altosonic iii

©KROHNE 04/2004
KROHNE Polska Sp. z o.o. ul. Stary Rynek Oliwski 8A, 80-324 Gdańsk
ALTOSONIC III
Przepływomierz ultradźwiękowy
stosowany do rozliczeń
dla lekkich węglowodorów ciekłych
Cechy przyrządu:
• Zgodny z OIML R-117 i API
• Wysoka dokładność, powtarzalność i
długookresowa stabilność pomiaru
• Szeroki zakres dynamiki pracy (pomiar przy
liniowej prędkości przepływu cieczy od 0 do
20 m/s)
• Pomiar dwukierunkowy
• Lekka, zwarta, odporna na wstrząsy, w
całości spawana konstrukcja
• Brak jakichkolwiek wewnętrznych elementów
konstrukcyjnych, mogących zaburzać lub
blokować przepływ cieczy
• Brak elementów ruchomych (zwykle
narażonych na zużycie lub uszkodzenie w
przypadku przepływu cieczy żrących,
ściernych lub powodujących gromadzenie
się osadów)
• Brak konieczności instalowania filtrów
(powodujących spadki ciśnienia, potrzebę
okresowego czyszczenia i obsługi)
• Wbudowana diagnostyka
Zastosowania:
• Przemysł olejowy i petrochemiczny
• Rafinerie
• Instalacje dla produktów rafinowanych
• Kolejowe i samochodowe terminale i stacje
końcowe do załadunku i odbioru produktów
rafinowanych
• Pomiary fiskalne oraz służące rozliczeniom
finansowym dla lekkich węglowodorów ciekłych
• Pomiary celno-skarbowe (z wykorzystaniem
ALTOSONIC V – jako przepływomierza
wzorcowego)
• Rozliczenia i fakturowanie międzywydziałowe
• Układy wykrywania przecieków
Każdy przepływomierz opuszczający fabrykę
podlega tzw. mokrej kalibracji. Jej celem jest
zapewnienie najwyższej możliwej dokładności i
jakości przyrządu. Kalibracja przeprowadzana
jest na własnym, akredytowanym stanowisku
kalibracyjnym firmy KROHNE, spełniającym
najwyższe stosowane wymogi, zgodne z
wytycznymi IEC – ISO 17025.
KROHNE Polska Sp. z o.o.
Zasada pomiaru
ALTOSONIC III, podobnie do innych przepływomierzy
ultradźwiękowych KROHNE, dokonuje pomiaru w oparciu o
tzw. różnicową metodę czasu przejścia.
Pomiar w/w różnicowego czasu przejścia bazuje z kolei na
prostym fizycznym fakcie, który można opisać poniższą
analogią:
Wyobraźmy sobie dwie łodzie przebywające rzekę po tej samej
przekątnej (skośnej) linii, jedną – poruszającą się zgodnie z
prądem, drugą – poruszającą się pod prąd. Łódź płynąca z
prądem potrzebuje znacznie krótszego czasu, by osiągnąć
przeciwległy brzeg, niż łódź płynąca pod prąd.
Fale ultradźwiękowe zachowują się dokładnie w ten sam
sposób. Dźwiękowa fala poruszająca się zgodnie z kierunkiem
przepływu mierzonego medium, rozprzestrzenia się z większą
prędkością niż ta, która porusza się w kierunku przeciwnym do
ruchu owego medium.
Czasy przejścia dwóch niezależnych ultradźwiękowych fal
mierzone są w sposób ciągły, zaś różnica tych czasów jest
wprost proporcjonalna do uśrednionej prędkości przepływu
mierzonego medium, przekształcana na sygnał wyjściowy i
wyświetlana w postaci objętościowego natężenia przepływu
cieczy.
3 wiązki pomiarowe zlokalizowane są w taki sposób, aby w
maksymalnym stopniu zredukować wpływ zaburzeń profilu
przepływu.
Odpowiedzialność w zakresie właściwego doboru przyrządu, jego zamierzonego użycia, jak również odporności na
korozję materiałów użytych do jego budowy leży wyłącznie po stronie nabywcy.
Montaż przepływomierza
Ogólne wytyczne
Pozycja
Całkowite wypełnienie
(zalanie) rury
pomiarowej
Ustalanie
(wyrównywanie )
przepływu
Sprawdzenie zera
Wybór poprawnej średnicy przyrządu jest niezwykle prosty, dzięki szerokiemu zakresowi
dopuszczalnych prędkości liniowych medium (od 0.5 do 20 m/s). Poniżej 0.5 m/s
teoretyczna dokładność zaczyna się pogarszać, jednak pomiar jest możliwy nawet przy
spadku prędkości liniowej do zera.
W celu uzyskania informacji szczegółowych, należy odnieść się do Instrukcji montażu i
eksploatacji przepływomierza, lub skonsultować z przedstawicielem firmy KROHNE.
Przepływomierz może być montowany zarówno w pozycji pionowej, jak i poziomej. Przy
montażu poziomym należy zapewnić ustawienie kanałów akustycznych w płaszczyźnie
poziomej.
Głowicę pomiarową UFS III należy zamontować w miejscu, które zapewni całkowite
wypełnienie cieczą rury pomiarowej w każdych warunkach pracy (również w przypadku
przepływu zerowego).
Standardowym rozwiązaniem jest montaż prostownicy strug w odległości min. 10 x D
(średnica) na dopływie do przyrządu oraz pozostawienie min 5 x D (średnica)
swobodnego, prostego odcinka rurociągu na odpływie przyrządu.
W przypadku przepływomierzy ultradźwiękowych ustawianie zera nie jest konieczne.
Sprawdzanie zera można przeprowadzić z użyciem zaworu odcinającego na dopływie lub
odpływie przepływomierza
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
2/2
KROHNE Polska Sp. z o.o.
Przepływomierz ultradźwiękowy ALTOSONIC III
Wersje
ALTOSONIC III dostępny jest w wersji zwartej (kompaktowej) lub rozdzielonej i składa się z
ultradźwiękowej głowicy pomiarowej UFS III współpracującej z przetwornikiem pomiarowym UFC
III, tworząc w ten sposób funkcjonalną całość w postaci przepływomierza. Zarówno głowica, jak i
przetwornik dopuszczone są do stosowania w obszarach zagrożonych wybuchem.
Osiągi
ALTOSONIC III C (kompaktowy)
x
ALTOSONIC III F (rozdzielony)
o
Pomiar
Zakres pomiarowy (patrz tabela
przepływu)
Dokładność pomiaru w warunkach
odniesienia (wzorcowych)
Kalibracja
Pasmo powtarzalności
Pasmo niepewności
Maksymalna lepkość dynamiczna dla
osiągów standardowych i kalibracji
Wahania współczynnika lepkości
dynamicznej mierzonego produktu
Stabilność zera
Stabilność temperaturowa
Zależność (wpływ) temperaturowa
Zakres produktów
Warunki technologiczne
Dopuszczenia
EEx strefa 1
(ATEX 94/9/EC)
ALTOSONIC III/CEEx
UFS-III/F-EEx
UFC-III/F-EEx
FM – class I div. 1
FM – class I div. 2
CSA – class I div. 1
CSA – class I div. 2
TIIS – zone 1
TIIS – zone 2
Ograniczenia
Temperatura technologiczna (wersja
temperaturowe kompaktowa)
Temperatura otoczenia (wersja
kompaktowa)
Temperatura technologiczna (wersja
rozdzielona)
Temperatura otoczenia (wersja
rozdzielona)
Temperatura magazynowania
Przetwornik UFC III zamontowany na głowicy
UFS III
Przetwornik UFC III zamontowany zdalnie (poza
głowicą UFS III)
Standardowa objętość rzeczywista
V = 0...20 m/s
< ± 0.15% wartości mierzonej dla V = 0.5...10 m/s
zgodnie z OIML R-117 Class 0.3
Dla osiągnięcia dokładności teoretycznej, wymagana
jest kalibracja na mierzonym medium
0.04% (zależnie od metody wzorcowania)
0.054% zgodnie ze specyfikacją API, typowo dla 10
prób kontrolnych
V min / 0.17 lub 10 cSt – należy przyjąć wartość
niższą; dla innych wartości lepkości dynamicznej
należy skonsultować się z KROHNE
± 20% lepkości produktu, dla którego przeprowadzono
kalibrację dla liczby Reynoldsa > 20.000
± 10% lepkości produktu, dla którego przeprowadzono
kalibrację dla liczby Reynoldsa < 20.000
± 1 mm/s
< 0.1% na 10°C
-0.05% na 10°C (nie korygowana)
Wszelkie produkty ciekłe
Maksymalna pojemnościowa zawartość cząstek
stałych < 5%
Maksymalna pojemnościowa zawartość gazu < 2%
II 2 G EEx d [ib] IIC T6...T3 lub II 2 G EEx de [ib] IIC
T6...T3
II 2 G EEx ib IIC T6...T3
II 2 G EEx d [ib] IIC T6
FM Class I, Div. 1&2, Groups A,B,C&D
FM Class II, Div.1, Groups E,F&G i Div.2 Groups F&G
FM Class III, Div. 1&2
CSA Class I, Div. 1&2, Groups A,B,C&D
CSA Class II, Div.1, Groups E,F&G
CSA Class III, Div. 1&2
-25...+120°C
-40...+70°C
-25...+120°C
-25...+70°C
-50...+70°C
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
3/3
KROHNE Polska Sp. z o.o.
ANSI B 16.5 – 150 lbs RF*
X
ANSI
B
16.5
–
300
lbs
RF**
O
Kołnierz
nominalny ANSI B 16.5 – 600 lbs RF***
O
i klasa
ANSI B 16.5 – 900 lbs RF**** O
ciśnienia ANSI B 16.5 – 600 lbs RTJ
O
ANSI B 16.5 – 900 lbs RTJ
O
* ciśnienie maksymalne 15.9 bar przy 20°C
** ciśnienie maksymalne 41.4 bar przy 20°C
*** ciśnienie maksymalne 82.7 bar przy 20°C
**** ciśnienie maksymalne 124.1 bar przy 20°C
Wersje
Kalibracja
Wykończenie
Stopień
ochrony
Stosowane
materiały *
Przyłącze
kablowe
Długość
przewodu (dla
wersji
rozdzielonej)*
Zasilanie
X X X X X X X X X X X X X
O O O O O O O O O O O O O
O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O Na życzenie dostępne są inne kombinacje średnic i klas
ciśnienia oraz inne materiały (np. Duplex).
Szczegóły – patrz: wymiary, wagi i konstrukcja sekcji
ciśnieniowej w niniejszym opracowaniu.
X
UFS III F (wersja rozdzielona)
O
40”
36”
32”
28”
24”
20”
18”
16”
14”
12”
10”
X
O
O
O
O
O
UFS III C (wersja kompaktowa)
8”
6”
4”
ANSI [cale]
3”
Średnica
nominalna
2”
Ultradźwiękowa głowica pomiarowa UFS III
X
O
-
Przetwornik UFC III C montowany bezpośrednio
na głowicy UFS III C
Przetwornik UFC III F montowany zdalnie ( poza
głowicą) UFS III F
X
O
O
O
O
O
X
5 punktów (woda)
5 punktów (woda), poświadczona
5 punktów (woda), z NKO
5 punktów (woda), z NKO, poświadczona
5 punktów (węglowodór)
5 punktów (węglowodór), poświadczona
Strumieniowo-ścierne
System malowania morskiego Norsok,
O
srebro
IP 67 / IP 66 (NEMA 4/4X/6)
X
wg IEC 529 (EN 60 529)
Kołnierze
X Stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404)
Rura pomiarowa
X Stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404)
Obudowa
X Stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404)
Skrzynka przyłączeniowa
X Stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404)
* inne materiały na życzenie (np. Duplex)
Brak (dla wersji kompaktowej)
X
½” NPT
O
PF ½
O
M20x1.5
O
5m
X
10 m
O
15 m
O
20 m
O
25 m
O
30 m
O
Uwagi: > 30 m dostępny na życzenie (max. 100 m), typ przewodu MR06, O.D. = 11 mm
85...250 VAC, 50/60 Hz
X
24 V AC/DC
O
X
standardowy
O
opcjonalny
- nie dostępny
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
4/4
KROHNE Polska Sp. z o.o.
Materiał
Wykończenie
Stal węglowa
Stal nierdzewna 316 L
Strumieniowo-ścierne
System malowania morskiego Norsok, srebro
32”
36”
40”
ANSI B 16.5 – 150 lbs RF
X X X X X X X X X X X X
ANSI
B
16.5
–
300
lbs
RF
O O O O O O O O O O O O
Kołnierz
nominalny ANSI B 16.5 – 600 lbs RF
O O O O O O O O O O i klasa
ANSI B 16.5 – 900 lbs RF
O O O O O O O ciśnienia ANSI B 16.5 – 600 lbs RTJ
O O O O O O O O O O ANSI B 16.5 – 900 lbs RTJ
O O O O O O O Szczegóły – patrz: wymiary, wagi i konstrukcja sekcji ciśnieniowej w niniejszym opracowaniu.
28”
24”
20”
18”
16”
14”
12”
10”
8”
6”
4”
ANSI [cale]
3”
Średnica
nominalna
2”
Elementy: dopływ 10 x D, odpływ 5 x D
X
O
-
X
O
-
X
O
-
X
O
-
X
O
X
O
Ograniczenia temperaturowe
Ograniczenia temperaturowe ALTOSONIC III °C
Temp. technolog.
Temp. otoczenia
Min
Max
Min
Max
Kompaktowy
-25
120
-40
70
rozdzielony
-25
120
-25
70
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
5/5
KROHNE Polska Sp. z o.o.
Ultradźwiękowy przetwornik pomiarowy UFC III
Ogólne
UFC III steruje przetwornikami akustycznymi, wykonuje pomiar w oparciu o tzw. różnicowy
czas przejścia i zamienia sygnał na numeryczne wartości przepływu. UFC III jest
przetwornikiem w pełni cyfrowym. Wartości mierzone uzyskiwane są w procesie DSP
(cyfrowej obróbki sygnału) zapewniając dokładny i wysokostabilny pomiar.
UFC III C
X
UFC III C montowany bezpośrednio na głowicy UFS III C
(kompaktowy)
wersje
UFC III F
O
UFC III F montowany poza głowicą (zdalnie) UFS III F
(rozdzielony)
Chwilowe natężenie przepływu objętościowego (pomiar ciągły) – m3, litry, galony US, Bbl oraz
definiowane przez użytkownika jednostki objętości na godzinę, minutę, sekundę lub
definiowane przez użytkownika jednostki czasu
Kierunek przepływu (obustronny)
Ogólna
Prędkość dźwięku w m/s lub ft/s, na kanał akustyczny
funkcjonalność /
pomiar
Tłumienie sygnału (w dB), na kanał akustyczny
Diagnostyka wewnętrzna (np. prędkość dźwięku w założonym zakresie, wiarygodność
odbieranego sygnału akustycznego, brak uszkodzeń czujnika przepływu)
Błędy (sygnalizacja świetlna i kod błędu)
Sposób
Po zdjęciu obudowy wszystkie operacje (zmiana nastaw i parametrów)
działania
wykonywane są z użyciem klawiszy. Przy założonej obudowie dostęp
ograniczony jest do odczytu wartości mierzonych i komunikatów błędów.
Możliwe jest także zerowanie błędów przy użyciu ręcznego magnesu
prętowego.
Jednostki
Chwilowe natężenie przepływu w litrach/s, m3/h, galonach US/min lub
jednostkach definiowanych przez użytkownika (np. milony galonów/dzień itp.)
Wyświetlacz
Licznik przepływu w litrach, m3, galonach US lub jednostkach definiowanych
przez użytkownika (np. hektolitry itp.)
3-polowy
Przetwornik UFC III wyposażony jest w bakielitowy wyświetlacz z 3 klawiszami:
wyświetlacz 1 linia – 8-znakowe, 7-segmentowe wyświetlanie znakowe i numeryczne wraz z
LCD
symbolami potwierdzeń klawiszowych.
2 linia – 10-znakowe, 14-segmentowe wyświetlanie tekstu.
3 linia – 5-znacznikowe wyświetlanie dla identyfikacji trybu pomiaru.
Angielski
X
(GB)
Języki
Angielski
O
(US)
Francuski
O
Wyjście prądowe
X
Komunikacja
Wyjście impulsowe
X
Wyjście statusowe
X
Izolacja
Wszystkie wejścia i wyjścia są galwanicznie odizolowane od napięcia zasilającego, ale nie są
galwaniczna
odizolowane wzajemnie, pomiędzy sobą
Stała czasowa
0.025...99 sekund (nastawiana w odstępach 0.01; 0.1 i 1.0 sekundy)
Odcięcie przepływu Wartość aktywizująca odcięcia – 1...19%, programowana w odstępach 1%
Wartość dezaktywizująca odcięcia – 2...20%
minimalnego
Przyłącze kablowe M20x1.5
X
(zasilanie i sygnały) ½” NPT
O
PF 1/2
O
Zasilanie
Zasilanie sieciowe 100...240 VAC (48-63 Hz) +10% / -15%
Zasilanie niskonapięciowe 24 V (AC lub DC), AC: -10% / +15%, DC: 18...35 V
Pobór mocy około 10 VA (AC) lub około 10 W (DC)
Materiały
Obudowa przetwornika
X
stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404)
Wykończenie
Strumieniowo-ścierne
X
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
6/6
KROHNE Polska Sp. z o.o.
Wyjście prądowe
Wyjście impulsowe
Wyjście statusowe
Chwilowa natężenie przepływu objętościowego (pomiar ciągły)
Wskazanie kierunku przepływu
Funkcja
Prędkość dźwięku (VOS)
Wzmocnienie sygnału przetwornika akustycznego
Ustawienia Q = 0%
0...16 mA programowane w odstępach 1 mA (limit 20-22 mA)
Q = 100%
4...20 mA
Połączenie Pasywne
Napięcie zewnętrzne 18...24 VDC, obciążenie ≤ 680 om
Podwójne wyjście impulsowe, 90° lub 180° wzajemne przesunięcie fazowe
Funkcja
Impuls na jednostkę pojemności (m3, litr, galon US, Bbl lub definiowaną)
Impuls/jednostkę (max 2000 Hz)(przykład 1000 impulsów/baryłkę)
Ustawienia
Cykl roboczy impulsu 50%
Połączenie Przyłączenie do licznika elektronicznego (EC) w trybie pasywnym. Napięcie
zewnętrzne ≤ 19...32 VDC / I ≤ 150 mA.
Diagnostyka, alarm, następstwo błędów, przewinięcie licznika, wszystkie błędy
Wskazanie kierunku przepływu
Funkcja
Wartość wyzwalająca alarm (niska i wysoka) na bazie aktualnego natężenia
przepływu objętościowego.
Ustawienia Włączony, wyłączony
Przyłączenie Przyłączenie do wejścia elektronicznego w trybie pasywnym. Napięcie
zewnętrzne ≤ 19...32 VDC / I ≤ 150 mA.
Podłączenie elektryczne
Tabela przepływu
Przykłady podłączenia sygnałów wejścia i
wyjścia – patrz instrukcja montażu i
eksploatacji.
Podłączenie Ex (standard)
⊥
P1
P2
wspólne uziemienie
wyjście impulsowe, częstotliwościowe
wyjście impulsowe, częstotliwościowe
przesunięte w fazie o 90° lub 180°
względem P1
S
wyjście statusowe
I/C wyjście prądowe 0(4)...20 mA
N/L- zacisk neutralny zasilania
L/L∼ zacisk zasilający (pod napięciem)
Ze względu na znaczną ilość możliwych
podłączeń, należy odnieść się od instrukcji
montażu i eksploatacji (dostępnej m.in. w
sekcji “Download Center” na stronie
internetowej www.krohne.com)
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
7/7
KROHNE Polska Sp. z o.o.
Wymiary i wagi
Wymiary i wagi
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
8/8
KROHNE Polska Sp. z o.o.
Średnice wewnętrzne bazują na szeregu standardowym.
* przybliżona waga korpusu przepływomierza z kołnierzami ANSI.
Wersja rozdzielona (F): waga przetwornika pomiarowego 3.5 kg (7.7 lbs)
Wersja kompaktowa: należy dodać 1.8 kb (3.9 lbs)
a = wymiar “kołnierz do kołnierza”
Di = średnica wewnętrzna
h = wysokość głowicy pomiarowej
j = długość obudowy
e = wysokość obudowy
w = szerokość obudowy
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
9/9
KROHNE Polska Sp. z o.o.
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
10/10
KROHNE Polska Sp. z o.o.
ALTOSONIC III – ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych
11/11