CE620 444-620-000-011-A2-B500 Piezoelektrisk accelerometer

CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B500 er et førsteklasses, højfølsomt piezoelektrisk accelerometer med integreret elektronik fra Meggitts fornemme vibro‑meter®-produktlinje, specielt udviklet til generel overvågning i potentiel sikkerhed i eksplosions- og eksplosionsmiljøer, hvor der kræves en potentiel sikkerhed. Signaler med lav amplitude skal fanges med enestående opløsning. Denne Ex-certificerede version, der har en følsomhed på 500 mV/g, er designet til installation i farlige områder klassificeret som Zone 0, 1 eller 2 (gas) og Zone 20, 21 eller 22 (støv), og tilbyder egensikkerhedsbeskyttelse (Ex ia) i henhold til de strengeste internationale standarder. Sensoren leverer et spændingsudgangssignal, der er proportionalt med accelerationen, med et dynamisk område på ±16 g, hvilket gør den ideel til overvågning af lavt niveau vibrationer på store maskiner med langsom hastighed, præcisionsudstyr og strukturer i olieraffinaderier, kemiske anlæg, gasterminaler og andre eksplosive miljøer, hvor høj følsomhed er altafgørende.

CE620 444-620-000-011-A2-B500 inkorporerer et piezoelektrisk sensorelement med indbygget integreret elektronik (IEPE – Integrated Electronics Piezo Electric), der konverterer den ladning, der genereres af elementet, til et lavimpedansspændingssignal. Dette signal transmitteres over et standard 2-leder skærmet kabel, som samtidigt leverer strøm til sensoren og bærer AC-vibrationssignalet overlejret på en DC-forspænding. Sensoren kræver en konstant strømforsyning (0,5 til 8 mA) og fungerer fra en 18 til 30 VDC-forsyning, hvilket gør den kompatibel med de fleste industrielle overvågningssystemer. Den integrerede elektronik er jordisoleret fra kabinettet, hvilket sikrer fremragende støjimmunitet og stabil forspændingsydelse, selv i elektrisk støjende miljøer.

CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B500 er anbragt i en robust, hermetisk forseglet rustfri stålkasse med en IP67-beskyttelsesklassificering, der giver fuld beskyttelse mod støv, vand og andre forurenende stoffer. Dets kompakte design og alsidige monteringsmuligheder (med medfølgende adapterstifter til M8×1.25, M8×1 og 1/4‑28UNF gevind) muliggør nem installation på en bred vifte af maskinoverflader. Sensoren har et 2-benet MIL-C/DTL-5015-stik, som passer til en række forskellige kabelsamlinger, der er egnede til farlige områder (med passende Ex-certificering og strømbegrænsende barrierer).

Ex-versionen (option A2) er certificeret til egensikkerhed med et reduceret temperaturområde på –55 °C til 115 °C, sammenlignet med standardversionens øvre grænse på 140 °C, for at opfylde de termiske begrænsninger i Ex ia-beskyttelsesmetoden. Sensoren bærer ATEX (Baseefa 16 ATEX 0027 X) og IECEx (IECEx BAS 16.0030X) certificeringer for Ex ia IIC T4 Ga og Ex ia IIIC T135°C Da, hvilket gør den velegnet til brug i gasgruppe IIC (inklusive brint, acetylen) og støvgrupper IIIC (ledende duststoffer). Nordamerikansk CCSAus-certificering afventer, hvilket sikrer fremtidig overholdelse for installationer i USA og Canada.

Med en frekvensgang på 2 Hz til 10 kHz (±5 %) og en nominel resonansfrekvens på 18 kHz fanger CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B500 både lavfrekvente højpasmaskiner og højfrekvente gearmaskiner underskrifter. Dens temperaturfølsomhedsafvigelse er ±5 % over området –55 til 115 °C, hvilket sikrer pålidelig ydeevne i barske termiske miljøer. 500 mV/g-følsomheden giver et betydeligt højere output for signaler med lav amplitude sammenlignet med 100 mV/g-versionen, hvilket gør den ideel til at detektere subtile ændringer i lejetilstand, ubalance og strukturelle resonanser i farlige områder.

Denne produktintroduktion giver en omfattende beskrivelse af CE620 444-620-000-011-A2-B500, inklusive nøglefunktioner, applikationer, detaljerede tekniske specifikationer i tabelform, installationsvejledninger, bestillingsoplysninger og tilgængeligt tilbehør. Al information stammer fra det officielle Meggitt-datablad (CE620 gammel version, 2020) og afspejler virksomhedens engagement i ingeniørmæssig ekspertise og sikkerhed i ekstreme miljøer.

Nøglefunktioner og fordele

Ex-certificeret til farlige områder – CE620 444-620-000-011-A2-B500 er godkendt til brug i potentielt eksplosive atmosfærer med ATEX (Baseefa 16 ATEX 0027 X) og IECEx (IECEx) certificering i Ex. T4 Ga (gaszone 0, 1, 2) og Ex ia IIIC T135°C Da (støvzone 20, 21, 22). CCSAus-certificering afventer, hvilket sikrer fremtidig overholdelse af nordamerikanske installationer.

Høj følsomhed til lavniveaumålinger – Med en følsomhed på 500 mV/g ±5 % giver sensoren et stærkt udgangssignal til vibrationer med lav amplitude (f.eks. lejeslid, strukturelle resonanser), hvilket minimerer behovet for ekstern forstærkning og forbedrer signal-til-støj-forholdet. Dette er især værdifuldt i farlige områder, hvor målenøjagtighed er afgørende for tidlig fejldetektion.

Integreret elektronik (IEPE) – Den indbyggede lad-til-spænding-konverter eliminerer behovet for en ekstern ladeforstærker, der giver en lavimpedans spændingsudgang, der er kompatibel med standard dataopsamlingssystemer. 2-leder-interfacet forenkler kabling og reducerer installationsomkostningerne, mens de indre sikkerhedsbarrierer sikrer sikker drift i eksplosive atmosfærer.

Begrænset dynamisk område optimeret til følsomhed – Det dynamiske område på ±16 g (til 500 mV/g-versionen) er perfekt tilpasset til overvågningsapplikationer med lav amplitude, hvilket sikrer, at sensoren fungerer inden for sit lineære område til de fleste tilstandsovervågningsscenarier i farlige områder, samtidig med at den giver fremragende opløsning.

Fremragende frekvensrespons – En flad respons på ±5 % fra 2 Hz til 10 kHz, kombineret med en nominel resonansfrekvens på 18 kHz, muliggør nøjagtig måling af maskineri med lav hastighed, højhastighedsturbiner og gearkassevibrationer.

Jordisoleret kabinet – Sensorens base og kabinet er elektrisk isoleret fra signaljorden, hvilket forhindrer jordsløjfer og sikrer ren signaltransmission i elektrisk støjende industrielle miljøer. Denne funktion er særlig fordelagtig i Ex-installationer, hvor der kan eksistere flere jordpunkter.

Bredt driftstemperaturområde (Ex-version) – CE620 444-620-000-011-A2-B500 fungerer kontinuerligt fra –55 °C til 115 °C, med minimal temperaturinduceret følsomhedsafvigelse (±5 % typiske), hvilket gør den velegnet til kolde, varme applikationsområder.

Robust IP67-beskyttelse – Det hermetisk forseglede hus i rustfrit stål giver fuld beskyttelse mod støv, vandnedsænkning og en lang række industrielle forurenende stoffer, hvilket sikrer langsigtet pålidelighed i barske miljøer.

Lav elektrisk støj – Resterende elektrisk støj er kun 0,1 mg (maksimalt), hvilket sikrer et højt signal-til-støj-forhold for præcise vibrationsmålinger på lavt niveau. Den elektromagnetiske følsomhed er usædvanlig lav ved 50 μg/gauss.

Beskyttelse mod omvendt polaritet – Sensoren er beskyttet mod utilsigtede omvendte strømforbindelser, hvilket forhindrer skade under installation eller vedligeholdelse.

Nem montering – Leveres med tre adapterstifter (M8×1,25, M8×1 og 1/4‑28UNF), sensoren kan monteres direkte på en række forskellige gevindstørrelser uden yderligere adaptere. Det udvendige gevind (1/4‑28UNEF‑2A eller 5/8‑24UNEF‑2A) sikrer sikker fastgørelse.

Fabrikskalibrering – Hver enhed er dynamisk kalibreret på fabrikken; ingen efterfølgende kalibrering er påkrævet ved normal brug, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostningerne.

CE-mærket og RoHS-kompatibel – CE620 444-620-000-011-A2-B500 opfylder EU's miljø- og sikkerhedsstandarder, hvilket sikrer global accept.

Ansøgninger

CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B500 er ideel til vibrationsovervågning i farlige områder (gas- og støveksplosive atmosfærer), hvor høj følsomhed er påkrævet for signaler med lav amplitude, herunder:

• Stort maskineri med langsom hastighed i farlige områder – Overvågning af lejer, tappene og strukturelle vibrationer på store møller, vandkraftgeneratorer, vindmøllers hovedaksler og gearkasser i olieraffinaderier, gasbehandlingsanlæg og offshore platforme, hvor der er brændbare gasser til stede, og hvor vibrationsniveauet er lavt.

• Præcisionsudstyr i eksplosive miljøer – Vibrationsanalyse af værktøjsmaskiner, spindler og højhastighedsfræsemaskiner i kemiske eller farmaceutiske anlæg, hvor der findes opløsningsmiddeldampe eller brændbart støv, for at detektere værktøjsslid, ubalance og lejedefekter på tidlige stadier.

• Strukturel sundhedsovervågning – Måling af lavt niveau vibrationer på broer, bygningsfundamenter og tunge strukturer i farlige zoner for at vurdere dynamiske egenskaber og detektere udmattelsesrevner.

• Pumper og kompressorer – Overvågning af lavfrekvente pulsationer og lejeslid i centrifugalpumper, stempelkompressorer og vakuumpumper i gasterminaler og raffinaderier, hvor følsomhed er afgørende.

• Test og måling i ex-zoner – Laboratorie- og feltprøvning til modal analyse, stødrespons og vibrationskvalifikation i farlige områder, hvor høj output er gavnlig.

• Marine og offshore – Fremdriftssystemer, dæksmaskineri og lastpumper på tankskibe og FPSO-fartøjer, der opererer i farlige zoneklassifikationer, hvor lav-niveau vibrationer skal fanges pålideligt.

• Spildevand og biogas – Overvågning af pumper, blæsere og blandere i biogasanlæg og spildevandsbehandlingsanlæg, hvor metan eller svovlbrinte kan være til stede, og signaler med lav amplitude indikerer tidligt slid.

• Generel overvågning af industriel tilstand i farlige områder – Ethvert roterende eller frem- og tilbagegående maskineri på fabrikker, kraftværker og forarbejdningsanlæg, hvor vibrationssignaler på lavt niveau skal detekteres pålideligt til forudsigelig vedligeholdelse.

Detaljeret beskrivelse af Ex Intrinsic Safety-versionen (444-620-000-011-A2-B500)

CE620 444-620-000-011-A2-B500 er den Ex-certificerede variant af CE620-familien, med en høj følsomhed på 500 mV/g og et reduceret temperaturområde på -55 °C til 115 °C med mulighed for en sikkerhedsgrænse på 2. (Ex ia). Den er designet til generel vibrationsovervågning i farlige områder, hvor eksplosive gas- eller støvatmosfærer kan være til stede, og hvor signaler med lav amplitude skal opfanges nøjagtigt. Sensoren er bygget op omkring et piezoelektrisk føleelement, der genererer en elektrisk ladning proportional med accelerationen. Den integrerede elektronikpakke, der er indeholdt i sensorhuset, konverterer denne ladning til et lavimpedansspændingssignal, som transmitteres over et to-leder skærmet kabel.

Sensorens udgang er et spændingssignal bestående af en DC-forspænding (nominelt 12 V) og en AC-vibrationskomponent overlejret på den. Forspændingen giver et referenceniveau og driver også den interne elektronik. Sensoren kræver en ekstern konstant strømforsyning (IEPE conditioner), der giver en strømkilde mellem 0,5 og 8 mA (typisk 2 til 4 mA) og en jævnspænding på 18 til 30 V. Strømkilden er forbundet i serie med signalledningen, og AC-vibrationssignalet måles over en belastningsmodstand i overvågningssystemet, typisk udtrækker komponenten via et AC-filter.

For Ex ia-installationer skal sensoren tilsluttes gennem en godkendt egensikker barriere eller galvanisk isolationsenhed, der begrænser spændingen, strømmen og energien til niveauer, der ikke kan antænde den eksplosive atmosfære. Barrieren skal overholde parametrene specificeret i Ex-certifikatet (Baseefa 16 ATEX 0027 X og IECEx BAS 16.0030X). Selve sensoren er designet med intern beskyttelse for at sikre, at energien under fejlforhold forbliver under tændingstærsklerne.

Det jordisolerede design sikrer, at sensorhuset og monteringsbasen er elektrisk isoleret fra signaljorden. Dette er kritisk i industrielle omgivelser, hvor flere jordpunkter kan skabe jordsløjfer, hvilket fører til målefejl og støj. Isoleringen gør det også muligt at montere sensoren direkte på jordede metalstrukturer uden at påvirke signalintegriteten.

Den mekaniske konstruktion har et hermetisk svejst hus i rustfrit stål, der giver IP67-beskyttelse mod støv, vandnedsænkning og korrosion. Sensorens stik er en robust, cirkulær 2-benet MIL-C/DTL-5015 type, som giver en sikker, vibrationsbestandig grænseflade til kabelforbindelser. Til Ex-applikationer skal kabelsamlingerne vælges blandt dem, der opretholder den indre sikkerhedsintegritet - typisk dem med passende kabelkapacitet og induktansparametre, og ofte med en metallisk overfletning eller beskyttelsesrør for at forhindre mekanisk skade.

Monteringsgrænsefladen er et udvendigt gevind – enten 1/4-28UNEF-2A eller 5/8-24UNEF-2A, afhængigt af den specifikke version. De medfølgende adapterstifter tillader konvertering til almindelige metriske gevind (M8×1,25 og M8×1) samt imperial 1/4-28UNF, hvilket giver fleksibilitet til montering på forskellige maskinoverflader. Sensoren er designet til at blive monteret direkte på maskinens overflade ved hjælp af en tap, med et anbefalet moment for at sikre korrekt kobling og højfrekvensrespons.

CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B500 er fabrikskalibreret til en referencefrekvens (typisk 100 Hz) og amplitude, med følsomheden verificeret til at være inden for ±5 % af de nominelle 500 mV/g. Kalibreringen udføres ved hjælp af en kendt accelerationsstandard, og der kræves ingen yderligere kalibrering i sensorens levetid under normale driftsforhold. Periodisk verifikation (f.eks. hvert 2.-5. år) anbefales dog til kritiske sikkerhedsrelaterede applikationer.

Ex-versionen (A2) adskiller sig fra standardversionen (A1) ved dens reducerede øvre temperaturgrænse (115 °C i stedet for 140 °C) og dens egensikkerhedscertificering. Sensoren bærer ATEX- og IECEx-certificeringer til både gas- og støvmiljøer, og dækker den mest alvorlige gasgruppe IIC (brint, acetylen) og støvgruppe IIIC (ledende støv). Temperaturklassen T4 (135 °C) sikrer, at sensorens overfladetemperatur ikke overstiger 135 °C under normale forhold eller fejlforhold, hvilket gør den velegnet til atmosfærer med antændelsestemperaturer over 135 °C.

Den høje følsomhed på 500 mV/g er særlig fordelagtig i farlige områder, hvor vibrationer med lav amplitude (f.eks. lejedefekter, strukturelle resonanser) skal detekteres tidligt for at forhindre katastrofale fejl. Det dynamiske område på ±16 g sikrer lineær drift for de fleste tilstandsovervågningsscenarier, mens det stærke udgangssignal reducerer behovet for yderligere forstærkning og forbedrer målenøjagtigheden. Sensorens lave støj og fremragende elektromagnetiske immunitet forbedrer dens ydeevne yderligere i elektrisk støjende miljøer, der er typiske for industrianlæg.

Nordamerikansk CCSAus-certificering afventer fra og med databladets revision, men designet forventes at opfylde kravene til Klasse I, Division 1, Grupper A-D og Klasse II, Division 1, Grupper E-G, samt Klasse I, Zone 0, AEx ia IIC T4 Ga. Brugere bør tjekke det seneste Ex15-1-til-status certifikat.

Installations- og monteringsvejledning

Korrekt installation er afgørende for at opnå den specificerede ydeevne og opretholde Ex-certificeringen af ​​CE620 444-620-000-011-A2-B500. Følgende retningslinjer er baseret på Meggitts anbefalede praksis og kravene i de gældende Ex-certifikater:

• Forberedelse af monteringsoverfladen – Monteringsoverfladen skal være flad, glat og ren. Eventuelle grater, maling eller korrosion skal fjernes for at sikre fuld kontakt mellem sensorbasen (eller adapterstiften) og maskinens overflade. En overfladefinish på 1,6 µm (63 µin) eller bedre anbefales for optimal højfrekvensrespons.

• Valg af adapterstuds – Sensoren leveres med tre adapterstifter: en M8×1.25, en M8×1 og en 1/4‑28UNF. Vælg den tap, der passer til det gevindskårne hul i maskinen eller monteringsblokken. Hvis du bruger et andet gevind, er valgfri monteringsadaptere (f.eks. MA122 med M6 gevind) tilgængelige.

• Momentanvendelse – Skru den valgte tap ind i sensorbasen (ved hjælp af 1/4-28UNEF-2A eller 5/8-24UNEF-2A gevind) og spænd til det anbefalede moment (typisk 7-10 N·m for tapen eller som specificeret i tilbehørsdatabladet). Monter derefter den samlede sensor på maskinens overflade, og påfør det passende drejningsmoment for maskinens gevind (f.eks. 15-20 N·m for M8). Spænd ikke for meget, da dette kan beskadige gevindet eller sensorhuset.

• Orientering og justering – Sensoren er følsom langs sin hovedakse (markeret på huset). Juster sensoren således, at hovedaksen falder sammen med retningen af ​​den vibration, der skal måles (aksial, radial eller tangentiel). Se installationsvejledningen for detaljerede orienteringsdiagrammer.

• Kabelføring og stik – Ex-krav – Sensoren bruger et 2-benet MIL-C/DTL-5015-stik. For Ex ia-installationer skal kabelsamlingen vælges blandt dem, der er certificeret til brug med sensoren (f.eks. EC318 med RADOX®-kabel eller EC319 med stænksikker beskyttelse). Kablet skal føres med en minimum bøjningsradius for at undgå stress og indvendige skader. Kabelafskærmningen skal jordes i den ene ende (typisk ved kontrolpanelet) for at undgå elektromagnetisk interferens, men man skal passe på ikke at skabe jordsløjfer. Alle kabelforskruninger og samledåser i det farlige område skal være Ex-certificeret og installeret i henhold til lokale regler.

• Elektriske forbindelser – Egensikkerhed – Sensoren skal tilsluttes gennem en godkendt egensikker barriere eller galvanisk isolationsenhed (f.eks. GSI127), der begrænser spændingen, strømmen og effekten til værdierne specificeret i Ex-certifikatet (Baseefa 16 ATEX 0027 X / IECEx BAS 16.0030X). Barrieren skal være placeret i det sikre område eller være certificeret til montering i det farlige område. Forsyningsspændingen skal være inden for 18 til 30 VDC, og strømmen skal være mellem 0,5 og 8 mA. Signalet måles som AC-spændingen på bias-niveauet (typisk 12 V) via en afkoblingskondensator i overvågningssystemet. Sørg for, at overvågningssystemet giver den passende højpasfiltrering (normalt med en afskæringsfrekvens på 0,5 til 1 Hz for sensorens specificerede respons). Kablets kapacitans og induktans skal være inden for de tilladte grænser for at undgå gnistantændelse.

• Jording – Følerens base er isoleret fra signaljorden, så monteringsfladen kan være på ethvert potentiale uden at påvirke signalet. Kabelafskærmningen bør dog jordes i den ene ende (normalt ved overvågningssystemet) for at minimere elektromagnetisk interferens. Følg den jordforbindelse, der anbefales i systemets installationsmanual og Ex-certifikatkravene.

• Termiske overvejelser – Ex temperaturklasse – Sensoren er klassificeret til kontinuerlig drift op til 115 °C, hvilket sikrer, at overfladetemperaturen ikke overstiger T4-klassificeringen (135 °C), selv under fejlforhold. Hvis monteringsfladen overstiger 115 °C, skal du bruge en varmeisolerende adapter eller fjernmonter sensoren med en forlængerstang. Stik og kabel skal også være klassificeret til den forventede temperatur; til Ex-applikationer med høje temperaturer, brug kabler med passende isolering (f.eks. RADOX® 125 eller metallisk overfletning).

• Beskyttelse mod fysisk skade – I barske miljøer skal du beskytte sensoren og kablet mod stød, slid og kemiske angreb. Brug om nødvendigt beskyttelsesdæksler eller -rør. IP67-klassificeringen sikrer, at sensoren er støvtæt og beskyttet mod vandnedsænkning, men mekanisk beskyttelse anbefales stadig.

• Forholdsregler i farlige områder – Installationen skal udføres af kompetent personale, der er uddannet i Ex-praksis. Alle ledninger, kabelforskruninger og samledåser skal overholde lokale regler og de relevante Ex-standarder. Føleren og dens tilhørende kabler skal beskyttes mod mekaniske skader og kemiske angreb. Regelmæssig inspektion og vedligeholdelse i henhold til anlæggets sikkerhedsprocedurer er obligatorisk. Ex-certifikatet indeholder særlige betingelser for sikker brug (f.eks. skal sensoren bruges med en certificeret barriere, og kablet skal sikres for at undgå belastning).

• Idriftsættelse – Før spændingsføring skal du kontrollere, at alle forbindelser er korrekte, at Ex-barrieren er korrekt installeret, og at kabelføringen ikke udsætter stikket for overdreven belastning. Udfør en funktionstest ved hjælp af en kendt vibrationskilde for at bekræfte følsomhed og udgangsstrøm (forspænding). Registrer forspænding og signalniveauer til fremtidig reference.

Idriftsættelse og verifikation

Efter installationen skal CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B500 verificeres ved hjælp af en kendt vibrationskilde (f.eks. en bærbar rystemaskine eller et referenceaccelerometer) eller ved at sammenligne med en kendt god sensor. Forspændingen skal måles for at bekræfte, at den er ca. 12 V (indenfor ±1 V). AC-signalet bør kontrolleres for korrekt følsomhed; et kendt accelerationsniveau (f.eks. 1 g ved 80 Hz) skulle producere det forventede output (500 mV/g). Kontroller også, at signalet er fri for overdreven støj, og at lavfrekvent cutoff er passende til den tilsigtede måling. I Ex-installationer skal du kontrollere, at barrieren fungerer inden for de angivne parametre. Til langtidsovervågning anbefales regelmæssige systemtjek under rutinemæssig vedligeholdelse.

Tilbehør

En række tilbehør er tilgængeligt som supplement til CE620 444-620-000-011-A2-B500, med særlig opmærksomhed på Ex-kompatible kabler og barrierer:

Bemærk: Kabellængde skal angives ved bestilling af enhver kabelsamling. For Ex-installationer skal du sikre dig, at kabelsamlingen og stikket er certificeret til det tilsigtede farlige område, og at de samlede sløjfeparametre (kapacitans, induktans) forbliver inden for grænserne specificeret i Ex-certifikatet. GSI127-barrieren anbefales stærkt til Ex ia-applikationer for at give sikker adskillelse.

Bortskaffelse og miljøoverholdelse

Ved slutningen af ​​dens levetid skal CE620 444-620-000-011-A2-B500 bortskaffes i overensstemmelse med lokale miljøbestemmelser. Sensoren indeholder rustfrit stål, elektroniske komponenter og piezoelektriske materialer. I Den Europæiske Union gælder direktivet om affald af elektrisk og elektronisk udstyr (WEEE) – separat indsamling og genbrug er obligatorisk. Meggitt støtter miljømæssig ansvarlig bortskaffelse og kan give vejledning om korrekte genbrugskanaler.