CA901 पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर एक उच्च-प्रदर्शन कंपन निगरानी उपकरण है जिसे वीएम द्वारा चरम पर्यावरण अनुप्रयोगों के लिए विकसित किया गया है। यह उत्पाद उन्नत सिंगल-क्रिस्टल पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री और प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है, जो असाधारण तापमान अनुकूलनशीलता और विश्वसनीयता प्रदान करता है, -186°C से +700°C की चरम तापमान सीमा के भीतर स्थिर संचालन में सक्षम है। CA901 विशेष रूप से परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, एयरोस्पेस और पेट्रोकेमिकल उद्योगों जैसे मांग वाले औद्योगिक क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है, जो विभिन्न कठोर वातावरणों में कंपन निगरानी आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
यह एक्सेलेरोमीटर इंटीग्रल मिनरल इंसुलेटेड केबल से सुसज्जित एक कंप्रेशन मोड डिज़ाइन का उपयोग करता है, जो उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन और यांत्रिक स्थायित्व प्रदान करता है। उत्पाद एनआरसी गाइड 1.133, आईईईई 323-1974 मानकों का अनुपालन करता है, और डीआईएन 25.475.1 के अनुसार प्रमाणित है, जबकि संभावित विस्फोटक वातावरण में सुरक्षित उपयोग के लिए विस्फोट प्रूफ प्रमाणीकरण भी प्राप्त करता है। इसकी कॉम्पैक्ट संरचनात्मक डिजाइन और मजबूत आवास सामग्री इसे उच्च दबाव और उच्च विकिरण सहित चरम स्थितियों का सामना करने में सक्षम बनाती है।
CA901 3Hz से 2800Hz की आवृत्ति प्रतिक्रिया रेंज और 10pC/g की संवेदनशीलता प्रदान करता है, जो विभिन्न यांत्रिक कंपन संकेतों को सटीक रूप से पकड़ने में सक्षम बनाता है। चाहे दीर्घकालिक ऑनलाइन निगरानी या विकास परीक्षण अनुप्रयोगों के लिए, यह उपकरण विश्वसनीय और सटीक माप डेटा प्रदान कर सकता है, जो उपकरण की स्थिति की निगरानी और दोष निदान के लिए महत्वपूर्ण साक्ष्य के रूप में कार्य करता है।
काम के सिद्धांत
CA901 पीजोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर कई परिष्कृत तकनीकी पहलुओं को शामिल करते हुए पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव सिद्धांत के आधार पर संचालित होता है। कार्य तंत्र को निम्नलिखित पहलुओं के माध्यम से विस्तार से समझाया जा सकता है:
1. पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और एकल-क्रिस्टल सामग्री विशेषताएँ
डिवाइस कोर वीसी2-प्रकार सिंगल-क्रिस्टल पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री का उपयोग करता है, जो उत्कृष्ट पीजोइलेक्ट्रिक गुण और तापमान स्थिरता प्रदान करता है। जब एक्सेलेरोमीटर यांत्रिक कंपन का अनुभव करता है, तो द्रव्यमान पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल पर संपीड़ित बल लागू करता है। प्रत्यक्ष पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव सिद्धांत के अनुसार, क्रिस्टल के भीतर विद्युत ध्रुवीकरण होता है, जाली संरचना विकृत हो जाती है, जिससे चार्ज केंद्रों का विस्थापन होता है, जिससे क्रिस्टल सतह पर लागू बल के आनुपातिक चार्ज सिग्नल उत्पन्न होते हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्रियों की तुलना में एकल-क्रिस्टल सामग्री उच्च पीजोइलेक्ट्रिक स्थिरांक और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदर्शित करती है, जो अत्यधिक तापमान वाले वातावरण में स्थिर संवेदनशीलता आउटपुट बनाए रखती है।
VC2 सिंगल-क्रिस्टल सामग्री की विशेष जाली संरचना इसे उच्च तापमान वाले वातावरण में स्थिर पीजोइलेक्ट्रिक विशेषताओं को बनाए रखने में सक्षम बनाती है, इसका क्यूरी तापमान पारंपरिक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों से कहीं अधिक है, जो +700 डिग्री सेल्सियस उच्च तापमान संचालन प्राप्त करने की कुंजी है। क्रिस्टल ओरिएंटेशन को तापमान गुणांक को न्यूनतम करते हुए पीजोइलेक्ट्रिक गुणांक को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो संपूर्ण ऑपरेटिंग तापमान रेंज में लगातार प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।
2. संपीड़न मोड डिजाइन और यांत्रिक संरचना
एक संपीड़न मोड डिज़ाइन को नियोजित करते हुए, पीज़ोइलेक्ट्रिक तत्व को आधार और द्रव्यमान के बीच पहले से लोड किया जाता है, जिससे एक स्थिर यांत्रिक संरचना बनती है। यह डिज़ाइन उच्च कठोरता प्रदान करता है, जिससे सेंसर को उच्च गुंजयमान आवृत्ति (>17kHz) मिलती है, जिससे व्यापक आवृत्ति रेंज में सपाट प्रतिक्रिया सुनिश्चित होती है। संपीड़न मोड कतरनी मोड की तुलना में बेहतर उच्च तापमान प्रदर्शन प्रदान करता है, जो इसे अत्यधिक तापमान वाले वातावरण अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है।
थर्मल तनाव के कारण होने वाली माप त्रुटियों को कम करने के लिए यांत्रिक संरचना एक सममित डिजाइन का उपयोग करती है। आवास में इन्हेंल 600 मिश्र धातु सामग्री का उपयोग किया गया है, जो उत्कृष्ट उच्च तापमान शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। थर्मल विस्तार गुणांक बेमेल के कारण प्रदर्शन बहाव से बचने के लिए, थर्मल साइक्लिंग के दौरान स्थिर यांत्रिक विशेषताओं को बनाए रखने के लिए समग्र संरचना को परिमित तत्व विश्लेषण के माध्यम से अनुकूलित किया गया है।
3. सिग्नल जनरेशन और ट्रांसमिशन तंत्र
डिवाइस 10pC/g±5% की संवेदनशीलता के साथ चार्ज आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करता है। चार्ज आउटपुट मोड केबल कैपेसिटेंस से अप्रभावित होने का लाभ प्रदान करता है, विशेष रूप से लंबी दूरी के सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त है। आंतरिक सेंसर कैपेसिटेंस 80pF (पोल के बीच) और 18pF (पोल और केस के बीच) है, जबकि केबल कैपेसिटेंस 200pF/m (पोल के बीच) और 300pF/m (पोल और केस के बीच) है।
चार्ज सिग्नल मिनरल इंसुलेटेड केबल के माध्यम से प्रेषित होते हैं, जो मैग्नीशियम ऑक्साइड इन्सुलेशन और स्टेनलेस स्टील शीथ का उपयोग करता है, जो उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रदर्शन और यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है। केबल को हर्मेटिक वेल्डिंग का उपयोग करके सेंसर से जोड़ा जाता है, जिससे एक पूरी तरह से सीलबंद संरचना बनती है जो नमी और दूषित पदार्थों के प्रवेश को रोकती है। यह डिज़ाइन चरम वातावरण में दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
4. तापमान मुआवजा और स्थिरता नियंत्रण
VC2 सिंगल-क्रिस्टल सामग्री में बेहद कम तापमान गुणांक होता है, जो -54°C से +650°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज के भीतर स्थिर संवेदनशीलता बनाए रखता है। विशेष क्रिस्टल काटने की दिशा और इलेक्ट्रोड डिज़ाइन तापमान विशेषताओं में और सुधार करते हैं, जिससे माप सटीकता पर तापमान परिवर्तन का प्रभाव कम हो जाता है।
माप पर तापमान प्रवणता के प्रभाव को कम करने के लिए डिवाइस एक थर्मल सममित संरचना डिजाइन का उपयोग करता है। आवास सामग्री का चयन थर्मल तनाव के कारण होने वाले प्रदर्शन परिवर्तनों से बचने के लिए थर्मल विस्तार मिलान पर विचार करता है। ये डिज़ाइन सुविधाएँ सामूहिक रूप से अत्यधिक तापमान वाले वातावरण में माप स्थिरता सुनिश्चित करती हैं।
5. पर्यावरण संरक्षण और सीलिंग प्रौद्योगिकी
सेंसर हर्मेटिक सीलिंग वेल्डिंग तकनीक का उपयोग करता है, जिसमें नमी, रासायनिक संक्षारण और विकिरण प्रभावों का प्रतिरोध करने के लिए आवास पूरी तरह से सील होता है। इनकोनल 600 हाउसिंग सामग्री उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है, जो विभिन्न कठोर औद्योगिक वातावरणों के लिए उपयुक्त है।
मिनरल इंसुलेटेड केबल न केवल विद्युत इन्सुलेशन बल्कि यांत्रिक सुरक्षा भी प्रदान करती है। केबल का स्टेनलेस स्टील शीथ 140बार (23°C पर) और 80बार (300°C पर) के दबाव का सामना कर सकता है, जो उच्च दबाव वाले वातावरण में विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करता है।
6. विस्फोट रोधी सुरक्षा डिजाइन
डिवाइस को EC प्रकार की परीक्षा (LCIE 08 ATEX 6017 X II 1 G) के माध्यम से प्रमाणित किया गया है, जो ज़ोन 0/1/2 खतरनाक क्षेत्रों के लिए उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करता है। आंतरिक सुरक्षा (एक्स आईए) डिज़ाइन का उपयोग करते हुए, सर्किट ऊर्जा को सीमित करके गलती की स्थिति में इग्निशन स्पार्क्स को रोका जाता है।
सुरक्षा उपायों में ऊर्जा सीमित सर्किट और सुरक्षा बाधाएं शामिल हैं, जो सभी परिचालन स्थितियों के तहत विस्फोट-प्रूफ आवश्यकताओं का अनुपालन सुनिश्चित करती हैं। यह डिज़ाइन संभावित विस्फोटक वातावरण में सुरक्षित अनुप्रयोग को सक्षम बनाता है।
7. विकिरण प्रतिरोध डिजाइन
VC2 एकल-क्रिस्टल सामग्री में उत्कृष्ट विकिरण स्थिरता है, जो बिना किसी प्रभाव के 10^11 erg/g के γ विकिरण प्रवाह और 10^18 n/cm^2 के न्यूट्रॉन विकिरण प्रवाह को झेलने में सक्षम है। यह विकिरण कठोरता इसे परमाणु ऊर्जा संयंत्रों जैसे विकिरण वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है।
सामग्री चयन और संरचनात्मक डिजाइन दोनों विकिरण वातावरण में दीर्घकालिक स्थिरता पर विचार करते हैं, जिससे विकिरण स्थितियों के तहत विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।
विशेषताएँ
CA901 पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर चरम वातावरण में कंपन निगरानी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई उत्कृष्ट सुविधाएँ प्रदान करता है:
1. अत्यधिक तापमान अनुकूलनशीलता
अत्यधिक विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान रेंज: निरंतर संचालन -54°C से +650°C, चरम स्थितियाँ -196°C से +700°C। यह तापमान सीमा क्रायोजेनिक और उच्च तापमान अनुप्रयोग परिदृश्यों सहित अधिकांश औद्योगिक चरम वातावरणों को कवर करती है।
2. उच्च परिशुद्धता माप प्रदर्शन
10pC/g की संवेदनशीलता, गतिशील माप सीमा 0.001g से 200g शिखर प्रदान करता है। उत्कृष्ट रैखिकता, संपूर्ण गतिशील रेंज में ±1% प्राप्त करना। अनुप्रस्थ संवेदनशीलता 5% से कम, माप सटीकता सुनिश्चित करती है।
3. उत्कृष्ट पर्यावरणीय स्थायित्व
इनकोनेल 600 हाउसिंग उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, हर्मेटिक सीलिंग डिज़ाइन नमी और दूषित पदार्थों का प्रतिरोध करता है। उच्च दबाव वाले पर्यावरण अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, 140बार के कामकाजी दबाव का सामना कर सकता है।
4. मजबूत विकिरण प्रतिरोध
γ विकिरण और न्यूट्रॉन विकिरण की उच्च खुराक का सामना कर सकता है, जो परमाणु ऊर्जा संयंत्रों जैसे विकिरण वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त है। विकिरण स्थितियों के तहत दीर्घकालिक स्थिरता के लिए सामग्री चयन और संरचनात्मक डिजाइन को अनुकूलित किया गया है।
5. व्यापक सुरक्षा प्रमाणीकरण
कई अंतरराष्ट्रीय मानकों के माध्यम से प्रमाणित: एनआरसी गाइड 1.133, आईईईई 323-1974, डीआईएन 25.475.1, और एटेक्स विस्फोट-प्रूफ प्रमाणीकरण। विभिन्न कड़े औद्योगिक मानकों की आवश्यकताओं को पूरा करता है।
6. लचीले कॉन्फ़िगरेशन विकल्प
कई केबल लंबाई विकल्प प्रदान करता है: 3.5 मीटर, 5 मीटर, 8 मीटर, 12.5 मीटर, लेमो या उच्च तापमान कनेक्टर से सुसज्जित। विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मानक और विस्फोट-प्रूफ संस्करण उपलब्ध हैं।
तकनीकी विशिष्टताएँ सारांश
| आइटम |
विशिष्टता |
| संवेदनशीलता |
10 पीसी/जी ±5% |
| आवृत्ति प्रतिक्रिया |
3 से 2,800 हर्ट्ज़ (±5%) |
| डानामिक रेंज |
0.001 से 200 ग्राम चोटी |
| परिचालन तापमान |
-54°C से +650°C (निरंतर) |
| गुंजयमान आवृत्ति |
>17 किलोहर्ट्ज़ |
| रैखिकता |
±1% (पूर्ण पैमाने पर) |
| सुरक्षा रेटिंग |
भली भांति बंद करके सील किया गया |
| विस्फोट प्रूफ प्रमाणीकरण |
उदाहरण के लिए IIC T6 से T710 |
अनुप्रयोग क्षेत्र
CA901 पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर का उपयोग मुख्य रूप से निम्नलिखित क्षेत्रों में किया जाता है:
परमाणु ऊर्जा संयंत्र: रिएक्टरों में आंतरिक और परिधीय उपकरणों की कंपन निगरानी
एयरोस्पेस: इंजन और उच्च तापमान घटकों का कंपन परीक्षण
पेट्रोकेमिकल उद्योग: उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले वातावरण में उपकरण की स्थिति की निगरानी
ऊर्जा उद्योग: गैस टर्बाइनों और भाप टर्बाइनों की कंपन निगरानी
अनुसंधान क्षेत्र: चरम वातावरण में सामग्री और व्यवहार अनुसंधान
