技术资料 proline promass 80e, 83e 科氏力质量流量计
流量计具有低使用成本，带扩展变送器功能 (promass 83)
应用
• 科氏力测量原理不受流体物理特性的影响 ( 例如：粘度或 密度 )
• 所有标准应用中液体和气体的高精度测量 仪表特性
• 一体式双管测量系统
• 介质温度：max. +140 °c (+284 °f)
• 过程压力：max. 100 bar (1450 psi)
• 一体式或分体式仪表 promass 83
• 四行背光显示，触摸键控制
• hart、profibus pa/dp、modbus rs485、 基金会现场总线 (ff)、工业以太网 (ethernet/ip)
优势
• 经济型多用途仪表，传统体积流量计的替代优选
• 更少的过程测量点：多变量测量 ( 流量、密度、温度 )
• 所需安装空间小：无前 / 后直管段长度要求 promass 83
• 高质量：提供加料和灌装、密度和浓度、诊断软件
• 灵活数据传输选项：多种通信方式
• 自动复位数据，用于服务
功能与系统设计
测量原理
测量系统基于科氏力测量原理工作。科氏力是在旋转运动的系统中做直线运动的物体所受到的力。
fc = 2 · △m (v · △)
fc = 科氏力
△m = 运动物体的质量
ω = 旋转系统的角速度
v = 旋转或振动系统中物体的径向速度
科氏力大小取决于运动物体的质量 △m 和其径向速度 v，即质量流量。promass 传感器使用测量管 振动替代旋转系统的恒定角速度 ω。
流体流经传感器，传感器内两根平行放置的测量管反相振动，类同于音叉动作。测量管受科氏力 影响，产生形变，导致测量管两端出现相位差 ( 如下图所示 )：
• 流量为 0 时 ( 流体静止不动 )，两根测量管同相振动，无相位差 (1)。
• 质量流量使得测量管在入口处 (2) 振动减速，在出口处 (3) 振动加速，产生相位差 (2)-(3)。
质量流量越大，相位差 (a-b) 也越大。电磁式相位传感器记录测量管入口处和出口处的振动相位。 通过两根测量管的反相振动确保系统平衡。测量原理*不受温度、压力、粘度、电导率和流体 特性的影响。
体积测量
测量管在其共振频率处连续振动。质量改变时，振动系统 ( 包括测量管和流体 ) 的密度也会改变， 因此，自动改变系统的共振频率。共振频率是流体密度的函数。基于通过此方法得到的流体密度 值和流体质量流量测量值，可以计算出流体的体积流量。 监控测量管的温度，用来计算温度效应的补偿系数。
输入信号
状态输入 ( 辅助输入 )
u = 3...30 v dc，ri = 5 kω，电气隔离
可设置为：
累加器复位、仪表归零、错误信息复位、零点校正启动、批处理启 / 停 ( 可选 )、批处理累加器复 位 ( 可选 )。
profibus dp 状态输入 ( 辅助输入 )
u = 3...30 v dc，ri = 3 kω，电气隔离
开关电平： ±3…±30 v dc，与极性无关。
可设置为：
仪表归零、错误信息复位、零点校正启动、批处理启 / 停 ( 可选 )、批处理累加器复位 ( 可选 )。
modbus rs485 状态输入 ( 辅助输入 )
u = 3...30 v dc，ri = 3 kω， 电气隔离
开关电平：±3…±30 v dc，与极性无关。
可设置为： 累加器复位、仪表归零、错误信息复位、零点校正启动。
电流输入 ( 仅适用于 promass 83)
有源 / 无源输入可选，电气隔离，分辨率：2 µa
• 有源信号：4...20 ma，rl < 700 ω，uout = 24 v dc，短路保护
• 无源信号：0/4...20 ma，ri = 150 ω，umax = 30 v dc
输出
输出信号
promass 80
电流输出
有源 / 无源输出可选，电气隔离，时间常数可选 (0.05...100 s)，满量程值可调， 温度系数的典型值为 0.005% o.f.s./°c，分辨率为 0.5 µa
• 有源信号： 0/4...20 ma，rl < 700 ω (hart：rl ω 250 ω)
• 无源信号：4...20 ma ；供电电压 us 为 18...30 v dc ； ri ω 150 ω
脉冲 / 频率输出
无源输出，集电极开路，30 v dc，250 ma，电气隔离
• 频率输出：截止频率为 2...1000 hz (fmax = 1250 hz)，开 / 关比为 1:1，大脉冲宽度为 2 s
• 脉冲输出：脉冲值和脉冲极性可选，脉冲宽度可调 (0.5...2000 ms)
profibus pa 接口
• profibus pa 符合 en 50170 标准卷 2 和 iec 61158-2 (mbp) 标准，电气隔离 • profile 3.0 版
• 电流消耗：11 ma
• 允许供电电压：9...32 v
• 总线连接带极性反接保护 • 故障断开电流 (fde)：0 ma
• 数据传输速度：31.25 kbit/s
• 信号编码方式：manchester ii 码
• 功能块：4 × 模拟量输入、2 × 累加器
• 输出参数：质量流量、体积流量、密度、温度、累积量
• 输入参数：仪表归零 ( 开 / 关 )、零点校正、测量模式、累加器控制
• 通过拨码开关或现场显示单元 ( 可选 ) 设置总线地址
promass 83
电流输出 有源 / 无源输出可选，电气隔离，时间常数可选 (0.05...100 s)，满量程值可调， 温度系数的典型值为 0.005% o.f.s. / °c，分辨率为 0.5 µa
• 有源信号：0/4...20 ma，rl < 700 ω (hart：rl ω 250 ω)
• 无源信号：4...20 ma ；供电电压 us 为 18...30 v dc ； ri ω 150 ω
脉冲 / 频率输出
有源 / 无源输出可选，电气隔离
• 有源信号：24 v dc，25 ma (20 ms 内，max. 250 ma)，rl > 100 ω
• 无源输出，集电极开路，30 v dc，250 ma
• 频率输出：截止频率为 2...10000 hz (fmax = 12500 hz)，开 / 关比为 1:1，大脉冲宽度为 2 s
• 脉冲输出：脉冲值和脉冲极性可选，脉冲宽度可调 (0.05...2000 ms)
hart 通信
订购选项 “ 电源；显示 ”，选型代号 a、b、c、d、e、f、g、h、x、7、8 (hart 5)
• gao有效软件版本号：3.01.xx 订购选项 “ 电源；显示 ”，选型代号 p、q、r、s、t、u、4、5 (hart 7)
• 有效软件版本号：3.07.xx
profibus dp 接口
• profibus dp 符合 en 50170 标准卷 2
• profile 3.0 版
• 数据传输速度： 9.6 kbaud...12 mbaud
• 自动识别数据传输速率
• 信号编码方式：nrz 码
• 功能块：6 × 模拟量输入、3 × 累加器
• 输出参数：质量流量、体积流量、校正体积流量、密度、参考密度、温度、累积量 1 ... 3
• 输入参数：仪表归零 ( 开 / 关 )、零点校正、测量模式、累加器控制 • 通过拨码开关或现场显示单元 ( 可选 ) 设置总线地址
• 输出组合模式 ( ä 9)
profibus pa 接口
• profibus pa 符合 en 50170 标准卷 2 和 iec 61158-2 (mbp) 标准，电气隔离
• 数据传输速度：31.25 kbit/s
• 电流消耗：11 ma
• 允许供电电压：9...32 v
• 总线连接带极性反接保护
• 故障断开电流 (fde)：0 ma
• 信号编码方式：manchester ii 码
• 功能块：6 × 模拟量输入、3 × 累加器
• 输出参数：质量流量、体积流量、校正体积流量、密度、参考密度、温度、累积量 1 ... 3
• 输入参数：仪表归零 ( 开 / 关 )、零点校正、测量模式、累加器控制
• 通过拨码开关或现场显示单元 ( 可选 ) 设置总线地址
• 输出组合模式 ( ä 9)
modbus rs485 接口
• modbus 设备类型：从设备
• 地址范围：1...247
• 支持的功能代码：03、04、06、08、16、23
• 广播：支持的功能代码为 06、16、23
• 物理接口：rs485，符合 eia/tia-485 标准
• 支持的波特率：1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200 baud
• 信号传输模式：rtu 或 ascii
• 响应时间：
自动读取数据：典型值为 25...50 ms
自动扫描缓冲区 ( 数据范围 )：典型值为 3...5 ms
• 输出组合模式 ( ä 9)
基金会现场总线 (ff) 接口
• foundation fieldbus h1，符合 iec 61158-2 标准，电气隔离
• 数据传输速度：31.25 kbit/s
• 电流消耗：12 ma
• 允许供电电压：9...32 v
• 故障断开电流 (fde)：0 ma
• 总线连接带极性反接保护
• 信号编码方式：manchester ii 码 • itk 5.01 版
• 功能块：
- 8 × 模拟量输入 ( 执行时间：每次 18 ms)
- 1 × 数字量输出 (18 ms)
- 1 × pid (25 ms)
- 1 × 算术计算 (20 ms)
- 1 × 输入选择 (20 ms)
- 1 × 信号特征 (20 ms)
- 1 × 积分器 (18 ms)
• vcr 数量：38
• vfd 链接数：40
• 输出参数：质量流量、体积流量、校正体积流量、密度、参考密度、温度、累积量 1...3
• 输入参数：仪表归零 ( 开 / 关 )、零点校正、测量模式、累加器复位
• 支持链路主站 (lm) 功能
报警信号
电流输出
失效安全模式可选 ( 例如：符合 namur *的 ne 43 标准 )
脉冲 / 频率输出
失效安全模式可选 状态输出 (promass 80)
系统故障或断电时，表现为不导电
继电器输出 (promass 83)
断电时，表现为失电