Пределы измерений расхода рассчитываются для конкретного применения

Rosemount 3051SFC на базе диафрагмы Rosemount серии 405С

Выбор средства измерения.

Постановка задачи

Лабораторная работа №3.

Тема: Расчёт и выбор датчика расхода.

Рассчитать рабочую измерительную схему и выбрать первичный преобразователь для измерения давления, уровня и расхода (в аппарате, трубопроводе, насосе и т.д.) удовлетворяющему следующим характеристикам:

№ варианта	Расход, тонн/час	Диаметр трубопровода, мм	Уровень, мм	Рабочая температура, ºС	Абсолютная погрешность измерения единицы измерения	Характеристики среды измерения: наименование, давление МПа, агрегатное состояние
	1,5				0,6	молоко, 0,1 жидкость

Измеряемые среды: жидкость, газ, пар

Избыточное давление в трубопроводе: до 10 МПа

Температура измеряемой среды:

-40…232°С (интегральный монтаж датчика)

-100…454°С (удалённый монтаж датчика импульсными линиями)

Температура окружающего воздуха:

-40…85°С - без ЖК-индикатора,

-61…85°С - опция для расходомеров с датчиком 3051S

Условный проход трубопровода:

Dy 15...300 (диафрагма Rosemount 405P);

Выходные сигналы: 4-20мА/HART; беспроводной WirelessHART

Динамический диапазон 8:1, 10:1, 14:1

Основная относительная погрешность измерений расхода до 0,7%

Взрывозащищённое исполнение:

Вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» с маркировкой по взрывозащите 1ExdllCT5/T6.

Вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» - с маркировкой по взрывозащите 0ExiallCT4/T5.

Относительная влажность воздуха до 100%.

Степень защиты от воздействия пыли и влаги: IP66, IP68.

Время включения: Для расходомера 3051SFC заявленные параметры аналогового и цифрового сигналов обеспечивается через 2 секунды после включения питания.

Потребляемая мощность: не более 1,1 Вт.

Надёжность: Средний срок службы расходомера -10 лет. Средняя наработка на отказ -150000 ч.

Поверка: Поверка проводится в соответствии с методикой поверки «Расходомеры 3051SFC», утверждённой ВНИИМС. Межповерочный интервал 1 год.

Гарантийный срок эксплуатации:

-12 месяцев с даты ввода прибора в эксплуатацию, но не более 18 месяцев со дня отгрузки;

-12 лет со дня отгрузки (опция Ultra for flow).

Внесены в Госреестр средств измерений: №30339-05 (3051SFC), сертификат №22308; №30340-05 (3051MFC), сертификат №22309.

Устройство и принцип действия:

Расходомеры на базе диафрагм Rosemount серии 405 предназначены для измерения расхода жидкостей, газов, пара и передачи полученной информации для технологических целей и учетно-расчетных операций. Принцип действия расходомеров основан на измерении расхода среды методом переменного перепада давления. Первичными преобразователями расхода в расходомерах Rosemount 3051SFC являются диафрагмы Rosemount серии 405. Диафрагма Rosemount серии 405 представляет собой жесткую неразборную конструкцию, состоящую из собственно диска измерительной диафрагмы с угловым отбором давления, кольцевых камер, удлинителя, а также монтируемого на удлинителе вентильного блока (для интегрального монтажа датчика) либо переходников (для подсоединения датчика импульсными линиями). Диафрагма устанавливается между фланцами, а центрирующее кольцо обеспечивает оптимальную точность установки. Диафрагмы Rosemount серии 405 имеют исполнения 405С и 405Р. Диафрагма 405Р имеет одно круглое отверстие и изготавливается для Dy от 15 до 300. Расходомер Rosemount 3051SFC - на базе датчика давления 3051S и диафрагмы Rosemount серии 405 применяются для измерений объемного расхода в рабочих условиях.

Основные преимущества:

- интегральная конструкция расходомера исключает потребность в импульсных линиях и дополнительных устройствах, сокращает количество потенциальных мест утечек среды;

- минимальная длина прямолинейных участков трубопровода 2 Dy до и 2 Dy после места установки расходомера на базе диафрагмы Rosemount 405С (стабилизирующей) значительно упрощает монтаж и сокращает затраты;

Области применения: химическая, нефтехимическая, нефтяная, газовая, пищевая, фармацевтическая и др. отрасли промышленности.

Модель расходомера на базе диафрагм Rosemount серии 405:

Модель расходомера	Модель датчика	Модель диафрагмы	Dy
3051SFCP	3051S	405P	15; 25; 40; 50; 80; 100; 150; 200; 250; 300

Диапазон измерений расхода:

Измеряемая среда	Диапазон измерений расхода
Жидкость (вода при 20 и 101,325 кПа)	0,03…1800 м^3/ч

Пределы основной относительной погрешности:

Модель расходомера	Dy	Относительный диаметр отверстия сужающего устройства, β	Исполнение электроники датчика
Classic (динамический диапазон 8:1)	Ultra (динамический диапазон 8:1)	Ultra for flow (динамический диапазон 14:1)
3051SFCP	15...300	0,4	1,55%	1.45%	1.40%

Размеры:

Исполнение диафрагмы	А, мм	В, мм	Высота датчика, мм	С, мм	D, мм
405P		Высота датчика+А	230 max	197(при закрытых вентилях) 210(при открытых вентилях)	152(при закрытых вентилях) 159(при открытых вентилях)

Элементы расходомерного узла на базе расходомеров Rosemount 3051SFC:

Пример записи датчика при заказе:

3051SFC – D – P – S – 100 – N - R – 7 – А – 1J – 1 – H – A01

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1. Модель датчика: 3051SFC (расходомер с компактной диафрагмой)

2. Тип измерения: D (перепад давления)

3. Тип первичного элемента: Р (измерительная диафрагма)

4. Тип материала: S (нержавеющая сталь 316)

5. Размер трубопровода: 100 (10 дюймов (250 мм) надо при выборе проконсультироваться о наличии у производителя)

6. Форма первичного элемента: N (нескошенная кромка)

7. Устройство для измерения температуры: R (выносной термокарман и ТПС)

8. Соединение электроники: 7 (выносной монтаж, резьбовые соединения ¼ дюйма NPT)

9. Выходной сигнал: А (Аналоговый сигнал 4-20mA с наложенным цифровым сигналом по протоколу HART)

10. Корпус электроники: 1J (Корпус: PlantWeb; Материал – нержавеющая сталь 316L; размер кабельных вводов: ½ -14 NPT)

11. Класс точности электроники: 1 (Ultra for Flow: максимальная погрешность измерения расхода 0,75%, перенастройка расхода 14:1, 10-летняя стабильность, гарантия на 12 лет)

12. Монтажные принадлежности: H (направляющее кольцо DIN (PN 40, PN 100)

13. Программное обеспечение для автоматического регулирования PlantWeb: А01 (пакет функциональных блоков автоматического регулирования Foundation Fieldbus

Расчёт диафрагмы:

Q_M=1500 кг/ч, D=275 мм, ρ=1027 кг/м³, ε=1, А=0,01252,

d=214(мм) – диаметр диафрагмы.

Дата добавления: 2015-05-28