Das EA402 ist ein Hochleistungs-Verlängerungskabel aus der VM-Produktlinie, das speziell für Messsysteme bestehend aus Wirbelstrom-Näherungswandlern TQ402/TQ412 und dem Signalaufbereiter IQS900 entwickelt wurde. Als wichtige Komponente des Näherungsmesssystems TQ402/TQ412, EA402 und IQS900 besteht die Hauptfunktion des EA402-Verlängerungskabels darin, den Installationsabstand des Sensors zu vergrößern und gleichzeitig die Integrität und Genauigkeit der Signalübertragung sicherzustellen. Sein Design erfüllt industrielle Umweltanforderungen und eignet sich daher für Umgebungen mit hohen Temperaturen, Feuchtigkeit, Öl, Staub und potenziell explosiven Umgebungen. Es wird häufig in Zustandsüberwachungs- und Schutzsystemen für rotierende Maschinen in Sektoren wie der Energieerzeugung, der Petrochemie, der Schifffahrt und der Fertigung eingesetzt.
Das EA402-Verlängerungskabel ist vollständig kompatibel mit TQ402/TQ412-Wandlern und dem IQS900-Signalaufbereiter. Alle Komponenten sind vollständig austauschbar und erfordern keine individuelle Kalibrierung. Das System unterstützt drei Gesamtsystemlängen (TSL): 1 m, 5 m und 10 m. Benutzer können basierend auf den tatsächlichen Anwendungsanforderungen verschiedene Kombinationen von integrierten Sensorkabeln und Verlängerungskabeln auswählen, um eine flexible Systemkonfiguration zu erreichen.
Hauptmerkmale und Funktionen
1. Signalübertragung und Integritätsschutz
Verwendet eine 70-Ω-Koaxialkabelstruktur, um eine verlustarme Übertragung von Hochfrequenzsignalen zu gewährleisten und Signaldämpfung und -verzerrung zu reduzieren.
Die Außenschicht ist mit FEP-Material (Fluorethylen-Propylen) ummantelt, das eine hervorragende chemische Stabilität, geringe Permeabilität und mechanische Festigkeit bietet und sich somit für raue Industrieumgebungen eignet.
Der minimale Biegeradius von 20 mm ermöglicht eine einfache Installation und Verlegung vor Ort.
2. Hochtemperatur- und Umweltanpassungsfähigkeit
Betriebstemperaturbereich: –40 °C bis +195 °C (für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen), mit kurzfristiger Überlebensfähigkeit bis +220 °C.
Schutzart: Die Kabelanschlussteile zeichnen sich durch eine hohe Abdichtung aus und das Gesamtdesign passt sich rauen Bedingungen wie Feuchtigkeit, Öl und Staub an.
Vibrationsfestigkeit: Hält einer Spitzenvibration von 5 g im Bereich von 10–500 Hz stand.
Schockfestigkeit: Hält einem Spitzenstoß von 15 g stand (halbe Sinuswelle, 11 ms Dauer).
3. Explosionsgeschützte Zertifizierung und Sicherheit
Bietet mehrere explosionsgeschützte Zertifizierungsoptionen (angegeben über den Bestellcode):
Ex ia Eigensicherheit (Option A2): Geeignet für explosionsgefährdete Bereiche der Zone 0/1/2, zertifiziert nach ATEX, IECEx, cCSAus und anderen internationalen Standards.
Ex nA Funkenfrei (Option A3): Geeignet für Gefahrenbereiche der Zone 2.
Sowohl das Kabel als auch die Steckverbinder sind explosionsgeschützt zertifiziert und gewährleisten so einen sicheren Einsatz in potenziell explosionsgefährdeten Atmosphären.
4. Modularität und Austauschbarkeit
Vollständig kompatibel mit TQ402/TQ412-Wandlern und dem IQS900-Signalaufbereiter. Die Komponenten sind austauschbar und erfordern keine Neukalibrierung.
Unterstützt mehrere Kabellängenoptionen (3,0 m bis 9,5 m). Benutzer können sensorintegrierte Kabel und Verlängerungskabel flexibel kombinieren, um Gesamtsystemlängen (TSL) von 1 m, 5 m oder 10 m zu erreichen.
5. Mechanisches und Materialdesign
Kabelkonstruktion: Der Koaxialkern verwendet eine Hochtemperatur-FEP-Isolierung, wobei die Außenschicht mit einem geflochtenen Edelstahlschirm bedeckt ist und eine hervorragende elektromagnetische Abschirmung bietet.
Steckverbinder: Standardmäßige selbstsichernde Miniatur-Koaxialsteckverbinder (weiblich) unterstützen Umgebungen mit hohen Temperaturen (bis zu 200 °C) und gewährleisten zuverlässige Verbindungen und eine einfache Installation vor Ort.
Optionale Schutzkonfigurationen:
Flexibler Edelstahlschlauch (Schutzrohr): Bietet zusätzlichen mechanischen Schutz, ist aber nicht dicht.
FEP-Mantel: Bietet chemische Korrosionsbeständigkeit und geringe Permeabilität, geeignet für schwierige Betriebsbedingungen.
6. Optimierung der elektrischen Leistung
Die Kabelimpedanz ist streng auf 70 Ω abgestimmt und gewährleistet so eine konsistente Signalübertragung.
Das Design mit niedriger Kapazität (typischer Wert <100 pF/m) reduziert Signalverzögerung und -verzerrung.
Unterstützt die Übertragung hochfrequenter Signale (bis zu 20 kHz) und erfüllt damit die Anforderungen für dynamische Vibrationsmessungen.
Detailliertes Funktionsprinzip
1. Signalübertragungsmechanismus
Die Hauptfunktion des EA402-Verlängerungskabels besteht darin, den physischen Abstand zwischen dem Sensor und dem Signalaufbereiter zu vergrößern und gleichzeitig die Integrität und Genauigkeit der Signalübertragung aufrechtzuerhalten. Sein Funktionsprinzip basiert auf den Hochfrequenzsignalübertragungseigenschaften von Koaxialkabeln:
Koaxialer Aufbau: Das Kabel besteht aus einem Innenleiter (Kern), einer Isolationsschicht (FEP-Material), einer Abschirmschicht (Edelstahlgeflecht) und einem Außenmantel. Der Innenleiter überträgt hochfrequente Signale, während die Abschirmschicht externe elektromagnetische Störungen wirksam isoliert und so die Signalreinheit gewährleistet.
Impedanzanpassung: Die Kabelimpedanz wird streng auf 70 Ω kontrolliert und passt sich den Impedanzeigenschaften der TQ402/TQ412-Wandler und des IQS900-Signalaufbereiters an, wodurch Signalreflexion und -dämpfung reduziert werden.
Verlustarme Übertragung: Die FEP-Isolierschicht hat eine niedrige Dielektrizitätskonstante und einen niedrigen Verlustfaktor, wodurch sie für die Hochfrequenzsignalübertragung geeignet ist und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis über große Entfernungen gewährleistet.
2. Elektrische Trimmung und Systemoptimierung
Aufgrund der verteilten Parameter (Kapazität, Induktivität) von Koaxialkabeln, die mit der Länge variieren, muss das Verlängerungskabel EA402 elektrisch zugeschnitten werden, um Systemleistung und Austauschbarkeit sicherzustellen:
Elektrisches Trimmprinzip: Durch die präzise Steuerung der elektrischen Länge (und nicht der physischen Länge) des Kabels werden Phasen- und Amplitudenschwankungen ausgeglichen, die durch unterschiedliche Kabelkombinationen verursacht werden. Beispielsweise beträgt die tatsächliche Kabellänge für ein 5-m-System mindestens 4,4 m und für ein 10-m-System mindestens 8,8 m.
Systemkalibrierung: Nachdem Kabel, Sensor und Aufbereiter ein System bilden, werden sie im Werk einer End-to-End-Kalibrierung unterzogen, um eine lineare Beziehung zwischen dem Ausgangssignal und dem Spaltabstand sicherzustellen. Benutzer benötigen keine Kalibrierung vor Ort, was einen echten Plug-and-Play-Betrieb ermöglicht.
3. Temperaturkompensation und Umgebungsanpassungsfähigkeit
Das EA402-Verlängerungskabel ist auf Leistungsstabilität über einen weiten Temperaturbereich ausgelegt:
Temperaturkompensationsmechanismus: Der Temperaturkoeffizient der Kabelmaterialien ist optimiert, um die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf Impedanz und Signaldämpfung zu minimieren.
Hochtemperaturbeständigkeit: FEP-Material kann stabil von –40 °C bis +195 °C betrieben werden, mit kurzfristiger Überlebensfähigkeit bis +220 °C.
Explosionsgeschütztes Design: Zertifizierte explosionsgeschützte Versionen des Kabels verwenden spezielle Dichtungs- und Abschirmungsdesigns, um einen sicheren Betrieb in gefährlichen Umgebungen zu gewährleisten.
4. Installation und mechanischer Schutz
Das Verlängerungskabel EA402 unterstützt verschiedene Installationsmethoden und Schutzkonfigurationen:
Steckerdesign: Selbstsichernde Miniatur-Koaxialstecker (weiblich) paaren sich mit den Steckern (männlich) am Sensor und Aufbereiter. Durch handfestes Anziehen werden sie fixiert und sorgen so für eine zuverlässige Verbindung.
Optionale Schutzkits:
Flexibler Edelstahlschlauch: Bietet mechanischen Schutz, geeignet für Umgebungen mit hohen Temperaturen, hohem Druck oder mechanisch abrasiven Umgebungen.
FEP-Mantel: Bietet chemischen Schutz und ist für Umgebungen mit korrosiven Medien geeignet.
Längenflexibilität: Benutzer können Verlängerungskabel unterschiedlicher Länge (3,0 m bis 9,5 m) basierend auf dem tatsächlichen Installationsabstand auswählen und eine optimale Verlegung erzielen, indem sie sie mit dem integrierten Kabel des Sensors kombinieren.
5. Systemintegration und Kompatibilität
Das EA402-Verlängerungskabel lässt sich nahtlos in die TQ402/TQ412-Wandler und den IQS900-Signalaufbereiter integrieren:
Volle Austauschbarkeit: Alle Komponenten sind im Werk kalibriert und aufeinander abgestimmt. Benutzer können Kabel oder Sensoren frei austauschen, ohne die Systemleistung zu beeinträchtigen.
Verwaltung der Gesamtsystemlänge (TSL): Das System unterstützt drei TSLs: 1 m, 5 m und 10 m. Durch unterschiedliche Kabelkombinationen kann der Anwender den benötigten Abstand erreichen. Beispielsweise kann ein 5 m langes System mit einem 0,5 m langen integrierten Sensorkabel und einem 4,5 m langen Verlängerungskabel erreicht werden.
Unterstützung der Diagnosefunktion: In Verbindung mit einem IQS900-Signalaufbereiter mit Diagnosefunktion kann das System den Kabelverbindungsstatus in Echtzeit überwachen und Fehler durch abnormale Ausgangssignale anzeigen (z. B. Stromausgang außerhalb des Bereichs).
Typische Anwendungsszenarien
Zustandsüberwachung rotierender Maschinen: Verlängert den Installationsabstand des Sensors für Vibrations- und Verschiebungsmessungen in Geräten wie Gasturbinen, Dampfturbinen und Kompressoren.
Überwachung explosionsgefährdeter Bereiche: Zertifizierte explosionsgeschützte Versionen eignen sich für explosionsgefährdete Umgebungen wie Petrochemie- und Erdgasanlagen.
Anwendungen in Umgebungen mit hohen Temperaturen: Geeignet für die Überwachung von Hochtemperaturgeräten in der Metallurgie, im Energiesektor und in anderen Branchen.
Komplexe Installationsszenarien: Passt sich mithilfe flexibler Edelstahlschläuche oder FEP-Hüllen an mechanisch abrasive oder chemisch korrosive Umgebungen an.
