全新发布 | SITARANS FS230——西门子气体型外夹超声波流量计
产品故事
西门子外夹式超声波流量计
大事记
1962-2020
|
1962 |
美国康创于1962年正式创建，一贯成为超声波流量技术领导者。 |
|
1972 |
美国康创开发世界第一台外夹式超声波流量计，此时已成为最多超声波流量计专利的持有者，总计40多项。 |
|
2003 |
美国康创推出气体型外夹超声波流量计 |
|
2005 |
西门子收购美国康创，持续推进外夹式超声波流量计的技术创新与发展。 |
|
2020 |
西门子推出新一代的气体外夹超声流量计——SITRANS FS230 |
产品特性
模块化变送器设计概念，100Hz更新速度
符合API和AGA标准
可以测量标准液体、油品和气体
数字化的变送器并支持DSL数字化链接
支持1-4对传感器测量
24V DC到230V AC电源自适应
最长150m分体电缆连接
IP66/67防护等级，-40到60°C
支持粘度自动补偿功能
安装方式
核心技术
WideBeam®宽束变频专利技术
向左滑动了解更多
宽波束技术
夹装式宽波束技术将管道转换成超声波传感器的扩音器从而达到更大面积的数据采集。
宽波束的有趣之处
关于“宽波束”技术有趣的地方，它在传感器启动时，允许在频率范围内，选择信号强度最高的频率，确保在应用情况下，最佳的测量效果。“宽波束”技术就像在管道上开了一道门，使信号没有损失的穿过管道
宽波束的不同之处
虽然夹装式和插入式气体超声流量计都采用相同的时差原理，但不同的厂家采用不同的技术，客户应该清楚不同的超声流量计测量技术的优缺点。夹装式宽波束技术虽然也是通过管道径向传递声波，但其传递方式与窄波速有很大不同，宽波束传感器能100%匹配管壁的固有频率，将管壁变成了传感器的扩音器，从而更大面积的对流体进行采样。
宽波束的不同之处
夹装技术的超声波首先由传感器发出，穿过管壁和介质，经过对面管壁反射后，再次穿过介质和管壁，被接收传感器接收，完成发射和接收过程。气体流量计计量用的声波最终是由管道壁发出的，所以声波是否同管道壁频率以及管材位相速度一致会直接影响计量效果。不匹配的声波同样也沿着管壁传递，但离传感器越远所受管壁不同频率的干扰越大，受到严重干扰的声波无法用作计量对比，采用这种技术只有传感器始发点的声波受管壁干扰最小，才可以用作计量，
宽波束的不同之处
而且这些干扰较小的声波也会不同程度地影响计量效果，这就是窄波技术。相反西门子采用宽波束技术，传感器在初始安装时发出较宽范围的频率对管壁进行频率扫描和搜索，当发射中的频率一旦同管壁固有的频率相一致时，宽波束流量计就锁定这一频率，保证发射频率同管道壁的固有频率一致，使传感器和管壁二体合一，管道成了传感器的一部分，沿着管道发出的声波宽而均匀，保证了对流体的大量采样，充分代表了流态的变化。
零点自动调整技术
向左滑动了解更多
零点自动调整技术
宽束技术可以连续动态监测
通过管壁往返2个传感器之间声束传播的时间差
零点调整
宽束技术通过管壁的信号波形不受到噪音影响，所以通过气体的信号波形完全是一致的，而且宽波束能量集中具有指向性，所以管壁可以看做传感器的扩音器，一部分声能（灰白色波形）沿管道壁传输，直接进入接收传感器，另一部分声能通过气体传输，这部分是用来直接测量气体的，但沿管壁传输的声束从不接触气体，因此也从不受流量变化的影响。
零点调整
由于2个传感器位置一定，而且金属管道的物理性能非常稳定，所以声束通过2个传感器之间往返的时间一定是相同的。如果产生时间差，就意味着系统产生零漂，这时流量计就会自动修正这一时间差，由于气体中的声波信号是由管道信号产生的，所以修正了管道信号时差就等于修正了系统的零漂。在流量计运行中，宽波束技术连续动态地对零点进行核查和校正，再加上皮秒级时间测量的分辨率保证了包括最小流量的计量稳定性和精度，同时也提高了计量量程比。
流量计自动补偿功能
向左滑动了解更多
流量计自动补偿功能
在不同安装位置时对流态不同补偿曲线
独特的流态补偿技术
流量计的安装都有直管段的要求，宽束夹装技术可以保证在上游10D直管段，下游5D直管段实时可靠测量，为了确保流态的稳定，在气体测量设计时通常考虑采用整流器，整流的运用对保证充分发展紊流是一个有效的方法，然而现实中，并不总有条件安装整流器或保证足够的直管段。流量计上下游管道的流态稳定直接影响流量计的测量。
独特的流态补偿技术
西门子夹装式技术采用径向平均技术测量时间差来获得流体速度，雷诺数补偿功能就是通过雷诺数补偿来修正原始平均读数。图3通过大量的实验数据表明由于宽波束的优异重复性，管线布局及流量计安装位置所造成的不良流态是可以修正补偿的，因此可以很合理的讲，不同管道布局对流态造成的影响完全可以通过一个置于流量计内的应用软件来进行相应的补偿。
独特的流态补偿技术
通过左上图（采用8”夹装宽束流量计在NOVA实验室90 度单弯头后的测试），右下图（夹装宽束流量计在NOVA实验室90 度双弯头后的测试）如果流量计安装在单弯头或双弯头后，其计量精度可以通过一个修正系数优化，事实上，宽束技术根据理论研究、模拟实验以及30多年的流量应用经验已确定了修正系数曲线并内置在气体流量计中
抗干扰性
向左滑动了解更多
抗干扰性
夹装式宽束技术对压力控制阀噪音免疫
夹装宽束技术传感器安装在压力控制阀旁
抗干扰性
同传统的插入式管道流量计相比，由于外夹式超声波流量计拥有以上众多的优点，再配合上西门子粘度、密度自动补偿功能，可以轻松 适应跨越过程工业的许多气体应用 – 例如 天然气，煤气等。FS230气体外夹可以安装在任何尺寸和材质的管道上。其精确的外夹式测量方式，没有泄漏点有助于减少资源浪费，更好地遵守严格的法规，更加环保，同时也可以显著节省成本。外夹式传感器使安装变得简单，不需要更换管道或管道停输, 同西门子长效的干耦合剂结合，做到产品免维护，大大节省了客户的投入成本。
行业应用