距离和量程。量程不得进入盲区距离。

设备架构

测量系统由 Prosonic FMU30 变送器组成，可通过其显示模块进行现场操作，或使用 PC 及 FieldCare 等软件配合 Commubox FXA291 和 ToF 适配器 FXA291 进行远程操作。

输入

测量变量

主要测量变量是传感器膜片与物料表面之间的距离 (D)。该距离可用于计算：

• 物位 (L)，单位任意。
• 体积 (V)，单位任意。
• 明渠或测量堰中的流量 (Q)。

测量范围限制

测量范围受多种因素影响，包括：

• 液体表面： 平静 (0 dB)，波浪 (5 至 10 dB)，强烈湍流 (10 至 20 dB)，泡沫 (联系销售)。
• 固体物料表面： 坚硬、粗糙 (40 dB)，柔软 (40 至 60 dB)。
• 粉尘： 无粉尘 (0 dB)，少量粉尘 (5 dB)，大量粉尘 (5 至 20 dB)。
• 落料帘： 无 (0 dB)，少量 (5 至 10 dB)，大量 (10 至 40 dB)。
• 温差： 至 20 °C (0 dB)，至 40 °C (5 至 10 dB)，至 60 °C (10 至 15 dB)。

对于 2" 传感器，在存在粉尘、落料帘和温差的条件下，示例计算表明其量程约为 3.5 m。

工作频率

• 1½" 传感器：约 70 kHz
• 2" 传感器：约 50 kHz

输出

输出信号

• 4 至 20 mA

报警信号

可通过现场显示屏或电流输出访问错误信息。可选择故障时的信号，例如，根据 NAMUR NE43 建议。

输出阻尼

可自由选择：0 至 255 s。

线性化

允许将测量值转换为任意长度或体积单位。可对明渠或测量堰进行流量线性化。提供预编程的水平圆柱形储罐线性化表。可输入最多包含 32 个值对的自定义表格。

电源

• 供电电压： 14 至 35 V DC
• 功耗： 51 mW 至 800 mW
• 电流消耗： 3.6 至 22 mA

接线腔

接线端子位于外壳盖下方。

性能特性

• 响应时间： 最小 2 s（取决于参数）。
• 参考工作条件： 温度 +20 °C，压力 1013 mbar abs.，湿度 50%，理想反射表面，无干扰。
• 测量值分辨率： 1 mm (0.04 in)。
• 脉冲频率： 最大 0.5 Hz。
• 最大测量误差： 传感器最大量程的 ±0.2 %（根据 EN 61298-2）。
• 典型测量误差： 优于 ±3 mm 或测量距离的 0.2 %，取较大值。
• 蒸汽压力的影响： 如果 20°C 时的蒸汽压力低于 50 mbar，则可实现高精度。高蒸汽压力或脱气介质会影响精度。

安装

安装方式

• 使用锁紧螺母安装。
• 使用套管安装。
• 使用安装支架安装。
• 使用旋入式法兰安装。

液位测量的安装条件

• 避免将传感器安装在罐体中央。
• 保护设备免受阳光直射或雨淋。
• 避免通过进料帘进行测量。
• 对于带有锥形料面的散料，将传感器膜片垂直于料面对齐。
• 确保其他设备不在发射角范围内。
• 请勿在同一罐体内安装两台超声波设备。
• 使用 3 dB 发射角来估算检测范围。

在狭窄井道中安装

对于存在强干扰回波的狭窄井道，建议使用超声波导波管（最小直径 100 mm）。

流量测量的安装条件

• 安装在水流流入侧，靠近最高水位上方（考虑盲区距离）。
• 放置在渠道或堰的中央。
• 将传感器膜片平行于水面安装。
• 遵守渠道或堰的安装距离要求。

盲区距离，导波管安装

仪表的安装必须确保不进入盲区距离。必要时可使用管道短节。管道短节内壁应光滑。建议采用带倒角的插座边缘（理想角度为 45°）。

• 管道短节直径： 范围从 DN50/2" 到 DN300/12"。
• 管道短节最大长度： 取决于管道短节直径和传感器尺寸，最大可达 400 mm (15.7 in)。
• 盲区距离 (BD)： 对于 1½" 传感器为 0.25 m (0.8 ft)，对于 2" 传感器为 0.35 m (1.1 ft)。

可以指定一个安全距离 (SD)，以便在液位接近盲区距离时发出警告。

环境条件

• 环境温度范围： -20 °C 至 +60 °C (-4 °F 至 +140 °F)。
• 储存温度： -40 °C 至 +80 °C (-40 °F 至 +176 °F)。
• 耐温度交变循环性能： 根据 DIN EN 60068-2-14 标准测试。
• 气候等级： DIN EN 60068-2-38。
• 防护等级： 外壳闭合时为 IP68（在 1.83 m 水下保持 24 小时），外壳闭合时为 IP66，外壳打开时为 IP20。
• 抗振性： 根据 DIN EN 60068-2-64 标准测试。
• 电磁兼容性 (EMC)： 满足 EN 61326 标准对“工业环境”的要求。EMC 影响 < 1 % FS。

过程条件

• 过程温度范围： -20°C 至 +60°C (-4 °F 至 +140 °F)。
• 过程压力范围： 0.7 bar 至 3 bar 绝压 (10.15 psi 至 43.5 psi)。

机械结构

设计；尺寸

1½" 和 2" 传感器版本的尺寸略有不同。

重量

• 1½" 传感器：约 0.75 kg (1.65 lbs)。
• 2" 传感器：约 0.8 kg (1.76 lbs)。

外壳设计

• 外壳类型： F16 塑料外壳。
• 外壳盖： 塑料盖（无显示版本为低盖，带显示版本为高盖）。

过程连接

• 1½" 传感器： 螺纹 G 1½"，PP 材质 或 螺纹 MNPT 1½" - 11.5。
• 2" 传感器： 螺纹 G 2"，PP 材质 或 螺纹 MNPT 2" - 11.5。

材料

必须检查以下材料的化学兼容性：

• 外壳盖：PBT 或 PA。
• O 型圈：EPDM。
• 传感器：PP。
• 匹配层：EPDM。
• 锁紧螺母：PC。
• 密封件：EPDM。
• 外壳适配器：PBT GF 30-FR。
• Goretex 过滤器：PBT-20GF。
• 电缆格兰头：聚酰胺 (PA)。
• 插头：PBT-GF30。
• 外壳：PBT-FR。

可操作性

显示与操作单元

LCD 模块位于外壳盖下方。它包括显示符号、显示屏、插入式模块和功能键。

现场操作

可通过 3 个按键和菜单系统直接在仪表上进行配置。提供七种语言。

远程操作

可以使用 Commubox FXA291 和 ToF 适配器 FXA291 通过 FieldCare（Endress+Hauser 基于 FDT 的工厂资产管理工具）进行操作。FieldCare 支持多种通信协议，并提供信号分析、线性化表编辑、数据上传/下载等功能。

证书与认证

• CE 标志： 确认符合 EC 指令。
• 防爆认证： ATEX、IECEx、CSA C/US、NEPSI。在危险区域需要额外的安全说明。

订购信息

通过为以下各项功能选择选项来构成订货号：

• 认证： 非防爆区、ATEX、CSA C/US、IECEx、NEPSI、特殊版本。
• 显示；操作： 无显示、现场包络线显示、特殊版本。
• 电气连接： 格兰头 M20、螺纹 G1/2、螺纹 NPT1/2。
• 传感器；最大量程；盲区距离： 1½" (5m/2m, 0.25m BD)、2" (8m/3.5m, 0.35m BD)、特殊版本。
• 过程连接： ISO228 G1-1/2、ISO228 G2、MNPT1-1/2、MNPT2、特殊版本。
• 随附附件： 各种 UNI 法兰选项（2"、3"、4"、6"、DN200、DN250），材质可选（PP、PVDF、316L）、特殊版本。
• 铭牌： 标记。

供货范围

• 按订购版本提供的仪表。
• 简明操作指南。
• 对于认证版本：安全指南、控制图或安装图。
• 针对特定过程连接选项的锁紧螺母 (PC) 和密封圈 (EPDM)。
• 用于两线制仪表的电缆格兰头。

附件

• 安装支架： 适用于 G 1½" 和 G 2" 过程连接。
• 旋入式法兰： 提供多种法兰类型（钢、PP、PVDF、316L）和尺寸。
• 带安装框架或墙壁支架的悬臂： 用于悬臂安装。
• 防风雨罩： 建议用于室外安装。
• Commubox FXA291： 通过 USB 将仪表连接到 PC。
• ToF 适配器 FXA291： 用于将 Commubox 连接到 FMU30。

文档

• 操作手册 (BA00387F)： 涵盖安装和首次调试。
• 设备功能描述 (BA00388F)： 所有功能的详细描述。
• 简明指南 (KA01054F)： 用于快速调试。
• 安全指南 (XA)： 随认证设备版本提供。

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免责声明： 本摘录可能遗漏图表、脚注或修订版本。合同数据必须与项目中使用的 OEM PDF 版本一致。

官方数据表 (PDF)

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