Der piezoelektrische Beschleunigungsmesser CA201 ist ein klassischer piezoelektrischer Vibrationssensor in Industriequalität und gehört zur bewährten VM-Produktlinie. Dieser Sensor wurde für die kontinuierliche Vibrationsüberwachung in rauen Industrieumgebungen entwickelt und verfügt über ein symmetrisches piezoelektrisches Schermodus-Sensorelement und eine vollständig abgedichtete, geschweißte Edelstahlkonstruktion, die für ihre hohe Zuverlässigkeit und Stabilität bekannt ist.
Der CA201 bietet eine hohe Empfindlichkeit (100 pC/g) und einen großen Dynamikbereich, wodurch er für die Schwingungsmessung von rotierenden Geräten mit niedriger Drehzahl bis hin zu Maschinen mit mittlerer und hoher Drehzahl geeignet ist. Das Produkt war in Versionen erhältlich, die nach den damals geltenden CENELEC-Normen für Explosionsschutz zertifiziert waren und den Einsatz in ausgewiesenen Gefahrenbereichen ermöglichten. Sein charakteristisches integriertes Kabel, ausgestattet mit einem geflochtenen Schutzschlauch aus Edelstahl, der mit dem Sensorgehäuse verschweißt ist, gewährleistet langfristige Abdichtung und mechanische Festigkeit unter schwierigen Betriebsbedingungen. Der CA201 ist eine zuverlässige Wahl für die Schwingungsüberwachung kritischer Geräte (wie Kompressoren, Pumpen, Lüfter und Generatoren) in industriellen vorausschauenden Wartungssystemen.
2. Funktionsprinzip
Der piezoelektrische Beschleunigungsmesser CA201 basiert auf dem piezoelektrischen Effekt. Sein Kernsensorelement ist ein speziell polarisiertes polykristallines piezoelektrisches Keramikmaterial, das in einer mechanischen „Scher“-Konfiguration zusammengesetzt ist. Wenn die Basis des Sensors mit dem Messobjekt vibriert, übt eine interne seismische Masse aufgrund der Trägheit eine Scherkraft auf den piezoelektrischen Kristall aus.
Wenn piezoelektrisches Material mechanischer Belastung ausgesetzt wird, verformt sich seine innere Gitterstruktur, wodurch sich die positiven und negativen Ladungszentren trennen. Dadurch wird eine elektrische Ladung erzeugt, die proportional zur auf die Elektrodenoberflächen ausgeübten Kraft (dh Beschleunigung) ist. Dieses Ladungsausgangssignal ist hochohmig.
Der Sensor nutzt ein „Scher“-Design, das das empfindliche piezoelektrische Element von Verformungen und thermischen Störungen der Sensorbasis und des Gehäuses entkoppelt. Dieses Design verleiht dem CA201 eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Belastungen der Montageoberfläche (Basisbiegung) und Änderungen der Umgebungstemperatur, was zu stabileren und genaueren Vibrationssignalen führt.
Das vom CA201 ausgegebene Ladungssignal erfordert die Verarbeitung durch einen externen Ladungsverstärker (Ladungswandler). Die Hauptfunktion des Ladungsverstärkers besteht darin, das hochohmige Ladungssignal in ein niederohmiges Spannungssignal umzuwandeln, es zu verstärken und für die anschließende Auslesung und Analyse durch Datenerfassungssysteme, SPS oder Überwachungsinstrumente zu normalisieren. Die Genauigkeit und Stabilität der gesamten Messkette beruht auf dem hohen Isolationswiderstand und dem rauscharmen Kabeldesign des Sensors.
3. Anwendungsbereiche
Der CA201 wird häufig in Bereichen der industriellen Vibrationsüberwachung eingesetzt, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern:
Überwachung rotierender Maschinen: Überwachung der Lagervibrationen für kritische Geräte wie Gasturbinen, Dampfturbinen, Zentrifugal- und Kolbenkompressoren, große Wasserpumpen, Generatorsätze und Saugzugventilatoren.
Prozessindustrie: Zustandsüberwachung und Fehlerwarnung für Pumpen, Rührwerke und Getriebe in Branchen wie der Petrochemie, der Erdgasverarbeitung und der Pharmaindustrie.
Gefahrenbereiche: Versionen mit spezifischen Explosionsschutz-Zertifizierungen (z. B. CENELEC EEx ib) können in Anlagenbereichen mit potenziell explosionsgefährdeten Atmosphären eingesetzt werden (die Anwendbarkeit muss anhand des spezifischen Zertifikats bestätigt werden).
Allgemeine industrielle Fertigung: Bereitstellung vorausschauender Wartungsunterstützung für verschiedene kritische Produktionsanlagen, um ungeplante Ausfallzeiten zu verhindern.
4. Produktvorteile
Hochzuverlässige Konstruktion: Vollständig abgedichtetes geschweißtes Gehäuse aus austenitischem Edelstahl, wobei der Sensor und der Edelstahl-Schutzschlauch als eine Einheit verschweißt sind und ein hohes Schutzniveau, Korrosionsbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Ölbeständigkeit bieten.
Hervorragende Signaleigenschaften: Hohe Empfindlichkeit (100 pC/g). Das Scherdesign sorgt für eine sehr geringe Empfindlichkeit gegenüber Grunddehnungen und thermischen Transienten und sorgt so für echte und zuverlässige Signale.
Robust und langlebig: Robustes Industriedesign, das Stößen bis zu 500 g standhält. Das integrierte Panzerkabel bietet hervorragenden mechanischen Schutz.
Bewährte Explosionsschutzzertifizierung: Erhältlich in Versionen, die nach den jeweils geltenden CENELEC-Standards zertifiziert sind (z. B. EEx ib IIC T5) und für bestimmte Gefahrenbereiche geeignet sind.
Großer Betriebstemperaturbereich: Betriebstemperaturbereich des Sensorkörpers von -54 °C bis +260 °C, geeignet für die meisten Industrieumgebungen mit hohen Temperaturen.
Standardisierte Installation: Verwendet universelle Montagelochmuster und Schrauben für eine einfache Installation, ohne dass zusätzliche Isolierscheiben erforderlich sind.
Nachgewiesene Erfolgsbilanz: Als Mitglied der klassischen vibro-meter®-Produktlinie verfügt es über eine breite Palette erfolgreicher Anwendungsfälle und einen weltweiten Ruf.
