SITRANS DA400 声敏诊断单元

SITRANS DA400 声敏诊断仪表利用声学原理检测来自往复泵固有结构生成的声音

泵监控型;往复泵
物料流量监控型;管道、输送设备或通道。
它由电路诊断元件和最多可达4 个声敏传感器组成。
Products in detail

优势

泵监视的优点:
  • 通过以下方式增强系统有效性:
    • 通过较早地识别有缺陷的元件来提前制定维修计划
    • 减少检修时间(在无故障时没有必要检查)
    • 增加了维修时间的间隔
    • 增加了的泵的可靠性
  • 避免了由此产生的损坏的费用
  • 增加了主要应用的安全性
  • 较早地识别电力方面的损失
  • 生产效率提高
物料流量监控的优点
  • 液流或气流中物料不足流入或过量流入检测
  • 阻塞或堵塞检测
  • 停机时间降低
  • 产品质量提高
  • 提高可用性
  • 操作安全性可靠
  • 生产效率提高

应用

SITRANS DA400 可以同时进行多达四组连续的、相互独立的针对传输阀的泵泄露状态的检测。另外四组输入可被用于检测标准信号(比如:隔膜和温度监测)。这意味着振荡往复泵的每一个工作期的状态都能被监测。

SITRANS DA400 能被用于振荡往复泵用到的各种应用中。

物料流量监测型用来监控经常被冲击或摩擦的液体或气体物料流量,如和管壁和渠道壁之间。

如果声敏诊断仪表被用在有防爆要求的区域,只要配上安全栅传感器也能正常工作。

如在具有爆炸危险的区域使用,有 2 种选择:

  • 通过光栅操作传感器或
  • 通过带爆炸保护的 SITRANS DA400 操作传感器

功能

产品特征

连续而相互独立的状态监测:

  • 对于传输阀,用于检测泄露
  • 对于隔膜,用于监测材料的疲劳状态
  • 用于检测油液压的温度负荷
  • 管内、输送设备或渠道内的大量固态流

工作状态的通讯与更高级别的控制系统连接:

  • 通过数字输出
  • 数字化,通过 PROFIBUS DP 或 PROFIBUS PA

操作和参数设置非常简单:

  • 本地化,通过数字显示和按键
  • PROFIBUS DP 和 PROFIBUS PA
工作模式

测量原理

振荡往复泵的传输阀的泄露流量会产生一种空穴现象。这将会产生出一种声波通过阀体传输出来,这可以通过安装在外面的 SITRANS DA400 系统的固有结构声敏传感器记录下来。

SITRANS DA400 利用探测到不存在空穴现象和相应的泵的操作噪音的声音级别,来诊断阀的开和关动作是完好的。相反的,通过到一个关的有缺陷的阀门中存在空穴现象,那么能够通过周期性的声音级别增加识别出来(如图)。被检测的阀门通过 SITRANS DA400 将这种声音的级别的增加检测出来。

物料流量监测型 SITRANS DA400 通过结构噪声传感器持续检测高频声音震动。

这些震动由以下原因造成:

  • 大块固体的摩擦和冲击:
    • 管道、水沟或渠道
    • 传送带
  • 机械部件的摩擦和冲击
  • 溢出气泡
  • 气穴
  • 气流和液体流的扰动

下面为振动式活塞泵中信号位的一个示例

通过装在完好的阀门的固有结构的声敏传感器产生的信号

通过装在有缺陷的阀门的固有结构的声敏传感器产生的信号

传感器操作

这种固有结构的声敏传感器采用压电效应的原理工作。这种固有的声音通过传感器基面(安装表面)发射到传感器中,并且通过压电陶瓷元件转换成电压信号。这种信号将被传感器放大,并且通过电缆传输。

传感器的工作频率处于超声波范围 (>20KHz)。传感器是不定向的,比如:传感器基面所传递的声波的角度时不重要的。

安全栅的工作模式

安全栅包含了本质安全电路。这些回路用于操作本质安全的部分,诸如:传感器和通过非防爆区的 SITRANS DA400 的诊断仪表的安全隔离。


技术规范

SITRANS DA400

不带 Ex 保护

带防爆

输入

 

 

声通道

4

  • 循环时间

10 ms

仅用于与本质安全的传感器的连接:

 

 

  • 最大电压 Uo

-

≤ 5.5 V

  • 最大电流 Io

-

≤ 70 mA

  • 最大功率 Po

-

≤ 100 mW

  • 内部电容 Ci

-

≤ 1.2 μF

  • 内部电感 Li

-

可忽略

通用输入

4

  • 循环时间

80 ms

  • 最低流通滤过时间

1 s

通用模拟电流输入

 

  • 负荷

< 105 Ω

< 12 Ω

  • 分辨率

0.1 %

  • 精度

0.5 %

  • 故障信号

> 21 mA 或 < 3.6 mA(4 ... 20 mA 时)

  • 报警检测滞后

0.5 %

  • 静态破坏极限

40 mA, 4 V

-

用于认证的本质安全的回路的连接:

 

 

  • 最大供电电压 Ui

-

≤ 30 V

  • 最大短路电流 Ii

-

≤ 100 mA

  • 最大功率 Poi

-

≤ 1 W

  • 内部电容 Ci

-

≤ 11 nF

  • 内部电感 Li

-

≤ 70 μH

通用的 24V- 数字信号输入

 

 

  • 输入阻抗

> 19 kΩ

  • 信号低限

< 4.5 V 或开路

  • 信号高限

> 7 V

  • 滞后

> 1 V

  • 静态破坏极限

± 40 V

-

用于认证的本质安全的回路的连接:

 

 

  • 最大供电电压 Ui

-

≤ 30 V

  • 最大短路电流 Ii

-

≤ 100 mA

  • 最大功率 Poi

-

≤ 1 W

  • 内部电容 Ci

-

≤ 11 nF

  • 内部电感 Li

-

≤ 70 μH

通用输入闭合触点

 

 

  • 用于连接最多阀门的闭合触点:

 

 

  • 最大电压 Uo

-

≤ 10 V

  • 最大电流 Io

-

≤ 1 mA

  • 最大功率 Po

-

≤ 5 mW

  • 内部电容 Ci

-

≤ 11 nF

  • 内部电感 Li

-

≤ 70 μH

8.2 V 电源用于 NAMUR 信号 (DIN EN 60947-5-6)

 

 

  • 开路电压

8.2 V ± 0.3 V,短路保护

-

  • 输入阻抗

< 950 Ω

-

  • 不正确的接线导致的静态损坏极限

+20 V/-10 V

-

输出

 

 

数字量输出

6

6(应用于 NAMUR 固态开关)

  • 半导体继电器

单独隔离,短路保护

-

  • 分断电压

24 V AC/36 V DC,任意极性

-

  • 损坏极限

35 V AC, 50 V DC

-

  • 最大开关电流

100 mA

-

  • 最小信号状态(无响应)

-

≤ 1.2 mA(源自 DIN 19234)

  • 最大型号状态(带响应)

-

≥ 2.1 mA(源自 DIN 19234)

用于连接本质安全切换放大器至
DIN 19234:

 

 

  • 最大供电电压 Ui

-

≤ 15.5 V

  • 最大短路电流 Ii

-

≤ 25 mA

  • 最大功率 Poi

-

≤ 64 mW

  • 内部电容 Ci

-

≤ 5.2 nF

  • 内部电感 Li

-

可忽略

使用条件

 

 

安装条件

安装条件垂直墙面安装,线缆从下面通过

气候等级

4K4 到 DIN EN 60721-3-4

安装地点

-

区域 1 或区域 2

允许的环境温度

-20 ... +60 °C (-4 ... +140 °F)

-

  • 温度级别 T5 ... T1

 

-20 ... +60 °C (-4 ... +140 °F)

  • 温度等级 T6

 

-20 ... +50 °C (-4 ... +122 °F)

机械负载

级别 4M3 到 EN 60721-3-4

EN 60529 标准的防护等级

IP65

电磁兼容性

 

  • 发射干扰和抗干扰性

符合 EN 61326 和 NAMUR NE 21

用于水的限制

 

  • 释放面

≥ 10 bar a

  • 冲击次数

最小 4 min-1,最大 10 ... 500 min-1

设计

 

重量(无任选件)

约 2.5 kg

外形尺寸(W x H x D),[mm]:

172 x 320 x 80 (6.8 x 12.6 x 3.2)

外壳材料

Macrolon(聚碳酸酯 + 20% 玻璃纤维)

Macrolon(聚碳酸酯 + 20% 玻璃纤维),表面 CrNi 涂层和油漆

通过端子排的电气连接

  • 刚性 2.5 mm (0.984 inch)
  • 柔性 1.5 mm (0.59 inch)
  • 带连接护套的软管 1.5 mm (0.59 inch)

通过塑料线缆的电缆密封接

  • 2 x Pg 13.5
  • 5 x Pg 11

电源

 

 

额定电压

24 V DC

16 V DC

工作范围

19 ... 36 V DC

15 ... 17 V DC

电流损耗

< 100 mA

< 40 mA

用于认证的本质安全的回路的连接:

 

 

  • 最大供电电压 Ui

-

≤ 17.4 V

  • 最大短路电流 Ii

-

≤ 191 mA

  • 最大功率 Poi

-

≤ 1.35 W

  • 内部电容 Ci

-

≤ 33 nF

  • 内部电感 Li

-

≤ 28 μH

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