CA202 पीजोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर VM उत्पाद श्रृंखला का एक उच्च-प्रदर्शन कंपन निगरानी उपकरण है, जो विशेष रूप से औद्योगिक कंपन निगरानी और माप के लिए डिज़ाइन की गई उन्नत पीजोइलेक्ट्रिक सेंसिंग तकनीक का उपयोग करता है। उपकरण असाधारण पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता और माप सटीकता प्रदान करता है, जो अत्यधिक तापमान स्थितियों (-55 से 260 डिग्री सेल्सियस) और संभावित विस्फोटक वातावरण में स्थिर संचालन में सक्षम है।
CA202 में आंतरिक केस इन्सुलेशन के साथ एक सममित कतरनी-मोड पॉलीक्रिस्टलाइन मापने वाला तत्व संरचना है, जो इंटीग्रल केबल और स्टेनलेस स्टील सुरक्षा नली से सुसज्जित है, जो पूरी तरह से सील लीक-प्रूफ असेंबली बनाती है। यह एक्सेलेरोमीटर विभिन्न औद्योगिक वातावरणों की अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मानक संस्करणों और विस्फोट-प्रूफ प्रमाणित संस्करणों में उपलब्ध है, विशेष रूप से भारी औद्योगिक उपकरणों की कंपन निगरानी के लिए उपयुक्त है।
डिवाइस में उच्च संवेदनशीलता (100 पीसी/जी) और विस्तृत आवृत्ति प्रतिक्रिया रेंज (0.5 से 6,000 हर्ट्ज) है, जो निम्न से उच्च आवृत्तियों तक कंपन संकेतों को सटीक रूप से पकड़ने में सक्षम बनाता है। इसका मजबूत स्टेनलेस स्टील आवास और सीलबंद डिज़ाइन नमी, जल वाष्प, तेल संदूषण और नमक स्प्रे सहित विभिन्न कठोर पर्यावरणीय कारकों के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है।
काम के सिद्धांत
CA202 पीजोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव सिद्धांत के आधार पर संचालित होता है, जिसमें सटीक भौतिक रूपांतरण प्रक्रियाएं और सिग्नल प्रोसेसिंग प्रौद्योगिकियां शामिल होती हैं। कार्य तंत्र को निम्नलिखित मुख्य पहलुओं के माध्यम से विस्तृत किया जा सकता है:
1. पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और इलेक्ट्रोमैकेनिकल रूपांतरण तंत्र
डिवाइस कोर एक कतरनी-मोड पॉलीक्रिस्टलाइन पीज़ोइलेक्ट्रिक सेंसिंग तत्व को नियोजित करता है। जब एक्सेलेरोमीटर कंपन का अनुभव करता है, तो द्रव्यमान पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल पर कतरनी बल लागू करता है। पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव सिद्धांत के अनुसार, पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री यांत्रिक तनाव के तहत ध्रुवीकरण से गुजरती है, आंतरिक जाली संरचना विस्थापन के कारण असमान चार्ज वितरण होता है, जिससे क्रिस्टल सतह पर लागू बल के आनुपातिक चार्ज सिग्नल उत्पन्न होते हैं। यह इलेक्ट्रोमैकेनिकल रूपांतरण प्रक्रिया अत्यधिक उच्च रैखिकता और स्थिरता प्रदान करती है, जो सीधे यांत्रिक कंपन ऊर्जा को विद्युत सिग्नल आउटपुट में परिवर्तित करती है।
कतरनी-मोड डिज़ाइन संपीड़न-मोड डिज़ाइन पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है: यह बेस स्ट्रेन और तापमान परिवर्तनों के प्रति कम संवेदनशीलता प्रदर्शित करता है, और अधिक स्थिर आउटपुट प्रदर्शन प्रदान करता है। पॉलीक्रिस्टलाइन पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों का चयन व्यापक तापमान रेंज में लगातार संवेदनशीलता और रैखिक विशेषताओं को सुनिश्चित करता है।
2. सममित संरचना और विभेदक आउटपुट डिज़ाइन
CA202 एक अद्वितीय सममित सेंसर संरचना को अपनाता है जिसमें दो सममित रूप से व्यवस्थित पीजोइलेक्ट्रिक तत्व होते हैं। यह डिज़ाइन विभेदक आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करता है जो सामान्य-मोड हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से दबाता है और सिग्नल की गुणवत्ता में सुधार करता है। जब अक्षीय त्वरण के अधीन होता है, तो दो पीज़ोइलेक्ट्रिक तत्व समान परिमाण लेकिन विपरीत ध्रुवता के चार्ज सिग्नल उत्पन्न करते हैं। विभेदक प्रवर्धन के माध्यम से, उपयोगी संकेतों को बढ़ाया जाता है जबकि सामान्य विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और तापमान बहाव शोर को प्रभावी ढंग से दबा दिया जाता है।
आंतरिक केस इन्सुलेशन डिज़ाइन सिग्नल पिन और हाउसिंग के बीच पूर्ण अलगाव सुनिश्चित करता है, ग्राउंड लूप गठन को रोकता है और हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता में और सुधार करता है। यह डिज़ाइन विशेष रूप से जटिल औद्योगिक विद्युत चुम्बकीय वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त है, जो माप संकेतों की शुद्धता और सटीकता सुनिश्चित करता है।
3. सिग्नल जनरेशन और ट्रांसमिशन विशेषताएँ
डिवाइस 100 pC/g ±5% की संवेदनशीलता के साथ चार्ज आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करता है। चार्ज सिग्नलों में केबल कैपेसिटेंस से अप्रभावित रहने की महत्वपूर्ण विशेषता होती है, जो उन्हें लंबी दूरी के ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त बनाती है। आंतरिक सेंसर कैपेसिटेंस 5000 पीएफ (पिन के बीच) और 10 पीएफ (पिन और केस के बीच) है, जबकि केबल कैपेसिटेंस 105 पीएफ/एम (पिन के बीच) और 210 पीएफ/एम (पिन और केस के बीच) है।
इस उच्च-प्रतिबाधा चार्ज आउटपुट को बाद के प्रसंस्करण के लिए चार्ज सिग्नल को कम-प्रतिबाधा वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित करने के लिए चार्ज एम्पलीफायरों (जैसे IPC70x श्रृंखला सिग्नल कंडीशनर) की आवश्यकता होती है। चार्ज आउटपुट विधि वोल्टेज आउटपुट सेंसर द्वारा सामना किए जाने वाले केबल शोर और प्रतिबाधा मिलान समस्याओं से बचाती है।
4. सीलबंद संरचना और पर्यावरण संरक्षण तंत्र
सेंसर में ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (1.4441) हाउसिंग की सुविधा है, जो पूरी तरह से सील लीक-प्रूफ असेंबली बनाने के लिए गर्मी प्रतिरोधी स्टेनलेस स्टील (1.4541) सुरक्षा नली के साथ भली भांति वेल्डेड है। यह सीलबंद डिज़ाइन 100% सापेक्ष आर्द्रता, पानी, भाप, तेल, समुद्री-नमक वातावरण और धूल, कवक और रेत जैसे अन्य संभावित दूषित पदार्थों के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है।
सुरक्षा नली न केवल यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करती है बल्कि केबल लचीलेपन को भी बनाए रखती है, न्यूनतम मोड़ त्रिज्या के साथ सीमित स्थानों में स्थापना की अनुमति देती है। इंटीग्रल केबल डिज़ाइन कनेक्टर्स से उत्पन्न होने वाली विश्वसनीयता समस्याओं को समाप्त करता है, जिससे दीर्घकालिक स्थिर सिग्नल ट्रांसमिशन सुनिश्चित होता है।
5. तापमान मुआवजा और स्थिरता नियंत्रण
डिवाइस उत्कृष्ट तापमान स्थिरता प्रदर्शित करता है, -55 से +23°C रेंज में 0.25%/°C की तापमान संवेदनशीलता त्रुटि और +23 से 260°C रेंज में 0.1%/°C के साथ। यह तापमान क्षतिपूर्ति विशेषता चयनित पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों और संरचनात्मक डिजाइन के माध्यम से प्राप्त की जाती है, जो व्यापक तापमान रेंज में लगातार प्रदर्शन सुनिश्चित करती है।
थर्मल ग्रेडिएंट्स के कारण होने वाली माप त्रुटियों को कम करने के लिए सेंसर थर्मली सममित डिज़ाइन का उपयोग करता है। आधार तनाव संवेदनशीलता केवल 0.15 × 10^{-3} g/μϵ पर बेहद कम है, जिसका अर्थ है कि बढ़ते सतह का थर्मल विरूपण शायद ही माप सटीकता को प्रभावित करता है।
6. आवृत्ति प्रतिक्रिया और गतिशील विशेषताएँ
डिवाइस की आवृत्ति प्रतिक्रिया 0.5 से 6,000 हर्ट्ज (±5%) तक होती है, जिसमें गुंजयमान आवृत्ति 22 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर होती है। कम-आवृत्ति प्रतिक्रिया मिलान सिग्नल कंडीशनर द्वारा निर्धारित की जाती है, जबकि उच्च-आवृत्ति विशेषताएँ सेंसर की यांत्रिक संरचना द्वारा निर्धारित की जाती हैं। कतरनी-मोड डिज़ाइन उच्च गुंजयमान आवृत्ति प्रदान करता है, जो व्यापक आवृत्ति रेंज में सपाट प्रतिक्रिया सुनिश्चित करता है।
गतिशील माप सीमा 0.01 ग्राम शिखर से 400 ग्राम शिखर तक फैली हुई है, जिसमें अधिभार क्षमता 500 ग्राम शिखर तक है। यह विस्तृत गतिशील रेंज घरेलू कंपन से लेकर गंभीर प्रभावों तक विभिन्न यांत्रिक गतियों की सटीक माप को सक्षम बनाती है।
7. विस्फोट रोधी सुरक्षा तंत्र
विस्फोट-प्रूफ संस्करण आंतरिक सुरक्षा (एक्स आईए) और गैर-स्पार्किंग (एक्स एनए) सुरक्षा प्रकारों को नियोजित करते हैं, जो विभिन्न अंतरराष्ट्रीय विस्फोट-प्रूफ मानकों को पूरा करते हैं। आंतरिक सुरक्षा डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि सर्किट ऊर्जा को सीमित करके गलती की स्थिति में विस्फोटक वातावरण को प्रज्वलित करने में सक्षम कोई चिंगारी या गर्म सतह उत्पन्न न हो।
सुरक्षा सर्किट में वर्तमान सीमित और ऊर्जा निर्वहन तंत्र शामिल हैं, जो सभी परिचालन स्थितियों के तहत विस्फोट-प्रूफ आवश्यकताओं का अनुपालन सुनिश्चित करते हैं। यह डिज़ाइन ज़ोन 0/1/2 खतरनाक क्षेत्रों में सुरक्षित अनुप्रयोग को सक्षम बनाता है।
विशेषताएँ
CA202 पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर कठोर औद्योगिक कंपन निगरानी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई उन्नत सुविधाएँ प्रदान करता है:
1. उच्च परिशुद्धता माप प्रदर्शन
डिवाइस 100 pC/g की उच्च संवेदनशीलता प्रदान करता है, जिससे सूक्ष्म कंपन संकेतों का पता लगाने में मदद मिलती है। उत्कृष्ट रैखिकता: 0.01 से 20 ग्राम रेंज में ±1% और 20 से 400 ग्राम रेंज में ±2%। 3% से कम अनुप्रस्थ संवेदनशीलता प्राथमिक माप दिशा कंपन की सटीकता सुनिश्चित करती है।
2. अत्यधिक पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता
बेहद विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान रेंज: सेंसर के लिए -55 से +260°C, इंटीग्रल केबल के लिए -55 से +200°C। अल्पकालिक अस्तित्व का तापमान और भी अधिक है: सेंसर के लिए -70 से +280°C तक और केबल के लिए -62 से +250°C तक। यह तापमान सीमा अधिकांश औद्योगिक अनुप्रयोग परिदृश्यों को कवर करती है।
3. ऊबड़-खाबड़ यांत्रिक निर्माण
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील आवास उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। हर्मेटिकली वेल्डेड संरचना विभिन्न कठोर पर्यावरणीय कारकों से क्षरण का विरोध करते हुए पूर्ण रिसाव-प्रूफ प्रदर्शन सुनिश्चित करती है। डिवाइस 1000 ग्राम शिखर (अर्ध-साइन, 1 एमएस अवधि) तक शॉक त्वरण का सामना कर सकता है।
4. लचीले इंस्टालेशन विकल्प
चार केबल लंबाई विकल्प: 3 मीटर, 6 मीटर, 11 मीटर और 20 मीटर, विभिन्न स्थापना दूरी आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। एम4 स्प्रिंग लॉक वॉशर के साथ मानक एम6 माउंटिंग छेद, 15 एनएम का माउंटिंग टॉर्क। किसी अतिरिक्त विद्युत इन्सुलेशन माउंटिंग सतह की आवश्यकता नहीं है।
5. व्यापक प्रमाणन समर्थन
एकाधिक अंतर्राष्ट्रीय प्रमाणन: CE मार्किंग, EAC मार्किंग, ATEX, IECEx, cCSAus, आदि। EN 61000-6-2/4 विद्युत चुम्बकीय संगतता मानकों और EN 61010-1 विद्युत सुरक्षा मानकों का अनुपालन करता है। RoHS पर्यावरणीय आवश्यकताओं को पूरा करता है।
6. आसान एकीकरण और रखरखाव
विभेदक आउटपुट और आंतरिक इन्सुलेशन डिज़ाइन सिस्टम एकीकरण को सरल बनाते हैं। इंटीग्रल केबल संरचना विश्वसनीयता बढ़ाती है और रखरखाव की जरूरतों को कम करती है। विशेष स्थापना आवश्यकताओं के लिए माइकेवर (अभ्रक-ग्लास) थर्मल आइसोलेशन बेस सहित MA133 माउंटिंग एडाप्टर किट उपलब्ध है।
तकनीकी विशिष्टताएँ सारांश
| आइटम |
विशिष्टता |
| संवेदनशीलता |
100 पीसी/जी ±5% |
| आवृत्ति प्रतिक्रिया |
0.5 से 6,000 हर्ट्ज़ (±5%) |
| डानामिक रेंज |
0.01 से 400 ग्राम चोटी |
| अधिभार क्षमता |
500 ग्राम चोटी |
| परिचालन तापमान |
-55 से +260°C (सेंसर) |
| गुंजयमान आवृत्ति |
>22 किलोहर्ट्ज़ |
| रैखिकता |
±1% (0.01-20 ग्राम), ±2% (20-400 ग्राम) |
| सुरक्षा रेटिंग |
भली भांति बंद करके सील किया गया |
| वज़न |
लगभग। 250 ग्राम (सेंसर) |
अनुप्रयोग क्षेत्र
CA202 पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर का व्यापक रूप से निम्नलिखित क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है:
औद्योगिक मशीनरी निगरानी: टर्बाइन, कंप्रेसर और पंप जैसी बड़ी घूमने वाली मशीनरी की कंपन निगरानी
ऊर्जा उद्योग: बिजली संयंत्र उपकरणों की स्थिति की निगरानी और दोष निदान
पेट्रोकेमिकल उद्योग: संभावित विस्फोटक वातावरण में उपकरण कंपन की निगरानी
एयरोस्पेस: इंजन और सहायक उपकरणों का कंपन परीक्षण
भारी उद्योग: धातुकर्म और खनन उपकरणों का पूर्वानुमानित रखरखाव
