SONO 3500 CT
03/2020
超声流量计
SONO 3500 CT
操作说明书
/FAQ
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A
B
警示系统
本手册包含了为了确保个人安全,以及防止财产损失而必须注意的警示信息。与您的个人安全相关的警示在本手
册中以安全警示符号的方式加以重点突出,仅与财产损失相关的警示则不显示安全警示符号。下面的警示根据危
险程度进行分级。
表示如果不采取恰当的预防措施,
死亡或严重受伤。
表示如果不采取恰当的预防措施,
表示如果不采取恰当的预防措施,可能导致轻微受伤。
表示如果不采取恰当的预防措施,可能导致财产损失。
如果存在多种危险程度,则使用表示最高危险程度的警示。带安全警告符号的人员受伤警示可能也包括与财产损
失相关的警告。
合格人员
本文描述的产品/系统只能由具体任务的合格人员,根据相关文档,尤其要根据警示和安全说明进行操作。
合格人员指的是在使用这些产品/系统时能够基于其培训和经验识别风险,并避免潜在危险的人员。
丹佛斯产品的恰当使用
注意事项:
丹佛斯产品只能用于产品目录和相关技术文档中描述的应用。如果使用其他生产商的产品和部件,则必须经丹佛
斯推荐或批准。需要进行恰当的运输、存储、安装、组装、调试、操作和维护才能确保产品无故障运行。必须符
合允许的环境条件要求。必须参照相关文档中的信息。
死亡或严重受伤。
商标
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可能会违反所有者的权利。
我们检查了本出版物的内容,以确保与所描述硬件和软件的一致性。因为无法完全排除偏差,所以我们不能保
证完全一致性。但是本出版物中的信息将定期检查,并在后续版本中纳入必要的更正。
SONO 3500 CT
操作说明书, 03/2020, AQ237286479555zh-000301
目录
1. 简介 ............................................................................................................................................................... 9
1.1 供货 .......................................................................................................................................... 9
1.2 检查托运货物 .......................................................................................................................... 10
1.3 设备标识 ................................................................................................................................. 10
1.4 更多信息 ................................................................................................................................. 12
1.5 运输与存储 ............................................................................................................................. 13
2. 安全注意事项 ............................................................................................................................................... 14
2.1 一般安全说明 .......................................................................................................................... 14
2.2 制造商设计和安全声明 ........................................................................................................... 14
2.3 欧洲指令符合性 ...................................................................................................................... 15
2.4 锂电池 ..................................................................................................................................... 15
2.5 防爆区域内安装 ...................................................................................................................... 16
3. 说明 ............................................................................................................................................................. 17
3.1 概述 ........................................................................................................................................ 17
3.2 系统组件 ................................................................................................................................. 17
3.3 设计 ........................................................................................................................................ 17
3.4 特性 ........................................................................................................................................ 18
3.5 运行原理 ................................................................................................................................. 19
4. 安装 ............................................................................................................................................................. 21
4.1 流量计安装 ............................................................................................................................. 21
4.2 传感器安装 ............................................................................................................................. 21
4.2.1
入口/出口条件 ......................................................................................................................... 21
4.2.2
变径 ........................................................................................................................................ 25
4.2.3
保温 ........................................................................................................................................ 26
4.3 变送器安装(整体式/分体式版本) ........................................................................................ 26
4.3.1 安装 - 壁式安装套件(分体式变送器) .................................................................................. 27
5. 电气连接 ...................................................................................................................................................... 28
5.1 备用电池 ................................................................................................................................. 28
5.2 连接电池(电池供电版本和带备用电池的主线路供电版本) ................................................. 28
5.3 连接传感器连接电缆 ............................................................................................................... 29
5.4 连接电源线(仅主线路供电系统) ......................................................................................... 30
5.4.1 连接脉冲输出信号电缆 ........................................................................................................... 31
5.4.2 完成连接 ................................................................................................................................. 32
5.4.2.1 连接电池(电池供电版本和带备用电池的主线路供电版本) ................................................. 33
5.5 整体式和分体式变送器:连接输出和电源 .............................................................................. 33
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5.6
可选配的电流输出模块 ........................................................................................................... 35
5.6.1 完成连接 ................................................................................................................................. 36
5.6.2 连接 ........................................................................................................................................ 37
5.6.3 完成连接 ................................................................................................................................. 37
5.7 接线能量计算器类型 INFOCAL 9 ........................................................................................... 38
5.8 SONO 3500 CT 的密封 .......................................................................................................... 38
5.8.1 用户密封 ................................................................................................................................. 38
5.8.2 验证封条 ................................................................................................................................. 38
6. 调试 ............................................................................................................................................................. 39
6.1 简介 ........................................................................................................................................ 39
6.2 操作本地显示屏 ...................................................................................................................... 39
6.3 菜单结构导航 .......................................................................................................................... 40
6.4 启动程序 ................................................................................................................................. 41
6.5 通过 PDM 调试 ....................................................................................................................... 42
6.5.1 安装和连接 IrDA 接口适配器 .................................................................................................. 43
6.5.2 安装 EDD 文件 ....................................................................................................................... 43
6.5.3 将设备添加到网络 .................................................................................................................. 44
6.5.4 配置设备 ................................................................................................................................. 44
6.5.5 优化系统 ................................................................................................................................. 46
6.5.6 输出 A,端子 56/57: ............................................................................................................ 47
6.5.7 输出 B,端子 66/67: ............................................................................................................ 48
6.5.8 检查运行就绪性 ...................................................................................................................... 48
7. 功能 ............................................................................................................................................................. 50
7.1 单位选择 ................................................................................................................................. 50
7.2 小数位数 ................................................................................................................................. 50
7.3 密码保护的数据 ...................................................................................................................... 51
7.4 硬件钥匙 ................................................................................................................................. 51
8. 检修和维护 .................................................................................................................................................. 53
8.1 维护 ........................................................................................................................................ 53
8.2 电池更换 ................................................................................................................................. 53
8.3 服务菜单 ................................................................................................................................. 56
8.4 技术支持 ................................................................................................................................. 57
8.5 应用特定数据 - 合格证书 ........................................................................................................ 57
8.6 合格证书 ................................................................................................................................. 59
8.7 返回程序 ................................................................................................................................. 61
8.8 电池处置 ................................................................................................................................. 62
9. 故障排除 /FAQ ............................................................................................................................................. 63
9.1 错误代码 ................................................................................................................................. 63
9.2 使用 PDM 进行诊断 ................................................................................................................ 64
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10.
技术参数 ...................................................................................................................................................... 68
10.1 SONO 3500 CT ...................................................................................................................... 68
10.2 电池 ........................................................................................................................................ 69
10.3 SONO 3500 CT 的传感器 ...................................................................................................... 70
10.4 SONO 3500 CT 的尺寸图纸 ................................................................................................... 71
10.5 SONO 3500 CT 的管道尺寸 ................................................................................................... 71
A. 参数表 .......................................................................................................................................................... 73
A.1 标识 ........................................................................................................................................ 73
A.2 输出 ........................................................................................................................................ 74
A.3 诊断 ........................................................................................................................................ 76
A.4 流量计设置 ............................................................................................................................. 81
A.5 人机界面 ................................................................................................................................. 83
A.6 单位换算表 ............................................................................................................................. 83
B. 设定 .............................................................................................................................................................. 85
B.1 出厂设定 ................................................................................................................................. 85
B.2 Modbus 通信的出厂设定 ........................................................................................................ 86
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1.1 供货
整体式
本说明书包含了调试和使用该设备所需的所有信息。安装和调试之前,请务必认真阅读本
说明书。为了正确使用该设备,请首先仔细阅读其运行原理。
本说明书的目标用户为通过机械方式安装该设备、对其进行电气连接、配置参数并对其
进行调试的人员,还包括检修和维护工程师。
该设备可按整体式或分体式供货。
• 传感器
• 变送器
• 接线板
• 文档和证书 DVD
• 安全注意事项
• 校准报告
• 传感器连接电缆
• 连接配件
校准报告
事项
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分体式
• 传感器
• 变送器
• 接线板
• 文档和证书 DVD
• 安全注意事项
• 校准报告
• 带支架和接线盒的安装套件
• 传感器连接电缆
• 连接配件
注意
根据版本和加载项的不同,交货范围可能有所差别。请确保交货范围和铭牌上的信息与您的
订单和交货通知相对应。
1.2 检查托运货物
1.
检查包装和设备,看是否存在由于运输期间的不恰当搬运导致的可见损伤。
校准报告
项
2.
如有损伤,请立即向运输公司报告进行索赔。
3.
保留损伤的零部件,以便说明情况。
4.
将您的订单与发货单进行比较,检查交货范围是否正确完整。
1.3 设备标识
SONO 3500 CT 流量计交货时变送器和传感器上带有不同的标签(铭牌)。变送器
和传感器是配对的。
变送器有两个铭牌。一个(银色)位于变送器前侧。变送器系统铭牌(白色)位于变送器右
侧。两个铭牌上均提供了关于该设备和系统的有价值信息。传感器系统铭牌(白色)位于传
感器中部。
注意
确认事项
将您的订货数据与产品和规格铭牌上的信息进行比较,确认您的设备。
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变送器系统铭牌
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
系统编号(标识所选择选件的订货码和系统序列号)
变送器生产码和序列号
传感器生产码和序列号
最大流速值 (qs) ,标称流速值 (qp) ,最小流速值 (qi)
脉冲值(输出 A )
脉冲宽度(输出 A )
电缆长度(一根传导器电缆); 软件版本
校准系数; 生产年份
环境温度范围
型式认证号
准确度等级
环境等级
验证标记
图 1-1 变送器系统铭牌
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传感器系统铭牌
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
图 1-2 传感器系统铭牌
传感器生产码和序列号
尺寸(订购标称尺寸)
额定压力(订购标称压力等级)
最大流速值 (qs) ,标称流速值 (qp) ,最小流速值 (qi)
电缆长度(一根传导电缆)
校准系数
环境温度范围
水温范围
生产年份
系统编号(标识所选择选件的订货码和系统序列号)
型式认证号
准确度等级
环境等级
验证标记
PED 标记
注意
配对的变送器和传感器应一起安装
请检查变送器和传感器的系统铭牌,看系统序列号是否相同。
1.4 更多信息
Internet
上的产品信息
本操作说明书在丹佛斯主页上提供,有关丹佛斯流量计系列的更多信息,还可以访问:产品信息
(https://www.danfoss.com/en/products/energy-metering/dhs/energy-metering/)
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1.5 运输与存储
为了保证运输和存储期间充分的保护,请注意:
1.5.1 保留原始包装,以便后续运输。
1.5.2 设备 /替换零件应在其原始包装内退回。
1.5.3 如果原始包装无法再提供,请确保所有货物均正确包装,以便在运输期间提供充分的保护。
丹佛斯不承担与运输损伤相关的任何成本责任。
注意
运输期间保护不充分
包装仅针对水分和渗透提供有限的保护。
● 如有必要,提供附加包装。
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该产品正确可靠的运行需要恰当的运输、存储、定位和组装,还需要仔细操作和维护。
2.1 一般安全说明
只应由合格人员安装或操作本仪器。
不允许对本产品进行修改,包括打开本产品或进行不恰当的改造。
如果不遵照本要求,CE 认证标志和制造商保修会失效。
2.2 制造商设计和安全声明
● 关于耐磨性和耐腐蚀性方面的流量计管道材料选择由买方负责。在该流量计运行期间,
应考虑任何工艺介质变化的影响。不正确选择流量计管道材料可能导致流量计故障。
● 流量计设计期间未考虑地震、交通、大风和火灾破坏引起的应力和荷载。
● 安装流量计时,请勿让其充当管道应力焦点。流量计设计期间未考虑外部荷载。
● 请注意,在振动较大环境中安装传感器存在风险。零件可能会摇晃散落,这种情况下必须
对整个系统进行监控。
● 法兰和接头以及相关压力/温度 (p/t) 分类等级已在 EN 1092-1 中说明。
参见铁素体钢分类 1E1 :表 15 。
● 运行期间,请勿超过数据标签或本操作说明书中表明的额定压力和/或温度。
● 建议所有安装均包含恰当的安全阀和充分的排水方式。
● 根据 “压力容器指令” (PED) 的规定,本产品是一种压力配件,不允许用作安全配件(根据
PED 的定义)。
环境条件符合 MID (指令 2014/32/EU)
● 环境等级: E2(电磁), M1(机械)
● 气候等级: -10°C - +55°C,冷凝,封闭
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2.3 欧洲指令符合性
设备上的 CE 认证标志表示符合以下欧洲指令:
电磁兼容性 EMC 2014/30/EU
欧洲议会和理事会关于成员国电磁兼容性相关法律协调性的指令
低压指令 LVD 2014/35/EU
欧洲议会和理事会关于成员国在市场上提供在一定电压范围内使用的电气设备相关法律协调性的
指令
压力容器认证 PED EMC 2014/68/EU
欧洲议会和理事会关于成员国电磁兼容性相关法律协调性的指令
无线电设备指令 RED 2014/53/EU
欧洲议会和理事会关于成员国在市场上提供无线电设备相关法律协调性以及废除指令 1999/5/EC
的指令
2.4 锂电池
计量器具指令 MID 2014/32/EU
欧洲议会和理事会关于成员国在市场上提供测量设备相关法律协调性的指令
有害物质限制 RoHS 2011/65/EU
欧洲议会和理事会关于限制在电气和电子设备中使用某些危险物质的指令
适用指令位于具体设备的欧盟指令符合性声明中。
锂电池是主要电源,具有高能量含量,针对最高安全等级而设计。
如果在电子或机械方面使用不当,锂电池可能存在潜在危险。
• 处理和使用锂电池时请注意以下事项:
–
请勿短路、充电或连接错误极性。
–
请勿放置在超过规定温度范围的温度之下,否则会导致电池焚烧。
–
请勿挤压、刺穿或打开电池,或者拆开电池组。
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–
请勿对电池本体进行焊接。
请勿让电池内含物碰到水。
2.5 防爆区域内安装
防爆区域内使用的设备必须经过相应的 Ex 认证并添加标志!
本设备未经过防爆区域内使用认证!
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3.1 概述
3.2 系统组件
SONO 3500 CT 超声流量计系统包括一个传感器和一个变送器。
变送器经过了密闭输送 (CT) 型式认证,可用于能量表系统。该变送器适用于测量流动水的
应用。
该超声流量计变送器为主线路供电版本,带备用电池。
下表显示了带有此类变送器型号的超声流量计系统:
DN 100 - DN 1200
包含
3.3 设计
该流量计系统包括:
●
主线路供电变送器,带备用电池
●
该传感器是一款 2 路传感器,带有法兰和线内传导器,出厂时与变送器一起经过了湿
式校准 (DN 100 (4") - DN 1200 (48")) 。
变送器采用玻璃纤维加强型聚酰胺外壳设计,用于普通区域内的分体式或整体式安装。分体
式版本的使用距离为流量计到变送器最长 30 米。作为整体式版本订购 SONO 3500 CT 系列
时,传导其电缆预先安装在传感器内。
SONO 3500 CT 变送器
变送器采用 IP67/NEMA 4X/6 外壳。
对于备件,该变送器总是作为整体式流量计系统的一部分进行订购。
SONO 3500 CT 显示屏
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该变送器订购时可以使用给出的传感器数据(系统序列号)进行预先编程。
3.4 特性
应用
集成
变送器通信解决方案
提供以下特性:
●
主线路供电变送器
●
3.6 V 单节 D 型备用锂电池
●
适用于 DN 100 (4") 直至 DN 1200 (48") 的传感器管道直径
●
IP67 (NEMA 4X/6) 等级聚酰胺变送器外壳
●
出厂预设为管道类型和管道直径的标称尺寸
●
通过 SIMATIC PDM 进行编程
●
单按钮本地控制面板,8 位数字显示屏,以及用于与 SIMATIC PDM 通信的 IrDA 光纤
接口
●
显示屏显示累积流量和瞬时流速。显示单位为 m 3/h 和 m
●
用于流量脉冲或报警的两个数字输出
●
4-20mA 输出(可选)
3
型式认证 SONO 3500 CT 流量计的主要应用为区域供热工厂、本地管网、锅炉房、换热站、
冷水机组、灌溉厂和其他一般水应用的水流速测量。
该流量计脉冲输出通常用作能量表的输入,或数字系统的输入,以便进行远程读取。变送器
具有两个脉冲输出,其功能可单独选择,还具有集成式 IRDA (光眼)通信接口 (Modbus
RTU) 。
订购整体式流量计时,变送器的设定要进行规定,例如流速和脉冲输出速率。如果流量计做
为能量表系统中的一部分,则除了可能的当地审批之外,无需进一步审批。
变送器通过显示屏处的光学 IrDA 接口支持 Modbus RTU 通信,可使用 SIMATIC PDM 软
件工具更改不同的变送器设定。
变送器可在硬件 (HW) 和固件 (FW) 组合中进行配置。要通过 SIMATIC PDM 进行通信和参数
设定,需要固件特定的设备描述 (EDD) 。
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3.5 运行原理
物理原理
SONO 3500 CT 流量计
图 3-1 声音路径上的速度分布
与液体流动方向相同的声波从 A 点到达 B 点的时间,与相反方向(从 B 点到 A 点)流动的
声波相比,所需时间要短。
声音传输时间的差异表明了管道中的流速。
因为在同向和逆向流动中延迟时间均以较短间隔测量,所以温度对测量准确度没有影响。
在 SONO 3500 CT 流量计中,超声传导器与管道轴成 θ 角放置。传导器充当超声信号的变
送器和接收器。通过测定同向和逆向流动超声信号所需的时间,完成测量。其原理可以表示
如下:
v = K × (t
B,A
– t
A,B
) / (t
A,B
× t
B,A
) = K × Δ t/t²
其中
v = 平均流速,t = 穿过时间
K = 流速比例系数
此测量原理的好处在于,它与液体的实际声速变化无关,即与温度无关。
机械/几何管道数据为传导器角度 (θ )、传感器之间的距离 (L)
以及管道尺寸(D
和 D u),如下图
i
所示。
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图 3-2 测量原理
超声信号直接在传导器之间发送。点对点发送信号的优点在于信号强度极佳。
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4.1 流量计安装
流量计安装分为两个步骤完成:
1.
2.
环境
SONO 3500 CT 流量计适合室内和室外安装。
●
传感器安装
变送器安装
请确保不超出设备型号铭牌/ 标签上标明的温度和环境规格范围。
变送器环境温度:
●
●
●
4.2 传感器安装
4.2.1
入口/ 出口条件
流量计之前直入口要求
为了最大程度提高性能,流量计的入口和出口处需要预留直管段。
会造成设备损坏。
设备可能过热,材料会因为紫外线暴露而变脆。
请保护设备,避免阳光直射。
确保不超过允许的最高环境温度。
请参考技术参数(第 68 页)中的信息。
-10 °C 至 +55 °C(14 至 131 °F)
非 MID 版本 -10 至 +60°C(14 至 140°F)
变送器的外壳等级为 IP67 (NEMA 4X/6) 或更高。
另外,必须符合流量计和泵以及阀门之间的最短距离要求。
还务必将流量计置于法兰和垫圈中心线的位置。
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一个弯头
确保流量计放置位置尽可能低,以防空气在流量计的传导器处积存。
在管道上找到一个位置,使得入口管道到流量计之间为一段直管,如下所示。
1 个 90° 弯头
L2:最小为管道直径的 10 倍
L1:管道直径 3 倍
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两个弯头
同一个平面上 2 个 90° 弯头
L2:最小为管道直径的 10 倍
L1:管道直径 3 倍
三个弯头
两个平面上 3 个 90° 弯头
L2:最小为管道直径的 20 倍
L1:管道直径 3 倍
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阀门和泵
传感器朝向
阀门
L2:最小为管道直径的 10 倍,全开阀门
L1:管道直径 3 倍
泵:
L2:最小为管道直径的 20 倍
L1:管道直径 3 倍
水平方向,接线盒朝上或朝下
注意事项
水平安装中,避免传导器朝上/ 朝下的位置。
避免安装在系统的最高点,因为这样会在流量计中产生气泡。
避免安装在流量计之后存在自由出口的位置。
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流量计管道截面可以水平安装,也可以垂直安装。
注意
为了最大程度延长噻吩基氯化锂电池组的电池使用寿命,建议竖直安装流量计变送器。
4.2.2
变径
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在大型管道中安装
流量计可安装在两个变径管之间,如图所示。变径角为 8° 时,适用下面的压降曲线。
压降示例:
从 DN 200 变径到 DN
9 mbar。
100 (D
= 0.5),传感器中水流速为 3 m/s (V) 时,压降为
1/D2
L2:最小为管道直径的 10 倍
4.2.3
保温
两个版本均可保温。
我们总是建议在整体式或分体式版本中进行传感器保温。
对于整体式版本,保温可以防止热量传输到变送器。
4.3 变送器安装(整体式/ 分体式版本)
变送器单独包装 - 可插入基座内。
变送器有两个安装版本(如下面的图所示):
●
分体式变送器
●
整体式变送器
分体式变送器 整体式变送器
注意
配对的变送器和传感器应一起安装。安装时,请检查变送器和传感器的系统铭牌,看系统序列
号是否相同。
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4.3.1 安装 - 壁式安装套件(分体式变送器)
将壁式/ 管道安装支架安装在恰当的位置。
壁式安装
管道安装
注意
考虑同轴线长度,在下面和两侧为电缆入口留出充足的空间。
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