93TA1超声波流量计介绍

一、引言

           在化工与过程应用领域，精确测量流量对生产安全、流程优化以及成本控制起着决定性作用。一旦流量测量出现偏差，不仅会导致产品质量不稳定，还可能引发严重的安全事故，给企业带来巨大的经济损失。因此，一款性能卓越的流量测量设备，是保障工业生产顺利进行的关键。

          Proline Prosonic Flow 93P 超声波流量测量系统，正是这样一款备受瞩目的产品。它专为化工和过程应用设计，凭借其先进的技术和出色的性能，在众多流量测量设备中脱颖而出，成为行业内的佼佼者，为众多企业解决了流量测量的难题。

二、工作原理大揭秘

          Proline Prosonic Flow 93P 超声波流量测量系统的工作原理基于时差法，这种原理利用了声波在流体中传播时，顺流和逆流方向上传播速度的差异，就像船只在河流中行驶，顺流而下时速度更快，逆流而上时速度较慢。

在该测量系统中，两个传感器既是声波信号发生器，也是声波信号接收器。当它们工作时，会双向传播超声波信号。在顺流方向上，声波的传播速度高于逆流方向，这就产生了声波信号运行时间差。这个时间差与流体的流速成比例，就如同我们能通过船只顺流和逆流行驶的时间差，来推算水流的速度。

          基于声波信号运行时间差和管道横截面积，测量系统就能计算出流体的体积流量。例如，当我们知道了河流的流速以及河道的横截面积，就能算出河水的流量。同时，该测量系统还能测量声波信号在流体中的传播速度，这一功能十分强大，它可以用于区分不同的流体类型，就像我们能通过不同的声音特征来辨别不同的物体；也可以用于鉴定产品的品质，比如在化工生产中，通过声速判断产品的纯度。

Proline Prosonic Flow 93P 超声

三、强大功能展示

（一）测量变量与范围

           Proline Prosonic Flow 93P 能够精准测量多种关键变量，其中流速与声波信号运行时间差成比例，是流量测量的关键指标。其典型测量范围为 v = 0 - 15 m/s （0 - 50 ft/s） ，如此宽泛的测量范围，使其能够适应各种不同流速的液体介质测量需求，无论是流速缓慢的液体，还是流速较快的液体，都能轻松应对。而量程比大于 150 : 1，这意味着它在不同流量条件下都能保持高精度测量，即使流量变化幅度较大，也能准确地反映出实际流量值，为生产过程中的流量监控提供了可靠的数据支持。通过这些测量变量和范围的设定，该测量系统可以精确计算出流体的体积流量，为化工和过程应用提供关键的数据支持。

（二）双通道与双声路测量

          在流量测量中，双通道测量和双声路测量是 Proline Prosonic Flow 93P 的两大特色功能。

          双通道测量用于两个独立测量点的流量测量，就像在一条河流的不同位置设置两个监测站，分别对不同位置的水流情况进行监测。在化工生产中，这可以用于同时监测不同管道或同一管道不同部位的流量，帮助企业全面了解流体的流动状态。两个测量通道中的测量参数，如流速、体积流量等，都可以分别进行处理和显示，让操作人员能够清晰地掌握每个测量点的具体情况，一旦某个测量点出现异常，能够及时发现并采取措施。

         双声路测量则用于单个测量点的冗余流量测量，它相当于在同一个测量点设置了两条监测线路，就像给流量测量上了双保险。当其中一条声路出现故障或受到干扰时，另一条声路依然可以正常工作，确保测量的连续性和准确性。同样，两个测量通道中的测量参数也可以分别处理和显示，方便操作人员对比分析，进一步提高了测量的可靠性，为生产过程的稳定运行提供了有力保障。

四、卓越性能优势

（一）非接触精准测量

        在化工和过程应用中，液体介质的多样性使得流量测量面临诸多挑战。Proline Prosonic Flow 93P 采用非接触式测量方法，宛如一位智慧的观察者，静静地在管道外部感知着流体的流动，而不与流体直接接触。这种独特的测量方式，使其成为纯净液体或轻度污染液体介质流量测量的最佳解决方案。

        它完全不受过程压力和介质电导率的影响，就像一位坚定的行者，不会被外界的干扰所左右。无论是在高压环境下，还是面对电导率各异的液体，它都能保持稳定的测量性能，准确地输出流量数据。在一些对压力变化敏感的化工生产过程中，传统流量计可能会因为压力的波动而产生测量误差，但 Proline Prosonic Flow 93P 却能不为所动，始终如一地提供精准的测量结果，为生产过程的精确控制提供了有力保障 。

（二）安装与维护便利

         对于工业设备来说，安装和维护的便利性直接影响到生产效率和成本。Proline Prosonic Flow 93P 的捆绑式超声波流量计安装在管道外部，这一设计堪称巧妙，就像给管道穿上了一件智能外套，无需中断过程操作，就能进行精确测量。在一些连续生产的化工企业中，生产过程一旦中断，将会带来巨大的经济损失，而 Proline Prosonic Flow 93P 的这一特性，完美地解决了这一问题，既保证了测量的准确性，又不影响生产的连续性，是一种经济高效的流量测量解决方案。

        它还具备简单安全的菜单引导式传感器安装方式，就像有一位贴心的向导，一步一步地引导操作人员完成安装，确保高精度测量结果。即使是经验不足的操作人员，也能在菜单的引导下，轻松完成安装工作，大大提高了安装的效率和准确性。

传感器及其工业化的安装组件结构坚固，仿佛一位身强体壮的卫士，能够抵御各种恶劣环境的考验，可实现长期系统完整性。在化工生产现场，常常伴随着高温、高压、强腐蚀等恶劣条件，而 Proline Prosonic Flow 93P 的传感器和安装组件，凭借其坚固的结构，能够在这样的环境中稳定运行，减少了设备故障的发生，降低了维护成本。

         自动频率巡查功能则像一位智能的优化大师，可优化安装过程，最大限度地提升流量计的测量性能。它能够自动检测并调整测量频率，以适应不同的管道和流体条件，确保流量计始终处于最佳工作状态，为用户提供更准确、更可靠的流量测量数据 。

（三）数据传输与远程调试

          在工业自动化高度发展的今天，设备与控制系统之间的高效通信至关重要。Proline Prosonic Flow 93P 配备了丰富多样的通信接口，包括 HART、PROFIBUS DP/PA 和基金会现场总线 (FF) 等，这些接口就像一条条信息高速公路，方便与分布式控制系统 (DCS) 集成，实现数据的快速、准确传输。通过这些接口，流量计可以将测量数据实时传输到控制系统中，让操作人员能够及时了解流量情况，做出相应的决策。

配合 Endress+Hauser 的 FieldCare 操作软件，用户还可以远程调试流量计，这一功能为用户带来了极大的便利，就像拥有了一位随时待命的技术专家，无论用户身在何处，都能通过远程操作对流量计进行调试和维护。在一些大型化工企业中，生产现场分布广泛，设备维护人员前往现场进行调试可能需要花费大量的时间和精力，而通过 FieldCare 操作软件，技术人员可以在办公室里就完成对流量计的调试工作，大大提高了工作效率，降低了维护成本 。

五、多样应用场景

        超声波流量测量系统凭借其卓越的性能，在众多行业中发挥着重要作用。

        在化工行业，它可用于各种化学试剂、溶剂、液态烃类的流量测量。在生产塑料的过程中，需要精确控制各种化工原料的流量，以确保产品质量的稳定性。Proline Prosonic Flow 93P 能够准确测量这些腐蚀性液体的流量，为生产过程提供可靠的数据支持。

         石化行业也是它的重要应用领域。在石油炼制和加工过程中，需要对原油、成品油以及各种中间产品进行流量监测。例如，在原油输送管道中，通过安装该测量系统，可以实时掌握原油的流量情况，便于合理安排生产和运输计划。

        在水处理行业，无论是城市供水系统，还是工业废水处理厂，都离不开精确的流量测量。对于城市供水，准确测量流量有助于合理分配水资源，保障居民和企业的用水需求；而在工业废水处理中，流量测量则是控制处理工艺、确保废水达标排放的关键环节。Proline Prosonic Flow 93P 可以轻松应对各种水质的流量测量，无论是清澈的自来水，还是含有杂质的污水，都能准确测量。

当涉及到腐蚀性或危险流体的测量时，Proline Prosonic Flow 93P 的非接触式测量方法更是凸显出其优势。在电镀行业中，常常会用到强酸、强碱等腐蚀性液体，传统的接触式流量计容易被腐蚀，导致测量不准确甚至损坏设备。而 Proline Prosonic Flow 93P 无需与流体直接接触，就能准确测量其流量，避免了腐蚀问题，大大提高了测量的可靠性和设备的使用寿命 。

六、技术规格详解

（一）输入输出信号

1. 测量变量与量程：主要测量变量为流速，其与声波信号运行时间差成比例，典型测量范围是 v = 0 - 15 m/s （0 - 50 ft/s） ，量程比大于 150 : 1 ，这使得它在不同流量场景下都能精准捕捉流速变化，为体积流量的精确计算筑牢根基。

2. 输入信号：设有状态输入（辅助输入） ，U = 3 - 30 V DC，Ri = 5 kΩ，具备电气隔离特性。它可灵活设置为累加器复位、测量值抑制、故障信息复位等功能，就像一个智能的控制枢纽，根据不同需求对测量过程进行精准调控。

3. 输出信号电流输出：具备电气隔离，有源 / 无源输出可选。有源信号为 0/4 - 20 mA，RL < 700 Ω （HART：RL ≥ 250 Ω） ；无源信号是 4 - 20 mA，max. 30 V DC，Ri ≤ 150 Ω 。时间常数值可选（0.01 - 100 s） ，满量程值可调，温度系数典型值为 0.005 % o.r./°C （o.r. = 读数值的 ） ，分辨率达 0.5 μA，如此精细的参数设置，确保了电流输出能准确反映测量数据，满足各种控制系统的需求。
   脉冲 / 频率输出：同样电气隔离，有源 / 无源输出可选。有源信号为 24 V DC，25 mA （20 ms 内，max. 250 mA） ，RL > 100 Ω ；无源信号是集电极开路，30 V DC，250 mA 。时间常数值可选（0.05 - 100 s） ，频率输出截止频率为 2 - 10 000 Hz （fmax = 12 500 Hz） ，在 EEx ia 防爆场合中测量的截止频率为 2 - 5 000 Hz ，开 / 关比为 1:1，最大脉冲宽度为 10 s ；脉冲输出的脉冲值和脉冲极性可选，最大脉冲宽度可调（0.05 - 2000 ms） ，频率为 1 / (2 × 脉冲宽度) 时，开 / 关比为 1:1，丰富的输出选项，使其能与多种设备实现无缝对接。
   通信接口输出PROFIBUS DP 接口：符合 EN 50170 Volume 2 标准，Profile 3.0 版，数据传输速度为 9.6 KBaud - 12 MBaud ，可自动识别数据传输速度，信号编码方式为 NRZ 码。功能块包含 8 × 模拟输入 (AI) 模块、3 × 累加器模块，输出参数涵盖体积流量（通道 1 或通道 2）、声速（通道 1 或通道 2）、流速（通道 1 或通道 2）、体积流量平均值、声速平均值、流速平均值、体积流量总和、体积流量差、累积量 1 - 3 ；输入参数有仪表归零（开 / 关）、零点校正、测量模式、累加器控制等，通过拨码开关或流量计的现场显示单元（可选）设置总线地址 ，实现高效的数据交互与控制。
   PROFIBUS PA 接口：符合 EN 50170 Volume 2，IEC 61158 - 2 (MBP) 标准，电气隔离，数据传输速度（支持的波特率）为 31.25 kBit/s ，电流消耗 11 mA ，故障断开电流 (FDE) 为 0 mA ，信号编码方式为 Manchester II 码。功能块和输出、输入参数与 PROFIBUS DP 接口类似，为工业现场的通信提供了可靠的保障。
   基金会现场总线 (FF) 接口：符合 IEC 61158 - 2 标准，电气隔离，数据传输速度（支持的波特率）为 31.25 kBit/s ，电流消耗 12 mA ，故障断开电流 (FDE) 为 0 mA ，信号编码方式为 Manchester II 码。功能块包含 8 × 模拟输入 (AI) 模块、1 × 数字输出 (DO) 模块、1 × PID 模块，输出参数更为丰富，还包括信号强度（通道 1 或通道 2）等；输入参数有仪表归零（开 / 关）、累加器复位、零点校正控制等，支持链路主设备 (LAS) 功能，进一步提升了系统的智能化和自动化水平。
   开关输出：采用继电器输出，常闭 (NC) 或常开 (NO) 触点可选，出厂设置为继电器 1 为 NO 触点，继电器 2 为 NC 触点 ，Max. 30 V / 0.5 A AC ；60 V / 0.1 A DC ，电气隔离，可设置为故障信息、流向、限位值，为系统的安全运行和状态监测提供了便捷的控制方式。

（二）供电与电缆连接

1. 供电电压
   变送器：HART 供电时，电压范围为 85 - 260 V AC，45 - 65 Hz ；20 - 55 V AC，45 - 65 Hz ；16 - 62 V DC 。PROFIBUS DP/PA 和基金会现场总线 (FF) 供电时，电压范围是 9 - 32 V DC ，宽泛的供电电压范围，使其能适应不同的电源环境，保障设备的稳定运行。
   传感器：由变送器供电，这种一体化的供电设计，简化了系统的布线和电源管理，提高了系统的可靠性。
2. 电缆入口
   供电电缆和信号电缆（输入 / 输出）：配备 M20 × 1.5 缆塞，适用于长 8 - 12 mm （0.31 - 0.47") 的电缆，以及适用于长 6 - 12 mm （0.24 - 0.47") 的电缆 ；还设有 ½"NPT、G ½" 螺纹电缆入口，满足不同规格电缆的接入需求。
   连接电缆（传感器 / 变送器）：缆塞配置丰富，每个电缆入口可通过一根连接电缆，1 × ∅ 8 mm （1 × ∅ 0.31") ，采用 M20 × 1.5 缆塞 、½" NPT、G ½"螺纹电缆入口；也可通过两根连接电缆，2 × ∅ 4 mm （2 × ∅ 0.16") ，同样采用 M20 × 1.5 缆塞 、½"NPT、G ½" 螺纹电缆入口，为传感器与变送器之间的信号传输提供了可靠的物理连接。