CA280 144-280-000-116 Meggitt Piezoelektrischer Beschleunigungsmesser

CA280 144-280-000-116 ist ein hochempfindlicher piezoelektrischer Beschleunigungsmesser mit einem 3 Meter langen integrierten Kabel aus der Produktlinie Meggitt Vibro-Meter. Dieses Modell gehört zur neuen Generation der integrierten Kabelversion innerhalb der CA280-Serie. Er wird standardmäßig mit einem 3 Meter langen, rauscharmen, abgeschirmten Twisted-Pair-Kabel (Typ K205) geliefert, wobei das Kabel außen durch einen flexiblen, geflochtenen Edelstahlschlauch geschützt ist, der hermetisch mit dem Sensorgehäuse verschweißt ist und so eine vollständig abgedichtete integrierte Baugruppe bildet. Durch dieses Design entfällt die Notwendigkeit einer Kabelverbindung vor Ort nach der Installation, was die Verkabelungsarbeiten vor Ort erheblich vereinfacht und gleichzeitig eine langfristige Zuverlässigkeit gewährleistet. Dadurch eignet es sich besonders für Industrieumgebungen mit begrenztem Platzangebot, schwieriger Verkabelung oder strengen Dichtungsanforderungen.

Der 144-280-000-116 übernimmt die Kerntechnologie der CA280-Serie – symmetrisches Schermodus-piezoelektrisches Sensorelement, interne Gehäuseisolierung und Differenzausgang – wodurch Erdschleifenstörungen effektiv unterdrückt und die Signalqualität sichergestellt werden. Sein vollständig geschweißtes AISI 316L-Edelstahlgehäuse bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit und ermöglicht einen stabilen Betrieb im extremen Temperaturbereich von -60 °C bis +260 °C. Es verfügt über mehrere internationale Explosionsschutzzertifizierungen, darunter ATEX, IECEx und cCSAus, die den sicheren Einsatz in potenziell explosiven Gasatmosphären wie Zone 0, 1 und 2 ermöglichen.

Als integrierte Kabelversion der neuen Generation der CA280-Serie ersetzt der 144-280-000-116 das frühere Modell 115, indem er aktualisierte Herstellungsprozesse und Komponenten beinhaltet und gleichzeitig die volle Kompatibilität mit bestehenden Systemen beibehält. Dieses Modell ist derzeit die gängige Teilenummer für die 3-Meter-Integralkabelversion CA280 und wird häufig bei der Vibrationsüberwachung kritischer Geräte wie Gasturbinen, Kompressoren und Flugtriebwerkstests eingesetzt, was es zu einer idealen Wahl sowohl für neue Projekte als auch für die Wartung bestehender Systeme macht.

---

II. Hauptmerkmale und Vorteile

1. Hervorragende Messleistung

• Hohe Empfindlichkeit (100 pC/g): Kann Vibrationen ab 0,01 g genau erfassen, geeignet für Präzisionsmaschinen und Strukturanalysen.

• Breiter Frequenzgang (0,5 Hz bis 6000 Hz): Deckt die Vibrationsfrequenzen der meisten rotierenden Maschinen ab und ermöglicht gleichzeitig die genaue Messung sowohl nieder- als auch hochfrequenter Komponenten.

• Geringe Querempfindlichkeit (≤3 %): Gewährleistet die Messung hauptsächlich entlang der empfindlichen Achse und reduziert Störungen durch Quervibrationen.

• Geringe Grundspannungsempfindlichkeit (typisch 0,8×10⁻³ g/με): Isoliert effektiv den Einfluss der Montageoberflächenspannung auf die Messergebnisse und verbessert so die Messgenauigkeit.

2. Robuste integrierte Konstruktion

• Vollständig geschweißtes AISI 316L-Edelstahlgehäuse: Bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit bei hohem Schutzniveau.

• Integral geschweißte Kabelbaugruppe: Das Kabel ist über einen geflochtenen Edelstahlschlauch mit dem Sensor verschweißt und verhindert so das Eindringen von Feuchtigkeit und korrosiven Gasen, geeignet für raue Industrieumgebungen.

• Interne Gehäuseisolierung: Der Sensor ist im Verhältnis zum Gehäuse elektrisch schwebend, wodurch Masseschleifen vermieden und die Signalintegrität verbessert werden.

• Großer Betriebstemperaturbereich (-60 °C bis +260 °C): Hält extremen Temperaturen stand und ist für Hochtemperatur-Turbomaschinen und Umgebungen mit niedrigen Temperaturen geeignet.

• Schockfestigkeit (<1000 g): Hält unbeabsichtigten mechanischen Stößen stand und gewährleistet so die Lebensdauer des Sensors unter rauen Betriebsbedingungen.

3. Internationale Explosionsschutzzertifizierungen

• Mehrere Zertifizierungen, einschließlich ATEX, IECEx, cCSAus, KGS, EAC: Geeignet für potenziell explosive Atmosphären, einschließlich Gasumgebungen der Zonen 0, 1 und 2.

• Eigensicherheit Ex ia und nicht funkend Ex nA: Je nach Anwendungsanforderungen stehen verschiedene Schutzmodi zur Verfügung, die einen sicheren Betrieb gewährleisten.

• Die Zertifizierung deckt die gesamte Baugruppe ab: Das integrierte Kabel ist im Explosionsschutz-Zertifizierungsbereich enthalten und erfordert keine zusätzlichen Berechnungen der Kabelparameter durch den Benutzer.

4. Bequeme Installation und Verbindung

• ARINC 554-Standardmontage: Befestigung mit drei M4-Schrauben mit einem Montagedrehmoment von 4 N·m, keine elektrische Isolierung der Montagefläche erforderlich.

• Vorinstalliertes integriertes Kabel: Werksseitig geschweißtes, rauscharmes 3-Meter-K205-Kabel mit freiliegenden Leitungen am Ende, was den direkten Anschluss an Signalaufbereiter oder Überwachungssysteme ermöglicht.

• Keine Verkabelung vor Ort erforderlich: Reduziert das Risiko von Installationsfehlern und verbessert die Systemzuverlässigkeit.

5. Keine nachträgliche Kalibrierung erforderlich

• Dynamische Werkskalibrierung: Jeder Sensor ist bei 120 Hz, 5 g Spitze, 23 °C, mit einer Empfindlichkeitstoleranz von ±5 % kalibriert und wird mit einem Kalibrierungszertifikat geliefert. Es ist keine regelmäßige Kalibrierung erforderlich, eine regelmäßige Überprüfung wird jedoch je nach Nutzungsbedingungen empfohlen.

6. Einhaltung internationaler Standards und Umweltanforderungen

• RoHS-konform: Erfüllt die Richtlinie 2011/65/EU und erfüllt damit globale Umweltvorschriften.

• EMV-kompatibel: Entspricht den Normen EN 61000-6-2 und EN 61000-6-4 und gewährleistet einen stabilen Betrieb in industriellen elektromagnetischen Umgebungen.

  
  

---

III. Typische Anwendungen

Aufgrund seines integrierten Kabeldesigns, seiner hohen Empfindlichkeit, seines großen Temperaturbereichs und seiner explosionssicheren Eigenschaften wird der CA280 144-280-000-116 hauptsächlich in den folgenden Szenarien eingesetzt:

• Vibrationsüberwachung rotierender Maschinen: Wie Gasturbinen, Dampfturbinen, Kompressoren, Lüfter, Pumpen, zur Zustandsüberwachung und Fehlerdiagnose, besonders geeignet für Standorte mit begrenztem Installationsraum und schwieriger Verkabelung.

• Tests in der Luft- und Raumfahrt: Motorvibrationstests, strukturelle Modalanalyse, Überwachung des Zustands von Flugfahrzeugen, die eine hohe Zuverlässigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit erfordern.

• Petrochemische Industrie: Online-Schwingungsüberwachung in Gefahrenbereichen, wie z. B. kritischer Ausrüstung in Raffinerien und Chemiefabriken. Das integrierte Kabeldesign reduziert explosionsgeschützte Schnittstellen und erhöht so die Sicherheit.

• Leistung und Energie: Vibrationsmessung für Generatorsätze, Windkraftanlagen und Hilfsgeräte in Kernkraftwerken.

• Laborforschung: Werkstoffmechanische Prüfung, Strukturdynamikforschung, hochpräzise Schwingungsmessung; Das integrierte Kabel sorgt für Signalstabilität.

• Überwachung extremer Umgebungen: Langfristige Vibrationsüberwachung bei hohen/niedrigen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und korrosiven Atmosphären.

• Wartung vorhandener Systeme: Als Upgrade-Ersatz für das Modell 115, zum Austausch von Ersatzteilen in vorhandenen Systemen, um einen langfristig stabilen Betrieb sicherzustellen.

  
  

---

IV. Funktionsprinzip und Systemintegration

1. Funktionsprinzip

Der CA280 arbeitet nach dem Prinzip des piezoelektrischen Schermodus: Eine interne seismische Masse übt bei Beschleunigung eine Scherkraft auf das piezoelektrische Element aus und erzeugt ein Ladungssignal proportional zur Beschleunigung. Aufgrund des Differenzausgangs und der internen Isolierung manifestiert sich dieses Ladungssignal als Potenzialunterschied zwischen den beiden Pins, wodurch Gleichtaktstörungen wirksam unterdrückt werden. In der integrierten Kabelversion überträgt das rauscharme Kabel K205 das Differenzladesignal vom Sensor zum externen Signalaufbereiter und die Abschirmung des Kabels unterdrückt elektromagnetische Störungen zusätzlich. Die Kabellänge von 3 Metern ist für den Abstand zwischen Sensor und Überwachungsschrank in den meisten Industriestandorten geeignet.

2. Anforderungen an die Signalkonditionierung

Da der CA280 ein hochohmiges Ladesignal ausgibt, muss er an einen externen Ladewandler (z. B. die Signalaufbereiter der IPC70x-Serie von Meggitt) oder ein Überwachungssystem mit Ladeeingang angeschlossen werden. Der Ladungswandler wandelt das Ladungssignal in ein niederohmiges Spannungssignal um und kann Funktionen wie Integration und Filterung bereitstellen, um die anschließende Datenerfassung und -analyse zu erleichtern. Bei der 3-Meter-Integralkabelversion ist die Kabelkapazität bereits in der Gesamtlast enthalten (ca. 8600 pF). Stellen Sie bei der Auswahl eines Ladungswandlers sicher, dass dessen Eingangskapazität und Verstärkungseinstellungen mit dieser Kabellänge kompatibel sind. Die IPC70x-Serie von Meggitt ist für die Unterstützung langer Kabelübertragungen konzipiert und kann direkt angepasst werden.

3. Kernpunkte der Systemintegration

• Kabelbefestigung: Obwohl der geflochtene Edelstahlschlauch des integrierten Kabels robust ist, muss er dennoch ordnungsgemäß befestigt werden, um Ermüdungsschäden durch Vibrationen zu vermeiden. Es wird empfohlen, das Kabel etwa 100 mm vom Sensor entfernt und danach alle 300–500 mm mit einer Klemme zu befestigen.

• Erdung und Isolierung: Das Sensorgehäuse ist elektrisch mit der Montagefläche verbunden, der interne Schaltkreis ist jedoch vom Gehäuse isoliert. Daher ist keine spezielle Isolationsbehandlung der Montagefläche erforderlich. Die Erdung des Systems sollte nach dem Prinzip der Einzelpunkterdung erfolgen, um Erdschleifen zu vermeiden. Der Kabelschirm sollte an einem einzigen Punkt geerdet werden, vorzugsweise am Ende des Ladewandlers, wobei das Sensorende erdfrei bleiben sollte.

• Installation in explosionsgefährdeten Bereichen: Beim Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen müssen besondere Bedingungen aus den Ex-Zertifikaten beachtet werden, wie z. B. Einschränkungen der Kabelkapazität und -induktivität sowie Antistatikmaßnahmen bei der Installation. Die Längen- und Kapazitätsparameter des integrierten Kabels sind bereits im Umfang der Ex-Zertifizierung enthalten und erfordern keine zusätzliche Berechnung.

• Schnittstelle zu Überwachungssystemen: Verbinden Sie das Spannungssignal vom Ladungswandler mit VM600-Überwachungssystemen, Datenerfassungskarten oder SPS-Analogeingangsmodulen. Konfigurieren Sie Reichweite, Alarmschwellen usw. über die Konfigurationssoftware.

  
  

---

V. Empfehlungen zur Versionspositionierung und -auswahl

1. Positionierung innerhalb der CA280-Serie

Der 144-280-000-116 ist die integrierte Kabelversion der neuen Generation (3 Meter Kabellänge) innerhalb der CA280-Serie und ersetzt das frühere Modell 115. Im Vergleich zur 115 weist die 116-Version möglicherweise Optimierungen in folgenden Bereichen auf:

• Verbesserte Herstellungsprozesse: Nutzt fortschrittlichere Herstellungstechniken, um Konsistenz und Zuverlässigkeit zu verbessern.

• Aktualisierte Komponenten: Enthält neuere elektronische Komponenten, um eine langfristige Versorgung und stabile Leistung zu gewährleisten.

• Aktualisierte Zertifizierungen: Behält die ursprünglichen Explosionsschutzzertifizierungen bei und hat möglicherweise neue hinzugefügt (z. B. KGS, EAC).

• Kompatibilität: Vollständig kompatibel mit der 115-Version, was den direkten Austausch vorhandener 115-Sensoren in Systemen ermöglicht.

2. Vergleich mit anderen Versionen

3. Empfehlungen zur Auswahlentscheidung

• Abstandsanpassung: Wenn der Abstand zwischen dem Sensor und dem Überwachungsschrank oder Anschlusskasten weniger als 3 Meter beträgt, ist die 116-Version die ideale Wahl, da keine Kabelfertigung vor Ort erforderlich ist. Wenn der Abstand mehr als 3 Meter, aber weniger als 6 Meter beträgt, sollten Sie die 126-Version in Betracht ziehen. Wenn die Entfernung mehr als 6 Meter beträgt, sollten Sie die Verwendung der Nur-Sensor-Version mit verlegten Verlängerungskabeln in Betracht ziehen. Stellen Sie jedoch sicher, dass die Verlängerungslösung den Ex-Anforderungen entspricht.

• Auswahl neuer Projekte: Für neue Projekte mit Abständen im Bereich von 3 Metern wird die Version 116 empfohlen, um die Installation zu vereinfachen und die Abdichtung sicherzustellen. Wenn nicht standardmäßige Längen oder spezielle Temperaturkabel benötigt werden, wählen Sie die Version 016.

• Ersatzteile für bestehende Systeme: Wenn das bestehende System die Version 115 verwendet, ist die Version 116 ein idealer Ersatz. Vergewissern Sie sich vor der Bestellung, dass die Montageabmessungen und die elektrische Schnittstelle identisch sind (typischerweise). Wenden Sie sich an Meggitt, um die Kompatibilität zu bestätigen.

• Explosionsschutz-Konformität: Die integrierte Kabelversion mit vorinstalliertem Kabel verfügt über die Explosionsschutz-Zertifizierung für die gesamte Baugruppe, was die Verwendung vereinfacht, ohne dass der Benutzer zusätzliche Berechnungen der Kabelparameter durchführen muss.

4. Hinweise zur Kompatibilität mit der Nur-Sensor-Version

• Austauschbarkeit: Der 116-Sensor ist identisch mit dem Sensorgehäuse der 016-Version und unterscheidet sich nur in der Kabelkonfiguration. Wenn daher ein Sensoraustausch vor Ort erforderlich ist und ein vorhandenes Kabel verfügbar ist, kann die Version 016 mit dem vorhandenen Kabel verwendet werden (wobei eine Neuanfertigung des Steckers oder die Verwendung von Adaptern erforderlich ist), wobei jedoch auf Explosionsschutzanforderungen geachtet werden muss.

• Ersatzteilstrategie: Für Benutzer mit mehreren Anforderungen an die Kabellänge kann die Bevorratung von 016-Sensoren und mehreren Kabeltrommeln wirtschaftlicher sein als die Bevorratung mehrerer integrierter Kabelversionen. Berücksichtigen Sie jedoch die Prozessfähigkeit für die Herstellung von Steckverbindern vor Ort und die Risiken des Explosionsschutzes. Für die meisten standardisierten Anwendungen ist die Bevorratung der Versionen 116 und 126 praktischer.