• 液體密度感測器(防爆) DLO-M2_ex
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液體密度感測器(防爆) DLO-M2_ex

DLO-M2_ex(液體)傳感器,符合ATEX:II1G和IECEx:Zone 0標準,利用微機電系統(MEMS)測定液體密度。它採用了一個ω形微通道,位於微小的矽管內,通過振動來確定密度。尺寸僅為37 x 83 x 18.2 mm³,適合狹小的空間。該傳感器的精密度提供即時數據,並透過集成的鉑電阻器補償溫度變化。
型號 : DLO-M2_ex(liquid)

DLO-M2_ex傳感器,符合ATEX:II1G和IECEx:Zone 0標準,用於測量微機電系統(MEMS系統)中的液體密度。在MEMS系統內,液體被引導到一個ω形微通道,即所謂的ω芯片。這微小的矽管──幾乎比一根頭髮還要細──被設定成振動以進行密度測量。由於振動的固有頻率受介質密度影響,因此可以從中推斷介質的密度:介質越密,振動頻率越低。

由於在MEMS系統中進行測量,該傳感器僅尺寸37 x 83 x 18.2 mm³,適用於狹小的空間。高精確度的測量結果可立即獲取,允許在過程中進行連續測量。液體的密度受溫度影響。為了補償此效應,集成的鉑電阻器可檢測液體的溫度。

密度傳感器通過Modbus RTU傳輸模式將測得的數據傳送至讀出系統。


技術

總覽

密度傳感器設計用於測量流體的密度。這是使用具有形狀像希臘字母Omega(Ω)的微機電系統(MEMS)進行的,該系統內建了一個內部旁路。

當介質流經密度傳感器時,旁路配置通過微通道產生壓力梯度,使介質能夠達到Omega芯片。介質影響了激發傳感器的物理特性(共振頻率和品質),並在微控制器中將其數位化並評估。測量值可以通過串行界面(RS-485,Modbus)讀取。

在0到10升/小時的流速下,可以實現600至1000千克/立方米的密度測量(更多選項請參見產品規格)。


Omega芯片

Omega芯片是測量系統的核心,是用於整個系統中的傳感器信號生成的微振動系統。這個微系統的一個重要組成部分是一個矽管(微通道),它在真空環境中被靜電振動。為了補償溫度效應,集成了一個鉑電阻,它允許局部實時溫度測量。Omega芯片基本上由結晶矽和玻璃組成。

Measuring principle (omega chip)


密度測量

密度傳感器使用Omega芯片進行密度測量。為此,填充的微通道被帶到共振振動並進行分析。 微通道的自然頻率取決於微通道中介質的質量,因此取決於介質的密度:介質的密度越大,自然頻率越低。因此,自然頻率是介質密度的一個函數。

f = natural frequency, E ⋅ I = tube stiffness, ρTube = tube density, ATube = tube cross-section, ρFluid = fluid density, AFluid = fluid cross-section.

Specification


General


Indicators

Density and variables derived from it (e.g., standard density, concentration, etc.)

Permissible Media

- Particulate-free (<30 μm) hydrocarbons such as


- Petrol E5 / E10 / E85


- Diesel B7 / B10 / XTL


- Jet-A1 (also F-35 or JP-8)


- M100 (methanol)


- Isopropanol


- OME* (synthetic fuel)


- LPG*


- Aqueous media such as:


- AdBlue®*


- Glycol blends*


- Other media can be used after individual clarification. *Optional

Measurement Performance


Max. Measurement Error

- Density: ±0.5 kg/m³ (option ±[0.2 or 0.0075 x abs (T-25 °C)] kg/m³ if the value is >0.2)


- Temperature: ±0.3 °C (option ±0.15 or ±[0.005 x abs (T-25 °C)] °C if the value is >0.15)

Repeatability

- Density: ±0.25 kg/m³ (option ±0.1 kg/m³)


- Temperature: ±0.1 °C (option ±0.05 °C)

Temperature Conditions


Permissible Medium Temperature

-40 … +60 °C

Permissible Ambient Temperature

-40 … +60 °C

Permissible Storage Temperature

-40 … +60 °C

Specifications


Permissible Density Measuring Range

600…1,000 kg/m³ (option 0…1,200 kg/m³)

Permissible Viscosity Range

0.3…5 mPa s (option 0.3…50 mPa s)

Permissible Pressure of Medium

0…20 bar (abs)

Burst Pressure

80 bar (abs)

Permissible Particle Size

Max. 30 μm

Permissible Flow Rate Range

0…10 l/h (water)

Vibrations

Vibrations (<20 kHz) have no influence on the measuring accuracy due to the high working frequency of the microchannel.

Inlet and Outlet Sections

Inlet and outlet sections have no influence on the measuring accuracy.

Ambient Conditions


Climate Class

Not yet defined

Electromagnetic Compatibility

EMC 2014/30/EU (EN 61326-1)

Vibration and Shock Resistance

Not yet defined

Degree of Protection

IP54 (IEC 60529)

Material


Housing

- Stainless steel:


- 1.4404 (316L)


- 1.4542 (AISI/SUS 630)

In Contact with Media

- Stainless steel:


- 1.4542 (AISI/SUS 630)


- BOROFLOAT® 33 glass


- Silicon


- Epoxy resin

Design

DLO-M2_ex

Dimensions

30 mm x 66 mm x 15 mm (without cable, cable gland, and connection for protective ground)

Weight

<200 g

Dimensions of Measuring Channel

160 x 200 μm (500 nl)

Fluidic Interfaces

2 x M5 threaded holes at a 45° angle to the side and front surfaces

Electrical Interface


Communication

- Continuous, without the need for an external command.


- On the hardware standard RS485.


- Proprietary Modbus RTU communication protocol (see data sheet)

Cable Design

- Permanently installed cable. Connection cable type KS-Li9YD11Y 4xAWG 28, manufacturer: Kabel Sterner

Cable Length

3 m (option up to 30 m)

Cable External Diameter

2.3 mm

Wire Diameter

4 x AWG 28

Level Control

- Digital communication lines and power supply in one common shielded cable, unidirectional, RS-485


- Provide termination resistance of 330 Ω on the client side

Energy Supply

- Maximum current consumption 26 mA


- Maximum power consumption 350 mW


- Supply: 9.4 V…13.3 V (type: 12 V)


- For DLO-M2_ex XA observe safety instructions – Zener barriers (supply and RS485)

Dielectric Strength

- The reference potential (GND) is connected to the housing and the earth connection (see product structure). There is no electrical isolation between the supply circuits, the communication interface, and GND

Data Rate

- Response time 100 ms

Cable Assignment

Wire color assignment


- yellow – RS485 B, D1


- green – RS485 A, D0


- brown – GND (signal ground), common


- white – VDD (supply voltage)


- blank – shielding

Certificates / Approvals


CE Mark

- The density sensor meets the legal requirements of the EC directives. TrueDyne Sensors AG confirms successful testing of the density sensor with the attachment of the CE mark.

Directives

- ATEX 2014/34/EU (L96/309)


- LVD 2014/35/EU (L96/357)


- EMC 2014/30/EU (L96/79)


- RoHS 2011/65/EU (L174/88)

Standards

- EN 61010-1:2010


- EN IEC 60079-0:2019


- EN 60079-11:2012


- EN 61326-1:2013


- EN 61326-2-3:2013


- EN 50581: 2012

Product Structure


- Density sensor DML02(_ex)


- Mounting holes for mechanical fastening (6 x M3 threaded holes)


- Fluidic interface (2 x M5 threaded holes)


- Clamp on earthing plate with screws M3×8 TORX


- Electronic interface for communication and power supply



Mechanical Fastening

DLO-M2_ex


  • DLO-M2_ex傳感器用於危險區域測量液體密度(ATEX:II1G,IECEx:Zone 0)。
  • 利用具有歐米茄形狀微通道的MEMS技術進行密度測量。
  • 緊湊的設計,僅尺寸37 x 83 x 18.2 mm³,適用於狹小空間。
  • 集成鉑電阻器補償溫度效應。
  • 通過Modbus RTU以RS-485點對點連接模式傳送數據。
  • 適用於內聯測量,提供即時結果並易於更換介質。
  • 提供高精確度,最大測量誤差±0.5 kg/m³,重復性±0.25 kg/m³。
  • 適用於各種流體,包括碳氫化合物,水性介質等等。
  • 可選的濃度套餐,適用於不同液體,如糖/水和乙醇/水。
  • 應用包括機場燃料補給以進行精確質量計算以及制冷回路中的濃度監控。

機場補充燃料

當煤油由機場分配系統以加油車抽取並加注到飛機內時,燃料的體積以升為標準記錄。然而,由於密度根據壓力和溫度變化,因此無法對質量進行精確陳述。因此,在一天內需要從儲罐區定期取樣,並將樣本交給飛行員以計算質量。有了TrueDyne的DLO-M2_ex傳感器,您可以在過程中收集有關密度的必要數據,並使用這些數據來精確計算燃料的質量(以千克為單位)。

1.標準體積以升計量。
2.將密度傳感器DLO-M2_ex安裝在旁通管線上,可直接測量加油車上的密度。由於傳感器的緊湊設計,它也可以事後加裝到過程中。
3.煤油由空場分配系統抽送到飛機內。

除體積測量外,密度還可用於計算燃料的質量(以千克為單位),然後交給客戶。此外,密度還提供有關燃料質量的重要信息,這是飛行操作的另一項安全特性。


濃度監測

制冷回路中的冷媒在大多數情況下是乙二醇和水的混合物。最佳濃度根據進入回路的最低溫度來確定,以防止液體凝固。同時,目標是保持水含量盡可能高,因為這有助於提高熱傳導效率。那麼,如何監測過程中乙二醇-水混合物的濃度?使用TrueDyne的DLO-M2_ex傳感器,您可以收集必要的數據以確定運行過程中介質的濃度。

1.集成乙二醇-水濃度計算的密度傳感器。
2.濃度以測量值形式直接輸出。
3.用於冷卻工業應用的制冷系統和濃度處理。
4.工廠建築物屋頂上的熱交換器。由於循環水可能蒸發,冷媒的濃度會變化。在這里,DLO-M2_ex用於濃度監測。

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