فلومتر اولتراسونیک کلمپ‌آن | KROHNE OPTISONIC 6300

KROHNE OPTISONIC 6300؛ فلومتر اولتراسونیک Clamp-On

KROHNE OPTISONIC 6300 یک فلومتر اولتراسونیک Clamp-On ثابت برای اندازه‌گیری دبی مایعات در خطوط لوله است. این تجهیز بدون نیاز به برش یا بازکردن لوله روی سطح خارجی آن نصب می‌شود؛ بنابراین امکان اندازه‌گیری جریان را بدون توقف فرآیند فراهم می‌کند. KROHNE این محصول را برای کاربردهایی معرفی می‌کند که نصب فلومتر Inline دشوار، پرهزینه یا نامطلوب است.

ساختار این فلومتر از سنسورهای اولتراسونیک و یک مبدل سیگنال تشکیل می‌شود. سنسورها روی ریل نصب قرار می‌گیرند و مبدل نیز در نسخه‌های نصب دیواری یا فیلدی ارائه می‌شود.

کاربرد KROHNE OPTISONIC 6300

این فلومتر برای اندازه‌گیری دبی مایعات رسانا و نارسانا کاربرد دارد. طراحی Clamp-On باعث می‌شود اپراتور بتواند سنسورها را روی لوله نصب کند، بدون اینکه مسیر فرآیند را باز کند.

از این تجهیز می‌توان در صنایع مختلف از جمله صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، آب و فاضلاب، نفت و گاز، نیمه‌رسانا، صنایع غذایی و دارویی استفاده کرد. کاربردهایی مانند اندازه‌گیری آب خنک‌کننده، آب آشامیدنی، آب دی‌یونیزه، آب تصفیه‌شده، کنترل فرآیند و اندازه‌گیری جریان مواد شیمیایی نیز در مستندات KROHNE ذکر شده‌اند.

نحوه عملکرد OPTISONIC 6300

KROHNE OPTISONIC 6300 از اصل اندازه‌گیری اولتراسونیک بر پایه Transit Time استفاده می‌کند. در این روش، سنسورها امواج صوتی را در مسیر جریان ارسال و دریافت می‌کنند.

موجی که در جهت جریان حرکت می‌کند، سریع‌تر از موجی که خلاف جهت جریان حرکت می‌کند، مسیر را طی می‌کند. مبدل با اندازه‌گیری اختلاف زمان عبور این دو سیگنال، سرعت متوسط جریان را محاسبه می‌کند. سپس سیستم از این اطلاعات برای محاسبه دبی استفاده می‌کند.

طراحی Clamp-On و نصب روی لوله

یکی از ویژگی‌های اصلی KROHNE OPTISONIC 6300، نصب سنسورها در خارج از لوله است. ریل استیل سنسور، فاصله بین ترانسدیوسرها را دقیق نگه می‌دارد و به هم‌راستایی مناسب سنسورها کمک می‌کند.

این ساختار نصب را ساده‌تر می‌کند و برای پروژه‌هایی که امکان توقف فرآیند یا تغییر در خط لوله وجود ندارد، مزیت مهمی به شمار می‌رود. علاوه بر این، طراحی ریل امکان بازکردن و جابه‌جایی سنسورها برای تمیزکاری و گریس‌کاری را بدون تغییر موقعیت اصلی فراهم می‌کند.

محدوده سایز لوله

KROHNE برای OPTISONIC 6300 چند اندازه سنسور ارائه می‌کند. محدوده انتخاب سنسور بر اساس قطر لوله به پیکربندی محصول بستگی دارد:

• سنسور کوچک: DN15 تا DN100
• سنسور متوسط: DN50 تا DN400
• سنسور متوسط X-Mode: DN200 تا DN1250
• سنسور بزرگ: DN200 تا DN4000

در نتیجه، این فلومتر می‌تواند برای خطوط لوله با قطرهای مختلف از DN15 تا DN4000 پیکربندی شود.

X-Mode در KROHNE OPTISONIC 6300

یکی از گزینه‌های مهم این خانواده، X-Mode است. در این ساختار از دو مسیر اندازه‌گیری استفاده می‌شود. قرارگیری دو ریل در دو طرف لوله، یک مسیر مستقیم دوگانه ایجاد می‌کند.

این روش علاوه بر کاهش عدم‌قطعیت اندازه‌گیری، افزونگی بیشتری ایجاد می‌کند. در صورت اختلال یک مسیر، سیستم می‌تواند از مسیر دیگر برای ادامه اندازه‌گیری استفاده کند.

محدوده سرعت جریان

محدوده اندازه‌گیری سرعت جریان در مشخصات KROHNE برابر با 0.1 تا 20 m/s اعلام شده است و نسبت Turn-down آن به 200:1 می‌رسد.

مقدار دقیق خطای اندازه‌گیری به قطر لوله و سرعت جریان بستگی دارد. در شرایط مرجع، برای لوله‌های DN50 و بزرگ‌تر خطای اعلام‌شده کمتر از ±1% مقدار واقعی جریان در محدوده 0.5 تا 20 m/s است. برای لوله‌های کوچک‌تر از DN50، مقدار اعلام‌شده کمتر از ±3% در همین محدوده سرعت است. تکرارپذیری نیز ±0.2% اعلام شده است.

محدوده دمایی

نسخه استاندارد KROHNE OPTISONIC 6300 برای دمای فرآیند -40 تا +120 °C مشخص شده است.

برای کاربردهای دمای بالاتر، نسخه XT ارائه می‌شود که محدوده دمای فرآیند را تا +200 °C افزایش می‌دهد. انتخاب نسخه XT به نوع سنسور و شرایط فرآیند بستگی دارد.

انواع لوله و سیال

این فلومتر برای لوله‌هایی از جنس‌های مختلف قابل استفاده است. KROHNE موادی مانند فلز، پلاستیک، سرامیک و آزبست‌سیمان را در مشخصات فنی ذکر می‌کند. لوله‌های دارای پوشش داخلی یا خارجی نیز در شرایط مشخص قابل اندازه‌گیری هستند.

ضخامت دیواره لوله باید کمتر از 200 mm و ضخامت Liner کمتر از 20 mm باشد.

سیال مورد اندازه‌گیری باید مایع تک‌فاز و به‌طور کلی نسبتاً تمیز باشد. KROHNE ویسکوزیته کمتر از 200 cSt را به‌عنوان راهنمای عمومی اعلام کرده و مقدار گاز مجاز را حداکثر 2% حجمی و مقدار جامد مجاز را حداکثر 5% حجمی ذکر می‌کند.

مبدل سیگنال UFC 300

سیستم KROHNE OPTISONIC 6300 از مبدل اولتراسونیک UFC 300 استفاده می‌کند. این مبدل در دو ساختار اصلی ارائه می‌شود:

• UFC 300 W: نسخه نصب دیواری
• UFC 300 F: نسخه فیلدی

نسخه فیلدی می‌تواند با محفظه آلومینیومی یا استیل ضدزنگ ارائه شود و گزینه‌های Ex نیز برای آن وجود دارد.

خروجی‌ها و ارتباطات

بسته به نسخه و پیکربندی، مبدل UFC 300 از رابط‌ها و خروجی‌هایی مانند 4…20 mA، HART 7، Foundation Fieldbus، Profibus و Modbus RS485 پشتیبانی می‌کند.

همچنین سیستم امکان استفاده از خروجی‌های پالس، فرکانس، وضعیت و ورودی کنترلی را در پیکربندی‌های مشخص فراهم می‌کند. انتخاب نهایی I/O باید بر اساس کد سفارش محصول بررسی شود.

اندازه‌گیری انرژی حرارتی

در صورت انتخاب گزینه مربوطه، OPTISONIC 6300 می‌تواند برای محاسبه انرژی گرمایشی یا سرمایشی نیز مورد استفاده قرار گیرد. برای این قابلیت، دو سنسور دما به مبدل متصل می‌شوند و سیستم بر اساس اختلاف دما، انرژی حرارتی را محاسبه می‌کند.

عیب‌یابی و تشخیص وضعیت

سیستم تشخیص داخلی KROHNE OPTISONIC 6300 پارامترهایی مانند کیفیت سیگنال، Signal-to-Noise، قدرت سیگنال و پایداری اندازه‌گیری را بررسی می‌کند.

همچنین قابلیت‌های تشخیصی مربوط به سنسور، فرآیند، کابل‌کشی، پیکربندی و تشخیص لوله خالی در نظر گرفته شده‌اند. این اطلاعات به اپراتور کمک می‌کند وضعیت اندازه‌گیری را بهتر بررسی و نگهداری مبتنی بر وضعیت را اجرا کند.

مشخصات فنی KROHNE OPTISONIC 6300

• برند: KROHNE
• مدل: OPTISONIC 6300
• نوع تجهیز: فلومتر اولتراسونیک Clamp-On
• کاربرد: اندازه‌گیری دبی مایعات
• نوع نصب: خارجی روی لوله، بدون برش خط
• اصل اندازه‌گیری: Ultrasonic Transit Time
• محدوده قطر لوله: DN15 تا DN4000
• محدوده سرعت جریان: 0.1 تا 20 m/s
• Turn-down: 200:1
• دمای فرآیند استاندارد: -40 تا +120 °C
• دمای فرآیند نسخه XT: تا +200 °C
• تکرارپذیری: ±0.2%
• مبدل سیگنال: UFC 300
• نسخه مبدل: دیواری یا فیلدی
• ارتباطات: HART 7، Foundation Fieldbus، Profibus، Modbus RS485 بسته به پیکربندی
• جنس‌های قابل اندازه‌گیری لوله: فلز، پلاستیک، سرامیک و آزبست‌سیمان
• ضخامت دیواره لوله: کمتر از 200 mm
• ضخامت Liner: کمتر از 20 mm
• گزینه X-Mode: دارد
• گزینه اندازه‌گیری انرژی حرارتی: دارد
• گزینه IP68: موجود در پیکربندی‌های مربوطه
• تشخیص وضعیت: مطابق NAMUR NE 107 در نسخه‌های مربوطه

جمع‌بندی

KROHNE OPTISONIC 6300 یک فلومتر اولتراسونیک Clamp-On برای اندازه‌گیری دبی مایعات است که بدون نیاز به برش یا بازکردن خط لوله روی سطح خارجی آن نصب می‌شود. این ویژگی، استفاده از آن را در پروژه‌های Retrofit، کنترل فرآیند، بررسی عملکرد تجهیزات و خطوطی که توقف فرآیند در آن‌ها دشوار است، ساده می‌کند.

پشتیبانی از لوله‌هایی با قطر DN15 تا DN4000، محدوده سرعت 0.1 تا 20 m/s، گزینه X-Mode، نسخه XT تا +200 °C، ارتباطات صنعتی مختلف و قابلیت‌های تشخیصی، این خانواده را برای طیف متنوعی از کاربردهای اندازه‌گیری جریان مناسب می‌کند.

بااین‌حال، مشخصات نهایی مانند اندازه سنسور، نوع ریل، جنس سنسور، نوع مبدل، ارتباطات، تأییدیه‌ها و محدوده دمایی باید بر اساس Order Code و شرایط واقعی خط انتخاب شوند.