Durchflussmengenzähler Ultraschall Ultrasonic flow meter

Durchflussmengenzähler Ultraschall
Ultrasonic flow meter
Débitmètre à ultrasons
DU
11.5.1.4 Edition 8.04 D/GB/F
Durchflussmengenzähler
Ultraschall DU
DU 100 – 1000
Messung des Momentandurchflusses
(m3/h) und der verbrauchten Menge
(m3)
Kurze Baulänge
Kein Druckverlust
Vorstörungs- und Pulsationsunempfindlich
Überlastsicher
Für Taktbetrieb geeignet
Verschleiß- und wartungsfrei
Ultrasonic flow meter DU
DU 65F50
Measurement of the current throughput
(m3/h) and quantity consumed (m3)
Short total length
No pressure loss
Insensitive to upstream interference and
pulsation
Protected against overload
Suitable for intermittent operation On/Off
Wear-free and maintenance-free
Débitmètre à ultrasons DU
Mesure du débit instantané (m3/h) et du
volume consommé (m3)
Dimension hors tout réduite
Pas de perte de pression
Insensible aux perturbations et aux pulsations
Protégé contre les surcharges
Conçu pour un fonctionnement cyclique
Sans usure et sans entretien
2
Anwendung
Zum Messen von Gas- und Luftmengen und
des Momentandurchflusses. Typische Anwendungsbereiche sind interne Verrechnung von
Verbräuchen in Industrieanlagen, Laboratorien und Prüfständen. Insbesondere für die
Kontrolle und Einstellung von Brennern in
Gasverbrauchseinrichtungen. Auch für Anlagen geeignet, an denen sich Volumenströme
schnell ändern.
Über eine 4 – 20 mA-Schnittstelle wird ein
durchflussproportionales Signal für Steuerungs- und Regelzwecke zur Verfügung
gestellt.
Application
For measuring gas and air quantities and
the current throughput. Typical applications
include secondary measurement of the consumption in industrial installations, laboratories and test stands. In particular for monitoring and setting up of burners in gas
appliances. Also suitable for installations on
which flow rates change quickly.
A signal proportional to the throughput is
made available via a 4 – 20 mA interface for
control and regulation purposes.
Utilisation
Pour la mesure des volumes de gaz et d’air
et du débit instantané. Les domaines d’utilisation typiques sont les mesures internes
de consommation des installations industrielles, laboratoires et bancs d’essai. Notamment le contrôle et le réglage des
brûleurs dans des équipements de consommation de gaz. Conçu également pour
les installations sur lesquelles les caractéristiques de débit changent rapidement.
Un signal proportionnel au débit est fourni par
l’intermédiaire d’une interface 4 – 20 mA pour
la commande et la régulation.
B
L
Funktion (Fig. 1)
A
Fig. 1
A
Das Messprinzip basiert auf der Messung
von Signallaufzeiten. Ein Ultraschallmesspfad besteht aus zwei gegenüberliegenden
Ultraschallwandlern (A und B). Die Wandler,
die sowohl als Sender und Emfänger betrieben werden, ermöglichen eine Umkehrung
der Signalrichtung. Die Zeit, die der Schall
benötigt, um die Distanz L zwischen den
beiden Wandlern zu durchlaufen, wird als
Schalllaufzeit bezeichnet. Wird diese Zeit in
Richtung des Gasflusses (tAB) gemessen,
ist sie aufgrund des Mitführeffektes kürzer
als im ruhenden Medium.
C
Function (Fig. 1)
B
Wird sie gegen die Richtung des Gasflusses (tBA) gemessen, ist sie länger. Mit
diesen gemessenen Werten wird die
mittlere Geschwindigkeit des Gasdurchflusses
berechnet. Die Laufzeit ist somit ein Maß
für die Strömungsgeschwindigkeit und den
Durchfluss.
Der DU hat zwei versetzt angeordnete
Schallpfade mit weitgehender Überdeckung
des Strömungsquerschnitts. So ist der Durchflussmengenzähler vorstörungsunempfindlich
(Fig. 2).
Da sich keine beweglichen und strömungsstörenden Teile im Messrohr befinden,
besitzt der Zähler eine hohe Lebensdauer
und nahezu keinen Druckverlust.
D
Fig. 2
The measurement principle is based on
measurement of signal propagation delays.
An ultrasonic measuring path consists of
two opposite ultrasonic transducers (A and
B). The transducers, which operate both
as emitter and receiver, allow the signal
direction to be reversed. The time required
by the sound signal to cover the distance L
between the two transducers is referred to
as the sound propagation time. If this time
is measured in the direction of gas flow
(tAB), it will be shorter than in the static medium owing to the entrainment effect.
Fonctionnement (Fig. 1)
Le principe de mesure repose sur la mesure
des temps de parcours des signaux. Un chemin de mesure par ultrasons se compose de
deux transducteurs d’ultrasons situés à l’opposé l’un de l’autre (A et B). Les transducteurs, qui sont utilisés comme émetteur et
récepteur, permettent une inversion de la direction du signal. Le temps, nécessaire au
son pour parcourir la distance L entre les
deux transducteurs, est appelé temps de parcours du son. Lorsque ce temps est mesuré
dans la direction du flux de gaz (tAB), il est plus
court qu’en milieu statique en raison de
If it is measured opposite to the direction
of gas flow (tBA), it will be longer. The mean
velocity of the gas flow is calculated with
these measured values. The propagation
time is thus a measure of the flow velocity
and the flow rate.
The DU features two sound paths arranged
offset with extensive overlapping of the flow
cross-section. This means that the flow meter is insensitive to upstream disturbance
(Fig. 2).
Since the measuring tube contains no moving parts or parts which would impede flow,
the meter features a long service life and virtually no pressure loss.
l’effet d’entraînement. S’il est mesuré dans
la direction opposée à la direction du flux
de gaz (tBA), il est plus long. Ces valeurs
mesurées permettent de calculer la vitesse
moyenne du flux de gaz. Le temps de
parcours est donc une valeur indiquant la
vitesse du flux et le débit.
Le DU possède deux chemins de son décalés avec un recouvrement très étendu de la
section d’écoulement. Ainsi, le débitmètre
est insensible aux perturbations (Fig. 2). Du
fait qu’aucun élément mobile et perturbant
l’écoulement ne se trouve dans le tube de
mesure, le débitmètre a une longue durée
de vie et ne présente pratiquement pas de
perte de pression.
3
24 V=
Technische Daten
2 1
– +
2–
3
+
4–20 mA
E1, 1 Imp./m3
(1+/2–) 1 + – 4 (3+/4–)
+ UB
R1
DU
1 kΩ + Pin 3
Signal
– Pin 4
UH
UL
Gasart: Erdgas, Stadtgas, Luft und inerte
Gase.
Messbereich: 1 : 20.
DU 65F50: Flanschanschluss nach
ISO 7005
DU..Z: Zwischenbauweise zwischen Flansche PN 16 nach ISO 7005 und ANSI 150.
Max. Eingangsdruck pe:
4 bar für Brenngase,
16 bar für Brenngas, Inertgase und Luft.
Gehäusematerial: Aluminium.
Umgebungstemperatur: -20 bis +50 °C
Mediumtemperatur: -10 bis +50 °C.
Schutzart: IP 66.
Technical data
>100 ms
UB [V] R1 [Ω] UH [V]
5
15
>4
12
33
>10
24
68
>18
UL [V]
<0,8
<0,8
<0,8
Fig. 3
Gas type: Natural gas, town gas, air and
inert gases.
Measuring range: 1 : 20.
DU 65F50: Flanged connection in
accordance with ISO 7005.
DU..Z: Sandwich design for mounting
between flanges PN 16 in accordance with
ISO 7005 and ANSI 150.
Max. inlet pressure pe:
4 bar for fuel gases,
16 bar for fuel gas, inert gases and air.
Housing material: Aluminium.
Ambient temperature: -20 to +50°C.
Medium temperature: -10 to +50°C.
Enclosure: IP 66.
Caractéristiques techniques
Type de gaz : gaz naturel, gaz de ville, air
et gaz inertes.
Plage de mesure : 1 : 20.
DU 65F50 : raccordement à bride
selon ISO 7005.
DU..Z : construction intercalaire entre brides PN 16 selon ISO 7005 et ANSI 150.
Pression d’entrée maxi. pe :
4 bar pour gaz combustibles,
16 bar pour gaz combustible, gaz inertes
et air.
Matière du boîtier : aluminium.
Température ambiante : -20 à +50°C.
Température du fluide : -10 à +50°C.
H1
H2
L
DU 65F50
Typ
Type
H1
H2
L
Messbereich (m3/h)
Measuring range (m3/h)
Gamme de mesure (m3/h)
V' min
V' max
DU 65F50
5
100
DU 100Z80
8
160
DU 160Z80
13
250
DU 250Z100
20
400
DU 400Z100
32
650
DU 400Z150
32
650
DU 650Z150
50
1000
DU 1000Z150
80
1600
LCD-Anzeige: achtstellig mit einer Auflösung von 0,1 m3,
Messrate: 20/s.
Versorgungsspannung: 24 V=, ±10 %.
Stromaufnahme: max. 400 mA.
Analogschnittstelle, Pin 1 und 2 (Fig. 3):
4 – 20 mA (durchflussproportional)
4 mA ^= 0 m3/h,
20 mA ^= 1,1 V·max.,
Nennspannung: UN = 24 V=
Max. Bürde: R = 750 Ω.
Impulsgeber E1, Pin 3 und 4,
Open collector (Fig. 3):
1 Impuls/m3
Schaltspannung: UB = 5 – 24 V
Schaltstrom: Imax. = 5 mA
Schaltleistung: Pmax. = 0,12 W.
Liquid-crystal display (LCD): 8-digit with a
resolution of 0.1 m3.
Measuring rate: 20/s.
Supply voltage: 24 V DC, ± 10%.
Current consumption: max. 400 mA.
Analogue interface, pins 1 and 2 (Fig. 3):
4 – 20 mA (throughput-proportional),
4 mA ^= 0 m3/h,
20 mA ^= 1.1 V·max.
Nominal voltage: UN = 24 V DC.
Max. load: R = 750 Ω.
Pulse generator E1, pins 3 and 4,
open-collector (Fig. 3):
1 pulse/m3.
Switching voltage: UB = 5 – 24 V.
Switching current: Imax. = 5 mA.
Making/breaking capacity: Pmax. = 0,12 W.
Indice de protection : IP 66.
Affichage LCD, à huit chiffres avec une résolution de 0,1 m3.
Vitesse de mesure : 20/s.
Tension d’alimentation : 24 V=, ±10%.
Consommation de courant maxi. : 400 mA.
Interface analogique, broches 1 et 2
(Fig. 3) : 4 – 20 mA (proportionnel au débit),
4 mA ^= 0 m3/h,
20 mA ^= 1,1 V·max.
Tension nominale : UN = 24 V=.
Charge maxi. : R = 750 Ω.
Transmetteur d’impulsions E1, broches 3 et 4,
collecteur ouvert (Fig. 3) : 1 impulsion/m3.
Tension d’enclenchement : UB = 5 – 24 V.
Courant d’enclenchement : Imax. = 5 mA.
Puissance de coupure : Pmax. = 0,12 W.
Anschluss
Connection
Raccord
DN
50
80
80
100
100
150
150
150
Abmessungen
Dimensions
L
506
120
120
150
150
225
225
225
H1
154
154
154
168
168
208
208
208
H2
72
72
72
90
90
102
102
102
Gewicht
Weight
Poids
kg
34,0
6,5
6,5
8,5
8,5
11,0
11,0
11,0
DU 100—1000
4
3xDN
2xDN
Fig. 4
5
Einbau
Projektierungshinweise
Die Einbaulage ist bei trockenem Gas beliebig. Bei Gasen die Schmutz mit sich führen und Gasen die zur Kondensatbildung
neigen, empfiehlt sich ein vertikaler Einbau.
Bei horizontaler Einbaulage sind geeignete
Maßnahmen zur Kondensatableitung vor
der Messstelle zu treffen. Um ein Höchstmaß an Messgenauigkeit zu erlangen, wird
empfohlen die Durchflussmengenzähler Ultraschall in eine gerade Rohrleitung einzubauen, mit einer Länge von 3 x DN vor, und
2 x DN hinter dem Zähler (Fig. 4).
Die Durchflussmengenzähler Ultraschall DU
sind nach dem Messbereich auszulegen
(siehe Datentabelle). Die Zähler sollten nahe
am Durchflussnennwert arbeiten (siehe Typenschlüssel).
Genauigkeit
Im Bereich von V·min. bis 0,2 · V·max.: max. 3 %
vom Messwert oder 1 % vom Endwert.
Im Bereich von 0,2 · V·max. bis V·max.: max.
± 2 % vom Messwert.
Installation
Project planning information
The fitting position may be selected as required if the gas is dry. In the case of gases
which entrain dirt and gases which may
contain condensation, it is advisable to install the unit vertically.
Appropriate measures to drain the condensation upstream of the measuring point must be
taken in the case of horizontal fitting position.
It is advisable to fit the ultrasonic flow meter in
straight pipework, with a length of 3 x DN upstream of the meter and 2 x DN downstream
of the meter (Fig.4 ) in order to achieve maximum measuring accuracy.
The ultrasonic flow meters DU must be
rated in accordance with the measuring
range (see data table). The meters should
operate near to the nominal flow rate (see
type code).
Montage
Directive pour l’étude
Position de montage au choix pour les gaz
secs. Pour les gaz qui entraînent avec eux
des impuretés et pour les gaz qui tendent à
produire une condensation, un montage vertical est recommandé. En cas de position de
montage horizontale, il faut prendre les mesures nécessaires pour purger le condensat en
amont du point de mesure. Pour obtenir une
grande précision de mesure, il est recommandé de monter le débitmètre à ultrasons dans
une tuyauterie droite ayant une longueur de
3 x DN en amont du débitmètre et de 2 x DN
en aval du débitmètre (Fig. 4).
Les débitmètres à ultrasons DU doivent être
dimensionnés en fonction de la plage de mesure (voir le table de données). Les débitmètres doivent fonctionner à proximité de la valeur nominale de débit (voir le code de type).
Accuracy
In the range V·min. to 0.2 · V·max.: max. 3% of
measured value or 1% of full-scale value.
In the range 0.2 · V·max. to V·max.: max. ± 2%
of measured value.
Précision
Dans la plage allant de V·min. à 0,2 · V·max. : 3%
maximum de la valeur de mesure ou 1% de
la valeur finale.
Dans la plage allant de 0,2 · V·max. à V·max. :
± 2% maximum de la valeur de mesure.
Die Anzeige des Volumenstroms erfolgt in
Betriebs-m3/h (V·b). Zur Umrechnung in Normm3/h (V·n) müssen Absolut-Druck (pb = pe +
1,013 bar) und Absolut-Temperatur (Tb = ϑb +
273 K) an der Messstelle bekannt sein.
Beispiel p
· = V· · b · 273 = V· · · pe + 1,013
V
abgelesener
Durchfluss
n
b
b Vb: 40,5 m3/h · 273
Tb
ϑ + 273
Eingangsdruck
pe: 2 bar b
Temperatur ϑb: 20 °C
p
p + 1,013
V·n = V·b · b · 273 = V·b · e
· 273
Tb
ϑb + 273
2 + 1,013
V·n = 40,5 ·
· 273 = 113,7 m3/h
20 + 273
2 + 1,013
V·n = 40,5 ·
· 273 = 113,7 m3/h
20 + 273
In the range 0.2 · V·max to V·max: max. 2% of
measured value or 1% of full-scale value.
If using the analogue output, please use
a flexible, shielded cable, e.g. 2 x 0.5 mm2.
This achieves a transmission length of
500 m. Larger distances may be implemented with larger cross-sections.
The flow rate can be read off in operating
m3/h (V·b). The absolute pressure (pb = pe +
1.013 bar) and absolute temperature (Tb =
ϑb + 273 K) at the measuring point must be
known in order to convert to standard m3/h (V·n).
Example
· = V· · pb · 273 =
· · pe + 1,013 · 273
V
3/h
n
b
b
Flow
rate
off V·b:V40.5
Tread
ϑm
b
b + 273
Inlet pressure pe: 2 bar
Temperature ϑb: 20°C
p
p + 1,013
V·n = V·b · b · 273 = V·b · e
· 273
Tb
ϑb + 273
2 + 1,013
V·n = 40,5 ·
· 273 = 113,7 m3/h
20 + 273
2 + 1,013
V·n = 40,5 ·
· 273 = 113,7 m3/h
20 + 273
Dans la plage allant de 0,2 · V·max à V·max : 2%
maximum de la valeur de mesure ou 1% de
la valeur finale.
Si la sortie analogique est utilisée, il
faut employer un câble souple blindé, par
exemple 2 x 0,5 mm2. Cela permet d’obtenir
une longueur de transmission de 500 m.
D’autres distances sont possibles avec des
sections supérieures.
p
p + 1,013
V·n = V·b · b · 273 = V·b · e
· 273
Tb
ϑb + 273
2 + 1,013
V·n = 40,5 ·
· 273 = 113,7 m3/h
20 + 273
Z
100 -160
Durchfluss-Nennwert
Nominal flow rate [m3/h]
65, 100, 160, 250, 400, 650, 1000
Valeur nominale du débit [m3/h]

Flansch
Flange = F
Bride


Zwischenbauweise
Intermediate flange = Z
Bride intermédiaire
Nennweite
Nominal size
50, 80, 100, 150
Diamètre nominale
Max. Eingangsdruck pe für Brenngas, Inertgas und Luft
Max. inlet pressure pe for fuel gas, inert gas and air
Pression d’entrée maxi. pe pour gaz combustible, gaz inerte et air
Technische Änderungen, die dem Fortschritt dienen, vorbehalten
6

16 bar = 160
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improve our products without prior notice.
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Kromschröder produziert umweltfreundlich.
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
DU 250
03250227 ivd 9.04 1.000
[m3/h]
Exemple
Débit relevé
V· : 40,5 m3/h
· = V· · pb · b273 = V· · pe + 1,013 · 273
V
Pression
n
b d’entrée pe :b2 bar
Tb
ϑb + 273
Température
ϑb : 20°C
2 + 1,013
V·n = 40,5 ·
· 273 = 113,7 m3/h
20 + 273
Typenschlüssel
Type code
Code de type
Typ/Type
L’indication du débit s’effectue en m3/h de
service (V·b). Pour le convertir en m3/h normalisés (V·n), il faut connaître la pression absolue
(pb = pe + 1,013 bar) et la température absolue (Tb = ϑb + 273 K) au point de mesure.
Chez Kromschröder, la production respecte l’environnement.
Demandez notre rapport environnemental.
Im Bereich von 0,2 · V·max bis V·max: max. 2 %
vom Messwert oder 1 % vom Endwert.
Bei Verwendung des Analogausgangs
muss ein flexibles, abgeschirmtes Kabel
verwendet werden, z.B. 2 x 0,5 mm2. Damit wird eine Übertragungslänge von 500
m erreicht. Weitere Entfernungen sind mit
größeren Querschnitten möglich.
Tel. ++49 (0)5 41/12 14-0 · Fax -3 70
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