CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 piezoelektrický akcelerometr

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 je nejmodernější piezoelektrický akcelerometr s integrovanou elektronikou z renomované produktové řady vibrometrů® společnosti Meggitt, navržený pro všeobecné monitorování vibrací v drsných průmyslových prostředích, kde je zásadní flexibilita, spolehlivost a vysoce výkonné měření. Tato standardní verze bez Ex má citlivost 100 mV/g a je dodávána jako konfigurace pouze pro snímač, což umožňuje uživateli vybrat si z komplexní řady kabelových sestav, které vyhovují specifickým požadavkům aplikace, podmínkám prostředí a omezením instalace. Snímač dodává výstupní napěťový signál úměrný zrychlení s rozšířenou frekvenční odezvou od 0,5 Hz do 14 kHz, díky čemuž je vhodný pro širokou řadu rotačních a pístových strojů, od pomaloběžných turbín po vysokorychlostní převodovky.

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 je průmyslový standard IEPE (Integrated Electronics Piezo Electric) senzor, který vyžaduje napájení konstantním proudem (2 až 10 mA) a funguje od 22 do 28 V DC. Poskytuje nízkoimpedanční napěťový výstup s nominálním předpětím 12 V DC, který přenáší střídavý vibrační signál superponovaný na stejnosměrné úrovni. Integrovaná elektronika obsahuje vnitřní stínění a je galvanicky izolovaná od pouzdra snímače, což zajišťuje výjimečnou odolnost proti šumu, snížené rušení zemní smyčky a stabilní výkon předpětí i v elektricky hlučném průmyslovém prostředí.

Senzor je umístěn v hermeticky uzavřeném pouzdru z nerezové oceli (AISI 316L) s krytím IP68, které nabízí plnou ochranu proti prachu, dlouhodobému ponoření do vody a široké škále průmyslových nečistot. Odolný kruhový konektor MIL-C-5015-105L-4P se závitovou spojkou a drážkou pro pero poskytuje bezpečné rozhraní odolné proti vibracím, které se hodí ke standardním konektorům typu MIL-C/DTL-5015 používaným na kabelových sestavách doporučených společností Meggitt. Formát pouze pro snímač dává uživateli svobodu vybrat si kabely s různými izolacemi (RADOX®, Teflon® FEP nebo polyuretan), překryty a ochrannými trubicemi, což optimalizuje měřicí řetězec pro specifické tepelné, mechanické a chemické požadavky každé instalace.

S rozšířenou frekvenční odezvou ±5 % od 0,5 Hz do 14 kHz, nominální rezonanční frekvencí 40 kHz a dynamickým rozsahem ±80 g zachycuje CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 nízkofrekvenční strukturální vibrace a stejné vysokofrekvenční. Jeho teplotní rozsah –55 °C až 120 °C v kombinaci s vynikající teplotní stabilitou (typicky ±5 % v celém rozsahu) zajišťuje spolehlivý provoz v kryogenním i vysokoteplotním procesním prostředí. Nízká hlučnost snímače (až 5 μg/√Hz při vyšších frekvencích) a vynikající elektromagnetická odolnost (0,2 g při 50 Hz, 0,03 T) jej činí ideálním pro přesné monitorování stavu a programy prediktivní údržby.

Tento úvod k produktu poskytuje komplexní popis CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01, včetně klíčových funkcí, aplikací, podrobných technických specifikací ve formě tabulky, instalačních pokynů, informací pro objednávání a dostupného příslušenství. Všechny informace jsou odvozeny z oficiálního datového listu Meggitt (CE620, 2022) a odrážejí závazek společnosti k technické dokonalosti a zákaznické podpoře.

Klíčové vlastnosti a výhody

Vysoká citlivost a široký dynamický rozsah – S citlivostí 100 mV/g ± 5 % a dynamickým rozsahem ± 80 g zachycuje CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 široké spektrum amplitud vibrací, od jemného opotřebení ložisek až po závažné případy nevyváženosti.

Rozšířená frekvenční odezva – Snímač nabízí plochou frekvenční odezvu ±5 % od 0,5 Hz do 14 kHz, která pokrývá jak velmi nízkofrekvenční strukturální pohyby, tak vysokofrekvenční záběry ozubených kol a lopatkové frekvence. Bod –3 dB na spodním konci sahá ještě níže, což umožňuje měření ultrapomalých strojů.

Nízký šum a vysoké rozlišení – Zbytkový elektrický šum je výjimečně nízký, se spektrální hustotou jen 5 μg/√Hz při 100 Hz a vyšší, což zajišťuje jasnou detekci nízkých vibrací. Vnitřní stínění a izolovaná elektronika dále potlačují elektromagnetické rušení.

Integrovaná elektronika (IEPE) – Vestavěný převodník náboje na napětí eliminuje potřebu externího zesilovače náboje. Dvouvodičové rozhraní přenáší napájení i signál, zjednodušuje kabeláž a snižuje náklady na systém. Snímač pracuje s konstantním proudem 2 až 10 mA a napájecím napětím 22 až 28 VDC.

Zemně izolovaná skříň s vnitřním stíněním – Pouzdro snímače je elektricky izolováno od signálové země s minimálním izolačním odporem 100 MΩ, což zabraňuje zemním smyčkám. Vnitřní stínění dále zlepšuje potlačení šumu a zajišťuje čistý přenos signálu i při montáži na uzemněné kovové konstrukce.

Odolná konstrukce z nerezové oceli s krytím IP68 – Hermeticky uzavřené pouzdro z nerezové oceli AISI 316L poskytuje ochranu IP68, díky čemuž je snímač odolný vůči prachu, ponoření do vody a korozi. To zajišťuje dlouhodobou spolehlivost v nejnáročnějších průmyslových prostředích, včetně pobřežních, chemických a venkovních instalací.

Široký rozsah provozních teplot – CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 pracuje nepřetržitě od –55 °C do 120 °C, s odchylkou teplotní citlivosti pouze –10 % při –55 °C a +5 % při 120 °C, vztaženo na 20 °C. Díky tomu je vhodný pro aplikace od kryogenních čerpadel až po horké skříně turbín.

Vysoká odolnost proti otřesům a vibracím – S nepřetržitým limitem vibrací 500 g ve špičce a maximálním otřesem 5000 g odolává snímač těžkým mechanickým přechodům bez poškození, což zajišťuje přežití v náročných strojních prostředích.

Nízká citlivost na základní deformaci – Citlivost na základní deformaci je pouze 0,0002 g peak/με, čímž se minimalizují chyby měření způsobené deformací montážního povrchu, což je běžný problém u tenkostěnných konstrukcí.

Flexibilita pouze pro snímač – Formát pouze pro snímač (volba C01) umožňuje uživateli vybrat si z řady kabelových sestav (EC318, EC319, EC622, EC632) s různými materiály kabelů, překrytím a ochrannými trubicemi, a přizpůsobit tak instalaci konkrétním tepelným, chemickým a mechanickým požadavkům.

Tovární kalibrace – Každá jednotka je dynamicky kalibrována ve výrobě; při běžném používání není nutná žádná následná kalibrace, což snižuje náklady na údržbu.

Označení CE a v souladu s RoHS – Senzor splňuje požadavky Evropské unie EMC (2014/30/EU) a RoHS (2011/65/EU), což zajišťuje celosvětové přijetí.

Aplikace

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 se ideálně hodí pro širokou škálu všeobecných průmyslových aplikací monitorování vibrací v bezpečných oblastech, včetně:

• Čerpadla a kompresory – Nepřetržité sledování odstředivých, pístových a axiálních strojů z hlediska nevyváženosti, kavitace, opotřebení ložisek a detekce rázů.

• Ventilátory a dmychadla – monitorování stavu systémů HVAC, chladicích věží a ventilátorů procesní ventilace.

• Motory a generátory – Analýza vibrací elektromotorů, dieselových generátorů a soustrojí turbína-generátor ke zjištění nevyváženosti rotoru, nesouososti a vad ložisek.

• Převodovky a ozubené převody – Vysokofrekvenční měření pro detekci záběrů ozubených kol a ložisek v průmyslových převodovkách.

• Turbíny (plynové, parní, vodní) – Sledování vibrací ložiskové skříně a skříně v aplikacích výroby energie a mechanických pohonů.

• Obráběcí stroje a vřetena – Sledování vibrací vysokootáčkových vřeten a CNC zařízení pro prediktivní údržbu.

• Testování a měření – Dočasné nebo trvalé instalace pro ověřování výkonu, modální analýzu a odstraňování problémů.

• Mlýny papíru, oceli a cementu – náročné monitorování prostředí válců, drtičů, dopravníků a strojů pro plynulé lití.

• Námořní a offshore – Měření vibrací na pohonných systémech, palubních strojích a pomocných zařízeních.

• General Industrial Condition Monitoring – Jakékoli rotační nebo vratné stroje v továrnách, elektrárnách a zpracovatelských zařízeních vyžadující spolehlivá a cenově výhodná data o vibracích.

Podrobný popis standardní verze pouze pro snímač (444-620-000-111-A1-B100-C01)

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 je standardní, neEx, pouze senzorová varianta řady CE620 s citlivostí 100 mV/g a širokým teplotním rozsahem –55 °C až 120 °C (možnost objednání A1). Je určen pro všeobecné monitorování vibrací v běžných průmyslových prostředích, kde uživatel vyžaduje flexibilitu při výběru nejvhodnější kabelové sestavy pro konkrétní instalaci. Senzor je postaven na piezoelektrickém snímacím prvku, který generuje elektrický náboj úměrný zrychlení. Integrovaná elektronika umístěná v krytu snímače převádí tento náboj na nízkoimpedanční napěťový signál, který je přenášen přes dvouvodičový stíněný kabel.

Výstupem snímače je napěťový signál sestávající ze stejnosměrného předpětí (nominální 12 V) a na něm superponované střídavé vibrační složky. Předpětí poskytuje referenční úroveň a také napájí vnitřní elektroniku. Snímač vyžaduje externí zdroj konstantního proudu (kondicionér IEPE), který poskytuje zdroj proudu mezi 2 a 10 mA (typicky 4 mA) a stejnosměrné napětí 22 až 28 V. Zdroj proudu je zapojen do série se signálovým vedením a signál střídavých vibrací se měří přes zatěžovací rezistor v monitorovacím systému, typicky extrahuje střídavou složku přes horní propust. Nízkofrekvenční omezení je určeno časovou konstantou vazebního kondenzátoru a zatěžovacího odporu; samotný senzor má bod –3 dB při 0,5 Hz, díky čemuž je vhodný pro velmi nízkofrekvenční měření.

Zemně izolovaná konstrukce s vnitřním stíněním zajišťuje, že pouzdro snímače a montážní základna jsou elektricky izolovány od signálové země s minimálním izolačním odporem 100 MΩ. To je kritické v průmyslovém prostředí, kde může více uzemňovacích bodů vytvářet zemní smyčky, což vede k chybám měření a šumu. Vnitřní stínění dále tlumí elektromagnetické rušení a zajišťuje čistý přenos signálu i v prostředí se silnými elektrickými poli.

Mechanická konstrukce se vyznačuje hermeticky svařeným pouzdrem z nerezové oceli (AISI 316L), které poskytuje ochranu IP68 proti prachu a dlouhodobému ponoření do vody. Konektor snímače je robustní, kruhový 2kolíkový typ MIL-C-5015-105L-4P se závitovou spojkou a drážkou pro pero, což zajišťuje bezpečné rozhraní odolné proti vibracím, které zabraňuje náhodnému rozpojení. Konektor se hodí ke standardním konektorům typu MIL-C/DTL-5015 používaným na kabelových sestavách doporučených společností Meggitt.

Montážní rozhraní je 1/4″‑28 UNF‑2A vnější závit a snímač je dodáván se dvěma adaptérovými čepy: jedním 1/4″‑28UNF na 1/4″‑28UNF a jedním 1/4″‑28UNF na M8×1,25. Ty umožňují přímou montáž na běžné závity stroje. Doporučený montážní moment pro čep je 2,4 N·m (1,8 lb-ft), což zajišťuje správné spojení a optimální vysokofrekvenční odezvu.

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 je z výroby kalibrován na referenční frekvenci a amplitudu s ověřenou citlivostí v rozmezí ±5 % nominální hodnoty 100 mV/g. Kalibrace se provádí pomocí známého akceleračního standardu a po dobu životnosti senzoru za normálních provozních podmínek není nutná žádná další kalibrace. Pro kritické aplikace související s bezpečností se však doporučuje pravidelné ověřování (např. každých 2–5 let).

Tato verze pouze pro senzor (volba C01) neobsahuje kabel, což umožňuje uživateli vybrat si z řady kabelových sestav (EC318, EC319, EC622, EC632), které se liší materiálem kabelu (RADOX®, Teflon® FEP, polyuretan), ochranou (flexibilní hadice z nerezové oceli, opletení) a odolností vůči okolnímu prostředí (standardní, stříkající vodě). Tato flexibilita zajišťuje, že měřicí řetězec lze optimalizovat pro specifické tepelné, chemické a mechanické požadavky každé instalace, díky čemuž je CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 všestrannou volbou pro širokou škálu průmyslových aplikací.

Pokyny pro instalaci a montáž

Správná instalace je nezbytná pro dosažení specifikovaného výkonu CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01. Následující pokyny jsou založeny na doporučených postupech společnosti 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 (nebo čepem adaptéru) a povrchem stroje. Pro optimální vysokofrekvenční odezvu se doporučuje povrchová úprava 1,6 µm (63 µin) nebo lepší.

• Výběr čepu adaptéru – Senzor je dodáván se dvěma čepy adaptéru: jedním 1/4″‑28UNF (rovný) a jedním M8×1,25. Vyberte čep, který odpovídá otvoru se závitem ve stroji nebo montážnímu bloku. Pokud je požadován jiný závit (např. M6), jsou k dispozici volitelné montážní adaptéry (MA122_012 nebo MA122_021).

• Aplikace krouticího momentu – Zašroubujte vybraný šroub do základny snímače (pomocí závitu 1/4″‑28 UNF‑2A) a utáhněte doporučeným utahovacím momentem 2,4 N·m (1,8 lb‑ft). Poté namontujte sestavený snímač na povrch stroje a použijte odpovídající krouticí moment pro závit stroje (např. 15‑20 N·m pro M8, ale řiďte se doporučeními výrobce stroje). Neutahujte nadměrným momentem, mohlo by dojít k poškození závitů nebo pouzdra snímače.

• Orientace a vyrovnání – Senzor je citlivý podél své hlavní osy (označené na krytu). Vyrovnejte snímač tak, aby se hlavní osa shodovala se směrem měřených vibrací (axiální, radiální nebo tangenciální). Podrobné orientační schémata naleznete v instalační příručce.

• Výběr a připojení kabelové sestavy – Protože se jedná o verzi pouze pro senzor, vyberte vhodnou kabelovou sestavu z dostupných možností (EC318, EC319, EC622, EC632). Sestava kabelu bude mít odpovídající konektor typu MIL-C/DTL-5015, který se hodí ke konektoru MIL-C-5015-105L-4P snímače. Ujistěte se, že je konektor plně zapojen a závitová spojka je utažena, aby se zabránilo uvolnění při vibracích. Kabel veďte s minimálním poloměrem ohybu, aby nedošlo k namáhání a vnitřnímu poškození. Zajistěte kabel v určitých intervalech pomocí P-spon nebo stahovacích pásků, ale vyvarujte se nadměrného utažení. Pro prostředí s vysokou vlhkostí, chemikáliemi nebo mechanickým otěrem použijte kabely s ochrannými trubicemi (např. EC318 s flexibilní hadicí z nerezové oceli nebo EC319 s utěsněnou hadicí).

• Elektrické připojení – Snímač vyžaduje napájení konstantním proudem. Připojte kladný vodič (Pin A+, obvykle červený vodič) ke kladnému pólu zdroje proudu a záporný vodič (Pin B-, obvykle bílý nebo společný) k uzemnění zpětného signálu/signálu. Napájecí napětí musí být mezi 22 a 28 V DC a proud musí být mezi 2 a 10 mA. Signál je měřen jako střídavé napětí na úrovni předpětí (typicky 12 V) přes oddělovací kondenzátor v monitorovacím systému. Ujistěte se, že monitorovací systém poskytuje vhodné filtrování horní propustí (obvykle s mezní frekvencí 0,5 Hz nebo nižší pro specifikovanou odezvu snímače). Stínění kabelu by mělo být na jednom konci uzemněno (obvykle na monitorovacím systému), aby se minimalizovalo elektromagnetické rušení.

• Uzemnění – Základna snímače je izolována od signálové země, takže montážní povrch může mít jakýkoli potenciál bez ovlivnění signálu. Stínění kabelu by však mělo být na jednom konci uzemněno (obvykle u monitorovacího systému), aby se minimalizovalo elektromagnetické rušení. Dodržujte postupy uzemnění doporučené v instalační příručce systému.

• Tepelná hlediska – Senzor je dimenzován pro nepřetržitý provoz až do 120 °C. Pokud montážní plocha překročí tuto teplotu, použijte tepelně izolační adaptér (např. MA122_021) nebo namontujte snímač dálkově pomocí prodlužovací tyče. Konektor a kabel musí být také dimenzovány na očekávanou teplotu; pro vysokoteplotní aplikace použijte kabely s vhodnou izolací, jako je RADOX® nebo Teflon® FEP.

• Ochrana před fyzickým poškozením – V drsném prostředí chraňte snímač a kabel před nárazy, otěrem a chemickým napadením. V případě potřeby použijte ochranné kryty nebo potrubí. Stupeň krytí IP68 zajišťuje, že snímač je prachotěsný a chráněný proti ponoření do vody, přesto se doporučuje mechanická ochrana.

• Bezpečnostní opatření pro nebezpečné prostory – Tato standardní verze (A1) nemá certifikaci Ex; proto se nesmí používat v prostředí s nebezpečím výbuchu. Pro takové oblasti použijte verze s certifikací Ex (možnost A2) a dodržujte specifické požadavky na instalaci podle certifikátů Ex.

Uvedení do provozu a ověření

Po instalaci by měl být CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 ověřen pomocí známého zdroje vibrací (např. přenosná třepačka nebo referenční akcelerometr) nebo porovnáním se známým dobrým snímačem. Předpětí by mělo být změřeno, aby se potvrdilo, že je přibližně 12 V (v rozmezí ±1 V). Je třeba zkontrolovat správnou citlivost AC signálu; známá úroveň zrychlení (např. 1 g při 80 Hz) by měla produkovat očekávaný výstup (100 mV/g). Ověřte také, že signál neobsahuje nadměrný šum a zda je nízkofrekvenční omezení vhodné pro zamýšlené měření. Pro dlouhodobé sledování se doporučují pravidelné kontroly systému během běžné údržby.

Příslušenství

K doplnění CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 je k dispozici řada příslušenství, včetně kabelových sestav, svorníků adaptérů a montážních adaptérů. Senzor je dodáván se dvěma adaptérovými čepy; volitelné položky jsou uvedeny níže.

Poznámka: Délka kabelu musí být specifikována při objednávce jakékoli kabelové sestavy. Pro kabely EC31x lze zadat libovolnou délku; pro kabely EC6x2 jsou standardní délky 2, 5, 10, 15, 20 nebo 30 m (objednací kódy L2000, L5000, L10000 atd.). Další informace naleznete na výkresech sestavy kabelů.

Likvidace a dodržování ekologických zásad

Na konci své životnosti musí být CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 zlikvidován v souladu s místními předpisy na ochranu životního prostředí. Senzor obsahuje nerezovou ocel, elektronické součástky a piezoelektrické materiály. V Evropské unii platí směrnice o odpadních elektrických a elektronických zařízeních (WEEE) – oddělený sběr a recyklace jsou povinné. Společnost Meggitt podporuje ekologicky odpovědnou likvidaci a může poskytnout pokyny pro správné způsoby recyklace.