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Yokogawa ROTAMASS TI 科里奥利质量流量计
时间: 2025-10-31浏览次数：
Yokogawa ROTAMASS TI 科里奥利质量流量计
Yokogawa ROTAMASS TI 科里奥利质量流量计
基础信息
聚焦设备在 SIS 应用场景，明确用户安装、操作、维护等环节的责任，覆盖验证测试、维修更换、可靠性数据等关键内容，确保设备维持设计安全水平。
SIS 应用核心要求
（一）安全功能与信号传输
功能定位：支持 HART 通信，可作为 SIS 中的质量流量、流体密度、流体温度测量组件，配备 1-2 路 4-20mA 模拟输出及其他 I/O 接口。
信号连接：需通过 4-20mA 输出向 SIS 的逻辑求解器（如安全 PLC/DCS）传输信号；故障报警机制为 “模拟电流超范围”，需接入该机制以启用设备自动诊断功能。
（二）关键技术参数
参数类别 具体要求
安全精度 规定为 2%，即导致测量误差≥2% 的内部组件故障会被计入设备故障率
诊断响应时间 振幅误差：故障发生后 3 分钟内上报；其他误差（如频率误差、信号故障）：7 秒内上报
启动时间 通电后 20 秒内生成有效信号
使用寿命 预期 10 年，仅该期限内的可靠性数据有效；超过 10 年后设备故障率可能上升，基于原数据的安全完整性等级（SIL）计算结果可能失效
（三）设置与验证测试
设备设置
安装时需通过现场通信器或显示器配置工程单位参数，并验证参数正确性（可通过本地显示器读取参数或检查设备实际校准情况）。
关键参数需按以下要求设置，以维持安全完整性：
| 参数类别 | 设置要求 |
|4-20mA 输出 | 需选择 “质量流量”“密度”“温度” 中的一项 |
| 写锁定（Write lock）| 设为 “全部锁定（All locked）”|
| 高低限（烧毁）开关（High-Low (Burnout) switch）| 指定内部故障时输出电流状态（高：>21.6mA；低：<2.4mA）|
| 写保护（Write Protect）| 禁用写功能 |
验证测试（Proof Testing）
目的：检测设备自身诊断未发现的故障（尤其是可能导致安全仪表功能（SIF）失效的未检测故障），测试频率需根据 SIF 可靠性计算结果确定，且实际执行频率不得低于计算要求。
测试步骤：
| 步骤 | 操作内容 |
|1 | 旁路安全功能，采取措施避免误跳闸 |
|2 | 在流量管充满且零流量状态下，验证输出电流合理性（符合规定精度）|
|3 | 在流量管充满且两种不同流量（可独立估算，精度约 10%）状态下，验证输出电流合理性 |
|4 | 通过数字通信读取过程流体温度测量值，并与独立测量值对比验证 |
|5 | 通过数字通信读取诊断信息，采取相应措施 |
|6 | 向变送器发送数字指令，使其进入高低报警电平输出状态，验证模拟电流是否达到对应值（测试静态电流、低回路电压、高回路阻抗相关故障）|
|7 | 重启变送器电源，清除 RAM 软错误 |
|8 | 解除旁路，恢复正常运行 |
检测效果：非本安型（non-IS）和本安型（IS）4-20mA 输出均能检测 93.3% 的潜在危险未检测（DU）故障。
所需工具：设备显示器（或 HART 现场通信器、PRM、FieldMate 等数字通信工具）、输出电流验证仪器、贴近被测设备的参考温度测量工具。
人员要求：执行测试者需接受 SIS 操作培训，掌握旁路流程、设备维护及公司变更管理流程。
（四）维修、更换与固件更新
维修与更换：若需在线维修，需先旁路设备并制定合规旁路流程；维修 / 更换人员需具备足够技能，如需维修可联系横河销售办公室。
固件更新：仅由工厂执行，用户无需自行操作，更新后需按更换流程履行相关责任。
（五）可靠性与环境、应用限制
可靠性数据
可从横河获取详细的故障模式、影响及诊断分析（FMEDA）报告（编号 YEC 20-02-160 R002 V3R1），包含所有故障率和故障模式。
设备适用于 “低需求模式（Low Demand Mode）”（危险工况平均间隔时间长）。
SIL 认证：单台（1oo1）配置下最高认证至 SIL2（需结合整个 SIF 的平均故障概率（PFDavg）计算）；设备开发流程最高认证至 SIL3，冗余配置（硬件容错 1 级）时，可根据整个 SIF 的 PFDavg 计算结果用于 SIL3 场景，建议冗余配置时采用 2% 的共因系数（β-factor）。
环境与应用限制：设备的环境限制和应用限制需遵循 ROTAMASS Total Insight 的通用规范（GS）；若超出应用限制，可靠性数据将失效。
定义与缩写
核心定义：明确 “安全（Safety）”“功能安全（Functional safety）”“基本安全（Basic safety）”“验证（Verification）”“确认（Validation）”“安全评估（Safety assessment）” 等术语，符合 IEC 61508-4 标准相关解释。
关键缩写：
| 缩写 | 全称与说明 |
|DU|Dangerous Undetected（危险未检测）|
|FMEDA|Failure Mode, Effects and Diagnostic Analysis（故障模式、影响及诊断分析）|
|IS|Intrinsically safe explosion-proof（本安型防爆）|
|PFDavg|Average Probability of Failure on Demand（平均故障概率）|
|PLC/DCS|Programmable Logic Controller / Distributed Control System（可编程逻辑控制器 / 集散控制系统）|
|PRM|Plant Resource Manager（工厂资源管理器）|
|SIF|Safety Instrumented Function（安全仪表功能）|
|SIL|Safety Integrity Level（安全完整性等级）|
|SIS|Safety Instrumented System（安全仪表系统）|
