Piezoelektrický akcelerometr CA134 144-134-000-202

CA134 144-134-000-202 je prémiový piezoelektrický akcelerometr z významné produktové řady vibrometrů® společnosti Parker Meggitt, speciálně navržený pro monitorování vibrací v nejnáročnějších průmyslových prostředích. Tato konkrétní varianta je verze pouze pro snímač (starší objednací kód), dodávaná bez trvale připojeného kabelu, což uživatelům nabízí maximální flexibilitu při výběru nejvhodnější kabelové sestavy pro jejich specifické požadavky aplikace. CA134 144-134-000-202 je navržen tak, aby poskytoval přesná, opakovatelná a stabilní měření vibrací v mimořádně širokém teplotním rozsahu, od kryogenních podmínek při –253 °C (20 K) až po spalujících 500 °C, díky čemuž je nepostradatelný pro aplikace, jako je monitorování ochrany plynových turbín, testování parních turbín, kryogenních čerpadel a parních turbín.

Snímač využívá piezoelektrický měřicí prvek v kompresním režimu s vnitřní izolací pouzdra a výstupem diferenciálního náboje. Tato konstrukce nabízí vynikající potlačení společného režimu, odolnost vůči zemním smyčkám a jiskrovou bezpečnost při použití s ​​vhodnými kondicionéry signálu. Pouzdro je vyrobeno ze speciální vysokoteplotní slitiny niklu, hermeticky svařené pro ochranu vnitřního snímacího prvku před vlhkostí, korozivními plyny a znečištěním částicemi. Na rozdíl od verze s integrovaným kabelem je CA134 144-134-000-202 vybaven vysokoteplotním, odolným kruhovým 2kolíkovým konektorem (typ vibrometru® 7/16″-27 UNS-2A / CG505), který se hodí k řadě odnímatelných kabelových sestav. Tento design založený na konektorech umožňuje uživatelům vybrat si z několika typů kabelů s různými délkami, izolačními materiály a ochranou životního prostředí a přizpůsobit měřicí řetězec přesným potřebám instalace.

CA134 144-134-000-202 má plnou certifikaci Ex pro použití v potenciálně výbušných prostředích (nebezpečné oblasti), splňující přísné mezinárodní normy včetně CE, IECEx, KGS a TIS. Tato certifikace v kombinaci s vlastní stabilitou, nízkou příčnou citlivostí a širokou frekvenční odezvou z něj činí preferovanou volbu pro systémy monitorování vibrací související s bezpečností, kde se o spolehlivosti a přesnosti nemluví.

S nominální citlivostí 10 pC/g, dynamickým rozsahem měření od 0,001 g do 500 g špičkově a rezonanční frekvencí přesahující 14 kHz zachycuje CA134 144-134-000-202 vibrační podpisy od dynamiky nízkofrekvenčních strojů až po vysokofrekvenční záběr ozubených kol a lopatkový průchod. Jeho frekvenční odezva je plochá od 0,5 Hz do 3500 Hz v rozmezí ±5 % a sahá až do 6000 Hz s tolerancí ±10 %, takže je vhodná jak pro pomaloběžná rotační zařízení, tak pro vysokorychlostní lopatkové stroje.

Konfigurace pouze pro snímač je zvláště výhodná pro instalace, kde kabel musí procházet trubkami, přepážkami nebo extrémními teplotními gradienty, nebo kde kabel může podléhat opotřebení a vyžaduje pravidelnou výměnu bez narušení montáže snímače. CA134 144-134-000-202 je také preferovanou volbou pro uživatele, kteří již mají na skladě kompatibilní kabelové sestavy nebo kteří požadují vlastní délky kabelů, které nejsou k dispozici jako integrální verze sestavené z výroby. Jako starší číslo dílu je 144-134-000-202 plně zaměnitelné se současnou variantou pouze pro senzor (144-134-000-203), což zajišťuje pokračující podporu stávajících systémů a dlouhodobou dostupnost.

Tento úvod k produktu poskytuje komplexní popis CA134 144-134-000-202, který zahrnuje jeho klíčové vlastnosti, aplikace, podrobné specifikace (uvedené v tabulkové formě), informace o objednávání, dostupné kabelové příslušenství a základní pokyny pro instalaci. Všechny informace jsou odvozeny z původního staršího datového listu (2022-002) a odrážejí závazek společnosti Parker Meggitt k technické dokonalosti a zákaznické podpoře.

Klíčové vlastnosti a výhody

Široký rozsah provozních teplot – CA134 144-134-000-202 pracuje nepřetržitě od –54 °C do 500 °C, s možností kryogenního rozšíření spodní hranice na –253 °C (20 K), což zajišťuje spolehlivý výkon při monitorování čerpadla zkapalněného zemního plynu (LNG) a kapalného kyslíku/vodíku.

Design pouze pro snímač pro maximální flexibilitu – Absence trvale připojeného kabelu umožňuje uživatelům vybrat si z řady kabelových sestav (EC069, EC112, EC119, EC222, EC390), aby odpovídaly podmínkám prostředí, mechanickému vedení a požadavkům na konektory každé konkrétní instalace. Délky kabelů lze přizpůsobit a opotřebované kabely lze vyměnit bez demontáže senzoru.

Vysokoteplotní konektorové rozhraní – Snímač je vybaven odolným kulatým 2kolíkovým konektorem se závitem (vibro-metr® 7/16″-27 typ UNS-2A / CG505) s drážkou pro pero, která zajišťuje bezpečné polarizované spojení se všemi doporučenými kabelovými sestavami. Konektor je dimenzován na plnou provozní teplotu 500 °C.

Hermeticky svařené pouzdro z niklové slitiny – Pouzdro snímače je plně svařeno ze speciální vysokoteplotní slitiny niklu, poskytuje utěsněné pouzdro, které chrání piezoelektrický prvek před vlhkostí, korozivními plyny a vnikáním částic, což zajišťuje dlouhodobou stabilitu a spolehlivost.

Certifikováno pro prostředí s nebezpečím výbuchu – CA134 144-134-000-202 je schváleno pro instalaci v prostředí s nebezpečím výbuchu a nese několik mezinárodních certifikací (CE, IECEx, KGS, TIS), díky čemuž je bezpečné pro použití v ropných a plynárenských, petrochemických a důlních aplikacích, kde mohou být přítomny hořlavé plyny nebo prachy.

Symetrický diferenciální výstup – Vnitřní izolace pouzdra a výstup diferenciálního nabíjení (2kolíkový systém izolovaný od země) umožňují přímé připojení k převodníkům náboje (např. řada IPC70x) bez problémů se zemní smyčkou, čímž se zlepšuje odstup signálu od šumu v elektricky hlučném prostředí.

Vysoká citlivost a široký dynamický rozsah – S citlivostí 10 pC/g ± 5 % a rozsahem měření od 0,001 g do 500 g špičkově zachycuje snímač jak jemné opotřebení ložisek, tak vážné nevyváženosti. Přetížitelnost až 1000 g špičkově chrání před nárazovými událostmi.

Vynikající linearita a nízká příčná citlivost – Nelinearita je menší než ±1 % v celém dynamickém rozsahu a příčná citlivost je pod 5 %, což zajišťuje přesné vektorové měření bez interference napříč osami.

Vysoká rezonanční frekvence – Nominální rezonanční frekvence nad 14 kHz umožňuje snímači věrně reagovat na vysokofrekvenční obsah, což je klíčové pro detekci raných vad ozubených kol a ložisek.

Robustní fyzická konstrukce – S hmotností přibližně 120 g je snímač kompaktní a má nízkou hmotnost, což minimalizuje účinky hmotného zatížení na vibrující konstrukci. Montáž se provádí pomocí tří šroubů M4 s pojistnými podložkami, které poskytují bezpečné upevnění i při silných otřesech a vibracích.

Aplikace

CA134 144-134-000-202 je ideální snímač vibrací pro široké spektrum náročných aplikací, včetně:

• Monitorování plynových a parních turbín – Nepřetržité měření vibrací na ložiscích, pouzdrech a hřídelích ve výrobě energie, letectví a lodním pohonu.

• Kompresory a čerpadla – Monitorování odstředivých, axiálních a pístových kompresorů, stejně jako kryogenních čerpadel na zpracování LNG, kapalného dusíku a dalších kapalin s nízkou teplotou.

• Instalace v nebezpečných oblastech – Ex-hodnocené senzory používané v ropných rafinériích, chemických závodech, plynárenských terminálech a zařízeních pro manipulaci s uhlím, kde existuje výbušná atmosféra.

• Aerospace Test Rigs – Analýza vibrací součástí motoru, převodovek a pomocných energetických jednotek (APU) při extrémním tepelném a mechanickém namáhání.

• Monitorování průmyslového stavu – Dlouhodobé trendy a programy prediktivní údržby v ocelárnách, cementárnách, papírnách a důlních provozech.

• Kryogenní inženýrství – Sledování točivých strojů v kryogenních testovacích zařízeních, vesmírných pohonných systémech a chladicích systémech supravodivých magnetů.

• Vysokoteplotní procesní zařízení – pece, sušárny, ventilátory a dmychadla pracující při okolních teplotách přesahujících možnosti standardních akcelerometrů.

• Retrofit a výměna – Formát pouze pro snímače umožňuje snadnou výměnu stávajících snímačů ve starších instalacích bez změny stávající kabelové infrastruktury. Původní číslo dílu 144-134-000-202 zajišťuje kompatibilitu se starší systémovou dokumentací a zásobami náhradních dílů.

Podrobný popis verze pouze pro snímač (144-134-000-202)

CA134 144-134-000-202 se dodává bez kabelu, což umožňuje uživateli vybrat nejvhodnější kabelovou sestavu pro jeho konkrétní aplikaci. Tento přístup nabízí několik odlišných výhod:

• Přizpůsobení kabelů – Uživatelé si mohou vybrat z řady typů kabelů (EC069, EC112, EC119, EC222, EC390), které se liší teplotním hodnocením, mechanickou ochranou (flexibilní nebo utěsněné), typy konektorů na vzdáleném konci a délkou kabelu. Tím je zajištěno, že kabel je optimálně přizpůsoben prostředí instalace, ať už se jedná o vysokoteplotní skříň turbíny, kryogenní komoru nebo chemicky agresivní oblast.

• Snadná údržba – Pokud dojde k poškození kabelu v důsledku oděru, chemického napadení nebo tepelné degradace, lze jej vyměnit nezávisle na senzoru. Senzor zůstává namontovaný, takže není nutné narušovat mechanické upevnění a znovu kalibrovat měřicí řetězec.

• Zjednodušená instalace – Konektorové rozhraní umožňuje nejprve namontovat senzor a až poté připojit kabel. To je zvláště výhodné ve stísněných prostorech nebo při vedení kabelů přes trubky, přepážky nebo spojovací krabice.

• Zaměnitelnost – Stejný senzor lze použít s různými sestavami kabelů pro různá testovací nastavení nebo dočasné měřicí kampaně, což zvyšuje všestrannost.

• Efektivita nákladů – Pro uživatele, kteří již mají zásobu kompatibilních kabelů, se nákupem pouze senzorové verze vyhnou nákladům na redundantní kabely. U dlouhých kabelů možnost objednat přesnou délku snižuje plýtvání a náklady.

Samotný snímač je svým výkonem a konstrukcí identický s verzí s integrovaným kabelem, se stejným piezoelektrickým prvkem, vnitřní izolací pouzdra, hermeticky svařeným pouzdrem a certifikací Ex. Jediným rozdílem je přítomnost konektoru místo pevně připojeného kabelu. Konektor je vysokoteplotní, kruhový, závitový typ se závitem 7/16″-27 UNS-2A a drážkou pro pero pro polarizaci. Je navržen tak, aby vydržel plných 500 °C provozní teploty a poskytuje bezpečné spojení odolné proti vibracím. Konektor se hodí k odpovídajícím konektorům 7/16″-27 UNS-2B nebo CG505, které najdete na všech doporučených kabelových sestavách.

Legacy Poznámka: Číslo dílu 144-134-000-202 je původní objednací kód pro variantu pouze pro snímač. V současné dokumentaci bylo toto nahrazeno 144-134-000-203, ale mechanické, elektrické a environmentální specifikace jsou zcela nezměněny. Toto původní číslo zůstává plně platné pro objednávání a veškeré příslušenství a podpůrná dokumentace zůstávají v platnosti. Uživatelé se stávajícími systémy, které odkazují na 144-134-000-202, si mohou toto číslo s jistotou objednat pro výměnu nebo náhradní díly, čímž je zajištěna kompatibilita při výměně.

Při objednávání CA134 144-134-000-202 si uživatel musí objednat také samostatnou kabelovou sestavu (viz část Příslušenství) a specifikovat požadovanou délku. Sestava kabelu bude mít na konci snímače odpovídající konektor a na druhém konci buď druhý vysokoteplotní konektor vibrometru® (pro EC069), konektor LEMO typu 0 (pro EC112) nebo volné vodiče (pro EC119, EC222, EC390) na druhém konci, v závislosti na zvoleném typu.

Doporučené kabelové sestavy

Následující kabelové sestavy jsou speciálně doporučeny pro použití s ​​CA134 144-134-000-202. Každý nabízí odlišné vlastnosti, aby vyhovoval různým požadavkům na instalaci:

Poznámka: Délky kabelů je nutné specifikovat při objednávce. 'x01' v EC069 a '5x1' v EC112 označují, že délka je proměnná; objednací kódy pro konkrétní délky získáte od výrobce. Všechny prodlužovací kabely používají konektory, které jsou kompatibilní s konektorem 7/16″-27 UNS-2A snímače.

Pro aplikace, kde kabel musí procházet vysokoteplotní zónou (např. uvnitř skříně turbíny), se důrazně doporučují kabely s minerální izolací EC069 a EC112 kvůli jejich vynikající tepelné odolnosti a mechanické odolnosti. Pro všeobecné průmyslové použití, kde jsou teploty mírné, poskytují flexibilní kabely EC119, EC222 nebo EC390 vynikající poměr signálu k šumu a snadné vedení.

Pokyny pro instalaci a montáž

Správná instalace je zásadní pro dosažení specifikovaného výkonu od CA134 144-134-000-202. Následující pokyny jsou odvozeny z doporučených postupů společnosti Parker Meggitt:

• Příprava montážního povrchu – Montážní povrch by měl být rovný, hladký a čistý. Jakékoli otřepy, barva nebo koroze musí být odstraněny, aby byl zajištěn úplný kontakt mezi základnou snímače a povrchem stroje. Doporučuje se povrchová úprava 1,6 µm (63 µin) nebo lepší.

• Šrouby a krouticí moment – ​​Snímač je upevněn pomocí tří imbusových šroubů M4×16 a tří pružných podložek M4. Doporučený utahovací moment je 4 N·m (3 lb-ft). Tento točivý moment zajišťuje konzistentní předpětí a zabraňuje nadměrnému namáhání pouzdra. Použití směsi pro zajištění závitů (jako je Loctite) je volitelné, ale může být výhodné v prostředí s vysokými vibracemi.

• Orientace a vyrovnání – Citlivá osa je vyznačena na krytu snímače. Vyrovnejte snímač tak, aby jeho citlivá osa souhlasila se směrem měřených vibrací. Pro axiální, radiální nebo tangenciální měření naleznete podrobné orientační diagramy v instalační příručce.

• Elektrické uzemnění – CA134 144-134-000-202 má vnitřní izolaci pouzdra; proto montážní povrch nemusí být elektricky izolován. Pouzdro snímače však není připojeno k žádnému signálnímu kolíku, takže uzemnění krytu ke konstrukci stroje je přijatelné a často výhodné pro elektromagnetické stínění. Diferenciální výstup by měl být připojen k nábojovému zesilovači s diferenciálním vstupem, aby se plně využily výhody potlačení šumu.

• Spojování konektoru – Při připojování kabelu k senzoru se ujistěte, že je konektor čistý a bez nečistot. Pevně ​​(ale ne příliš) utáhněte závitovou spojku, abyste dosáhli plynotěsného těsnění a bezpečného mechanického spojení. Drážka pro pero zajišťuje správnou polarizaci – připojení netlačte silou.

• Vedení kabelu – Zvolený kabel by měl být veden s minimálním poloměrem ohybu, jak je uvedeno v příslušném výkresu produktu. Pro kabely MI obvykle platí minimální poloměr ohybu 50 mm (2,0 palce). Kabel by měl být v pravidelných intervalech zajištěn pomocí P-spon nebo stahovacích pásků, ale je třeba dbát na to, aby nedošlo k nadměrnému utažení a přimáčknutí kabelu. Vyvarujte se vedení kabelu v blízkosti vysokonapěťových napájecích kabelů nebo zdrojů silných elektromagnetických polí.

• Úvahy o teplotě – Ujistěte se, že vybraná kabelová sestava je dimenzována na maximální teplotu, s níž se setká po celé své délce. Pokud kabel prochází horkou zónou, použijte pro tuto část kabel MI (EC069 nebo EC112). Pokud používáte prodlužovací kabely, ujistěte se, že mezilehlé propojovací krabice jsou vhodně dimenzovány.

• Instalace v nebezpečném prostředí – Všechny instalační postupy musí být v souladu s místními předpisy a specifickými požadavky na certifikát Ex. Senzor a kabely jsou jiskrově bezpečné při použití se schválenými bariérami a kondicionéry signálu. Podrobná schémata zapojení a bezpečnostní parametry naleznete v příslušném certifikátu a instalační příručce.

Uvedení do provozu a ověření

Po instalaci by měl být CA134 144-134-000-202 ověřen pomocí známého zdroje vibrací (např. přenosné třepačky nebo referenčního akcelerometru). Výstup nabíjecího zesilovače by měl být zkontrolován z hlediska správného měřítka a polarity. Jednoduchý test citlivosti lze provést aplikací známého zrychlení a měřením výstupního náboje nebo napětí. Izolační odpor snímače by měl být také zkontrolován při okolní teplotě, aby bylo zajištěno, že během instalace nedošlo k žádné degradaci. U instalací na bázi konektorů je dobrou praxí ověřit před připojením kontinuitu a izolační odpor sestavy kabelu.

U systémů souvisejících s bezpečností může být vyžadována průkazná zkouška nebo funkční kontrola v pravidelných intervalech, jak je uvedeno v postupech údržby elektrárny. CA134 144-134-000-202 je navržen pro dlouhodobou stabilitu, ale pro zachování přesnosti měření se doporučuje pravidelná kalibrace (např. každých 2-5 let).

Informace pro objednání

CA134 144-134-000-202 se objednává s následujícím označením:

Poznámka: Číslo dílu 144-134-000-202 je starší objednací kód pro variantu pouze pro snímač. V současné dokumentaci to bylo nahrazeno 144-134-000-203, ale specifikace zůstávají stejné. Při zadávání objednávky uveďte přesné číslo dílu 144-134-000-202, abyste získali tuto variantu pouze pro snímač. Navíc je nutné objednat samostatnou kabelovou sestavu (viz Příslušenství) s požadovanou délkou. U kryogenních verzí (minimálně –253 °C) se prosím obraťte na svého místního zástupce, protože může být vyžadováno zvláštní objednání.

Příslušenství

Pro dokončení měřicího řetězce je pro CA134 144-134-000-202 k dispozici následující příslušenství:

Poznámka: Délky kabelů je nutné specifikovat při objednávce. U EC069 a EC112 obsahuje číslo dílu zástupný znak pro délku (x01 nebo 5x1); kontaktujte společnost Parker Meggitt pro úplný objednací kód pro požadovanou délku. Prodlužovací kabely jsou k dispozici ve standardních a zakázkových délkách.

Likvidace a dodržování ekologických zásad

Na konci své životnosti by měl být CA134 144-134-000-202 zlikvidován v souladu s místními předpisy na ochranu životního prostředí. Senzor obsahuje slitiny niklu, nerezovou ocel a piezoelektrické materiály, které by měly být pokud možno recyklovány. V Evropské unii platí směrnice o odpadních elektrických a elektronických zařízeních (WEEE) – pokyny ohledně správných recyklačních kanálů vám poskytne místní úřad.