Piezoprędkościowy czujnik Velomitor XA 330525 jest wzmocnionym członkiem rodziny czujników Velomitor firmy Bently Nevada, wywodzącej się w szczególności z czujnika Velomitor 330500. Jest przeznaczony do zastosowań związanych z monitorowaniem stanu maszyn, gdzie wymagany jest solidny, odporny na warunki atmosferyczne i wysoce niezawodny przetwornik prędkości. Oznaczenie „XA” oznacza eXtended Application, odzwierciedlając ulepszoną konstrukcję czujnika i przydatność do instalacji w wilgotnym środowisku i innych wymagających lokalizacjach przemysłowych bez potrzeby stosowania dodatkowej obudowy ochronnej. Czujnik zbudowany jest wokół obudowy ze stali nierdzewnej 316L oraz unikalnego, odpornego na warunki atmosferyczne złącza i kabla. Po prawidłowej instalacji z odpowiednim przedłużaczem konstrukcja spełnia wymagania w zakresie odporności na kurz IP-65 i NEMA 4X, dzięki czemu nadaje się do stosowania na zewnątrz i w obszarach narażonych na działanie wody, a także w konwencjonalnych maszynowniach.
Model 330525 jest przeznaczony do pomiaru drgań obudowy maszyny w celu wywnioskowania drgań wirnika i ogólnego zachowania dynamicznego maszyny. Najczęstsze awarie maszyn, w tym niewyważenie, niewspółosiowość i powiązane usterki, mają swój początek w wirniku i powodują zmiany w wibracjach wirnika. Wybrane miejsce na obudowie maszyny musi dokładnie przenosić drgania wirnika do przetwornika. Dlatego też bardzo ważna jest staranna instalacja. Jeśli przetwornik nie zostanie prawidłowo zainstalowany, może nie wykrywać dokładnie wibracji i przesyłać nieprawidłowe dane. Bently Nevada świadczy usługi inżynieryjne w zakresie dokładnego pomiaru obudów maszyn i montażu przetworników, co pomaga zapewnić odpowiedni punkt pomiarowy i prawidłowy montaż czujnika.
Czujnik jest urządzeniem piezoelektrycznym o czułości 3,94 mV/mm/s (100 mV/cal/s) ±5%. Zapewnia prędkość wyjściową odpowiednią dla systemów monitorowania stanu i jest zaprojektowany do pracy w bardzo szerokim zakresie temperatur od -55°C do +121°C (-67°F do +250°F). Hermetycznie zamknięta obudowa, izolowane uziemienie i konstrukcja ze stali nierdzewnej 316L sprawiają, że nadaje się do stosowania w trudnych warunkach przemysłowych. Model 330525 jest również dostępny z opcjami dopuszczeń agencji do użytku w obszarach niebezpiecznych, w tym opcjami CSA/NRTL/C i SIRA/CENELEC. Do produktu dołączone są kable połączeniowe, obudowy zacisków, kable zbiorcze, listwy zaciskowe i akcesoria zabezpieczające przed zachlapaniem, co pozwala na skonfigurowanie kompletnej i łatwej w utrzymaniu instalacji dla wielu środowisk zakładowych.
Projektowanie i budowa
Velomitor XA 330525 to wzmocniona wersja czujnika Velomitor 330500. Obudowa ze stali nierdzewnej 316L zapewnia odporność na korozję i trwałość mechaniczną, a odporne na warunki atmosferyczne złącze i zespół kabla umożliwiają montaż bez obudowy. Jest to znacząca zaleta w zastosowaniach, w których dodatkowa obudowa zwiększałaby koszty instalacji, komplikowałaby konserwację lub zakłócałaby ścieżkę pomiarową. Zespół kabla czujnika nadaje się do stosowania w wilgotnym środowisku, a ogólna konstrukcja spełnia wymogi ochrony przeciwpyłowej IP-65 i NEMA 4X, jeśli jest prawidłowo zainstalowana z odpowiednim kablem przedłużającym. Obudowa jest hermetycznie zamknięta, a czujnik toleruje wilgotność względną do 100% w warunkach niezanurzonych. Złącze to 2-pinowe, hermetycznie uszczelnione złącze Mil-C-26482 z obudową ze stali nierdzewnej 316L. Czujnik waży około 156 g (5,5 uncji), ma średnicę 28 mm (1,1 cala) i wysokość 73,1 mm (2,88 cala). Interfejs montażowy zawiera gwint 1/4-18 NPT i sześciokątny element o średnicy 25,4 mm (na rysunku 100 części tysięcznych), jak pokazano na rysunku wymiarowym. Maksymalny moment montażowy wynosi 45 Nm (33 ft-lb). Promień zgięcia kabla nie powinien być mniejszy niż 1,5 cala.
Polaryzacja czujnika jest zdefiniowana w taki sposób, że Pin A jest dodatni w stosunku do Pinu B, gdy ruch obudowy czujnika jest skierowany w stronę złącza. Ta konwencja polaryzacji jest ważna dla spójnej interpretacji fazy i sygnału w systemach monitorowania stanu. Obudowa jest izolowana, co pozwala uniknąć pętli uziemienia i zapewnia niezawodną transmisję sygnału w okablowaniu instalacji. Dynamiczna impedancja wyjściowa jest mniejsza niż 2400 Ω, a wyjściowe napięcie polaryzacji wynosi -12 ±3,0 VDC w stosunku do temperatury, w odniesieniu do styku A. Wymagania dotyczące zasilania wynoszą od -22 do -30 VDC z prądem polaryzacji od 2,5 do 6,0 mA. Te cechy sprawiają, że czujnik jest kompatybilny z typowymi systemami monitorowania Bently Nevada i nadaje się do stosowania przy długich kablach, jeśli używany jest zalecany kabel. W arkuszu danych podano, że można używać kabla o maksymalnej długości 305 metrów (1000 stóp) firmy Bently Nevada o numerze części 02173007 bez pogorszenia sygnału.
Zasada pomiaru i uwagi dotyczące obudowy maszyny
Model 330525 jest czujnikiem piezoprędkościowym, co oznacza, że wytwarza sygnał wyjściowy proporcjonalny do prędkości w określonym zakresie częstotliwości. Jego czułość wynosi 3,94 mV/mm/s (100 mV/cal/s) ±5%. Pasmo przenoszenia jest określone jako 4,5 do 2000 Hz (270 do 120 000 cykli na minutę) ±3,0 dB i 6,0 do 1000 Hz (360 do 60 000 cykli na minutę) ±0,9 dB. Dzięki tej reakcji czujnik nadaje się do ogólnego monitorowania drgań maszyn, w tym urządzeń obrotowych, gdzie prędkość jest powszechnie stosowanym wskaźnikiem ogólnego nasilenia drgań. Zakres prędkości wynosi szczytowo 1270 mm/s (50 cali/s), a liniowość amplitudy wynosi ±2% do wartości szczytowej 152 mm/s (6 cali/s). Czułość poprzeczna wynosi mniej niż 5% czułości, co pomaga zapewnić, że pomiar jest zdominowany przez zamierzoną oś. Zamontowana częstotliwość rezonansowa jest większa niż 12 kHz, zapewniając odpowiednią separację od pasma pomiarowego. Szum szerokopasmowy od 4,5 Hz do 2 kHz wynosi 0,004 mm/s (160 μin/s) rms, nominalnie, a arkusz danych również podaje, że poziom szumów szerokopasmowego wynosi mniej niż 0,004 mm/s (160 μin/s). Czułość temperaturowa wynosi typowo od -14% do +7,5% w zakresie temperatur roboczych, co jest ważnym czynnikiem przy interpretacji pomiarów przy dużych wahaniach temperatury otoczenia.
Ponieważ czujnik jest montowany na obudowie maszyny, użytkownik musi wziąć pod uwagę, jak dobrze obudowa przewodzi drgania wirnika do przetwornika. Najczęstsze awarie maszyn mają swoje źródło w wirniku i powodują zmianę wibracji wirnika. Wybrane miejsce na obudowie musi dokładnie przenosić drgania wirnika do przetwornika. Instalacja powinna być starannie zaplanowana, tak aby czujnik był zamontowany w sztywnym, reprezentatywnym miejscu z dobrym kontaktem mechanicznym. Karta katalogowa ostrzega, że jeśli przetwornik nie zostanie zainstalowany ostrożnie, może nie wykrywać dokładnie drgań i przesyłać nieprawidłowe dane. Bently Nevada oferuje usługi inżynieryjne w zakresie dokładnego pomiaru obudów maszyn i montażu przetworników. Jest to szczególnie ważne w przypadku maszyn o krytycznym znaczeniu, gdzie złe miejsce montażu może prowadzić do przeoczenia usterek lub fałszywych alarmów. Czujnik jest zwykle montowany bezpośrednio na maszynie, a moment montażowy nie powinien przekraczać 45 Nm (33 ft-lb). Kabel powinien być poprowadzony z minimalnym promieniem zgięcia wynoszącym 1,5 cala i powinien być podparty, aby uniknąć naprężenia złącza.
Interfejs sygnałowy i okablowanie
Model 330525 wykorzystuje 2-pinowe, hermetycznie uszczelnione złącze Mil-C-26482. Interfejs sygnałowy to wyjście dynamicznej prędkości z napięciem polaryzacji -12 ±3,0 VDC w stosunku do temperatury, w odniesieniu do styku A. Dynamiczna impedancja wyjściowa jest mniejsza niż 2400 Ω. Zasilanie jest dostarczane w zakresie od -22 do -30 VDC z prądem polaryzacji od 2,5 do 6,0 mA. Obudowa czujnika jest izolowana, co jest ważne dla uniknięcia pętli uziemienia i utrzymania integralności sygnału w instalacjach przemysłowych. Konwencja dotycząca polaryzacji jest taka, że Pin A jest dodatni w stosunku do Pinu B, gdy ruch obudowy czujnika jest skierowany w stronę złącza. Należy o tym pamiętać podczas podłączania czujnika do monitora lub systemu gromadzenia danych.
Bently Nevada oferuje kilka opcji okablowania i zakończeń dla modelu 330525. Kabel połączeniowy 106765-AA jest dostępny w długościach od 1 metra (3,3 stopy) do 25 metrów (82 stóp), zamawianych w odstępach co 3 metry. Obudowa zaciskowa 106769-AA zapewnia lokalne połączenie przewodów sygnałowych czujnika Velomitor XA z okablowaniem terenowym monitora. Każda obudowa terminala może pomieścić maksymalnie dwa kable czujnika Velomitor XA. Obudowa terminala posiada opcje mocowania przepustów: 00 dla braku dostarczonych złączek, 01 dla jednego złącza 3/4 NPT i 02 dla dwóch złączek 3/4 NPT. Kabel zbiorczy 02173007 to dwużyłowy, skręcony, ekranowany kabel 22 AWG bez złączy i końcówek, zamawiany według długości w stopach. W arkuszu danych podano, że można zastosować kabel 02173007 o długości do 305 metrów (1000 stóp) bez pogorszenia sygnału. Blok do montażu zacisków 103537-01 zapewnia proste podłączenie okablowania obiektowego i może być montowany wewnątrz dowolnej standardowej obudowy czujnika zbliżeniowego; do każdego podłączenia czujnika Velomitor XA potrzebny jest jeden blok montażowy. Odporna na zachlapania osłona bagażnika 03839144 wykonana jest z elastomeru fluorosilikonowego i jest niebieska; dolny zacisk 03839142 mocuje osłonę do obudowy czujnika Velomitor XA, a górny zacisk 03839143 mocuje osłonę do zespołu kabla łączącego. Rysunek zespołu kabla przedstawia zbroję ze stali nierdzewnej na kablu, przewodniki o przekroju 0,382 mm² (22 AWG), przezroczystą rurkę termokurczliwą, oznaczenia „A” (białe), „B” (czarne) i „SHLD” (zielone) oraz całkowitą tolerancję długości wynoszącą ±200 (7,8) w jednostkach rysunku.
Możliwości w zakresie ochrony środowiska i obszarów niebezpiecznych
Model 330525 został zaprojektowany do pracy w trudnych warunkach przemysłowych. Zakres temperatur pracy wynosi od -55°C do +121°C (od -67°F do +250°F). Może wytrzymać wstrząsy o maksymalnej masie 5000 g. W stanie niezanurzonym wilgotność względna może wynosić do 100%, a obudowa jest hermetycznie zamknięta. Wrażliwość na pole magnetyczne jest mniejsza niż 51 μm/s/gaus (w oparciu o 50 gausów, 50–60 Hz). Czujnik jest izolowany obudową, co umożliwia elastyczne uziemienie. Odporne na warunki atmosferyczne złącze i kabel, wraz ze stopniem ochrony IP-65 i NEMA 4X, jeśli są prawidłowo zainstalowane z pasującym kablem przedłużającym, umożliwiają stosowanie czujnika w wilgotnych środowiskach bez dodatkowej obudowy. Arkusz danych ostrzega, że użytkowanie urządzenia poza określonymi limitami może skutkować fałszywymi odczytami lub utratą monitorowania maszyny. Przed instalacją i użytkowaniem produktu użytkownik powinien przeczytać Podręcznik użytkownika czujników Velomitor 330500, 330525 i 330530 (dokument 100076).
Model 330525 jest dostępny z atestami do stosowania w obszarach niebezpiecznych. W przypadku CSA/NRTL/C, model 330525 jest wymieniony jako Ex ia IIC T4 i AEx ia IIC T4 dla klasy I, strefa 1, grupy A, B, C i D; Klasa II, Grupy E, F i G; i klasa III. Temperatura znamionowa wynosi T4 przy -40°C ≤ Ta ≤ +100°C, a instalacja musi być zgodna z rysunkiem 167539 dla wersji niepalnej? Arkusz danych wyraźnie pokazuje dla 330525: Ex ia IIC T4, AEx ia IIC T4, klasa I strefa 1 grupy A, B, C i D, klasa II grupy E, F, G, klasa III, T4 @ -40°C ≤ Totoczenia ≤ 100°C; i Ex nL IIC T4, AEx nA IIC T4, klasa I strefa 2 grupy A, B, C, D, instalacja zgodnie z rysunkiem 167539, T4 @ -40°C ≤ Totoczenia ≤ 100°C. Dla ATEX/IECEx, 330525 jest objęty Ex 1 G Ex ia IIC T4 Ga; Ex 3 D Ex na IIC T4 Gc; Ex tc III T130°C Dc; T4 @ Ta = -55°C do 121°C. Parametry jednostki dla rodziny 330525, wymienione z 330400, 330425, 330500 i 330525, obejmują wartości Strefy 0/1 i Strefy 2 Ui = 28 V i Ii = 150 mA. Warunki bezpiecznego użytkowania wymagają podłączenia sprzętu do sprzętu spełniającego wymienione parametry podmiotu. Kable typu A lub B zgodne z EN 60079-25 muszą spełniać parametry kabla wymienione w parametrach jednostki. Dla Strefy 2 parametry elektryczne zasilania nie powinny przekraczać wartości podanych w tabelach. Szczegółowe atesty dla poszczególnych krajów i produktów są wymienione w skróconym przewodniku po atestach (108M1756).
Zgodność i certyfikaty
Model 330525 jest zgodny z przepisami FCC część 15. Działanie podlega dwóm warunkom: urządzenie nie może powodować szkodliwych zakłóceń oraz musi akceptować wszelkie odbierane zakłócenia, w tym zakłócenia, które mogą powodować niepożądane działanie. Produkt jest zgodny z dyrektywą EMC 2014/30/UE i dyrektywą RoHS 2011/65/UE. Sekcja morska arkusza danych zawiera odniesienia do przepisów ABS 2009 dotyczących statków stalowych „tylko 330400 i 330425”, zatem oświadczenie o zatwierdzeniu morskim powinno mieć zastosowanie tylko do tych modeli, jak wskazano w dostarczonym arkuszu danych. W przypadku zatwierdzeń do stosowania w obszarach niebezpiecznych szczegółowy wykaz atestów dla danego kraju i produktu należy uzyskać z Skróconego przewodnika po atestach (108M1756) dostępnego pod adresem Bently.com . Produkt jest objęty dokumentacją i wsparciem technicznym firmy Bently Nevada, a przed instalacją i użytkowaniem użytkownik powinien zapoznać się z Podręcznikiem użytkownika czujników Velomitor 330500, 330525 i 330530 (100076).
Informacje dotyczące zamawiania i akcesoria
Model zamówienia 330525 to 330525-AA, gdzie AA to opcja zatwierdzenia przez agencję. Dostępne opcje to 00 dla Brak wymagań, 01 dla CSA/NRTL/C i 02 dla SIRA/CENELEC. Kabel połączeniowy 106765-AA zamawia się według długości w metrach, przy czym minimalna długość wynosi 1 metr (3,3 stopy), maksymalna długość 25 metrów (82 stopy) i odstępy w zamówieniu wynoszą 3 metry. Obudowa zaciskowa 106769-AA jest zamawiana z opcją mocowania przepustu kablowego: 00 dla braku dostarczonych złączek, 01 dla jednego złącza 3/4 NPT i 02 dla dwóch złączek 3/4 NPT. Każda obudowa terminala może pomieścić maksymalnie dwa kable czujnika Velomitor XA. Akcesoria obejmują podręcznik użytkownika 100076 dla czujnika Velomitor 330500/330525 i czujnika Velomitor XA; 02173007 kabel masowy, dwużyłowy, skręcony, ekranowany, kabel 22 AWG bez złączy i końcówek, określony długością w stopach; 103537-01 Blok do montażu zacisków, który zapewnia proste podłączenie okablowania obiektowego i może być montowany wewnątrz dowolnej standardowej obudowy czujnika Proximitor, przy czym do każdego połączenia czujnika Velomitor XA potrzebny jest jeden blok do montażu zacisków; 03839144 bryzgoszczelna osłona bagażnika na zespół kabla połączeniowego, wykonana z elastomeru fluorosilikonowego, w kolorze niebieskim; 03839142 dolny zacisk służący do mocowania buta do obudowy czujnika Velomitor XA; oraz górny zacisk 03839143 używany do mocowania osłony do zespołu kabla łączącego. Akcesoria te umożliwiają użytkownikowi zbudowanie kompletnej instalacji z odpowiednim odciążeniem, ochroną środowiska i zakończeniem polowym.
Zastosowania i korzyści
Model 330525 nadaje się do szerokiej gamy zastosowań związanych z monitorowaniem stanu maszyn, gdzie potrzebny jest wytrzymały czujnik prędkości. Obudowa ze stali nierdzewnej 316L i odporny na warunki atmosferyczne zespół złącza/kabla umożliwiają montaż bez obudowy, co zmniejsza złożoność i koszty instalacji. Czujnik nadaje się do wilgotnych środowisk i spełnia wymogi ochrony przeciwpyłowej IP-65 i NEMA 4X, jeśli jest prawidłowo zainstalowany z odpowiednim kablem przedłużającym. Szeroki zakres temperatur roboczych od -55°C do +121°C pozwala na stosowanie w gorącym i zimnym klimacie, a odporność na wstrząsy przy obciążeniu 5000 g zapewnia margines odporności na wstrząsy związane z obsługą i instalacją. Konstrukcja izolowana obudową, 2-pinowe złącze Mil-C-26482 i kompatybilność z kablami połączeniowymi Bently Nevada i obudowami terminali ułatwiają integrację z systemami monitorowania.
Prędkość wyjściowa czujnika i charakterystyka częstotliwościowa sprawiają, że jest on przydatny do wykrywania typowych usterek maszyny, takich jak niewyważenie, niewspółosiowość, luzy i inne problemy związane z wirnikiem, które objawiają się wibracjami obudowy. Specyfikacje szerokopasmowego poziomu szumów i czułości poprzecznej umożliwiają niezawodne pomiary w typowych środowiskach przemysłowych. Dostępność opcji z aprobatami CSA/NRTL/C i SIRA/CENELEC pozwala na zastosowanie czujnika w obszarach niebezpiecznych, jeśli jest on zainstalowany zgodnie z obowiązującymi rysunkami i parametrami urządzenia. Gama akcesoriów, w tym osłona odporna na zachlapania, obudowa zacisków, blok montażowy zacisków i kabel masowy, pozwala użytkownikom skonfigurować kompletną instalację, która chroni złącze i kabel, zapewniając jednocześnie wygodne zakończenie w terenie. Ponieważ czujnik jest wzmocnioną wersją Velomitora 330500, użytkownicy zaznajomieni z technologią Velomitora firmy Bently Nevada mogą zastosować czujnik 330525 na podobnej zasadzie pomiaru, zyskując jednocześnie korzyści wynikające z rozszerzonego zastosowania konstrukcji XA.
Uwagi dotyczące instalacji i konserwacji
Aby pomiar był wiarygodny, niezbędna jest staranna instalacja. Czujnik należy zamontować na sztywnym miejscu obudowy maszyny, które dokładnie przewodzi drgania wirnika do przetwornika. Moment dokręcania nie powinien przekraczać 45 Nm (33 ft-lb). Kabel należy poprowadzić z minimalnym promieniem zgięcia wynoszącym 1,5 cala i należy zastosować odciążenie, aby złącze nie było poddawane nadmiernym siłom. Należy przestrzegać konwencji dotyczącej polaryzacji: Pin A jest dodatni w stosunku do Pinu B, gdy ruch obudowy czujnika jest skierowany w stronę złącza. Obudowa jest izolowana, a dynamiczna impedancja wyjściowa jest mniejsza niż 2400 Ω. Zasilanie powinno być dostarczane w zakresie od -22 do -30 VDC, a prąd polaryzacji powinien mieścić się w zakresie od 2,5 do 6,0 mA. W przypadku stosowania długich kabli zalecany kabel 02173007 może być używany na długości do 305 metrów (1000 stóp) bez pogorszenia sygnału. Użytkownik powinien przeczytać Podręcznik użytkownika czujników Velomitor 330500, 330525 i 330530 (dokument 100076) przed instalacją i użytkowaniem produktu. Używanie urządzenia poza określonymi limitami może skutkować fałszywymi odczytami lub utratą monitorowania maszyny. W przypadku instalacji w strefie niebezpiecznej sprzęt musi być podłączony do sprzętu spełniającego wymienione parametry jednostki, a kable typu A lub B zgodne z normą EN 60079-25 muszą spełniać parametry kabla. Parametry elektryczne zasilania strefy 2 nie powinny przekraczać wartości podanych w tabelach atestacyjnych. Szczegółowe atesty dla poszczególnych krajów i produktów należy potwierdzić w Skróconym przewodniku po atestach (108M1756).
