Газовый расходомер Daniel SeniorSonicМножественные пути прохождения ультразвукового сигнала обеспечивают

максимальную точность и повторяемость измерений

Измерения не зависят от скорости звука,температуры и параметров газаЗапатентованный газовый расходомер Daniel SeniorSonicизмеряет время прохождения ультразвуковых волн черезгазовый поток в четырех параллельных плоскостях,обеспечивая точное измерениескорости прохождения газовогопотока через расходомер. Четыреплоскости были выбраны дляоптимизации точности измерений идля обеспечения независимости отпараметров газовой среды.

Четыре пути прохождения сигналанаходятся под углом 45° к оситрубопровода. В каждом путиимеется по два датчика, любой изкоторых может работать как вкачестве излучателя сигнала так и вкачестве приемника. Это позволяетизмерить время прохождения навходе и на выходе. Датчикирасположены на корпусерасходомера в указанных точках,размеры X и L точно определяютсяво время изготовления. Этиразмеры, наряду с электроннымихарактеристиками каждой парыдатчиков характеризуютультразвуковой расходомер,обеспечивая высокую точность ивоспроизводимость измерений иустраняют необходимостькалибровки по расходу.

Время прохождения сигнала,направленного по скорости потока,меньше чем время прохождениясигнала в противоположномнаправлении. Разница между этимивременами используется дляподсчета средней скорости потока.Так как уравнения действительныдля любого направления потока, расходомер являетсядвунаправленным. Окончательное уравнение содержиттолько размеры корпуса расходомера и время прохождениясигналов. Уравнение не включает в себя скорость звука вгазе следовательно измерение скорости газа не зависит отфакторов, влияющих на скорость звука в газе; например:температуры, давления и состава газа.

В четыре раза точнее, чем расходомеры сединственным путем прохождения сигнала.В конструкции с множественными путями прохождениясигнала фирмы Daniel, средняя скорость постоянноизмеряется на четырех разных уровнях газового потока. В

результате точность измерениянесравнима с точностьюрасходомеров с одним путемпрохождения сигнала.

Работа расходомеров с одним путемпрохождения сигнала основана напредположении, что в любомкрупном потоке скорость газасимметрична относительно оситрубопровода. Однако скорости газаредко бывают симметричны. Онинаходятся под влиянием множествафакторов, таких как конфигурациятруб, их состояние и.т.д. и все этовлияет на симметрию потока черезрасходомер.С помощью компьютерногомоделирования различныхскоростных разрезов, фирма Danielопределила, что использованиечетырех путей измерения являетсяоптимальным решением дляизмерения асимметричного потока.Дальнейшее увеличение количествапутей измерения не вноситсущественного улучшения в точностьрасходомера. При меньшемколичестве путей измерения,точность датчика серьезноухудшается.

Точная ОбработкаРасход определяется с помощьюумножения измеренного значениясредней скорости газа на площадьсечения датчика. Из-за этого размеры

датчика имеют особое значение. Фирма Daniel широкоизвестна благодаря высококачественной обработке итщательным процедурам контроля качества. Каждыйкорпус расходомера подвергается строгому тестированию иизмерению во время всего процесса изготовления.Составляется детализированный метрологический отчет, вкотором перечислены все параметры, используемые приподсчете расхода каждым датчиком.

Высокий уровень помехоустойчивостиОдним из важнейших достижений в газовом расходомереDaniel SeniorSonic является использование новых цифровыхтехнологий для обработки сигналов четырех пар датчиковрасходомера.

Автоматическая схема управления усилением компенсируетбольшие различия в амплитудах сигналов вызываемыетакими параметрами потока, как давление и расход.

После оцифровки сигнала применяются специальныетехнологии для точного подсчета времени прохождениясигнала. Множество проверок производится дляподтверждения качествасигнала. Одна из секцийнастройки системы позволяетвыбрать наиболее подходящиепрограммы для усилениясигнала в каждой конкретнойситуации. Например,используя цифровыетехнологии обработки,расходомер может бытьсконфигурирован для работы вусловиях когда амплитудашумов возникающих в потокесравнима с амплитудойизмеряемого сигнала.

Метод с четырьмя путямипрохождения сигналаобеспечивает также большуюнадежность измерений. Вслучае неисправности одногоиз путей, расходомерпродолжает измерять расходпо трем других и моделируетзначение для неисправногопути. При этомвырабатывается сигналтревоги, который сообщает онеисправности.

История газового расходомера DanielSeniorSonic с четырьмя путями прохожденияультразвукового сигнала.

Прототипы газового расходомера Daniel SeniorSonic счетырьмя путями прохождения ультразвукового сигналабыли разработаны в ходе девяти лет исследований,выполненных компанией British Gas. Их целью быларазработка надежного и точного расходомера длякоммерческого учета, не требующего калибровки и невызывающего падения давления.

Успешные тестирования и оценки были проведены нарасходомерах размеров 100-1050 мм (4"-42") в реальныхусловиях работы.

В 1985 компания British Gas предоставила фирме Danielэксклюзивную лицензию для коммерческого применениярасходомера. В настоящее время сотни расходомеров ужепоставлены заказчикам по всему миру. Daniel продолжаеттесное сотрудничество с европейским и американскимгазовыми обществами для дальнейшего развитияультразвуковых измерений.

В настоящее время постоянные усилия фирмы Daniel,направленные на улучшение работы датчика, привели кпоявлению этой полностью цифровой версии, расширяяизмерительные возможности расходомера и сокращаянеобходимость вмешательства оператора.

КонфигурациярасходомераГазовый расходомер DanielSeniorSonic состоит изследующих частей:

• Корпус Расходомера• Восемь взрывобезопасных

пьезоэлектрическихдатчиков

• Полностью цифровойэлектронный блок

В настоящее времяультразвуковой расходомерсконструирован для обеспечениямаксимальной гибкости ипростоты применения.Расходомер включаетулучшенный модульэлектроники, установленныйнепосредственно на корпусе и нетребующей дополнительнойустановки в безопасной зоне.Поставляются модели спитанием 110В и 250Впеременного тока и 24Впостоянного тока.

Электронный модуль использует промышленный стандартASCII или протокол RTU modbus для связи черезпоследовательный порт RS485. Все компоненты либовзрывобезопасны, либо заключены во взрывобезопасныекожухи. Оператор связывается с расходомером черезсумматор потока или через другой компьютер. Красходомеру могут быть подключены датчики температурыи давления если необходим пересчет в стандартныеединицы объема.

Теперь для расширенной диагностики и определениявозможностей ввода/вывода всех расходомеров можноиспользовать интерфейсную карту диагностики имоделирования частоты DFI фирмы Daniel. Если Вамтребуется помощь при установке или извлечении датчика,позвоните в отдел обслуживания фирмы Daniel.

Карта диагностики и моделирования частоты

Карта DFI представляет собой новое дополнительноеоборудование для газового расходомера Daniel SeniorSonic.Карта DFI предоставляет дополнительные возможности дляизмерения объемного расхода, включая четыре частотныхвыхода (два прямых и два обратных), аналоговый выход4-20 мА, и контактный индикатор направления. Всочетании с возможностью ввода температуры и давления,карта может быть сконфигурирована для вывода объемногорасхода при давлении и температуре, указанных пользова-телем. Карта DFI также расширяет диагностическиевозможности электронного модуля Mark II, обеспечиваясигнал "подтверждения" и выделенный последовательныйпорт диагностики.

• Выделенный последовательный порт диагностики• Два частотных выхода.• Входы давления и температуры• Дискретный индикатор направления• Аналоговый выход для объемной скорости потока• Подтверждение качества данных

Дополнительный выделенный порт диагностикипозволяет пользователю подключаться к расходомеруSeniorSonic через портативный компьтер с помощьюмодема или напрямую без прерывания работысумматора потока и без потери измерений расхода.

Извлекаемый датчик Daniel "T-Slot"Датчик "T-Slot" являетсяодним из компонентовусовершенствованнойсистемы изолирования,обеспечивающийпростой и безопасныйметод извлечениядатчиков на местеработы. Электрическиекомпоненты датчикаявляются искро-безопасными и сталиболее эффективны чем упредыдущих датчиковDaniel благодаряусиленной акустическойизоляции.

Блокировочное устройство предотвращает открытие портадатчика до правильной посадки резьбового фиксаторадатчика.

Механическоеблокировочноеустройствопрепятствуетустановкекрышки доустановки иправильнойпосадкиуплотнения.После этогоустройствоможноповернуть длядоступа кмонтажнымболтам

Опе6рации установки и извлечения датчиков производятсяпри сбалансированном давлении.Совокупность перечисленных свойств позволяет говорить о"T-Slot", как о наиболее совершенном и эффективномдатчике для газовой промышленности.

Информация о размерахИнформация о размерах предоставляется для облегченияпроектирования систем измерения и является точной намомент выхода данной брошюры.

Проектировщикам предлагается ознакомится с новейшимичертежами Daniel так как размеры могут быть изменены.

РАЗМЕРРАСХОДОМЕРА

СТРОИТЕЛЬНАЯДЛИНА*

(дюймы)

ДИАМЕТРФЛАНЦЕВ

(дюймы)

ПРИБЛИЗИТЕЛЬНАЯМАССА(фунты)

6810

29.50031.50034.000

14.00016.50020.000

400550800

121620

35.43047.25050.630

22.00027.00032.000

1.0501.9003.100

243036

58.62067.00073.500

37.00044.50051.750

4.0005.0006.400

*Строительная длина указана для фланцев класса 600 по ANSI . Длину для датчика с фланцами класса 300 можно вычислить, вычитая из указанной величины удвоенную разность толщины фланцев

Выбор размера расходомераТаблицы, приведенные на данной странице, могут бытьиспользованы для определения диапазона расходов встандартных условиях для расходомеров размером от 6 до24 дюймов. Также поставляются расходомеры болеекрупных размеров.

Все расчеты основаны на скоростях от 1 фут/сек и 3 фут/секдо соответствующей максимальной скорости. Этирекомендованные диапазоны могут быть расширены.Позвоните нам для обсуждения конкретных условийприменения.

МАКСИМАЛЬНЫЙ РАСХОД ДЛЯ SENIORSONICПеречень 40 ANSI/ASME B36.10M

Расход в MMSCFH на указанной максимальной скорости,основан на стандартной сжимаемости при 70 градусах

Размер расходомера (дюймы)/скорость (футов в секунду)Давление(psi) 6/110 8/100 10/90 12/90 16/85 20/85 24/75100200300

14.7728.0341.68

23.2644.1365.61

32.9762.5793.03

46.8288.85132.10

69.82132.50197.00

109.80208.36309.78

140.15265.96395.42

400500600

55.6870.0784.84

87.67110.32133.56

124.30156.41189.37

176.50222.10268.90

263.21331.21401.00

413.90520.84630.59

528.32664.82804.91

700800900

100.01115.60131.53

157.45181.99207.07

223.24258.03293.59

317.00366.40416.90

472.74546.40621.71

743.38859.23977.65

948.891096.761247.92

100011001200

147.84164.50181.50

232.75258.98285.75

330.00367.18405.14

468.60521.40575.30

698.81777.55857.93

1098.891222.711349.11

1402.681560.721722.06

130014001500

198.76216.24233.94

312.92340.44368.30

443.66482.68522.18

630.00685.40741.50

939.511022.121105.78

477.391607.301738.86

1885.802051.632219.56

160017001800

251.73269.56287.41

396.31424.38452.49

561.90601.69641.55

797.90854.40911.00

1189.891274.151358.55

1871.122003.622136.35

2388.382557.502726.93

19002000

305.15322.75

480.41508.12

681.13720.42

967.201023.00

1442.361525.58

2268.142398.99

2895.153062.18

МИНИМАЛЬНЫЙ РАСХОД ДЛЯ SENIORSONICПеречень 40 ANSI/ASME B36.10M

Расход в MMSCFH на скорости 3 фута в секунду,основан на стандартной сжимаемости при 70 градусах

Давление (psi) 6 дюймов 8 дюймов 10 дюймов 12 дюймов 16 дюймов 20 дюймов 24 дюйма100200300

0.410.771.15

0.701.341.99

1.112.113.13

1.573.004.44

2.484.747.02

3.917.4511.04

5.6510.7815.96

400500600

1.541.932.34

2.663.344.05

4.195.266.38

5.957.479.06

9.4011.7914.31

14.7818.5422.50

21.3826.8232.54

700800900

2.763.193.64

4.795.526.30

7.548.699.93

10.7112.3414.10

16.9119.4922.26

26.6030.6535.01

38.4744.3350.63

100011001200

4.084.545.00

7.077.868.66

11.1412.3813.65

15.8117.5819.38

24.9727.7530.60

39.2843.6548.13

56.8063.1369.61

МИНИМАЛЬНЫЙ РАСХОД ДЛЯ SENIORSONICПеречень 40 ANSI/ASME B36.10M

Расход в MMSCFH на скорости 1 фут в секунду,основан на стандартной сжимаемости при 70 градусах

Давление (psi) 6 дюймов 8 дюймов 10 дюймов 12 дюймов 16 дюймов 20 дюймов 24 дюйма100200300

0.140.260.38

0.230.450.66

0.370.701.04

0.521.001.48

0.831.582.34

1.302.483.68

1.883.595.32

400500600

0.510.640.78

0.891.111.35

1.401.752.13

1.982.493.02

3.133.934.77

4.936.187.50

7.138.9410.85

700800900

0.921.061.21

1.601.842.10

2.512.903.31

3.574.114.70

5.646.507.42

8.8710.2211.67

12.8214.7816.88

100011001200

1.361.511.67

2.362.622.89

3.714.134.55

5.275.866.46

8.329.2510.20

13.0914.5516.04

18.9321.0423.20

Диаграммы для определения размеровгазового расходомера Daniel SeniorSonicРасходомер SeniorSonic предназначен для работы вдиапазоне скоростей от нескольких футов в секунду домаксимальной скорости зависящей от размера расходомера.С помощью графиков, показанных на диаграмме ниже,можно пересчитать максимальную скорость длярасходомера данного размера в максимальный расход (ввиде функции давления).

Таким образом, если известен расход и давление в точкеизмерения, очень легко обнаружить превышениемаксимальной скорости. Просто найдите на графикекоординату, соответствующую расходу и давлению иопределите лежит ли эта точка ниже линии,соответствующей размеру расходомера.

Выбор размера расходомера (метрического)Таблицы, приведенные на данной странице, могут бытьиспользованы для определения диапазона расходов встандартных условиях для расходомеров размером от 150до 600 мм. Также поставляются расходомеры болеекрупных размеров.

Все расчеты основаны на скоростях от 0.4 мм/сек и 1 мм/секдо соответствующей максимальной скорости. Этирекомендованные диапазоны могут быть расширены.Позвоните нам для обсуждения конкретных условийприменения.

МАКСИМАЛЬНЫЙ РАСХОД ДЛЯ SENIORSONICПеречень 40 ANSI/ASME B36.10M Расход в тысячах нормальных кубических метров в час

Размер расходомера (мм)/скорость (метров в секунду)Давление(бар, изб.) 150/35 200/30 250/27 300/27 400/25 500/25 600/23

102030

26.0450.7577.25

38.6675.34114.68

54.82106.84162.63

77.83151.67230.86

113.78221.74337.53

178.96348.76530.87

238.13464.07706.39

405060

104.46131.33162.55

155.08194.97241.31

219.91276.49342.20

312.18392.49485.77

456.41573.83710.21

717.85902.541,117.04

955.181,200.931,486.35

708090

191.38223.54257.25

284.11331.86381.91

402.89470.61541.57

571.93668.06768.80

836.17976.721,124.00

1,315.161,536.211,767.86

1,749.962,044.102,352.33

100 289.04 429.10 608.50 863.81 1,262.91 1,986.34 2,643.04

МИНИМАЛЬНЫЙ РАСХОД ДЛЯ SENIORSONICПеречень 40 ANSI/ASME B36.10M

Расход в тысячах нормальных кубических метров в часРассчитан для скорости потока 0.4 м/сек

Давление(бар изб.)

150 мм 200 мм 250 мм 300 мм 400 мм 500 мм 600 мм

102030

0.741.452.21

1.292.513.82

2.033.966.02

2.885.628.55

4.558.8713.50

7.1613.9521.23

10.3520.1830.71

405060

2.983.754.64

5.176.508.04

8.1410.2412.67

11.5614.5417.99

18.2622.9528.41

28.7136.1044.68

41.5352.2164.62

708090

5.476.397.35

9.4711.0612.73

14.9217.4320.06

21.1824.7428.47

33.4539.0744.96

52.6161.4570.71

76.0988.87102.28

100 8.26 14.30 22.54 31.99 50.52 79.45 114.91

МИНИМАЛЬНЫЙ РАСХОД ДЛЯ SENIORSONICПеречень 40 ANSI/ASME B36.10M

Расход в тысячах нормальных кубических метров в часРассчитан для скорости потока 1 м/сек

Давление(бар изб.)

150 мм 200 мм 250 мм 300 мм 400 мм 500 мм 600 мм

102030

0.300.580.88

0.521.001.53

0.811.582.41

1.152.253.42

1.823.555.40

2.865.588.49

4.148.0712.28

405060

1.191.501.86

2.072.603.22

3.264.105.07

4.625.817.20

7.309.1811.36

11.4914.4417.87

16.6120.8925.85

708090

2.192.552.94

3.794.425.09

5.976.978.02

8.479.9011.39

13.3815.6317.98

21.0424.5828.29

30.4335.5540.91

100 3.30 5.72 9.01 12.80 20.21 31.78 45.97

УстановкаТребования к участку трубопровода, на котором устанав-ливается расходомер, весьма невелики: для обеспеченияуказанной точности необходимо, чтобы расходомер былустановлен непосредственно после прямолинейного участкатрубопровода длиной не менее 10 диаметров; за расходо-мером должен располагаться прямолинейный участоктрубопровода, длиной не менее 3 диаметров. В случае, еслитребуется измерение расхода в двух направлениях, необхо-димо, чтобы длина прямолинейных участков с обеих сторонрасходомера была не менее 10 диаметров трубы. Как былоуказано ранее, если требуется измерение объемного расходаи суммарного объемного расхода, требуется измерениетемпературы и давления газа. За более подробнойинформацией обратитесь к документу Daniel "Installation ofthe Daniel SeniorSonic Gas Flow Meter" (Установка газовогорасходомера SeniorSonic фирмы Daniel)

Пределы погрешностиСтандартная погрешность расходомера находится впределах 0.5% от эталона без калибровки по расходу. Позаказу выполняется калибровка по расходу обеспечивающаяувеличение точности измерений

Диапазон измерений и точность любого ультразвуковогорасходомера зависят от размеров прибора и от применения.Проконсультируйтесь в фирме Daniel перед тем как сделатьокончательный выбор. Обратитесь к документу Daniel"Installation of the Daniel SeniorSonic Gas Flow Meter"(Установка газового расходомера SeniorSonic фирмыDaniel) для получения дополнительной информации.

Технические характеристикирасходомера

Применение:Устанавливается в газопроводах дляприродного газа

РазмерыОт 6 до 36 дюймов (150 – 900 мм). Еслитребуется расходомер большего размерадо 42 дюймов - проконсультируйтесь вфирме Daniel

Диапазон температур газаОт -4°F до 140°F (от -20°C до 60°C , либодо 120°С – расширенный диапазон)

Диапазон давленияВплоть до #2500 по ANSI

Класс защиты датчиковCоответствует IP 65 по DIN 40050

Рекомендованная максимальнаяскорость потока:Размер(футов)

Макс.скорость(фут/сек)

Размер(мм)

Макс.скорость(м/сек)

6810

11010090

150200250

353027

121620

908585

300400500

272525

243036

757070

600750900

232121

Технические характеристикиэлектронного блока

Ввод/выводВыходы последовательных сигналовRS232/485

Прямой частотный выход (0-5000гц)

Обратный частотный выход (0-5000гц)

Аналоговый выход – 4/20 мА

Сигнализация качества данных –цифровой выход

Входы для сигналов температуры идавления – цифровые.

ПитаниеВ исполнении для переменного тока:

115/230 Вольт ±10%

47 – 63 гц, 15Вт макс.

В исполнении для постоянного тока:

20 – 28 Вольт, 15Вт макс.

Условия эксплуатации/храненияТемпература при работе:От -40°F до 140°F (от -40°C до 60°C)

Относительная влажность воздухаДо 95% при отсутствии конденсации

Температура при храненииОт -40°F до 185°F (от -40°C до 85°C)

Воспроизводимость:<=0.2% значения в указанном диапазоне скоростей

Классификация безопасностиUL для применения в опасных зонах класса 1 групп С и D вСША и Канаде. Датчики также сертифицированы Eex d iaIIA T4 по стандартам CENELEC EN50014, EN50018 иEN50020.

Фирма Daniel предлагает использоватьрасходомеры для коммерческого учетаи удостоверяет, что расходомерысоответствуют техническим условиям,определенным в отчете №9 AGA