Akcelerometr piezoelektryczny CA201 to klasyczny piezoelektryczny czujnik drgań klasy przemysłowej, który należy do sprawdzonej linii produktów VM. Zaprojektowany do ciągłego monitorowania wibracji w trudnych warunkach przemysłowych, czujnik ten jest wyposażony w symetryczny piezoelektryczny element czujnikowy działający w trybie ścinania oraz w pełni uszczelnioną, spawaną konstrukcję ze stali nierdzewnej, znaną z wysokiej niezawodności i stabilności.
CA201 oferuje wysoką czułość (100 pC/g) i szeroki zakres dynamiki, dzięki czemu nadaje się do pomiaru drgań od urządzeń obrotowych o niskiej prędkości po maszyny o średniej i dużej prędkości. Produkt dostępny był w wersjach certyfikowanych zgodnie z obowiązującymi wówczas normami CENELEC w zakresie ochrony przeciwwybuchowej, umożliwiających stosowanie w wyznaczonych strefach niebezpiecznych. Charakterystyczny zintegrowany kabel, wyposażony w wąż ochronny w oplocie ze stali nierdzewnej przyspawany do korpusu czujnika, zapewnia długotrwałe uszczelnienie i wytrzymałość mechaniczną w trudnych warunkach pracy. CA201 to niezawodny wybór do monitorowania wibracji krytycznego sprzętu (takiego jak sprężarki, pompy, wentylatory i generatory) w przemysłowych systemach konserwacji predykcyjnej.
2. Zasada działania
Akcelerometr piezoelektryczny CA201 działa w oparciu o efekt piezoelektryczny. Jego głównym elementem czujnikowym jest specjalnie spolaryzowany polikrystaliczny piezoelektryczny materiał ceramiczny, połączony w mechanicznej konfiguracji „ścinającej”. Kiedy podstawa czujnika wibruje wraz z mierzonym obiektem, wewnętrzna masa sejsmiczna wywiera siłę ścinającą na kryształ piezoelektryczny w wyniku bezwładności.
Kiedy materiał piezoelektryczny jest poddawany naprężeniom mechanicznym, jego wewnętrzna struktura sieciowa odkształca się, powodując oddzielenie dodatnich i ujemnych ośrodków ładunku. Generuje to ładunek elektryczny proporcjonalny do przyłożonej siły (tj. przyspieszenia) na powierzchni elektrod. Ten sygnał wyjściowy ładowania ma wysoką impedancję.
W czujniku zastosowano konstrukcję „ścinającą”, która oddziela czuły element piezoelektryczny od odkształceń i zaburzeń termicznych podstawy i obudowy czujnika. Taka konstrukcja zapewnia CA201 niską czułość na odkształcenia powierzchni montażowej (zginanie podstawy) i zmiany temperatury otoczenia, co skutkuje bardziej stabilnymi i dokładnymi sygnałami wibracyjnymi.
Sygnał ładowania wysyłany przez CA201 wymaga przetwarzania przez zewnętrzny wzmacniacz ładunku (konwerter ładunku). Podstawową funkcją wzmacniacza ładunku jest konwersja sygnału ładunku o wysokiej impedancji na sygnał napięcia o niskiej impedancji, wzmocnienie go i normalizacja w celu późniejszego odczytu i analizy przez systemy gromadzenia danych, sterowniki PLC lub przyrządy monitorujące. Dokładność i stabilność całego łańcucha pomiarowego opierają się na wysokiej rezystancji izolacji czujnika i konstrukcji kabla o niskim poziomie szumów.
3. Obszary zastosowań
CA201 jest szeroko stosowany w przemysłowych obszarach monitorowania drgań wymagających wysokiej niezawodności:
Monitorowanie maszyn wirujących: Monitorowanie drgań łożysk krytycznych urządzeń, takich jak turbiny gazowe, turbiny parowe, sprężarki odśrodkowe i tłokowe, duże pompy wodne, zespoły prądotwórcze i wentylatory z ciągiem indukcyjnym.
Przemysł przetwórczy: monitorowanie stanu i ostrzeganie o usterkach pomp, mieszadeł i skrzyń biegów w branżach takich jak petrochemia, przetwarzanie gazu ziemnego i farmaceutyka.
Strefy niebezpieczne: Wersje z określonymi certyfikatami przeciwwybuchowymi (np. CENELEC EEx ib) mogą być stosowane w obszarach zakładów z atmosferą potencjalnie wybuchową (stosowalność musi zostać potwierdzona na podstawie konkretnego certyfikatu).
Ogólna produkcja przemysłowa: zapewnianie wsparcia w zakresie konserwacji predykcyjnej różnych krytycznych urządzeń produkcyjnych, aby zapobiec nieplanowanym przestojom.
4. Zalety produktu
Konstrukcja o wysokiej niezawodności: Całkowicie uszczelniona, spawana obudowa ze stali austenitycznej, z czujnikiem i wężem ochronnym ze stali nierdzewnej zespawanymi jako jedna całość, zapewniająca wysoki poziom ochrony, odporność na korozję, odporność na wilgoć i olejoodporność.
Doskonała charakterystyka sygnału: Wysoka czułość (100 pC/g). Konstrukcja ścinająca zapewnia bardzo niską czułość na odkształcenie podstawy i stany nieustalone cieplne, zapewniając prawdziwe i niezawodne sygnały.
Solidny i trwały: Wytrzymała konstrukcja przemysłowa, wytrzymująca wstrząsy do 500 g. Zintegrowany kabel pancerny zapewnia doskonałą ochronę mechaniczną.
Sprawdzona certyfikacja przeciwwybuchowa: Dostępne w wersjach certyfikowanych zgodnie z obowiązującymi wówczas normami CENELEC (np. EEx ib IIC T5), odpowiednimi do określonych miejsc niebezpiecznych.
Szeroki zakres temperatur roboczych: Zakres temperatur roboczych korpusu czujnika od -54°C do +260°C, odpowiedni dla większości środowisk przemysłowych o wysokiej temperaturze.
Standardowa instalacja: wykorzystuje uniwersalne wzory otworów montażowych i śruby dla łatwej instalacji, nie wymagając dodatkowych podkładek izolacyjnych.
Sprawdzone doświadczenie: Jako członek klasycznej linii produktów wibrometrów® może pochwalić się szeroką gamą udanych zastosowań i reputacją na całym świecie.
