Ультразвуковой уровнемер E+H FMU90-R11CA131AA1A

The FMU90 is a remote ultrasonic level transmitter основной блок. It requires an external FDU series ultrasonic датчик (FDU90/91/92/93/95, и т. д.). It is suitable for liquid, sludge and solid level measurement, as well as open channel flow measurement and pump alternation control.

✅ Model Decoding FMU90-R11CA131AA1A

FMU90-R11CA131AA1A

1. Р: Level measurement + pump alternation control function
2. 1: Field housing, PC polycarbonate, IP66 / NEMA4X
3. 1: Backlit display with keypad operation
4. С: 90~253V AC power supply
5. А: 1 sensor input (for FDU sensor connection)
6. 3: 3-channel SPDT passive relay outputs
7. 1: 1-channel 4~20mA HART analog output
8. А: No additional auxiliary input
9. А: Basic data logging version
10. 1: Multilingual support (German/English/French/Spanish/Italian/Portuguese/Dutch)
11. А: No extra options

📌 Основные технические характеристики

Принцип измерения: Ultrasonic time-of-flight method with built-in sound velocity temperature compensation

Вход: 1 канал, compatible with FDU8x / FDU9x series ultrasonic sensors

Аналоговый выход: 4~20mA HART

Switch output: 3 SPDT relays for high/low level alarm and pump alternation control

Источник питания: 90–253 VAC

Жилье: Поликарбонат, IP66, wall-mounted for field installation

Точность: ±2 mm + 0.17% of measuring distance

Диагностика: Echo envelope curve display, compatible with FieldCare configuration software

Linearization: Up to 32-point free linearization; built-in flume profiles for open channel flow

Функции: Continuous level measurement, volume calculation, pump alternation control, rake control, суммирование расхода, сигнализация уровня

🧰 Typical Matching Sensor Selection Reference

📋 Применимые отрасли

Муниципальные очистные сооружения, гидротехнические сооружения, резервуары для хранения химикатов, горнодобывающие силосы, открытые каналы, резервуары для дождевой воды. Бесконтактное измерение, подходит для вязких сточных вод, содержащих пузырьки воздуха.

⚠️ Общие точки неисправности

1. Расстояние гашения: Мертвая зона непосредственно под датчиком, где измерение невозможно.. Следует избегать при выборе и установке..
2. Мыло, тяжелая пыль и густой пар ослабляют ультразвуковые волны и вызывают потерю эха.
3. Кронштейны и трубы внутри резервуаров создают ложное эхо.; требуется подавление ложного эха с помощью программного обеспечения.
4. Удаленное проектирование. Специальный коаксиальный кабель соединяет основной блок и датчик., с максимально допустимой длиной кабеля.

🔁 Альтернативные решения

1. E+H из той же серии: FMU90-R11CA231AA1A (вход двойного датчика)
2. Отечественная альтернатива: Remote ultrasonic level host supporting 4-20mA + реле; sensor interface protocol must be verified.
3. Radar alternative: Radar FMR series is preferred for working conditions with heavy foam or steam.

📎 Documentation & Коммуникация

Программное обеспечение для настройки: FieldCare, HART DTM

Manual codes: TI00397FZH, BA00293FZH

Код ТН ВЭД: 90261000 (liquid level measuring instruments)

Э+Х FMU90-R11CA131AA1A (Prosonic S) Случаи полевого применения

Not Pepperl+Fuchs, but Endress+Hauser. FMU90-R11CA131AA1A features single sensor input, 3 SPDT relays, 4~20mA HART output and native pump alternation function. All cases below match this model’s hardware capability.

Случай 1: Municipal Wastewater Plant – Sump Level Measurement + Duty/Standby Pump Alternation (Самый типичный)

Конфигурация: FMU90-R11CA131AA1A + FDU91 (10m ultrasonic sensor)

Рабочее состояние: Wastewater lift pump sump with suspended solids and minor foam. Two submersible sewage pumps. Требования: automatic alternation, high/low level alarm, high-high level interlock.

Implementation Logic

1. FMU90 continuously acquires liquid level; 4~20mA HART signal transmits data to PLC / host system.
2. Relay allocation:

Реле 1: High level to start Pump A

Реле 2: High-high level alarm + standby Pump B startup. Automatic alternation: Pump B will start first next cycle (native pump alternation function of transmitter).

Реле 3: Low level to stop pumps

3. Built-in echo suppression filters false echoes from well brackets and pipes. Echo envelope curve can be viewed locally on the main unit.

Преимущества: No separate pump controller required. One unit integrates level acquisition, pump logic and alarm. Non-contact sensor prevents corrosion by sewage and sludge.

Ограничение: Thick foam attenuates ultrasonic waves. Radar transmitter is recommended for heavy foam applications.

Случай 2: Waterworks Sedimentation Tank – Open Channel Parshall Flume Flow Metering

Конфигурация: FMU90-R11CA131AA1A + FDU91

Рабочее состояние: Parshall flume at water plant outlet. Continuous open channel flow measurement and total volume accumulation, flow over-limit alarm.

Implementation Logic

1. Transmitter stores standard Parshall flume profile. Instantaneous flow and total volume are calculated from liquid level.
2. 4~20mA outputs instantaneous flow; relay triggers flow over-limit alarm.
3. One sensor measures level and flow simultaneously. Built-in flow totalizer supports 3 independent counters.

Приложение: Water intake / drainage flow monitoring for environmental protection, compatible with environmental data acquisition terminal.

Случай 3: Rainwater Detention Tank – Overflow Tank Level & Overflow Flow Monitoring

Конфигурация: FMU90-R11CA131AA1A + FDU92 (20диапазон м)

Рабочее состояние: Urban rainwater overflow tank with sharp level fluctuation in rainy season. Monitor tank level and weir overflow flow, record rainwater overflow volume.

Implementation Logic: Single ultrasonic sensor measures liquid level. Overflow flow is calculated automatically via weir model. Реле активирует сигнализацию при переполнении. Мониторинг с низким энергопотреблением в засушливый сезон.

Официальное типовое приложение E+H: Интегрированный уровень & измерение расхода перелива для переливных резервуаров дождевой воды, изначально поддерживается FMU90.

Случай 4: Резервуар для выравнивания сточных вод химического парка – мониторинг уровня осадка

Конфигурация: FMU90-R11CA131AA1A + Коррозионностойкий датчик FDU91F

Рабочее состояние: Емкость-уравнитель химических сточных вод с агрессивными сточными водами и отстоявшимся осадком. Интерфейс мониторинга осадка / уровень жидкости в резервуаре и блокировка с помощью скребка для ила.

Implementation Logic: Continuous level measurement. Реле активирует сигнализацию высокого уровня осадка и контролирует запуск/остановку граблей осадка.. HART загружает данные в РСУ.

Примечание: Не подходит для условий тяжелого пара или тяжелой плавающей нефти..

Случай 5: Завод строительных материалов – Измерение уровня твердых частиц в силосе летучей золы

Конфигурация: FMU90-R11CA131AA1A + ФДУ93 (35диапазон м)

Рабочее состояние: Сухой силос золы с пылью. Мониторинг уровня бункера, high/low level alarm, контроль подачи и разгрузки ленточного конвейера.

Implementation Logic: Непрерывное измерение уровня твердых веществ. 3 реле: сигнализация высокого уровня, сигнализация низкого уровня, Блокировка сверхнизкого уровня для остановки разряда. 4-20мА передает сигнал уровня.

Ограничение: Ультразвуковая волна сильно затухает при чрезвычайно высокой концентрации пыли.. Предпочтителен радиолокационный передатчик FMR..

Случай 6: Малый водохозяйственный канал – мониторинг расхода оросительной воды

Конфигурация: FMU90-R11CA131AA1A + ФДУ90

Рабочее состояние: Открытый канал для орошения фермы с тонкопластинчатым водосливом. Наружная настенная установка, Источник питания переменного тока 220 В.

Implementation Logic: Расчет расхода плотины и общее накопление оросительной воды. Реле запускает сигнализацию при слишком низком уровне / слишком высокий поток. Корпус IP66 выдерживает солнечный свет и дождь.

Рекомендации по выбору модели FMU90-R11CA131AA1A

✅ Подходит: Одиночный датчик, чередование насосов / rake control, 3 реле сигнализации, HART-коммуникация, Проекты электроснабжения переменного тока

❌ Не подходит: Измерение с помощью двух датчиков (выберите двухканальную версию FMU90-R11CA231AA1A), густая пена / густой пар / применение с высоким содержанием пыли

Э+Х FMU90-R11CA131AA1A (Prosonic S) Принцип работы

FMU90 производится Endress+Hauser., не Пепперл+Фукс. Это дистанционный ультразвуковой уровнемер, использующий ультразвуковое время полета. (ToF) принцип. Полная система состоит из основного блока FMU90. + Ультразвуковой датчик серии FDU.

Рабочий процесс:

1. Импульсное излучение: Основной блок FMU90 управляет датчиком FDU через коаксиальный кабель.. Пьезоэлектрическая диафрагма вибрирует и излучает высокочастотные ультразвуковые импульсы. (обычно десятки кГц), распространяющийся вертикально вниз к жидкой или твердой поверхности.
2. Эхо-отражение: Звуковая волна ударяется о поверхность среды и отражается. Та же пьезоэлектрическая диафрагма принимает отраженное эхо..
3. Тайминг & Компенсация скорости звука: Основной блок точно записывает разницу во времени между излучением и приемом.. Датчик температуры, встроенный в датчик, измеряет температуру воздуха в режиме реального времени для автоматической компенсации скорости звука. (Скорость звука в воздухе увеличивается с температурой), устранение погрешностей измерения, вызванных температурой.
4. Расчет уровня: Фактический уровень жидкости L = высота установки датчика − измеренное расстояние D. Объем резервуара можно преобразовать с помощью кривой линеаризации резервуара.. Для плотины открытого канала / лоток, встроенная математическая модель водослива рассчитывает мгновенный расход и накопленный расход непосредственно на основе уровня жидкости..
5. Обработка сигналов (Эхо-конверт + Подавление ложного эха)

Основной блок собирает все эхо-сигналы для создания огибающей эхо-сигнала., отличие реального эхосигнала от поверхности от ложных эхосигналов, вызванных кронштейнами резервуара, трубы и стенки резервуара. Подавление ложного эха можно настроить в программном обеспечении для маскировки фиксированных объектов помех и предотвращения ошибок измерения..

Расстояние гашения (БД): Мертвая зона непосредственно под датчиком. Остаточная вибрация диафрагмы после излучения импульса препятствует приему эха., so this zone must be avoided during selection and installation.

2. Internal Signal & Output Logic of FMU90-R11CA131AA1A

Model configuration: Single sensor input, 3-channel SPDT passive relays, 1-channel 4~20mA HART, 90~253V AC power supply

1. Аналоговый выход: 4~20mA+HART converts level / flow value to standard current signal for PLC/DCS. HART supports remote parameter reading, echo curve and diagnostic information access.
2. Relay Logic (3 SPDT relays for this model)

The main unit contains an arithmetic module. Besides level calculation, embedded control algorithm triggers relay action when liquid level reaches set threshold. It supports high/low level alarm, duty/standby pump alternation, sludge rake start/stop and flow over-limit alarm. No additional PLC programming for pump alternation; control can be realized locally inside transmitter.

3. Человеко-машинный интерфейс: Backlit display for local reading of level, echo envelope curve, статус тревоги и настройка меню на месте.
4. Расширенный принцип измерения расхода в открытом канале

Для лотка Паршалла, тонколистовой водослив и другие применения с открытыми каналами:

Для измерения уровня жидкости перед водосливом требуется только один датчик FDU..

FMU90 имеет встроенный стандартный водослив. / математические модели лотков. Мгновенный расход рассчитывается по уровню жидкости., и суммирование расхода выполняется внутри для накопления общего объема воды.. Реле могут выдавать сигналы тревоги по расходу..

4. Ключевые ограничения (Почему это не применимо для определенных условий работы)
5. Мыло, Пар: Слой пены рассеивает и поглощает ультразвуковые волны.; пар изменяет воздушную среду и ослабляет звуковую волну, что приводит к потере эхосигнала и сбою измерения.
6. Тяжелая пыль: Частицы пыли поглощают звуковые волны в силосах с твердыми материалами.. Интенсивность эха резко падает, особенно для большого диапазона измерения.
7. Средняя независимость: Ультразвуковое измерение распространяется в воздухе. На него не влияет проводимость среды., плотность или диэлектрическая проницаемость, в чем основное отличие от радарных уровнемеров.