CA280 144-280-000-116 Meggitt piezoelektrický akcelerometr

CA280 144-280-000-116 je vysoce citlivý piezoelektrický akcelerometr s 3metrovým integrovaným kabelem z produktové řady Meggitt Vibro-Meter. Tento model patří do nové generace integrální kabelové verze v rámci řady CA280. Standardně se dodává s 3metrovým nízkošumovým, stíněným krouceným párovým kabelem (typ K205), přičemž kabel je zvenčí chráněn ohebnou nerezovou opletenou hadicí, která je hermeticky přivařena k tělu snímače a tvoří zcela utěsněnou integrální sestavu. Tato konstrukce eliminuje potřebu připojení kabelů na místě po instalaci, což výrazně zjednodušuje práci s elektroinstalací v terénu a zároveň zajišťuje dlouhodobou spolehlivost, takže je zvláště vhodná pro průmyslová prostředí s omezeným prostorem, obtížným zapojením nebo přísnými požadavky na těsnění.

144-280-000-116 přebírá základní technologii řady CA280 – piezoelektrický snímací prvek v symetrickém smykovém režimu, vnitřní izolaci pouzdra a diferenciální výstup – účinně potlačuje rušení zemní smyčky a zajišťuje kvalitu signálu. Jeho plně svařované pouzdro z nerezové oceli AISI 316L poskytuje vynikající odolnost proti korozi a mechanickou pevnost, což umožňuje stabilní provoz v extrémním teplotním rozsahu -60 °C až +260 °C. Získal několik mezinárodních certifikací odolných proti výbuchu včetně ATEX, IECEx a cCSAus, které umožňují bezpečné použití v potenciálně výbušných plynných atmosférách, jako je zóna 0, 1 a 2.

Jako nová generace integrálního kabelu řady CA280 nahrazuje 144-280-000-116 dřívější model 115 a zahrnuje aktualizované výrobní procesy a komponenty při zachování plné kompatibility se stávajícími systémy. Tento model je v současné době hlavním číslem dílu pro verzi CA280 s 3metrovým integrovaným kabelem a je široce používán při monitorování vibrací pro kritická zařízení, jako jsou plynové turbíny, kompresory a testování leteckých motorů, takže je ideální volbou jak pro nové projekty, tak pro údržbu stávajících systémů.

---

II. Klíčové vlastnosti a výhody

1. Vynikající výkon měření

• Vysoká citlivost (100 pC/g): Schopnost přesně zachytit vibrace již od 0,01 g, vhodné pro přesné stroje a strukturální analýzu.

• Široká frekvenční odezva (0,5 Hz až 6000 Hz): Pokrývá frekvence vibrací většiny rotačních strojů a zároveň umožňuje přesné měření jak nízkofrekvenčních, tak vysokofrekvenčních komponent.

• Nízká příčná citlivost (≤3 %): Zajišťuje měření primárně podél citlivé osy, čímž se snižuje interference z příčných vibrací.

• Nízká citlivost základního napětí (typická 0,8×10⁻³ g/με): Účinně izoluje vliv namáhání montážního povrchu na výsledky měření a zlepšuje přesnost měření.

2. Robustní integrovaná konstrukce

• Plně svařované pouzdro z nerezové oceli AISI 316L: Poskytuje vynikající odolnost proti korozi a mechanickou pevnost s vysokou úrovní ochrany.

• Integrálně svařená sestava kabelu: Kabel je přivařen k senzoru pomocí opletené hadice z nerezové oceli, která zabraňuje pronikání vlhkosti a korozivních plynů, vhodná pro drsná průmyslová prostředí.

• Vnitřní izolace pouzdra: Snímač je vzhledem k pouzdru elektricky plovoucí, čímž se vyhýbá zemním smyčkám a zlepšuje integrita signálu.

• Široký rozsah provozních teplot (-60°C až +260°C): Odolává extrémním teplotám, vhodný pro vysokoteplotní turbosoustrojí a nízkoteplotní prostředí.

• Odolnost proti otřesům (<1000 g): Schopnost odolat náhodným mechanickým otřesům, což zajišťuje přežití senzoru v náročných provozních podmínkách.

3. Mezinárodní certifikace v nevýbušném provedení

• Více certifikací včetně ATEX, IECEx, cCSAus, KGS, EAC: Vhodné pro prostředí s nebezpečím výbuchu, včetně plynového prostředí zóny 0, 1 a 2.

• Jiskrová bezpečnost Ex ia a nejiskřící Ex nA: Dostupné různé režimy ochrany na základě požadavků aplikace, zajišťující bezpečný provoz.

• Certifikace se vztahuje na celou sestavu: Integrovaný kabel je součástí certifikace v nevýbušném provedení a nevyžaduje žádné další výpočty parametrů kabelu ze strany uživatele.

4. Pohodlná instalace a připojení

• Standardní montáž ARINC 554: Upevnění pomocí tří šroubů M4 s montážním momentem 4 N·m, bez nutnosti elektrické izolace montážního povrchu.

• Předinstalovaný integrovaný kabel: Továrně svařovaný 3metrový nízkošumový kabel K205 s volnými vodiči na konci, který umožňuje přímé připojení ke kondicionérům signálu nebo monitorovacím systémům.

• Není vyžadována kabeláž na místě: Snižuje riziko chyb při instalaci a zlepšuje spolehlivost systému.

5. Není nutná žádná následná kalibrace

• Tovární dynamická kalibrace: Každý senzor je kalibrován při 120 Hz, 5 g peak, 23 °C, s tolerancí citlivosti ±5 % a je dodáván s kalibračním certifikátem. Není nutná žádná pravidelná kalibrace, ale doporučuje se pravidelné ověřování na základě podmínek použití.

6. Soulad s mezinárodními standardy a požadavky na životní prostředí

• V souladu se směrnicí RoHS: Splňuje směrnici 2011/65/EU a splňuje globální environmentální předpisy.

• EMC kompatibilní: Vyhovuje normám EN 61000-6-2 a EN 61000-6-4, což zajišťuje stabilní provoz v průmyslovém elektromagnetickém prostředí.

  
  

---

III. Typické aplikace

CA280 144-280-000-116 využívá svou integrovanou konstrukci kabelu, vysokou citlivost, široký teplotní rozsah a vlastnosti odolné proti výbuchu a používá se především v následujících scénářích:

• Monitorování vibrací rotujících strojů: Jako jsou plynové turbíny, parní turbíny, kompresory, ventilátory, čerpadla pro monitorování stavu a diagnostiku poruch, zvláště vhodné pro místa s omezeným instalačním prostorem a obtížnou elektroinstalací.

• Aerospace Testing: Testování vibrací motoru, strukturální modální analýza, monitorování stavu letového vozidla, vyžadující vysokou spolehlivost a odolnost vůči vysokým teplotám.

• Petrochemický průmysl: Online monitorování vibrací v nebezpečných oblastech, jako jsou kritická zařízení v rafineriích a chemických závodech. Integrovaný design kabelu snižuje nevýbušná rozhraní a zvyšuje bezpečnost.

• Výkon a energie: Měření vibrací pro soustrojí, větrné turbíny, pomocná zařízení v jaderných elektrárnách.

• Laboratorní výzkum: Mechanické testování materiálů, výzkum strukturní dynamiky, vysoce přesné měření vibrací; integrovaný kabel zajišťuje stabilitu signálu.

• Monitorování extrémního prostředí: Dlouhodobé monitorování vibrací při vysoké/nízké teplotě, vysoké vlhkosti a korozivní atmosféře.

• Údržba stávajícího systému: Jako modernizační náhrada za model 115, používaný pro výměnu náhradních dílů ve stávajících systémech pro zajištění dlouhodobého stabilního provozu.

  
  

---

IV. Princip fungování a systémová integrace

1. Princip fungování

CA280 pracuje na principu piezoelektrického smykového režimu: vnitřní seismická hmota působí smykovou silou na piezoelektrický prvek při zrychlení, čímž se generuje nabíjecí signál úměrný zrychlení. Díky rozdílovému výstupu a vnitřní izolaci se tento nabíjecí signál projevuje jako potenciální rozdíl mezi dvěma kolíky, což účinně potlačuje rušení v běžném režimu. Ve verzi s integrovaným kabelem přenáší nízkošumový kabel K205 signál rozdílového náboje ze snímače do externího kondicionéru signálu a stínění kabelu dále potlačuje elektromagnetické rušení. Délka kabelu 3 metry je vhodná pro vzdálenost mezi snímačem a monitorovací skříní ve většině průmyslových areálů.

2. Požadavky na úpravu signálu

Protože CA280 vysílá vysokoimpedanční nabíjecí signál, musí být připojen k externímu převodníku náboje (jako jsou kondicionéry signálu řady IPC70x společnosti Meggitt) nebo monitorovacímu systému s nabíjecím vstupem. Převodník náboje transformuje nabíjecí signál na nízkoimpedanční napěťový signál a může poskytovat funkce jako integrace a filtrování, což usnadňuje následné získávání a analýzu dat. U verze 3metrového integrovaného kabelu je kapacita kabelu již zahrnuta v celkové zátěži (cca 8600 pF). Při výběru převodníku náboje se ujistěte, že jeho vstupní kapacita a nastavení zisku jsou kompatibilní s touto délkou kabelu. Řada IPC70x společnosti Meggitt je navržena tak, aby podporovala dlouhé kabelové přenosy a lze ji přímo spárovat.

3. Klíčové body systémové integrace

• Upevnění kabelu: Přestože je opletená hadice integrálního kabelu z nerezové oceli robustní, stále vyžaduje správné upevnění, aby se zabránilo poškození způsobenému únavou vibrací. Doporučuje se zajistit kabel pomocí svorky přibližně 100 mm od snímače a poté každých 300-500 mm.

• Uzemnění a izolace: Pouzdro snímače je elektricky připojeno k montážní ploše, ale vnitřní obvod je od pouzdra izolován. Pro montážní povrch proto není nutná žádná speciální izolační úprava. Uzemnění systému by se mělo řídit principem jednobodového uzemnění, aby se zabránilo zemním smyčkám. Stínění kabelu by mělo být uzemněno v jednom bodě, nejlépe na konci měniče náboje, přičemž konec snímače by měl být ponechán plovoucí.

• Instalace v prostředí s nebezpečím výbuchu: Při použití v prostředí s nebezpečím výbuchu je třeba dodržovat zvláštní podmínky z certifikátů Ex, jako jsou omezení kapacity a indukčnosti kabelu a antistatická opatření během instalace. Parametry délky a kapacity integrovaného kabelu jsou již zahrnuty v rozsahu certifikace Ex a nevyžadují žádné další výpočty.

• Propojení s monitorovacími systémy: Připojte napěťový signál z převodníku náboje k monitorovacím systémům VM600, kartám sběru dat nebo analogovým vstupním modulům PLC. Nakonfigurujte rozsah, prahové hodnoty alarmu atd. pomocí konfiguračního softwaru.

  
  

---

V. Umístění verze a doporučení pro výběr

1. Umístění v rámci řady CA280

144-280-000-116 je nová generace integrálního kabelu (délka kabelu 3 metry) v rámci řady CA280, která nahrazuje dřívější model 115. Ve srovnání s verzí 115 může verze 116 obsahovat optimalizace v následujících oblastech:

• Vylepšené výrobní procesy: Využívá pokročilejších výrobních technik ke zlepšení konzistence a spolehlivosti.

• Aktualizované komponenty: Zahrnuje novější elektronické komponenty pro zajištění dlouhodobé dodávky a stabilního výkonu.

• Aktualizované certifikace: Udržuje původní certifikace odolné proti výbuchu a mohou být přidány nové (jako KGS, EAC).

• Kompatibilita: Plně kompatibilní s verzí 115, což umožňuje přímou náhradu stávajících senzorů 115 v systémech.

2. Srovnání s ostatními verzemi

3. Doporučení pro rozhodnutí o výběru

• Přizpůsobení vzdálenosti: Pokud je vzdálenost mezi snímačem a monitorovací skříní nebo spojovací krabicí do 3 metrů, je verze 116 ideální volbou, protože eliminuje potřebu výroby kabelů na místě. Pokud vzdálenost přesahuje 3 metry, ale je menší než 6 metrů, zvažte verzi 126. Pokud vzdálenost přesahuje 6 metrů, zvažte použití verze pouze se snímačem s vedenými prodlužovacími kabely, ale ujistěte se, že prodlužovací řešení splňuje požadavky Ex.

• Výběr nového projektu: Pro nové projekty se vzdálenostmi v rozmezí 3 metrů se doporučuje verze 116 pro zjednodušení instalace a zajištění utěsnění. Pokud jsou potřeba nestandardní délky nebo speciální teplotní kabely, zvolte verzi 016.

• Stávající náhradní díly systému: Pokud stávající systém používá verzi 115, je verze 116 ideální náhradou. Před objednáním se ujistěte, že montážní rozměry a elektrické rozhraní jsou totožné (obvykle jsou). Ověřte kompatibilitu u společnosti Meggitt.

• Shoda s ochranou proti výbuchu: Verze s integrovaným kabelem s předinstalovaným kabelem má certifikaci odolnosti proti výbuchu pokrývající celou sestavu, což usnadňuje použití, aniž by uživatel musel provádět dodatečné výpočty parametrů kabelu.

4. Poznámky ke kompatibilitě s verzí pouze pro snímač

• Zaměnitelnost: Snímač 116 je shodný s tělem snímače ve verzi 016, liší se pouze konfigurací kabelu. Pokud je tedy nutná výměna snímače na místě a je k dispozici stávající kabel, lze verzi 016 použít se stávajícím kabelem (vyžaduje přepracování konektoru nebo použití adaptérů), ale je třeba věnovat pozornost požadavkům na nevýbušnost.

• Strategie náhradních dílů: Pro uživatele s požadavky na více délek kabelů může být skladování senzorů 016 a několika navijáků kabelů ekonomičtější než skladování více verzí integrovaných kabelů. Zvažte však způsobilost procesu pro výrobu konektorů na místě a rizika odolná proti výbuchu. Pro většinu standardizovaných aplikací je vhodnější skladovat verze 116 a 126.