CA280 144-280-000-116 Accéléromètre piézoélectrique Meggitt

Le CA280 144-280-000-116 est un accéléromètre piézoélectrique haute sensibilité avec un câble intégré de 3 mètres de la gamme de produits Meggitt Vibro-Meter. Ce modèle appartient à la version à câble intégré de nouvelle génération de la série CA280. Il est livré en standard avec un câble à paire torsadée blindé à faible bruit de 3 mètres (type K205), le câble étant protégé extérieurement par un tuyau flexible tressé en acier inoxydable qui est hermétiquement soudé au corps du capteur, formant un ensemble intégral complètement étanche. Cette conception élimine le besoin de connexion de câbles sur site après l'installation, simplifiant considérablement le travail de câblage sur site tout en garantissant une fiabilité à long terme, ce qui la rend particulièrement adaptée aux environnements industriels avec un espace limité, un câblage difficile ou des exigences d'étanchéité strictes.

Le 144-280-000-116 hérite de la technologie de base de la série CA280 (élément de détection piézoélectrique en mode de cisaillement symétrique, isolation interne du boîtier et sortie différentielle) supprimant efficacement les interférences de boucle de masse et garantissant la qualité du signal. Son boîtier en acier inoxydable AISI 316L entièrement soudé offre une excellente résistance à la corrosion et une excellente résistance mécanique, permettant un fonctionnement stable dans la plage de températures extrêmes de -60°C à +260°C. Il a obtenu plusieurs certifications internationales antidéflagrantes, notamment ATEX, IECEx et cCSAus, permettant une utilisation sûre dans des atmosphères de gaz potentiellement explosives telles que les zones 0, 1 et 2.

En tant que version à câble intégré de nouvelle génération de la série CA280, le 144-280-000-116 remplace le modèle 115 précédent, intégrant des processus de fabrication et des composants mis à jour tout en conservant une compatibilité totale avec les systèmes existants. Ce modèle est actuellement la référence principale de la version à câble intégré de 3 mètres du CA280 et est largement utilisé dans la surveillance des vibrations pour les équipements critiques tels que les turbines à gaz, les compresseurs et les essais de moteurs d'avion, ce qui en fait un choix idéal pour les nouveaux projets et la maintenance des systèmes existants.

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II. Principales caractéristiques et avantages

1. Excellentes performances de mesure

• Haute sensibilité (100 pC/g) : Capable de capturer avec précision des vibrations aussi faibles que 0,01 g, adapté aux machines de précision et à l'analyse structurelle.

• Large réponse en fréquence (0,5 Hz à 6 000 Hz) : couvre les fréquences de vibration de la plupart des machines tournantes tout en permettant une mesure précise des composants basse et haute fréquence.

• Faible sensibilité transversale (≤3 %) : assure une mesure principalement le long de l'axe sensible, réduisant ainsi les interférences dues aux vibrations transversales.

• Faible sensibilité à la déformation de base (typique 0,8 × 10⁻³ g/με) : isole efficacement l'influence de la déformation de la surface de montage sur les résultats de mesure, améliorant ainsi la précision des mesures.

2. Construction intégrée robuste

• Boîtier en acier inoxydable AISI 316L entièrement soudé : offre une excellente résistance à la corrosion et une résistance mécanique avec un niveau de protection élevé.

• Assemblage de câble intégralement soudé : le câble est soudé au capteur via un tuyau tressé en acier inoxydable, empêchant la pénétration d'humidité et de gaz corrosifs, adapté aux environnements industriels difficiles.

• Isolation interne du boîtier : le capteur flotte électriquement par rapport au boîtier, évitant ainsi les boucles de masse et améliorant l'intégrité du signal.

• Large plage de températures de fonctionnement (-60 °C à +260 °C) : peut résister à des températures extrêmes, adapté aux turbomachines à haute température et aux environnements à basse température.

• Résistance aux chocs (<1 000 g) : Capable de résister aux chocs mécaniques accidentels, garantissant la survie du capteur dans des conditions de fonctionnement difficiles.

3. Certifications internationales antidéflagrantes

• Plusieurs certifications, notamment ATEX, IECEx, cCSAus, KGS, EAC : convient aux atmosphères potentiellement explosives, y compris les environnements gazeux des zones 0, 1 et 2.

• Sécurité intrinsèque Ex ia et anti-étincelles Ex nA : différents modes de protection disponibles en fonction des exigences de l'application, garantissant un fonctionnement sûr.

• La certification couvre l'ensemble de l'assemblage : le câble intégré est inclus dans la portée de la certification antidéflagrante, ne nécessitant aucun calcul supplémentaire des paramètres du câble par l'utilisateur.

4. Installation et connexion pratiques

• Montage standard ARINC 554 : Fixé à l'aide de trois vis M4 avec un couple de montage de 4 N·m, pas besoin d'isolation électrique de la surface de montage.

• Câble intégré préinstallé : câble K205 à faible bruit de 3 mètres soudé en usine avec des fils volants à l'extrémité, facilitant la connexion directe aux conditionneurs de signaux ou aux systèmes de surveillance.

• Aucun câblage sur site requis : réduit le risque d'erreurs d'installation et améliore la fiabilité du système.

5. Aucun étalonnage ultérieur requis

• Calibrage dynamique d'usine : chaque capteur est calibré à 120 Hz, 5 g de pointe, 23°C, avec une tolérance de sensibilité de ±5 %, et est livré avec un certificat d'étalonnage. Aucun étalonnage périodique n'est nécessaire, mais une vérification périodique est recommandée en fonction des conditions d'utilisation.

6. Conformité aux normes internationales et aux exigences environnementales

• Conforme RoHS : conforme à la directive 2011/65/UE, satisfaisant aux réglementations environnementales mondiales.

• Compatible EMC : conforme aux normes EN 61000-6-2 et EN 61000-6-4, garantissant un fonctionnement stable dans les environnements électromagnétiques industriels.

  
  

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III. Applications typiques

Tirant parti de sa conception de câble intégrée, de sa sensibilité élevée, de sa large plage de température et de ses caractéristiques antidéflagrantes, le CA280 144-280-000-116 est principalement utilisé dans les scénarios suivants :

• Surveillance des vibrations des machines tournantes : telles que les turbines à gaz, les turbines à vapeur, les compresseurs, les ventilateurs, les pompes, pour la surveillance de l'état et le diagnostic des pannes, particulièrement adapté aux endroits avec un espace d'installation limité et un câblage difficile.

• Tests aérospatiaux : tests de vibrations des moteurs, analyse modale structurelle, surveillance de l'état des véhicules aériens, nécessitant une fiabilité élevée et une résistance aux températures élevées.

• Industrie pétrochimique : surveillance des vibrations en ligne dans les zones dangereuses, telles que les équipements critiques des raffineries et des usines chimiques. La conception intégrale du câble réduit les interfaces antidéflagrantes, améliorant ainsi la sécurité.

• Puissance et Energie : Mesure de vibrations pour groupes électrogènes, éoliennes, équipements auxiliaires des centrales nucléaires.

• Recherche en laboratoire : essais mécaniques des matériaux, recherche sur la dynamique des structures, mesure des vibrations de haute précision ; le câble intégré assure la stabilité du signal.

• Surveillance des environnements extrêmes : surveillance des vibrations à long terme dans des atmosphères haute/basse température, humidité élevée et corrosives.

• Maintenance du système existant : en tant que remplacement de mise à niveau pour le modèle 115, utilisé pour le remplacement des pièces de rechange dans les systèmes existants afin de garantir un fonctionnement stable à long terme.

  
  

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IV. Principe de fonctionnement et intégration du système

1. Principe de fonctionnement

Le CA280 fonctionne selon le principe du mode de cisaillement piézoélectrique : une masse sismique interne applique une force de cisaillement à l'élément piézoélectrique sous accélération, générant un signal de charge proportionnel à l'accélération. En raison de la sortie différentielle et de l'isolation interne, ce signal de charge se manifeste par une différence de potentiel entre les deux broches, supprimant ainsi efficacement les interférences de mode commun. Dans la version à câble intégré, le câble à faible bruit K205 transmet le signal de charge différentielle du capteur au conditionneur de signal externe, et le blindage du câble supprime davantage les interférences électromagnétiques. La longueur de câble de 3 mètres convient à la distance entre le capteur et l'armoire de surveillance dans la plupart des sites industriels.

2. Exigences de conditionnement du signal

Comme le CA280 émet un signal de charge à haute impédance, il doit être connecté à un convertisseur de charge externe (tel que les conditionneurs de signal de la série IPC70x de Meggitt) ou à un système de surveillance avec une entrée de charge. Le convertisseur de charge transforme le signal de charge en un signal de tension à faible impédance et peut fournir des fonctions telles que l'intégration et le filtrage, facilitant ainsi l'acquisition et l'analyse ultérieures des données. Pour la version à câble intégré de 3 mètres, la capacité du câble est déjà incluse dans la charge totale (environ 8 600 pF). Lors de la sélection d'un convertisseur de charge, assurez-vous que ses paramètres de capacité d'entrée et de gain sont compatibles avec cette longueur de câble. La série IPC70x de Meggitt est conçue pour prendre en charge les transmissions par câble long et peut être directement adaptée.

3. Points clés de l'intégration du système

• Fixation du câble : Bien que le tuyau tressé en acier inoxydable du câble intégré soit robuste, il nécessite néanmoins une fixation appropriée pour éviter les dommages dus à la fatigue et aux vibrations. Il est recommandé de fixer le câble à l'aide d'un collier à environ 100 mm du capteur, puis tous les 300 à 500 mm.

• Mise à la terre et isolation : le boîtier du capteur est connecté électriquement à la surface de montage, mais le circuit interne est isolé du boîtier. Par conséquent, aucun traitement d’isolation particulier n’est requis pour la surface de montage. La mise à la terre du système doit suivre le principe de mise à la terre en un seul point pour éviter les boucles de terre. Le blindage du câble doit être mis à la terre en un seul point, de préférence à l'extrémité du convertisseur de charge, l'extrémité du capteur étant laissée flottante.

• Installation dans des zones dangereuses : lors d'une utilisation dans des zones dangereuses, des conditions spéciales des certificats Ex doivent être respectées, telles que les limitations de capacité et d'inductance du câble et les mesures antistatiques lors de l'installation. Les paramètres de longueur et de capacité du câble intégré sont déjà inclus dans la portée de la certification Ex, ne nécessitant aucun calcul supplémentaire.

• Interface avec les systèmes de surveillance : connectez le signal de tension du convertisseur de charge aux systèmes de surveillance VM600, aux cartes d'acquisition de données ou aux modules d'entrée analogiques PLC. Configurez la plage, les seuils d'alarme, etc., via un logiciel de configuration.

  
  

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V. Recommandations sur le positionnement et la sélection des versions

1. Positionnement au sein de la série CA280

Le 144-280-000-116 est la version à câble intégré de nouvelle génération (longueur de câble de 3 mètres) de la série CA280, remplaçant le modèle 115 précédent. Par rapport à la 115, la version 116 peut présenter des optimisations dans les domaines suivants :

• Processus de fabrication améliorés : utilise des techniques de fabrication plus avancées pour améliorer la cohérence et la fiabilité.

• Composants mis à jour : intègre des composants électroniques plus récents pour garantir un approvisionnement à long terme et des performances stables.

• Certifications mises à jour : conserve les certifications antidéflagrantes d'origine et peut en ajouter de nouvelles (telles que KGS, EAC).

• Compatibilité : Entièrement compatible avec la version 115, permettant le remplacement direct des capteurs 115 existants dans les systèmes.

2. Comparaison avec d'autres versions

3. Recommandations relatives aux décisions de sélection

• Correspondance de distance : si la distance entre le capteur et l'armoire de surveillance ou la boîte de jonction est inférieure à 3 mètres, la version 116 est un choix idéal, éliminant le besoin de fabrication de câbles sur site. Si la distance dépasse 3 mètres mais est inférieure à 6 mètres, pensez à la version 126. Si la distance dépasse 6 mètres, envisagez d'utiliser la version capteur uniquement avec des câbles d'extension acheminés, mais assurez-vous que la solution d'extension répond aux exigences Ex.

• Sélection de nouveaux projets : pour les nouveaux projets avec des distances inférieures à 3 mètres, la version 116 est recommandée pour simplifier l'installation et assurer l'étanchéité. Si des longueurs non standard ou des câbles de température spéciaux sont nécessaires, choisissez la version 016.

• Pièces de rechange du système existant : Si le système existant utilise la version 115, la version 116 est un remplacement idéal. Confirmez que les dimensions de montage et l'interface électrique sont identiques (généralement elles le sont) avant de commander. Consultez Meggitt pour confirmer la compatibilité.

• Conformité antidéflagrante : la version à câble intégré, avec le câble préinstallé, possède la certification antidéflagrante couvrant l'ensemble de l'ensemble, ce qui la rend plus simple à utiliser sans obliger l'utilisateur à effectuer des calculs supplémentaires des paramètres du câble.

4. Notes de compatibilité avec la version capteur uniquement

• Interchangeabilité : Le capteur 116 est identique au corps du capteur de la version 016, ne différant que par la configuration des câbles. Par conséquent, si le remplacement du capteur sur site est nécessaire et qu'un câble existant est disponible, la version 016 peut être utilisée avec le câble existant (nécessitant la refabrication du connecteur ou l'utilisation d'adaptateurs), mais il faut prêter attention aux exigences antidéflagrantes.

• Stratégie de pièces de rechange : pour les utilisateurs ayant des exigences en matière de longueurs de câble multiples, le stockage de capteurs 016 et de plusieurs enrouleurs de câble peut s'avérer plus économique que le stockage de plusieurs versions de câbles intégrés. Cependant, tenez compte de la capacité du processus de fabrication des connecteurs sur site et des risques antidéflagrants. Pour la plupart des applications standardisées, il est plus pratique de stocker les versions 116 et 126.