شتاب سنج پیزوالکتریک ویبرومتر CA202 144-202-000-136

شتاب‌سنج پیزوالکتریک CA202 یک راه‌حل نظارت بر ارتعاش صنعتی با کارایی بالا از ویبرومتر، خط تولید سیستم‌های حسگر مگیت است. این برای اندازه گیری ارتعاش مداوم در مسافت های بسیار طولانی و بسیار قابل اعتماد در محیط های صنعتی خشن با جوهای بالقوه انفجاری مهندسی شده است. این گزارش بر روی مدل 144-202-000-136، نسخه تایید شده ایمنی ذاتی (Ex ia) مجهز به کابل یکپارچه 20 متری تمرکز دارد. این مدل انتخاب ایده آلی برای نظارت بر تجهیزات صنعتی در مقیاس بزرگ در مناطق خطرناک (منطقه 0، 1، 2) است که در آن کابل کشی در مسافت های طولانی مورد نیاز است، مانند خوشه های کمپرسور توزیع شده در کارخانه های شیمیایی، مجموعه ژنراتورهای توربین گازی بزرگ، تجهیزات چند سطحی در سکوهای دریایی، و ایستگاه های پمپاژ در امتداد خطوط لوله های مسافت طولانی. انتقال سیگنال را مستقیماً از سنسور به اتاق کنترل منطقه امن بدون نیاز به جعبه های اتصال میانی امکان پذیر می کند.

این سنسور از فناوری سنجش پیزوالکتریک حالت برشی اثبات شده همراه با آب بندی هرمتیک کاملاً جوش داده شده برای ایجاد یک واحد اندازه گیری کامل و قوی از سر حسگر تا انتهای کابل استفاده می کند. ویژگی اصلی آن کابل کواکسیال یکپارچه 20 متری کم نویز است. این کابل در یک شیلنگ زرهی از جنس استنلس استیل مقاوم در برابر دمای بالا پوشانده شده است و به طور یکپارچه به محفظه سنسور جوش داده می شود و یک سیستم مهر و موم شده مقاوم در برابر دماهای شدید، استرس مکانیکی، خوردگی شیمیایی و نفوذ رطوبت را تشکیل می دهد. این طراحی خطرات تضعیف سیگنال یا خرابی اندازه گیری را که در سنسورهای سنتی تقسیم شده به دلیل اتصالات میدانی ضعیف، خوردگی کانکتور یا خرابی مهر و موم رایج است، حذف می کند. این به ویژه برای مدیریت سلامت دارایی های حیاتی که به ثبات عملیاتی درازمدت استثنایی نیاز دارد، مناسب است.

CA202-136 به عنوان خط مقدم 'نگهبان' شبکه نظارت بر وضعیت صنعتی، به طور یکپارچه با سیستم های تهویه کننده سیگنال vibro-meter® (سری IPC)، موانع ایمنی ایزوله (سری GSI) و پلت فرم های نظارت هوشمند (مانند MMS یا VM600) یکپارچه می شود. این یک زنجیره راه حل کامل از سنجش ارتعاش و انتقال سیگنال ضد تداخل تا تشخیص هوشمند را تشکیل می دهد و داده های خام با کیفیت بالا و با اطمینان بالا را برای تبدیل دیجیتال صنعتی و تعمیر و نگهداری پیش بینی ارائه می دهد.

---

2. پیشنهاد ارزش اصلی

1. پیوند سیگنال یکپارچه با فاصله بسیار زیاد:

• بدون اتصال میانی: کابل یکپارچه 20 متری به سنسور اجازه می دهد تا مستقیماً روی نقاط اندازه گیری سخت یا سخت نصب شود در حالی که تقویت کننده شارژ ظریف تر را ده ها متر دورتر در مکانی امن تر و قابل استفاده تر قرار می دهد. این امر از خطرات کیفی و خطرات صدور گواهینامه ضد انفجار مرتبط با جوشکاری یا اتصالات میدانی جلوگیری می کند.

• تضمین یکپارچگی سیگنال: کابل یکپارچه تولید شده در کارخانه، ثبات و بهینه سازی پارامترهای الکتریکی (به عنوان مثال، خازن، مقاومت عایق) را از کریستال پیزوالکتریک تا ورودی تقویت کننده تضمین می کند، و از دست دادن سیگنال و ایجاد نویز در مرحله انتقال اولیه از راه دور را به حداقل می رساند.

2. دوام فوق العاده در محیط های شدید:

• پوشش کامل زنجیر دما: سر حسگر دماهای شدید از -55 درجه سانتیگراد تا +260 درجه سانتیگراد را تحمل می کند و بدنه کابل 20 متری می تواند به طور مداوم از -55 درجه سانتیگراد تا +200 درجه سانتیگراد کار کند و عملکرد قابل اعتماد 24/7 را در مناطق با دمای بالا مانند فولادسازی یا توربین های گازی و همچنین در بخش های خروجی اگزوز تضمین می کند.

• حفاظت مهر و موم شده درجه نظامی: ساختار فولاد ضد زنگ کاملاً جوش داده شده، حفاظتی بیش از IP68 را ارائه می دهد، ایمنی ذاتی را در برابر آب، بخار، روغن، مواد شیمیایی خورنده با غلظت بالا و گرد و غبار ارائه می دهد و عمر مفید آن بسیار بیشتر از دستگاه های متکی به مهر و موم های الاستومری است.

3. پایه ای برای عملکرد اندازه گیری دقیق و پایدار:

• خروجی بالا و پهنای باند وسیع: حساسیت اسمی 100 pC/g نسبت سیگنال به نویز خوبی را فراهم می کند. همراه با پاسخ فرکانس مسطح گسترده 0.5 هرتز تا 6 کیلوهرتز (± 5%)، می تواند ارتعاشات زیر هارمونیک تجهیزات کم سرعت را ثبت کند و به طور دقیق علائم خطای فرکانس بالا را در گیربکس های پرسرعت یا یاتاقان های عناصر غلتشی تجزیه و تحلیل کند.

• ویژگی‌های دینامیکی عالی: محدوده اندازه‌گیری خطی تا 400 گرم و فرکانس تشدید بیش از 22 کیلوهرتز تضمین می‌کند که سیگنال خروجی سنسور تحت شرایط پیچیده عملیاتی همراه با ضربه‌ها و ارتعاشات بدون اعوجاج باقی می‌ماند، که واقعاً وضعیت تجهیزات را منعکس می‌کند.

4. گواهینامه ایمنی ذاتی پذیرفته شده جهانی: مدل 144-202-000-136 گواهینامه های ایمنی ذاتی (Ex ia IIC) را دریافت کرده است که سیستم های اصلی ضد انفجار جهانی از جمله ATEX، IECEx، UKEX، cCSAus، KGS و EACRU را پوشش می دهد. این بدان معناست که یک سیستم محاسبه شده صحیح را می توان به طور ایمن در خطرناک ترین مناطق (منطقه 0) که در آن گازهای گروه IIC مانند هیدروژن یا استیلن وجود دارد مستقر کرد و بالاترین الزامات انطباق ایمنی را برای پروژه های جهانی برآورده کرد.

5. هزینه کل مالکیت را کاهش می دهد:

• پیچیدگی نصب را کاهش می دهد: کابل طولانی مقدار لوله، سینی و جعبه های اتصال میانی مورد نیاز را کاهش می دهد و هزینه های کار و مواد نصب را کاهش می دهد.

• نیازهای تعمیر و نگهداری نزدیک به صفر: ساختار محکم مهر و موم شده اساساً از خرابی ناشی از ورود محیط زیست جلوگیری می کند و به طور قابل توجهی زمان توقف برنامه ریزی نشده و دفعات تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.

• فواصل کالیبراسیون طولانی: عملکرد کریستال پیزوالکتریک بسیار پایدار است. در شرایط عملیاتی عادی نیازی به کالیبراسیون در محل نیست.

  
  

---

3. اصول فنی و یکپارچه سازی سیستم

CA202 معماری کلاسیک 'سر حسگر + تقویت کننده شارژ جداگانه' را نشان می دهد. سر حسگر آن یک مبدل الکترومکانیکی خالص است: جرم لرزه ای داخلی - مجموعه کریستال پیزوالکتریک ارتعاش مکانیکی را متناسب با مقدار بار تبدیل می کند. این تبدیل تقریباً آنی با پاسخ فرکانسی بسیار گسترده است.

کابل انتگرال 20 متری کلید فنی این مدل است. این کابل معمولی نیست، بلکه یک کابل کواکسیال کم نویز است. دی الکتریک بین هادی مرکزی و سپر بهینه شده است تا نویز بار انگلی (اثر تریبوالکتریک) ناشی از خم شدن کابل، لرزش یا تغییرات دما را به حداقل برساند. اتصال جوشی بین کابل و سر حسگر قابلیت اطمینان و آب بندی اتصال دائمی را تضمین می کند.

در سطح سیستم، مسیر سیگنال به شرح زیر است:

1. لرزش → سر حسگر CA202 → سیگنال شارژ با امپدانس بالا.

2. سیگنال شارژ از طریق کابل 20 متری کم نویز به تقویت کننده شارژ (IPC) نصب شده در یک منطقه امن یا محیط بهتر منتقل می شود.

3. تقویت کننده شارژ دو عملکرد اصلی را انجام می دهد: اول، یک زمین مجازی برای سیگنال شارژ با امپدانس بالا فراهم می کند و آن را به یک ولتاژ متناسب تبدیل می کند. دوم، از طریق یک مدار مبدل ولتاژ به جریان، یک سیگنال حلقه جریان 2 سیمه 4-20 میلی آمپر را خروجی می دهد. این فناوری به سیگنال ایمنی برتر نویز و قابلیت انتقال از راه دور می دهد.

4. سیگنال جریان 4-20 میلی آمپر از طریق جفت پیچ خورده معمولی به اتاق کنترل می رود و وارد یک سد ایمنی ایزوله (GSI) می شود. GSI محدودیت انرژی را برای حلقه ذاتا ایمن (تضمین ایمنی) فراهم می کند و سیگنال جریان را به یک سیگنال ولتاژ استاندارد (به عنوان مثال 0-5 ولت، 0-10 ولت) برای ورودی به DCS/PLC یا سیستم نظارت ارتعاش اختصاصی برای تجزیه و تحلیل، ضبط و هشدار تبدیل می کند.

ارزش استراتژیک انتخاب مدل کابل 20 متری در طراحی مهندسی ساده و قابلیت اطمینان طولانی مدت افزایش یافته است. این امکان قرار دادن سنسور را بسیار نزدیکتر به نقطه اندازه گیری بهینه می دهد بدون اینکه توسط در دسترس بودن فضا برای تقویت کننده در نزدیکی محدود شود. این به ویژه برای واحدهای ماشینی بزرگ با محیط های فشرده یا شدید سودمند است.

---

4. مناطق کاربردی معمولی

ویژگی کابل فوق العاده بلند مدل CA202-136 به آن مزیتی غیرقابل جایگزین در تاسیسات صنعتی بزرگ، پیچیده یا پراکنده زیر می دهد:

• مانیتورینگ خوشه ماشین آلات دوار بزرگ:

• نیروگاه های سیکل ترکیبی: نظارت بر ارتعاش یاتاقان های متعدد در یک توربین گاز و توربین بخار. کابل ها را می توان در فواصل طولانی در امتداد واحد به یک جعبه اتصال یکپارچه هدایت کرد.

• واحدهای جداسازی هوای بزرگ: خطوط تولید متشکل از کمپرسورهای هوای بزرگ، تقویت کننده ها و منبسط کننده ها که نیاز به نظارت متمرکز دارند.

• مخازن ذخیره سازی و تخلیه تولید شناور (FPSO): پمپ ها و کمپرسورهای توزیع شده در ماژول های فرآیند. کابل های بلند تمرکز سیگنال را در جعبه های اتصال با مناطق خطرناک محدود می کنند.

• خطوط لوله طولانی یا زیرساخت های توزیع شده:

• ایستگاه های کمپرسور خط لوله گاز طبیعی: کمپرسورهای متعددی که در مناطق مختلف ضد انفجار در یک ایستگاه توزیع می شوند. کابل های بلند اتصالات کابل متقاطع را کاهش می دهند.

• نیروگاه های بزرگ تصفیه آب/ایستگاه های پمپ: مجموعه های پمپ فشار بالا متعددی که نیاز به سیگنال های نظارتی برای انتقال به اتاق کنترل مرکزی دارند.

• معادن زیرزمینی زغال سنگ راه های حمل و نقل اصلی: نظارت بر نوار نقاله ها، پمپ های آب. سیگنال ها نیاز به انتقال از راه دور به مناطق امن دارند.

• متالورژی و ساخت سنگین:

• ماشین های زینتر کارخانه فولاد، دمنده های کوره بلند: تجهیزات بزرگ با نقاط اندازه گیری دور از اتاق های برق.

• نظارت بر بلبرینگ روی رول های متعدد ماشین های کاغذ بزرگ.

• نظارت بر سیستم نیروی محرکه دریایی (به عنوان مثال، موتور اصلی، جعبه دنده کاهش).

• محیط های ویژه ای که نیاز به قرار دادن تقویت کننده از راه دور دارند:

• حسگرهایی که در نزدیکی بدنه‌های کوره‌های با دمای بالا نصب می‌شوند، با تقویت‌کننده‌های مورد نیاز در مناطق دمای محیط.

• تجهیزات نصب شده در مناطق پرتابش، که نیاز به قرار دادن قطعات الکترونیکی دور از منبع دارند.

  
  

---

5. نصب، راه اندازی و دستورالعمل های ایمنی

5.1 برنامه ریزی قبل از نصب

1. طراحی انطباق با سیستم: یک مهندس ابزار دقیق حرفه ای باید محاسبات حلقه ایمنی ذاتی را بر اساس گواهی ضد انفجار محصول و طبقه بندی مناطق خطرناک سایت انجام دهد. این تضمین می کند که سد ایمنی انتخاب شده و پارامترهای کابل، همراه با تقویت کننده CA202-136 و IPC، الزامات ایمنی ذاتی را برآورده می کنند.

2. پیش طراحی مسیر کابل: کابل 20 متری راحتی را ارائه می دهد اما چالش های مسیریابی را نیز به همراه دارد. مسیر را از قبل برنامه ریزی کنید تا از لبه های فلزی تیز، سطوح داغ (> 200 درجه سانتیگراد)، منابع تداخل قوی، یا قطعات مکانیکی متحرک مکرر خودداری کنید. یک حلقه سرویس حدود 1-2 متر برای تغییر موقعیت سنسور احتمالی در حین تعمیر و نگهداری تجهیزات بگذارید.

5.2 نصب سنسور

1. آماده سازی سطح: سطح نصب باید تمیز و صاف باشد. ایجاد یک سطح مسطح محلی کوچک با روکش Ra 3.2 میکرومتر یا بهتر برای اتصال مکانیکی خوب توصیه می شود.

2. جهت نصب: فلش سمت سنسور حداکثر محور حساسیت آن را نشان می دهد. این را با جهت اندازه گیری ارتعاش مورد نظر (معمولا شعاعی یا محوری) تراز کنید.

3. کنترل گشتاور: از آچار گشتاور 15 نیوتن متری برای سفت کردن چهار پیچ نصب M6 به صورت متقاطع در دو مرحله استفاده کنید. سفت شدن بیش از حد می تواند به پایه سنسور یا رشته ها آسیب برساند. سفت شدن کم ممکن است باعث تماس ضعیف شود و بر اندازه گیری فرکانس بالا تأثیر بگذارد.

5.3 نکات کلیدی برای مسیریابی طولانی کابل

1. حداقل شعاع خمشی: در حین نصب، حداقل شعاع خمشی ثابت کابل نباید کمتر از 10 برابر قطر خارجی آن باشد (معمولاً بیش از 100 میلی متر). از خم شدن یا پیچ خوردگی تیز خودداری کنید.

2. پشتیبانی و تعمیر:

• از بست ها یا گیره های کابل مقاوم در برابر خوردگی استفاده کنید، کابل را هر 0.8-1.5 متر در مسیرهای مستقیم ثابت کنید.

• یک حلقه تسکین فشار سستی باید در حدود 0.5 متری خروجی سنسور تشکیل شود تا از ارتعاش تجهیزات از کشیدن مستقیم اتصال جوش داده شده جلوگیری شود.

• کابل را در داخل سینی کابل، مجرا، یا مسیرهای مسابقه قرار دهید. از معلق ماندن آن یا قرار گرفتن در معرض ترافیک پیاده خودداری کنید.

3. اتصال به زمین: نمودار سیستم را برای اتصال زمین تک نقطه ای به شدت دنبال کنید. به طور معمول، محافظ کابل باید در انتهای تقویت کننده شارژ (IPC) به زمین متصل شود و هادی اتصال به زمین باید تا حد امکان کوتاه و ضخیم باشد. پایه نصب سنسور از طریق بدنه دستگاه به زمین متصل می شود. هرگز محافظ کابل را در انتهای سنسور زمین نکنید تا از حلقه های زمین و نویز ایجاد شده جلوگیری شود.

5.4 اتصال برق و راه اندازی

1. اتصال به تقویت‌کننده IPC: سیم‌های پرنده کابل CA202 (معمولاً قرمز/سفید برای سیگنال، نوار محافظ برای زمین) به پایانه‌های اختصاصی تقویت‌کننده IPC با عایق بالا با برچسب «ورودی حسگر» متصل کنید. از سالم بودن اتصالات و سالم بودن عایق اطمینان حاصل کنید.

2. بررسی روشن شدن سیستم: پس از اتصال، قبل از روشن کردن سیستم مانیتورینگ و مانع ایمنی، مطمئن شوید که کل سیم‌کشی حلقه درست است. برای عملکرد عادی نشانگرهای وضعیت تقویت کننده IPC را مشاهده کنید.

3. تأیید سیگنال: سیگنال لرزش این کانال را در سیستم مانیتورینگ مشاهده کنید. هنگامی که به آرامی روی پایه نصب سنسور ضربه می زنید، یک شکل موج پاسخ گذرا واضح باید قابل مشاهده باشد که تأیید اولیه یک مسیر سیگنال عملکردی را فراهم می کند.

5.5 هشدارهای ایمنی

• مجوزهای کار در مناطق خطرناک: کار نصب یا اتصال در مناطق ضد انفجار نیاز به مجوز کار گرم/برق کاری دارد که از طریق تشخیص گاز از ایمن بودن منطقه اطمینان حاصل شود.

• بدون تغییر: برش، اتصال، یا تلاش برای بلند کردن/کوتاه کردن کابل یکپارچه CA202 کاملاً ممنوع است. هر گونه آسیب به کابل به طور دائم گواهینامه آب بندی و ضد انفجار آن را از بین می برد و ممکن است به سنسور آسیب برساند.

• صلاحیت حرفه ای: پرسنل نصب، راه اندازی و نگهداری باید دارای صلاحیت های مناسب برای کار با تجهیزات ضد انفجار و دانش الکتریکی باشند.

  
  

---

6. استراتژی نگهداری و خدمات پس از فروش

1. نگهداری در حین خدمت:

• بازرسی بصری منظم: در طول پیاده روی معمولی تجهیزات، سنسور و کابل را از نظر آسیب مکانیکی، خوردگی شدید یا شل بودن بست ها بررسی کنید.

• بررسی نقطه ای عملکرد الکتریکی: در طول تعمیرات اساسی، مقاومت عایق حلقه سنسور را نسبت به زمین اندازه گیری کنید. باید در محدوده GΩ باقی بماند.

2. عیب یابی: اگر کانالی سیگنال یا سیگنال غیرعادی نداشته باشد:

• مرحله 1: سیم کشی را در منطقه امن قطع کنید. از یک مولتی متر برای اندازه گیری مقاومت عایق (باید > 1GΩ) و ظرفیت (باید با محدوده اسمی مطابقت داشته باشد) بین دو سیم سیگنال در انتهای کابل CA202 برای ارزیابی اولیه سلامت سنسور/کابل استفاده کنید.

• مرحله 2: منبع تغذیه و خروجی تقویت کننده IPC را بررسی کنید.

• مرحله 3: مانع ایمنی و سیم کشی سمت سیستم را بررسی کنید.

• میزان خرابی سنسور بسیار کم است. بیشتر مشکلات ناشی از سیم کشی، زمین یا تجهیزات پایین دست است.

3. خدمات کالیبراسیون: Meggitt خدمات کالیبراسیون مترولوژی حرفه ای را ارائه می دهد. فاصله زمانی کالیبراسیون مجدد توصیه شده 3 تا 5 سال است، یا زمانی که سنسور شوک اضافه بار شدید را تجربه می کند یا انحراف سیستماتیک را در مقایسه با کانال های دیگر نشان می دهد. کالیبراسیون باید در کارخانه یا مرکز خدمات مجاز انجام شود.

4. پشتیبانی فنی جهانی: Meggitt SA دارای شعبه‌ها و توزیع‌کنندگان مجاز در سرتاسر جهان است که پشتیبانی فنی کامل از انتخاب محصول و راهنمایی نصب تا تشخیص عیب را ارائه می‌دهد. کاربران می توانند برای دریافت آخرین مدارک فنی و یادداشت های کاربردی به وب سایت رسمی مراجعه کنند.