Akselerometer piezoelektrik CA202 ialah peranti pemantauan getaran berprestasi tinggi daripada barisan produk VM, menggunakan teknologi penderiaan piezoelektrik termaju yang direka khusus untuk pemantauan dan pengukuran getaran industri. Peralatan ini menawarkan kebolehsuaian persekitaran yang luar biasa dan ketepatan pengukuran, mampu beroperasi dengan stabil dalam keadaan suhu yang melampau (-55 hingga 260°C) dan persekitaran yang berpotensi meletup.
CA202 menampilkan struktur unsur pengukur polihablur mod ricih simetri dengan penebat kes dalaman, dilengkapi dengan kabel integral dan hos perlindungan keluli tahan karat, membentuk pemasangan kalis bocor yang tertutup sepenuhnya. Accelerometer ini tersedia dalam versi standard dan versi diperakui kalis letupan untuk memenuhi keperluan aplikasi persekitaran industri yang berbeza, terutamanya sesuai untuk pemantauan getaran peralatan industri berat.
Peranti ini mempunyai kepekaan tinggi (100 pC/g) dan julat tindak balas frekuensi lebar (0.5 hingga 6,000 Hz), membolehkan tangkapan tepat isyarat getaran dari frekuensi rendah ke tinggi. Perumah keluli tahan karat yang lasak dan reka bentuk yang dimeterai memberikan ketahanan terhadap pelbagai faktor persekitaran yang keras termasuk kelembapan, wap air, pencemaran minyak dan semburan garam.
Prinsip Kerja
Akselerometer piezoelektrik CA202 beroperasi berdasarkan prinsip kesan piezoelektrik, yang melibatkan proses penukaran fizikal yang tepat dan teknologi pemprosesan isyarat. Mekanisme kerja boleh diperincikan melalui aspek teras berikut:
1. Kesan Piezoelektrik dan Mekanisme Penukaran Elektromekanikal
Teras peranti menggunakan unsur penderiaan piezoelektrik polihablur mod ricih. Apabila pecutan mengalami getaran, jisim menggunakan daya ricih pada kristal piezoelektrik. Menurut prinsip kesan piezoelektrik, bahan piezoelektrik mengalami polarisasi di bawah tekanan mekanikal, dengan anjakan struktur kekisi dalaman menyebabkan pengedaran cas tidak sekata, dengan itu menghasilkan isyarat cas yang berkadar dengan daya yang dikenakan pada permukaan kristal. Proses penukaran elektromekanikal ini menawarkan kelinearan dan kestabilan yang sangat tinggi, secara langsung menukar tenaga getaran mekanikal kepada output isyarat elektrik.
Reka bentuk mod ricih memberikan kelebihan ketara berbanding reka bentuk mod mampatan: ia mempamerkan kepekaan yang lebih rendah kepada terikan asas dan perubahan suhu, memberikan prestasi output yang lebih stabil. Pemilihan bahan piezoelektrik polihabluran memastikan kepekaan yang konsisten dan ciri-ciri linear merentas julat suhu yang luas.
2. Struktur Simetri dan Reka Bentuk Output Berbeza
CA202 menggunakan struktur penderia simetri unik yang mengandungi dua elemen piezoelektrik tersusun simetri. Reka bentuk ini menghasilkan isyarat keluaran berbeza yang berkesan menyekat gangguan mod biasa dan meningkatkan kualiti isyarat. Apabila tertakluk kepada pecutan paksi, kedua-dua elemen piezoelektrik menjana isyarat cas dengan magnitud yang sama tetapi kekutuban bertentangan. Melalui amplifikasi pembezaan, isyarat berguna dipertingkatkan manakala gangguan elektromagnet biasa dan bunyi hanyut suhu ditindas dengan berkesan.
Reka bentuk penebat kes dalaman memastikan pengasingan lengkap antara pin isyarat dan perumah, menghalang pembentukan gelung tanah dan meningkatkan lagi keupayaan anti-gangguan. Reka bentuk ini amat sesuai untuk digunakan dalam persekitaran elektromagnet industri yang kompleks, memastikan ketulenan dan ketepatan isyarat pengukuran.
3. Ciri-ciri Penjanaan dan Penghantaran Isyarat
Peranti menghasilkan isyarat keluaran cas dengan kepekaan 100 pC/g ±5%. Isyarat pengecasan mempunyai ciri penting yang tidak terjejas oleh kemuatan kabel, menjadikannya sesuai untuk penghantaran jarak jauh. Kapasiti sensor dalaman ialah 5000 pF (antara pin) dan 10 pF (antara pin dan sarung), manakala kapasiti kabel ialah 105 pF/m (antara pin) dan 210 pF/m (antara pin dan sarung).
Output cas galangan tinggi ini memerlukan penguat cas (seperti perapi isyarat siri IPC70x) untuk menukar isyarat cas kepada isyarat voltan galangan rendah untuk pemprosesan seterusnya. Kaedah keluaran cas mengelakkan bunyi kabel dan isu padanan impedans yang dihadapi oleh penderia keluaran voltan.
4. Struktur Tertutup dan Mekanisme Perlindungan Alam Sekitar
Penderia mempunyai perumah keluli tahan karat austenit (1.4441) yang dikimpal secara hermetik dengan hos perlindungan keluli tahan karat tahan panas (1.4541) untuk membentuk pemasangan kalis bocor yang tertutup sepenuhnya. Reka bentuk tertutup ini memberikan ketahanan terhadap 100% kelembapan relatif, air, wap, minyak, atmosfera garam laut dan bahan cemar lain yang berpotensi seperti habuk, kulat dan pasir.
Hos perlindungan bukan sahaja menyediakan perlindungan mekanikal tetapi juga mengekalkan fleksibiliti kabel, dengan jejari selekoh minimum membenarkan pemasangan dalam ruang terkurung. Reka bentuk kabel integral menghapuskan isu kebolehpercayaan yang mungkin timbul daripada penyambung, memastikan penghantaran isyarat stabil jangka panjang.
5. Pampasan Suhu dan Kawalan Kestabilan
Peranti ini mempamerkan kestabilan suhu yang sangat baik, dengan ralat sensitiviti suhu 0.25%/°C dalam julat -55 hingga +23°C dan 0.1%/°C dalam julat +23 hingga 260°C. Ciri pampasan suhu ini dicapai melalui bahan piezoelektrik terpilih dan reka bentuk struktur, memastikan prestasi konsisten merentas julat suhu yang luas.
Penderia menggunakan reka bentuk simetri terma untuk mengurangkan ralat pengukuran yang disebabkan oleh kecerunan terma. Kepekaan terikan asas adalah sangat rendah pada hanya 0.15 × 10^{-3} g/μϵ, bermakna ubah bentuk haba permukaan pelekap hampir tidak menjejaskan ketepatan pengukuran.
6. Tindak Balas Kekerapan dan Ciri Dinamik
Respons frekuensi peranti berjulat dari 0.5 hingga 6,000 Hz (±5%), dengan frekuensi resonans melebihi 22 kHz. Tindak balas frekuensi rendah ditentukan oleh perapi isyarat yang sepadan, manakala ciri frekuensi tinggi ditentukan oleh struktur mekanikal sensor. Reka bentuk mod ricih menyediakan frekuensi resonans yang lebih tinggi, memastikan tindak balas rata merentasi julat frekuensi yang luas.
Julat pengukuran dinamik menjangkau dari puncak 0.01 g hingga puncak 400 g, dengan keupayaan beban lampau sehingga puncak 500 g. Julat dinamik yang luas ini membolehkan pengukuran tepat pelbagai gerakan mekanikal daripada getaran微小 kepada impak yang teruk.
7. Mekanisme Keselamatan Kalis Letupan
Versi kalis letupan menggunakan jenis perlindungan keselamatan intrinsik (Ex ia) dan tidak percikan (Ex nA), memenuhi pelbagai piawaian kalis letupan antarabangsa. Reka bentuk keselamatan intrinsik memastikan tiada percikan api atau permukaan panas yang mampu menyalakan atmosfera letupan dijana dalam keadaan kerosakan dengan mengehadkan tenaga litar.
Litar perlindungan termasuk pengehadan semasa dan mekanisme pelepasan tenaga, memastikan pematuhan dengan keperluan kalis letupan di bawah semua keadaan operasi. Reka bentuk ini membolehkan penggunaan selamat di Zon 0/1/2 kawasan berbahaya.
Ciri-ciri
Akselerometer piezoelektrik CA202 menawarkan pelbagai ciri canggih untuk memenuhi keperluan pemantauan getaran industri yang ketat:
1. Prestasi Pengukuran Ketepatan Tinggi
Peranti ini memberikan sensitiviti tinggi 100 pC/g, membolehkan pengesanan isyarat getaran minit. Kelinearan cemerlang: ±1% dalam julat 0.01 hingga 20 g dan ±2% dalam julat 20 hingga 400 g. Kepekaan melintang kurang daripada 3% memastikan ketepatan getaran arah pengukuran utama.
2. Kebolehsuaian Alam Sekitar yang melampau
Julat suhu operasi yang sangat luas: -55 hingga +260°C untuk penderia, -55 hingga +200°C untuk kabel integral. Suhu kelangsungan hidup jangka pendek adalah lebih tinggi: sehingga -70 hingga +280°C untuk penderia dan -62 hingga +250°C untuk kabel. Julat suhu ini meliputi sebahagian besar senario aplikasi industri.
3. Pembinaan Mekanikal Lasak
Perumahan keluli tahan karat Austenitik memberikan kekuatan mekanikal yang sangat baik dan rintangan kakisan. Struktur yang dikimpal secara hermetik memastikan prestasi kalis bocor yang lengkap, menentang hakisan daripada pelbagai faktor persekitaran yang keras. Peranti ini boleh menahan pecutan kejutan sehingga 1000 g puncak (separuh sinus, tempoh 1 ms).
4. Pilihan Pemasangan Fleksibel
Empat pilihan panjang kabel: 3 meter, 6 meter, 11 meter dan 20 meter, memenuhi keperluan jarak pemasangan yang berbeza. Lubang pelekap M6 standard dengan pencuci kunci spring M4, tork pelekap 15 N·m. Tiada permukaan pelekap penebat elektrik tambahan diperlukan.
5. Sokongan Pensijilan Komprehensif
Berbilang pensijilan antarabangsa: Penandaan CE, penandaan EAC, ATEX, IECEx, cCSAus, dll. Mematuhi piawaian keserasian elektromagnet EN 61000-6-2/4 dan piawaian keselamatan elektrik EN 61010-1. Memenuhi keperluan persekitaran RoHS.
6. Penyepaduan dan Penyelenggaraan Mudah
Output berbeza dan reka bentuk penebat dalaman memudahkan penyepaduan sistem. Struktur kabel bersepadu meningkatkan kebolehpercayaan dan mengurangkan keperluan penyelenggaraan. Kit penyesuai pelekap MA133 tersedia, termasuk tapak pengasingan terma Micaver (kaca-kaca) untuk keperluan pemasangan khas.
Ringkasan Spesifikasi Teknikal
| Item |
Spesifikasi |
| Sensitiviti |
100 pC/g ±5% |
| Respons Kekerapan |
0.5 hingga 6,000 Hz (±5%) |
| Julat Dinamik |
Puncak 0.01 hingga 400 g |
| Kapasiti Lebihan |
500 g puncak |
| Suhu Operasi |
-55 hingga +260°C (sensor) |
| Frekuensi Resonans |
>22 kHz |
| Kelinearan |
±1% (0.01-20 g), ±2% (20-400 g) |
| Penilaian Perlindungan |
Dimeterai secara hermetik |
| Berat badan |
lebih kurang 250 g (sensor) |
Kawasan Permohonan
Akselerometer piezoelektrik CA202 digunakan secara meluas dalam bidang berikut:
Pemantauan Jentera Perindustrian: Pemantauan getaran mesin berputar besar seperti turbin, pemampat dan pam
Industri Tenaga: Pemantauan keadaan dan diagnosis kerosakan peralatan loji kuasa
Industri Petrokimia: Pemantauan getaran peralatan dalam persekitaran yang berpotensi meletup
Aeroangkasa: Ujian getaran enjin dan peralatan tambahan
Industri Berat: Penyelenggaraan ramalan peralatan metalurgi dan perlombongan
