Akselerometer piezoelektrik CA901 ialah peranti pemantauan getaran berprestasi tinggi yang dibangunkan oleh VM untuk aplikasi persekitaran yang melampau. Produk ini menggunakan bahan dan teknologi piezoelektrik tunggal kristal termaju, menawarkan kebolehsuaian dan kebolehpercayaan suhu yang luar biasa, mampu operasi yang stabil dalam julat suhu ekstrem -186°C hingga +700°C. CA901 amat sesuai untuk menuntut sektor perindustrian seperti loji kuasa nuklear, aeroangkasa, dan industri petrokimia, memenuhi keperluan pemantauan getaran dalam pelbagai persekitaran yang keras.
Accelerometer ini menggunakan reka bentuk mod mampatan yang dilengkapi dengan kabel terlindung mineral integral, memberikan prestasi penebat elektrik yang sangat baik dan ketahanan mekanikal. Produk ini mematuhi piawaian NRC Guide 1.133, IEEE 323-1974, dan diperakui mengikut DIN 25.475.1, sambil juga mendapatkan pensijilan kalis letupan untuk kegunaan selamat dalam suasana yang berpotensi meletup. Reka bentuk strukturnya yang padat dan bahan perumahan lasak membolehkannya menahan keadaan melampau termasuk tekanan tinggi dan sinaran tinggi.
CA901 menawarkan julat tindak balas frekuensi 3Hz hingga 2800Hz dan kepekaan 10pC/g, membolehkan tangkapan tepat pelbagai isyarat getaran mekanikal. Sama ada untuk aplikasi pemantauan dalam talian atau ujian pembangunan jangka panjang, peranti ini boleh menyediakan data ukuran yang boleh dipercayai dan tepat, berfungsi sebagai bukti penting untuk pemantauan keadaan peralatan dan diagnosis kerosakan.
Prinsip Kerja
Akselerometer piezoelektrik CA901 beroperasi berdasarkan prinsip kesan piezoelektrik, menggabungkan pelbagai aspek teknikal yang canggih. Mekanisme kerja boleh dihuraikan secara terperinci melalui aspek berikut:
1. Kesan Piezoelektrik dan Ciri-Ciri Bahan Kristal Tunggal
Teras peranti menggunakan bahan piezoelektrik tunggal kristal jenis VC2, yang menawarkan ciri piezoelektrik yang sangat baik dan kestabilan suhu. Apabila pecutan mengalami getaran mekanikal, jisim menggunakan daya mampatan pada kristal piezoelektrik. Mengikut prinsip kesan piezoelektrik langsung, polarisasi elektrik berlaku dalam kristal, struktur kekisi berubah bentuk, menyebabkan anjakan pusat cas, dengan itu menghasilkan isyarat cas yang berkadar dengan daya yang dikenakan pada permukaan kristal. Bahan kristal tunggal berbanding bahan polihablur mempamerkan pemalar piezoelektrik yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik, mengekalkan output kepekaan yang stabil dalam persekitaran suhu yang melampau.
Struktur kekisi khas bahan kristal tunggal VC2 membolehkannya mengekalkan ciri piezoelektrik yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi, dengan suhu Curienya jauh melebihi bahan piezoelektrik konvensional, yang merupakan kunci untuk mencapai operasi suhu tinggi +700°C. Orientasi kristal direka bentuk secara optimum untuk memaksimumkan pekali piezoelektrik sambil meminimumkan pekali suhu, memastikan prestasi konsisten sepanjang julat suhu operasi keseluruhan.
2. Reka Bentuk Mod Mampatan dan Struktur Mekanikal
Menggunakan reka bentuk mod mampatan, elemen piezoelektrik dimuatkan di antara tapak dan jisim, membentuk struktur mekanikal yang stabil. Reka bentuk ini memberikan kekakuan yang tinggi, memberikan sensor frekuensi resonans tinggi (>17kHz), memastikan tindak balas rata merentasi julat frekuensi yang luas. Mod mampatan menawarkan prestasi suhu tinggi yang lebih baik berbanding dengan mod ricih, menjadikannya lebih sesuai untuk aplikasi persekitaran suhu melampau.
Struktur mekanikal menggunakan reka bentuk simetri untuk mengurangkan ralat pengukuran yang disebabkan oleh tegasan haba. Perumahan ini menggunakan bahan aloi Inconel 600, menawarkan kekuatan suhu tinggi yang sangat baik dan rintangan kakisan. Struktur keseluruhan dioptimumkan melalui analisis unsur terhingga untuk mengekalkan ciri mekanikal yang stabil semasa kitaran haba, mengelakkan hanyutan prestasi akibat ketidakpadanan pekali pengembangan haba.
3. Mekanisme Penjanaan dan Penghantaran Isyarat
Peranti menjana isyarat keluaran cas dengan sensitiviti 10pC/g±5%. Mod keluaran caj menawarkan kelebihan tidak terjejas oleh kapasiti kabel, terutamanya sesuai untuk penghantaran isyarat jarak jauh. Kapasiti sensor dalaman ialah 80pF (antara kutub) dan 18pF (antara kutub dan sarung), manakala kapasiti kabel ialah 200pF/m (antara kutub) dan 300pF/m (antara kutub dan sarung).
Isyarat pengecasan dihantar melalui kabel berpenebat mineral, yang menggunakan penebat magnesium oksida dan sarung keluli tahan karat, menawarkan prestasi suhu tinggi yang sangat baik dan kekuatan mekanikal. Kabel disambungkan ke sensor menggunakan kimpalan hermetik, membentuk struktur tertutup sepenuhnya yang menghalang kelembapan dan pencerobohan bahan cemar. Reka bentuk ini memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dalam persekitaran yang melampau.
4. Pampasan Suhu dan Kawalan Kestabilan
Bahan kristal tunggal VC2 mempunyai pekali suhu yang sangat rendah, mengekalkan sensitiviti yang stabil dalam julat suhu operasi -54°C hingga +650°C. Arah pemotongan kristal khas dan reka bentuk elektrod meningkatkan lagi ciri suhu, mengurangkan kesan perubahan suhu pada ketepatan pengukuran.
Peranti ini menggunakan reka bentuk struktur simetri terma untuk meminimumkan kesan kecerunan suhu pada pengukuran. Pemilihan bahan perumahan mempertimbangkan padanan pengembangan haba untuk mengelakkan perubahan prestasi yang disebabkan oleh tegasan haba. Ciri reka bentuk ini secara kolektif memastikan kestabilan pengukuran dalam persekitaran suhu yang melampau.
5. Perlindungan Alam Sekitar dan Teknologi Pengedap
Penderia menggunakan teknologi kimpalan pengedap hermetik, dengan perumah dimeterai sepenuhnya untuk menahan kelembapan, kakisan kimia dan kesan sinaran. Bahan perumahan Inconel 600 menawarkan rintangan kakisan yang sangat baik, sesuai untuk pelbagai persekitaran perindustrian yang keras.
Kabel berpenebat mineral bukan sahaja menyediakan penebat elektrik tetapi juga perlindungan mekanikal. Sarung keluli tahan karat kabel boleh menahan tekanan 140bar (pada 23°C) dan 80bar (pada 300°C), memastikan operasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran tekanan tinggi.
6. Reka Bentuk Keselamatan Kalis Letupan
Peranti diperakui melalui pemeriksaan jenis EC (LCIE 08 ATEX 6017 X II 1 G), memenuhi keperluan penggunaan untuk Zon 0/1/2 kawasan berbahaya. Menggunakan reka bentuk keselamatan intrinsik (Ex ia), percikan api dihalang dalam keadaan rosak dengan mengehadkan tenaga litar.
Langkah perlindungan termasuk litar pengehad tenaga dan halangan keselamatan, memastikan pematuhan dengan keperluan kalis letupan di bawah semua keadaan operasi. Reka bentuk ini membolehkan penggunaan selamat dalam atmosfera yang berpotensi meletup.
7. Reka Bentuk Rintangan Sinaran
Bahan kristal tunggal VC2 mempunyai kestabilan sinaran yang sangat baik, mampu menahan fluks sinaran γ 10^11 erg/g dan fluks sinaran neutron 10^18 n/cm^2 tanpa sebarang kesan. Kekerasan sinaran ini menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi dalam persekitaran sinaran seperti loji kuasa nuklear.
Pemilihan bahan dan reka bentuk struktur kedua-duanya mempertimbangkan kestabilan jangka panjang dalam persekitaran sinaran, memastikan prestasi yang boleh dipercayai di bawah keadaan sinaran.
Ciri-ciri
Akselerometer piezoelektrik CA901 menawarkan pelbagai ciri cemerlang untuk memenuhi keperluan pemantauan getaran dalam persekitaran yang melampau:
1. Kebolehsuaian Suhu Melampau
Julat suhu operasi yang sangat luas: operasi berterusan -54°C hingga +650°C, keadaan melampau -196°C hingga +700°C. Julat suhu ini meliputi kebanyakan persekitaran melampau industri, termasuk senario aplikasi kriogenik dan suhu tinggi.
2. Prestasi Pengukuran Ketepatan Tinggi
Memberikan kepekaan 10pC/g, julat pengukuran dinamik 0.001g hingga 200g puncak. Kelinearan yang sangat baik, mencapai ±1% sepanjang julat dinamik. Kepekaan melintang kurang daripada 5%, memastikan ketepatan pengukuran.
3. Ketahanan Alam Sekitar yang Cemerlang
Perumahan Inconel 600 memberikan rintangan kakisan yang sangat baik, reka bentuk pengedap hermetik menahan kelembapan dan bahan cemar. Boleh menahan tekanan kerja 140bar, memenuhi keperluan aplikasi persekitaran tekanan tinggi.
4. Rintangan Sinaran yang Kuat
Boleh menahan dos tinggi sinaran γ dan sinaran neutron, sesuai digunakan dalam persekitaran sinaran seperti loji kuasa nuklear. Pemilihan bahan dan reka bentuk struktur dioptimumkan untuk kestabilan jangka panjang di bawah keadaan sinaran.
5. Pensijilan Keselamatan Komprehensif
Diperakui melalui pelbagai piawaian antarabangsa: Panduan NRC 1.133, IEEE 323-1974, DIN 25.475.1, dan pensijilan kalis letupan ATEX. Memenuhi keperluan pelbagai piawaian industri yang ketat.
6. Pilihan Konfigurasi Fleksibel
Menawarkan pelbagai pilihan panjang kabel: 3.5 meter, 5 meter, 8 meter, 12.5 meter, dilengkapi dengan Lemo atau penyambung suhu tinggi. Versi standard dan kalis letupan tersedia untuk memenuhi keperluan aplikasi yang berbeza.
Ringkasan Spesifikasi Teknikal
| Item |
Spesifikasi |
| Sensitiviti |
10 pC/g ±5% |
| Respons Kekerapan |
3 hingga 2,800 Hz (±5%) |
| Julat Dinamik |
0.001 hingga 200 g puncak |
| Suhu Operasi |
-54°C hingga +650°C (berterusan) |
| Frekuensi Resonans |
>17 kHz |
| Kelinearan |
±1% (skala penuh) |
| Penilaian Perlindungan |
Dimeterai secara hermetik |
| Pensijilan Kalis Letupan |
Ex ia IIC T6 hingga T710 |
Kawasan Permohonan
Akselerometer piezoelektrik CA901 digunakan terutamanya dalam bidang berikut:
Loji Kuasa Nuklear: Pemantauan getaran peralatan dalaman dan persisian dalam reaktor
Aeroangkasa: Ujian getaran enjin dan komponen suhu tinggi
Industri Petrokimia: Pemantauan keadaan peralatan dalam persekitaran suhu tinggi dan tekanan tinggi
Industri Tenaga: Pemantauan getaran turbin gas dan turbin stim
Bidang Penyelidikan: Penyelidikan bahan dan tingkah laku dalam persekitaran yang melampau
