Der 330525 Velomitor XA Piezo-Geschwindigkeitssensor ist ein robustes Mitglied der Velomitor-Sensorfamilie von Bently Nevada, die speziell vom Velomitor-Sensor 330500 abgeleitet ist. Es wurde für Anwendungen zur Zustandsüberwachung von Maschinen entwickelt, bei denen ein robuster, wetterbeständiger und äußerst zuverlässiger Geschwindigkeitswandler erforderlich ist. Die Bezeichnung „XA“ steht für eXtended Application und spiegelt die verbesserte Konstruktion des Sensors und seine Eignung für die Installation in feuchten Umgebungen und anderen anspruchsvollen Industriestandorten wider, ohne dass ein zusätzliches Schutzgehäuse erforderlich ist. Der Sensor ist um ein 316L-Edelstahlgehäuse und eine einzigartige wetterfeste Stecker- und Kabelbaugruppe herum aufgebaut. Bei ordnungsgemäßer Installation mit einem passenden Verlängerungskabel erfüllt das Design die Anforderungen an die Staubschutzklasse IP-65 und NEMA 4X und eignet sich daher für Außenbereiche und waschwassergefährdete Bereiche sowie herkömmliche Maschinenräume.
Der 330525 dient zur Messung der Maschinengehäusevibration, um daraus Rückschlüsse auf Rotorvibrationen und das gesamte dynamische Verhalten der Maschine zu ziehen. Die häufigsten Maschinenstörungen, einschließlich Unwucht, Fehlausrichtung und damit verbundene Fehler, haben ihren Ursprung am Rotor und verursachen Veränderungen in der Rotorvibration. Die am Maschinengehäuse gewählte Stelle muss die Rotorvibrationen präzise auf den Wandler übertragen. Daher ist eine sorgfältige Installation unerlässlich. Wenn der Wandler nicht richtig installiert ist, erkennt er Vibrationen möglicherweise nicht genau und kann ungültige Daten übertragen. Bently Nevada bietet Ingenieurdienstleistungen zur genauen Vermessung von Maschinengehäusen und zur Installation von Wandlern an, um sicherzustellen, dass der Messpunkt geeignet ist und der Sensor korrekt montiert ist.
Der Sensor ist ein Piezo-Geschwindigkeitsgerät mit einer Empfindlichkeit von 3,94 mV/mm/s (100 mV/in/s) ±5 %. Es bietet einen für Zustandsüberwachungssysteme geeigneten Geschwindigkeitsausgang und ist für den Betrieb in einem sehr weiten Temperaturbereich von -55 °C bis +121 °C (-67 °F bis +250 °F) ausgelegt. Sein hermetisch abgedichtetes Gehäuse, die gehäuseisolierte Erdung und die Konstruktion aus 316L-Edelstahl machen es für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen geeignet. Der 330525 ist auch mit behördlichen Zulassungsoptionen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen erhältlich, einschließlich CSA/NRTL/C- und SIRA/CENELEC-Optionen. Das Produkt wird durch Verbindungskabel, Klemmengehäuse, Massenkabel, Klemmenmontageblöcke und spritzwassergeschütztes Manschettenzubehör unterstützt, sodass eine vollständige und wartbare Installation für viele Anlagenumgebungen konfiguriert werden kann.
Design und Konstruktion
Der Velomitor XA 330525 ist eine robuste Version des Velomitor-Sensors 330500. Sein Gehäuse aus 316L-Edelstahl bietet Korrosionsbeständigkeit und mechanische Haltbarkeit, während die wetterfeste Stecker- und Kabelbaugruppe eine Montage ohne Gehäuse ermöglicht. Dies ist ein erheblicher Vorteil bei Anwendungen, bei denen ein zusätzliches Gehäuse die Installationskosten erhöhen, die Wartung erschweren oder den Messpfad beeinträchtigen würde. Die Sensorkabelbaugruppe ist für den Einsatz in feuchten Umgebungen geeignet und das Gesamtdesign erfüllt bei ordnungsgemäßer Installation mit einem passenden Verlängerungskabel die Staubschutzklassen IP-65 und NEMA 4X. Das Gehäuse ist hermetisch abgedichtet und der Sensor verträgt eine relative Luftfeuchtigkeit von 100 % unter nicht eingetauchten Bedingungen. Der Stecker ist ein hermetisch abgedichteter 2-poliger Mil-C-26482-Stecker mit einem Gehäuse aus 316L-Edelstahl. Der Sensor wiegt etwa 156 g (5,5 oz), hat einen Durchmesser von 28 mm (1,1 Zoll) und eine Höhe von 73,1 mm (2,88 Zoll). Die Montageschnittstelle umfasst ein 1/4-18-NPT-Gewinde und ein 25,4-mm-Sechskantelement (100 in der Tausendstel-Angabe in der Zeichnung), wie in der Maßabbildung dargestellt. Das maximale Montagedrehmoment beträgt 45 Nm (33 ft-lb). Der Kabelbiegeradius sollte nicht weniger als 1,5 Zoll betragen.
Die Polarität des Sensors ist so definiert, dass Pin A in Bezug auf Pin B positiv wird, wenn die Bewegung des Sensorgehäuses in Richtung des Steckers erfolgt. Diese Polaritätskonvention ist wichtig für eine konsistente Phasen- und Signalinterpretation in Zustandsüberwachungssystemen. Das Gehäuse ist isoliert, was Erdschleifen vermeidet und eine zuverlässige Signalübertragung in der Anlagenverkabelung unterstützt. Die dynamische Ausgangsimpedanz beträgt weniger als 2400 Ω und die Ausgangsvorspannung beträgt -12 ±3,0 VDC über Temperatur, bezogen auf Pin A. Der Strombedarf beträgt -22 bis -30 VDC bei einem Vorspannungsstrom von 2,5 bis 6,0 mA. Aufgrund dieser Eigenschaften ist der Sensor mit typischen Überwachungssystemen von Bently Nevada kompatibel und eignet sich für lange Kabelwege, wenn das empfohlene Kabel verwendet wird. Das Datenblatt gibt an, dass eine maximale Kabellänge von 305 Metern (1.000 Fuß) von Bently Nevada mit der Teilenummer 02173007 ohne Signalverschlechterung verwendet werden kann.
Messprinzip und Überlegungen zum Maschinengehäuse
Der 330525 ist ein Piezo-Geschwindigkeitssensor, was bedeutet, dass er über seinen angegebenen Frequenzbereich ein zur Geschwindigkeit proportionales Ausgangssignal erzeugt. Seine Empfindlichkeit beträgt 3,94 mV/mm/s (100 mV/in/s) ±5 %. Der Frequenzgang wird mit 4,5 bis 2.000 Hz (270 bis 120.000 cpm) ±3,0 dB und 6,0 bis 1.000 Hz (360 bis 60.000 cpm) ±0,9 dB angegeben. Aufgrund dieser Reaktion eignet sich der Sensor für die allgemeine Vibrationsüberwachung von Maschinen, einschließlich rotierender Geräte, bei denen die Geschwindigkeit ein häufig verwendeter Indikator für die Gesamtstärke der Vibrationen ist. Der Geschwindigkeitsbereich beträgt 1270 mm/s (50 Zoll/s) Spitze und die Amplitudenlinearität beträgt ±2 % bis 152 mm/s (6 Zoll/s) Spitze. Die Querempfindlichkeit beträgt weniger als 5 % der Empfindlichkeit, wodurch sichergestellt wird, dass die Messung von der beabsichtigten Achse dominiert wird. Die montierte Resonanzfrequenz liegt über 12 kHz und bietet somit einen ausreichenden Abstand zur Messbandbreite. Das Breitband-Grundrauschen von 4,5 Hz bis 2 kHz beträgt nominal 0,004 mm/s (160 μin/s) rms, und im Datenblatt wird auch das Breitband-Grundrauschen mit weniger als 0,004 mm/s (160 μin/s) angegeben. Die Temperaturempfindlichkeit beträgt typischerweise -14 % bis +7,5 % über den Betriebstemperaturbereich, was ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Interpretation von Messungen über weite Umgebungstemperaturschwankungen hinweg ist.
Da der Sensor am Maschinengehäuse montiert ist, muss der Benutzer berücksichtigen, wie gut das Gehäuse Rotorvibrationen an den Wandler weiterleitet. Die häufigsten Maschinenstörungen haben ihren Ursprung am Rotor und führen zu einer Veränderung der Rotorvibration. Die am Gehäuse gewählte Stelle muss die Rotorvibrationen präzise auf den Wandler übertragen. Die Installation sollte sorgfältig geplant werden, damit der Sensor an einer festen, repräsentativen Stelle mit gutem mechanischen Kontakt montiert wird. Das Datenblatt warnt davor, dass der Wandler bei unsachgemäßer Installation Vibrationen möglicherweise nicht genau erkennt und ungültige Daten übertragen kann. Bently Nevada bietet Ingenieurdienstleistungen zur genauen Vermessung von Maschinengehäusen und zur Installation von Wandlern. Dies ist besonders wichtig für kritische Maschinen, bei denen ein schlechter Montageort dazu führen kann, dass Fehler oder Fehlalarme übersehen werden. Der Sensor wird normalerweise direkt an der Maschine montiert und das Montagedrehmoment sollte 45 Nm (33 ft-lb) nicht überschreiten. Das Kabel sollte mit einem Mindestbiegeradius von 1,5 Zoll verlegt und abgestützt werden, um eine Belastung des Steckers zu vermeiden.
Signalschnittstelle und Verkabelung
Der 330525 verwendet einen hermetisch abgedichteten 2-poligen Mil-C-26482-Stecker. Die Signalschnittstelle ist ein dynamischer Geschwindigkeitsausgang mit einer Vorspannung von -12 ±3,0 VDC über der Temperatur, bezogen auf Pin A. Die dynamische Ausgangsimpedanz beträgt weniger als 2400 Ω. Die Stromversorgung erfolgt mit -22 bis -30 VDC mit einem Ruhestrom von 2,5 bis 6,0 mA. Das Sensorgehäuse ist isoliert, was wichtig ist, um Erdschleifen zu vermeiden und die Signalintegrität in Industrieanlagen aufrechtzuerhalten. Die Polaritätskonvention besagt, dass Pin A in Bezug auf Pin B positiv wird, wenn die Bewegung des Sensorgehäuses in Richtung des Steckers erfolgt. Dies sollte bei der Verkabelung des Sensors mit einem Monitor oder Datenerfassungssystem beachtet werden.
Bently Nevada bietet verschiedene Verkabelungs- und Abschlussoptionen für 330525. Das Verbindungskabel 106765-AA ist in Längen von 1 Meter (3,3 Fuß) bis 25 Meter (82 Fuß) erhältlich und wird in Schritten von 3 Metern bestellt. Das Anschlussgehäuse 106769-AA ermöglicht den lokalen Anschluss der Signalkabel des Velomitor XA-Sensors an die Feldverkabelung des Monitors. Jedes Anschlussgehäuse bietet Platz für bis zu zwei Velomitor XA-Sensorkabel. Das Anschlussgehäuse verfügt über Leitungsanschlussoptionen: 00 für keine mitgelieferten Anschlüsse, 01 für einen 3/4 NPT-Anschluss und 02 für zwei 3/4 NPT-Anschlussstücke. Das Massenkabel 02173007 ist ein zweiadriges, verdrilltes, abgeschirmtes 22-AWG-Kabel ohne Anschlüsse oder Anschlussfahnen, sortiert nach Länge in Fuß. Das Datenblatt besagt, dass bis zu 305 Meter (1.000 Fuß) des Kabels 02173007 ohne Signalverschlechterung verwendet werden können. Der Klemmenmontageblock 103537-01 ermöglicht eine einfache Feldverkabelung und kann in jedes Standard-Näherungssensorgehäuse eingebaut werden; Für jeden Velomitor XA-Sensoranschluss ist ein Klemmenmontageblock erforderlich. Die spritzwassergeschützte Kofferraumabdeckung 03839144 besteht aus Fluorsilikon-Elastomer und ist blau; Die untere Klemme 03839142 sichert die Manschette am Velomitor XA-Sensorgehäuse und die obere Klemme 03839143 sichert die Manschette an der Verbindungskabelbaugruppe. Die Zeichnung der Kabelbaugruppe zeigt eine Edelstahlarmierung über dem Kabel, Leiter mit 0,382 mm² (22 AWG), einen durchsichtigen Schrumpfschlauch, die Kennzeichnung „A“ (weiß), „B“ (schwarz) und „SHLD“ (grün) sowie eine Gesamtlängentoleranz von ±200 (7,8) in den Zeichnungseinheiten.
Fähigkeiten für Umwelt- und Gefahrenbereiche
Der 330525 ist für raue Industrieumgebungen konzipiert. Der Betriebstemperaturbereich beträgt -55 °C bis +121 °C (-67 °F bis +250 °F). Es übersteht Stöße von maximal 5000 g Spitze. Die relative Luftfeuchtigkeit kann ohne Eintauchen bis zu 100 % betragen und das Gehäuse ist hermetisch verschlossen. Die Magnetfeldanfälligkeit beträgt weniger als 51 μm/s/Gauss (basierend auf 50 Gauss, 50–60 Hz). Der Sensor ist gehäuseisoliert, was flexible Erdungsanordnungen unterstützt. Die wetterfeste Stecker- und Kabelbaugruppe ermöglicht zusammen mit der Schutzart IP-65 und NEMA 4X bei ordnungsgemäßer Installation mit einem passenden Verlängerungskabel den Einsatz des Sensors in feuchten Umgebungen ohne zusätzliches Gehäuse. Das Datenblatt warnt davor, dass der Betrieb des Geräts außerhalb der angegebenen Grenzwerte zu falschen Messwerten oder zum Verlust der Maschinenüberwachung führen kann. Vor der Installation und Verwendung des Produkts sollte der Benutzer das Benutzerhandbuch für die Velomitor-Sensoren 330500, 330525 und 330530 (Dokument 100076) lesen.
Der 330525 ist mit Zulassungen für explosionsgefährdete Bereiche erhältlich. Für CSA/NRTL/C ist der 330525 als Ex ia IIC T4 und AEx ia IIC T4 für Klasse I, Division 1, Gruppen A, B, C und D aufgeführt; Klasse II, Gruppen E, F und G; und Klasse III. Der Temperaturbereich beträgt T4 bei -40 °C ≤ Ta ≤ +100 °C und die Installation muss gemäß Zeichnung 167539 für die nicht zündfähige Version erfolgen? Das Datenblatt zeigt speziell für 330525: Ex ia IIC T4, AEx ia IIC T4, Klasse I, Division 1, Gruppen A, B, C und D, Klasse II, Gruppen E, F, G, Klasse III, T4 bei -40 °C ≤ Ta ≤ 100 °C; und Ex nL IIC T4, AEx nA IIC T4, Klasse I Division 2 Gruppen A, B, C, D, Installation gemäß Zeichnung 167539, T4 bei -40 °C ≤ Ta ≤ 100 °C. Für ATEX/IECEx ist 330525 durch Ex 1 G Ex ia IIC T4 Ga abgedeckt; Ex 3 D Ex na IIC T4 Gc; Ex tc III T130°C Dc; T4 bei Ta = -55 °C bis 121 °C. Die Entitätsparameter für die 330525-Familie, wie sie mit 330400, 330425, 330500 und 330525 aufgeführt sind, umfassen Zone 0/1- und Zone 2-Werte von Ui = 28 V und Ii = 150 mA. Die Bedingungen für eine sichere Verwendung erfordern, dass das Gerät an Geräte angeschlossen wird, die die aufgeführten Geräteparameter erfüllen. Kabel vom Typ A oder B gemäß EN 60079-25 müssen die bei den Entitätsparametern aufgeführten Kabelparameter einhalten. Für Zone 2 dürfen die elektrischen Versorgungsparameter die in den Tabellen angegebenen Werte nicht überschreiten. Detaillierte länder- und produktspezifische Zulassungen sind im Approvals Quick Reference Guide (108M1756) aufgeführt.
Compliance und Zertifizierungen
Der 330525 entspricht den FCC Teil 15-Vorschriften. Der Betrieb unterliegt zwei Bedingungen: Das Gerät darf keine schädlichen Störungen verursachen und das Gerät muss alle empfangenen Störungen akzeptieren, einschließlich Störungen, die einen unerwünschten Betrieb verursachen können. Das Produkt entspricht der EMV-Richtlinie 2014/30/EU und der RoHS-Richtlinie 2011/65/EU. Im maritimen Abschnitt des Datenblatts sind „nur 330400 und 330425“ für Verweise auf die ABS 2009 Steel Vessels Rules aufgeführt, daher sollte die maritime Zulassungserklärung nur auf die im mitgelieferten Datenblatt angegebenen Modelle angewendet werden. Für Zulassungen für explosionsgefährdete Bereiche finden Sie eine detaillierte Auflistung der länder- und produktspezifischen Zulassungen im Approvals Quick Reference Guide (108M1756), erhältlich unter Bently.com . Das Produkt wird durch die Dokumentation und den technischen Support von Bently Nevada unterstützt, und der Benutzer sollte vor der Installation und Verwendung das Benutzerhandbuch für die Velomitor-Sensoren 330500, 330525 und 330530 (100076) lesen.
Bestellinformationen und Zubehör
Das Bestellmodell 330525 ist 330525-AA, wobei AA die behördliche Genehmigungsoption ist. Die verfügbaren Optionen sind 00 für „Keine erforderlich“, 01 für CSA/NRTL/C und 02 für SIRA/CENELEC. Das Verbindungskabel 106765-AA wird nach Länge in Metern bestellt, mit einer Mindestlänge von 1 Meter (3,3 Fuß), einer Höchstlänge von 25 Metern (82 Fuß) und Bestellschritten von 3 Metern. Das Anschlussgehäuse 106769-AA wird mit einer Leitungsanschlussoption bestellt: 00 für keine mitgelieferten Anschlüsse, 01 für einen 3/4 NPT-Anschluss und 02 für zwei 3/4 NPT-Anschlussstücke. Jedes Anschlussgehäuse bietet Platz für bis zu zwei Velomitor XA-Sensorkabel. Zum Zubehör gehören das Benutzerhandbuch 100076 für den Velomitor-Sensor 330500/330525 und den Velomitor-XA-Sensor; 02173007 Massenkabel, zweiadriges, verdrilltes, abgeschirmtes, 22 AWG-Kabel ohne Anschlüsse oder Anschlussfahnen, angegeben durch die Länge in Fuß; 103537-01 Klemmenmontageblock, der eine einfache Feldverdrahtungsverbindung ermöglicht und in jedes Standard-Proximitor-Sensorgehäuse montiert werden kann, wobei für jeden Velomitor XA-Sensoranschluss ein Klemmenmontageblock erforderlich ist; 03839144 Spritzwassergeschützte Manschettenabdeckung für die Verbindungskabelbaugruppe, hergestellt aus Fluorsilikon-Elastomer und in blauer Farbe; 03839142 untere Klemme zur Befestigung der Manschette am Velomitor XA-Sensorgehäuse; und 03839143 obere Klemme zur Befestigung der Manschette an der Verbindungskabelbaugruppe. Mit diesem Zubehör kann der Benutzer eine komplette Installation mit geeigneter Zugentlastung, Umweltschutz und Feldanschluss aufbauen.
Anwendungen und Vorteile
Der 330525 eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen zur Maschinenzustandsüberwachung, bei denen ein robuster Geschwindigkeitssensor erforderlich ist. Sein Gehäuse aus 316L-Edelstahl und die wetterfeste Stecker-/Kabelbaugruppe ermöglichen die Montage ohne Gehäuse, wodurch die Installationskomplexität und -kosten reduziert werden. Der Sensor ist für feuchte Umgebungen geeignet und erfüllt die Staubschutzklassen IP-65 und NEMA 4X, wenn er ordnungsgemäß mit einem passenden Verlängerungskabel installiert wird. Sein großer Betriebstemperaturbereich von -55 °C bis +121 °C unterstützt den Einsatz in heißen und kalten Klimazonen, und seine Stoßfestigkeit von 5000 g bietet Spielraum gegen Handhabungs- und Installationsstöße. Das gehäuseisolierte Design, der 2-polige Mil-C-26482-Anschluss und die Kompatibilität mit Verbindungskabeln und Anschlussgehäusen von Bently Nevada vereinfachen die Integration in Überwachungssysteme.
Der Geschwindigkeitsausgang und der Frequenzgang des Sensors machen ihn nützlich für die Erkennung häufiger Maschinenfehler wie Unwucht, Fehlausrichtung, Lockerheit und andere Rotorprobleme, die sich in Gehäusevibrationen manifestieren. Die Breitband-Grundrauschen- und Querempfindlichkeitsspezifikationen unterstützen zuverlässige Messungen in typischen Industrieumgebungen. Die Verfügbarkeit der Zulassungsoptionen CSA/NRTL/C und SIRA/CENELEC ermöglicht den Einsatz des Sensors in explosionsgefährdeten Bereichen, wenn er gemäß den geltenden Zeichnungen und Objektparametern installiert wird. Das Zubehörsortiment, einschließlich der spritzwassergeschützten Manschette, des Klemmengehäuses, des Klemmenmontageblocks und des Massenkabels, ermöglicht es Benutzern, eine vollständige Installation zu konfigurieren, die den Stecker und das Kabel schützt und gleichzeitig eine praktische Feldkonfektionierung ermöglicht. Da es sich bei dem Sensor um eine robuste Version des Velomitor 330500 handelt, können Benutzer, die mit der Velomitor-Technologie von Bently Nevada vertraut sind, den 330525 mit einem ähnlichen Messprinzip verwenden und gleichzeitig von den erweiterten Anwendungsvorteilen der XA-Konstruktion profitieren.
Überlegungen zur Installation und Wartung
Für eine zuverlässige Messung ist eine sorgfältige Installation unerlässlich. Der Sensor sollte an einer starren Stelle am Maschinengehäuse montiert werden, die die Rotorvibrationen präzise an den Wandler weiterleitet. Das Montagedrehmoment sollte 45 Nm (33 ft-lb) nicht überschreiten. Das Kabel sollte mit einem minimalen Biegeradius von 1,5 Zoll verlegt werden und es sollte eine Zugentlastung vorhanden sein, damit der Stecker keiner übermäßigen Kraft ausgesetzt wird. Die Polaritätskonvention sollte beachtet werden: Pin A wird positiv gegenüber Pin B, wenn die Bewegung des Sensorgehäuses in Richtung des Steckers erfolgt. Das Gehäuse ist isoliert und die dynamische Ausgangsimpedanz beträgt weniger als 2400 Ω. Die Stromversorgung sollte im Bereich von -22 bis -30 VDC erfolgen und der Ruhestrom sollte im Bereich von 2,5 bis 6,0 mA liegen. Bei Verwendung langer Kabelwege kann das empfohlene Kabel 02173007 bis zu 305 Meter (1.000 Fuß) ohne Signalverschlechterung verwendet werden. Der Benutzer sollte das Benutzerhandbuch für die Velomitor-Sensoren 330500, 330525 und 330530 (Dokument 100076) lesen, bevor er das Produkt installiert und verwendet. Der Betrieb des Geräts außerhalb der angegebenen Grenzwerte kann zu falschen Messwerten oder zum Verlust der Maschinenüberwachung führen. Bei Installationen in explosionsgefährdeten Bereichen muss das Gerät an Geräte angeschlossen werden, die die aufgeführten Geräteparameter erfüllen, und Kabel vom Typ A oder B gemäß EN 60079-25 müssen die Kabelparameter einhalten. Die elektrischen Parameter der Zone 2-Versorgung dürfen die in den Zulassungstabellen aufgeführten Werte nicht überschreiten. Detaillierte länder- und produktspezifische Zulassungen sollten im Approvals Quick Reference Guide (108M1756) bestätigt werden.
