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8745 型热式在线 CTAN2 350 Nl/min2836 型比例阀4-20 mAIP20

宝德 BURKERT 20092146 8745 型气体质量流量控制器,N2 350 Nl/min,G 1/4,4-20 mA

宝德 BURKERT 20092146(8745 型)气体质量流量控制器采用热式在线 CTA 传感器与 2836 型电磁比例阀,适用于 350 Nl/min 氮气流量调节,配备 G 1/4 螺纹接口与 4-20 mA 模拟量控制。

宝德 BURKERT 20092146 8745 型气体质量流量控制器,N2 350 Nl/min,G 1/4,4-20 mA

宝德 BURKERT(BURKERT)20092146(8745 型)热式气体质量流量控制器(MFC)专用于高流量气体回路的精确调节,氮气(N2)额定控制流量达 350 Nl/min。该设备通过位于主流道内部的热式在线传感器工作,基于恒温风速仪(CTA)测量原理实现快速响应与低压降特性。执行器集成宝德 2836 型直动式电磁比例阀,阀座通径为 5.0 mm,在闭环控制下稳定时间低于 500 ms。

订货号 20092146 采用铝质流体基体与 FKM 密封材料,配置 G 1/4" 内螺纹连接,电气接口采用 D-Sub 9 针插头,支持 4–20 mA 模拟量输入设定与实际值输出,并带有 1 路数字输入和 1 路继电器报警触点输出。设备内部支持存储最多四条校准曲线,便于不同工况下的参数调整。

宝德 BURKERT 20092146 宝德 BURKERT 8745 型气体质量流量控制器与流量计外观

20092146 型号专属技术参数 ​

订货号 20092146 对应 8745 系列的具体配置参数如下:

参数类别规格参数
订货号20092146
产品型号8745 型
设备功能质量流量控制器 (MFC)
工作介质氮气 (N2)
校准介质空气
额定工作流量350 Nl/min
测量调节量程比1:50
常规工作压力4 bar(ü)
介质最高工作压力6 bar
额定流量下出口压力3 bar
安装方向水平安装
管道连接接口G 1/4" 内螺纹(螺纹执行标准 G)
执行机构型号2836 型直动式电磁比例阀
阀座公称通径5 mm (3/16")
流体基体材质铝
阀座密封件FKM(氟橡胶)
外部密封件FKM(氟橡胶)
工作电源24 V DC
电气连接方式D-Sub 9 针插头
模拟输入信号4–20 mA(设定值)
模拟输出信号4–20 mA(实际流量值)
开关量接口1 路数字输入 / 1 路继电器触点输出
防护等级IP20(带配套连接插头)

8745 系列平台常规技术参数 ​

8745 型可在流量控制器(MFC)或流量计(MFM)之间选型配置,覆盖 20 Nl/min 至 2500 Nl/min 的氮气流量范围(基于 1.013 bar 绝对压力及 0 °C 标准条件)。

特性分类参数指标
外壳材质聚碳酸酯 (PC)
基体材质铝 或 不锈钢 1.4404 / 316L
传感器接液材质不锈钢 1.4404 / 316L、Al2O3、PPS GF40、环氧树脂、硅、氮化硅
供电电压24 V DC(公差 ±10%,残余波纹度 ±2%)
介质适用范围中性纯净气体(其他特殊气体可按需定制)
标定介质实际工作介质或干燥空气
介质温度范围-10 °C 至 +70 °C(氧气介质为 -10 °C 至 +60 °C;电动阀最低为 0 °C)
环境温度-10 °C 至 +50 °C(更高环境温度可定制)
储存温度-10 °C 至 +70 °C
环境相对湿度最高 95%(在 +55 °C 条件下,无冷凝)
防护等级IP20
模拟量控制模式4–20 mA、0–20 mA、0–10 V、0–5 V(输入阻抗:电压 > 20 kΩ,电流 < 300 Ω)
数字现场总线Modbus RS-485 / RTU、工业以太网(EtherCAT®、EtherNet/IP、Modbus TCP、PROFINET)
管道过程连接G 或 NPT 1/4"、3/8"、1/2"、3/4"、1"、底板安装接口、卫生卡盘(DN 20 至 DN 40)

执行机构选型对比:电磁比例阀与电动比例阀 ​

8745 系列针对不同压差与能耗要求提供两种驱动执行机构:

特性项目电磁比例阀版本 (287x / 2836 型)电动比例阀版本 (3280 / 3285 型)
断电阀位状态不通电时常闭 (NC)断电保持在原有开度位置
阀门公称通径0.8 至 12 mm2 至 20 mm
流量系数 Kvs0.02 至 2.5 m³/h0.5 至 7.8 m³/h
额定流量范围 QN (N2)MFC: 20 至 1500 Nl/min;MFM: ≤ 2500 Nl/minMFC: 20 至 2500 Nl/min
最大允许工作压力最高 25 bar(受通径及介质限制)最高 22 bar(MFM 最高 25 bar)
测量精度±1.5% 读数 ±0.3% 满量程±2% 读数 ±0.5% 满量程
重复性±0.1% 满量程±0.5% 满量程
稳定时间 (t95)< 500 ms< 5 s
运行功耗MFC 最大 12.5 至 31.5 W;MFM 最高 4 W动作时最大 12 W,保持功率 < 1 W;MFM 最高 4 W
整机重量(铝基体)约 1800 g(16 W 线圈)约 1670 g(3280 型阀门)
整机重量(不锈钢)约 3100 g(16 W 线圈)约 2940 g(3280 型阀门)

CTA 恒温差热式测量原理 ​

8745 系列传感器基于热膜风速计的恒温风速仪(CTA)原理运行,将传感探针直接布置于主流道内,避免了分流毛细管结构的堵塞风险。

宝德 BURKERT 20092146 8745 型恒温风速仪 CTA 热式质量流量测量电桥原理

传感器内部包含置于流道中的两只精密温敏电阻与流道外部的三只平衡电阻,共同构成惠斯通电桥结构:

  • 电阻 $R_T$ 实时检测流体实际温度。
  • 低阻值测温电阻 $R_H$ 被持续加热,并始终与介质温度 $R_T$ 维持固定的设定温差。

流动的气体带走加热电阻的热量,维持该恒定过热温差所需的加热电流即为反映流体质量流量的初始测量信号。结合内部流道整型部件与高标准标定数据,可计算出通过管路的标准体积/质量流量。

机械尺寸与螺纹接口规范 ​

订货号 20092146 采用配有 2836 型电磁比例阀的 00 或 A1 基体结构,管道接口为 G 1/4" 内螺纹。

宝德 BURKERT 20092146 8745 型配备 2836 型比例阀及基体 00 与 A1 尺寸图

标准螺纹版本的孔深加工参数表:

螺纹规格 (A)螺纹深度 [mm]
G 1/412
NPT 1/411
G 3/812
NPT 3/811
G 1/215
NPT 1/214
G 3/416
NPT 3/415
G 118
NPT 116.8

超大流量规格长度变动说明

若选配用于超大流量工况的 A3 基体且流量 $Q_N > 1500\text{ Nl/min}$,基体总结构长度增加 30 mm。

电气接口与引脚定义 ​

20092146 采用 9 针 D-Sub 插头,提供 24 V DC 工作供电、4–20 mA 模拟量控制与数字开关量信号。

宝德 BURKERT 20092146 8745 型模拟量 D-Sub 9 针电气引脚分配图

引脚编号D-Sub 9 针接口定义6 针接线端子分配(选型参考)
1数字量输入24 V DC 供电
2电源与数字量共用 GND供电地 GND
324 V DC 供电电源设定值输入 (+)
4继电器常闭触点 (NC)设定值输入 GND
5继电器公共触点实际值输出 (+)
6设定值模拟输入 (+)实际值输出 GND
7设定值输入参考地 GND—
8实际值模拟输出 (+)—
9实际值输出参考地 GND—
外壳金属层屏蔽接地—

压力损失特性与常见气体流量量程 ​

8745 型基体内的气体压力损失取决于流道截面及介质密度。下图展示了流经空气时的实测压降曲线。

宝德 BURKERT 20092146 8745 型空气压力损失特性曲线图

其他介质通过该基体时的压降按以下公式进行密度换算: $$ \Delta P_{\mathrm{Gas}} = \Delta P_{\mathrm{Luft}} \cdot \sqrt{\frac{\rho_{\mathrm{NGas}}}{\rho_{\mathrm{NLuft}}}} $$

8745 平台常见工业气体的额定流量测量范围(参考条件:1013.25 mbar 绝对压力,0 °C):

介质种类最小额定流量 $Q_N$ [Nl/min]最大额定流量 $Q_N$ [Nl/min]
乙炔20320(65 Nl/min 以上采用空气校准)
氨气81000
氩气201600
二氧化碳 (CO2)20800 (MFM 仪表可达 1000)
空气202500
甲烷201200
丙烷20200
氧气202500
氮气 (N2)202500

软件集成与系统配件 ​

8745 型支持宝德 EDIP(高效设备集成平台)标准,支持通过 CANopen 服务接口连接 Bürkert Communicator 调试软件完成参数组态。

宝德 BURKERT 20092146 8745 型 Bürkert Communicator 软件配置界面

Bürkert Communicator 软件主要功能:

  • EDIP 现场设备与网络节点的在线参数配置与运行诊断。
  • 介质参数切换与气体多曲线选择。
  • 过程变量映射、环境变化自动调零与标定校准向导。
  • 控制器配置参数的备份与快速恢复。

Micro-USB 接口严禁外接供电

通过 Micro-USB 服务口调试时,严禁向该接口引入外部电源输入,必须统一通过标准电气端口实施 24 V DC 供电。

存储卡热替换配置管理

设备支持使用独立存储卡完成硬件快速更替。将旧设备内的存储卡拔出并插入相同订货号的新设备中,参数即可自动同步导入。

常用系统配件订货表 ​

配件说明订货号
USB-büS 接口套件 2(8923 型,含 büS 适配器、M12 连线、Micro-USB 线缆及 Y 分配器,线长 0.7 m)772551
菲尼克斯 Phoenix Class 2 开关电源(1573 型),85–240 V AC / 24 V DC,1.25 A,NEC Class 2772438
导轨安装开关电源(1573 型),100–240 V AC / 24 V DC,1 A,NEC Class 2772361
导轨安装开关电源(1573 型),100–240 V AC / 24 V DC,2 A,NEC Class 2772362
导轨安装开关电源(1573 型),100–240 V AC / 24 V DC,4 A772363
D-Sub 模拟接口转接屏蔽电缆(末端裸线束),长 5 m580882
D-Sub 模拟接口转接屏蔽电缆(末端裸线束),长 10 m580883
6 针接线端子(模拟量标准接口配件)可按需提供
专用配置存储卡可按需提供