CE620 444-620-000-011-A1-B100 Akcelerometr piezoelektryczny

CE620 444-620-000-011-A1-B100 to akcelerometr piezoelektryczny ogólnego przeznaczenia ze zintegrowaną elektroniką z wyjątkowej linii produktów wibrometrów® firmy Meggitt, zaprojektowany specjalnie do niezawodnego monitorowania drgań w trudnych warunkach przemysłowych, gdzie wymagany jest solidny, zgodny ze standardami branżowymi czujnik IEPE (Integrated Electronics Piezo Electric). Ta standardowa wersja, charakteryzująca się czułością 100 mV/g, jest przeznaczona do stosowania w obszarach innych niż niebezpieczne (zwykłych), oferując ekonomiczne, a jednocześnie wysokowydajne rozwiązanie do ciągłej ochrony maszyn i monitorowania stanu. Czujnik dostarcza napięciowy sygnał wyjściowy proporcjonalny do przyspieszenia, z zakresem dynamicznym ±80 g, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla szerokiej gamy zastosowań w maszynach wirujących i posuwisto-zwrotnych.

CE620 444-620-000-011-A1-B100 zawiera piezoelektryczny element czujnikowy z wbudowaną zintegrowaną elektroniką, która przekształca ładunek generowany przez element na sygnał napięciowy o niskiej impedancji. Sygnał ten jest przesyłany standardowym 2-żyłowym kablem ekranowanym, który jednocześnie zasila czujnik i przenosi sygnał wibracji prądu przemiennego nałożony na napięcie polaryzacji prądu stałego. Czujnik wymaga zasilania prądem stałym (zwykle od 2 do 4 mA) i działa przy napięciu od 18 do 30 VDC, dzięki czemu jest kompatybilny z większością przemysłowych systemów monitorowania. Zintegrowana elektronika jest odizolowana od masy obudowy, co zapewnia doskonałą odporność na zakłócenia i stabilną pracę przy napięciu polaryzacji, nawet w środowiskach z zakłóceniami elektrycznymi.

CE620 444-620-000-011-A1-B100 jest umieszczony w wytrzymałej, hermetycznie zamkniętej obudowie ze stali nierdzewnej o stopniu ochrony IP67, zapewniającym pełną ochronę przed kurzem, wodą i innymi zanieczyszczeniami. Kompaktowa konstrukcja i wszechstronne opcje montażu (z dostarczonymi kołkami adapterowymi do gwintów M8×1,25, M8×1 i 1/4‑28UNF) umożliwiają łatwą instalację na szerokiej gamie powierzchni maszyn. Czujnik jest wyposażony w 2-stykowe złącze typu MIL-C/DTL-5015, które można łączyć z różnymi zespołami kabli w celu dostosowania do różnych warunków środowiskowych.

Dzięki pasmu przenoszenia od 2 Hz do 10 kHz (±5 %) i nominalnej częstotliwości rezonansowej 18 kHz, CE620 444-620-000-011-A1-B100 rejestruje zarówno dynamikę maszyn o niskiej częstotliwości, jak i sygnatury zazębienia i przejścia łopatek o wysokiej częstotliwości. Zakres temperatur od –55°C do 140°C, w połączeniu z odchyleniem reakcji na temperaturę wynoszącym zaledwie ±5% w całym zakresie, zapewnia niezawodną pracę w ekstremalnych środowiskach termicznych, od obszarów procesowych o niskiej temperaturze kriogenicznej po wysoką temperaturę.

To wprowadzenie do produktu zawiera kompleksowy opis CE620 444-620-000-011-A1-B100, w tym najważniejsze funkcje, zastosowania, szczegółowe specyfikacje techniczne w formie tabelarycznej, wytyczne dotyczące instalacji, informacje dotyczące zamawiania i dostępne akcesoria. Wszystkie informacje pochodzą z oficjalnego arkusza danych Meggitt (stara wersja CE620, 2020) i odzwierciedlają zaangażowanie firmy w doskonałość inżynieryjną i obsługę klienta.

Kluczowe funkcje i zalety

Zintegrowana elektronika (IEPE) – Wbudowany konwerter ładunku na napięcie eliminuje potrzebę stosowania zewnętrznego wzmacniacza ładunku, zapewniając napięcie wyjściowe o niskiej impedancji, które jest kompatybilne ze standardowymi systemami gromadzenia danych i monitorami przemysłowymi. Interfejs 2-przewodowy upraszcza okablowanie i zmniejsza koszty instalacji.

Wysoka czułość i szeroki zakres dynamiki – przy czułości 100 mV/g ±5% i zakresie dynamiki ±80 g, CE620 444-620-000-011-A1-B100 rejestruje zarówno drgania łożysk o niskim poziomie, jak i zdarzenia o amplitudzie od średniej do wysokiej. Wysoka odporność na przeciążenia (limit wstrząsów 7000 g) zapewnia przetrwanie w trudnych warunkach mechanicznych.

Doskonała charakterystyka częstotliwościowa – płaska charakterystyka ±5% od 2 Hz do 10 kHz w połączeniu z nominalną częstotliwością rezonansową 18 kHz umożliwia dokładny pomiar wibracji maszyn wolnoobrotowych, turbin wysokoobrotowych i skrzyni biegów.

Obudowa z izolacją uziemienia – podstawa i obudowa czujnika są elektrycznie odizolowane od uziemienia sygnału, co zapobiega powstawaniu pętli uziemienia i zapewnia czystą transmisję sygnału w środowiskach przemysłowych z zakłóceniami elektrycznymi. Ta funkcja upraszcza również instalację na uziemionych konstrukcjach.

Szeroki zakres temperatur roboczych – CE620 444-620-000-011-A1-B100 pracuje w sposób ciągły w zakresie od –55°C do 140°C, przy minimalnym odchyleniu czułości wywołanym temperaturą (typowo ± 5%), dzięki czemu nadaje się do zastosowań od pomp kriogenicznych po obudowy turbin gazowych.

Solidna ochrona IP67 – hermetycznie uszczelniona obudowa ze stali nierdzewnej zapewnia pełną ochronę przed kurzem, zanurzeniem w wodzie i szeroką gamą zanieczyszczeń przemysłowych, zapewniając długoterminową niezawodność w trudnych warunkach.

Niski poziom szumów elektrycznych – Szczątkowy szum elektryczny wynosi tylko 0,1 mg (maksymalnie), co zapewnia wysoki stosunek sygnału do szumu w celu precyzyjnych pomiarów wibracji o niskim poziomie. Czułość elektromagnetyczna jest wyjątkowo niska i wynosi 50 μg/gaus.

Ochrona przed odwróconą polaryzacją – czujnik jest chroniony przed przypadkowym odwróceniem podłączenia zasilania, co zapobiega uszkodzeniom podczas instalacji lub konserwacji.

Łatwy montaż – dostarczany z trzema kołkami adapterowymi (M8×1,25, M8×1 i 1/4-28UNF), czujnik można zamontować bezpośrednio na gwintach o różnych średnicach bez dodatkowych adapterów. Gwint zewnętrzny (opcje 1/4-28UNEF-2A lub 5/8-24UNEF-2A) zapewnia bezpieczne mocowanie.

Kalibracja fabryczna – każde urządzenie jest kalibrowane dynamicznie w fabryce przy częstotliwości odniesienia i amplitudzie; przy normalnym użytkowaniu nie jest wymagana żadna późniejsza kalibracja, co zmniejsza koszty konserwacji.

Oznaczenie CE i zgodność z dyrektywą RoHS – CE620 444-620-000-011-A1-B100 spełnia standardy Unii Europejskiej w zakresie ochrony środowiska i bezpieczeństwa, zapewniając globalną akceptację.

Aplikacje

CE620 444-620-000-011-A1-B100 idealnie nadaje się do szerokiej gamy zastosowań przemysłowych ogólnego przeznaczenia do monitorowania drgań w obszarach innych niż niebezpieczne, w tym:

• Pompy i sprężarki – Ciągłe monitorowanie wibracji pod kątem niewyważenia, zużycia łożysk, kawitacji i wykrywania przepięć w maszynach odśrodkowych, tłokowych i osiowych.

• Wentylatory i dmuchawy – monitorowanie stanu systemów HVAC, wież chłodniczych i wentylatorów wentylacji procesowej.

• Silniki i generatory – Analiza drgań silników elektrycznych, generatorów diesla i turbozespołów w celu wykrycia niewyważenia, niewspółosiowości i defektów łożysk wirnika.

• Obrabiarki i wrzeciona — monitorowanie wrzecion szybkoobrotowych, frezarek i sprzętu CNC w celu konserwacji predykcyjnej.

• Testy i pomiary – Tymczasowe lub stałe instalacje do sprawdzania wydajności, testowania dynamiki konstrukcji i rozwiązywania problemów.

• Papiernie, stalownie i cementownie – Monitorowanie trudnych warunków pracy walców, kruszarek, przenośników i maszyn do ciągłego odlewania, w których występuje pył, wilgoć i ekstremalne temperatury.

• Przemysł morski i morski (strefy inne niż zagrożone) – Pomiar wibracji w układach napędowych, maszynach pokładowych i sprzęcie pomocniczym narażonym na działanie mgły solnej i wysokiej wilgotności.

• Ogólne monitorowanie stanu przemysłowego – wszelkie maszyny obrotowe lub tłokowe w fabrykach, elektrowniach i zakładach przetwórczych wymagające niezawodnych, opłacalnych danych dotyczących drgań w celu ochrony majątku trwałego i optymalizacji konserwacji.

Szczegółowy opis wersji standardowej (444-620-000-011-A1-B100)

CE620 444-620-000-011-A1-B100 to standardowy wariant rodziny CE620 w wersji innej niż Ex, charakteryzujący się czułością 100 mV/g i szerokim zakresem temperatur od –55°C do 140°C (opcja zamówienia A1). Został zaprojektowany do ogólnego monitorowania drgań w zwykłych środowiskach przemysłowych, w których nie występuje atmosfera wybuchowa. Czujnik zbudowany jest wokół piezoelektrycznego elementu czujnikowego, który generuje ładunek elektryczny proporcjonalny do przyspieszenia. Zintegrowany pakiet elektroniki umieszczony w obudowie czujnika przetwarza ten ładunek na sygnał napięciowy o niskiej impedancji, który jest przesyłany dwużyłowym ekranowanym kablem.

Sygnał wyjściowy czujnika jest sygnałem napięciowym składającym się z napięcia polaryzacji DC (nominalnie 12 V) i nałożonej na niego składowej drgań prądu przemiennego. Napięcie polaryzacji zapewnia poziom odniesienia, a także zasila wewnętrzną elektronikę. Czujnik wymaga zewnętrznego zasilacza prądu stałego (często nazywanego kondycjonerem IEPE), który zapewnia źródło prądu o natężeniu od 0,5 do 8 mA (zwykle od 2 do 4 mA) i napięciu prądu stałego od 18 do 30 V. Źródło prądu jest połączone szeregowo z linią sygnałową, a sygnał wibracji prądu przemiennego jest mierzony przez rezystor obciążenia w systemie monitorowania, zwykle wyodrębniając składową prądu przemiennego przez filtr górnoprzepustowy (częstotliwość odcięcia określana przez system).

Konstrukcja z izolacją uziemienia zapewnia, że ​​obudowa czujnika i podstawa montażowa są elektrycznie odizolowane od masy sygnału. Ma to kluczowe znaczenie w warunkach przemysłowych, gdzie wiele punktów uziemienia może tworzyć pętle uziemienia, prowadząc do błędów pomiarowych i hałasu. Izolacja umożliwia również montaż czujnika bezpośrednio na uziemionych konstrukcjach metalowych bez wpływu na integralność sygnału.

Konstrukcja mechaniczna obejmuje hermetycznie spawaną obudowę ze stali nierdzewnej, która zapewnia stopień ochrony IP67 przed kurzem, zanurzeniem w wodzie i korozją. Złącze czujnika to wytrzymały, okrągły 2-stykowy typ MIL-C/DTL-5015, który zapewnia bezpieczny i odporny na wibracje interfejs do połączeń kablowych. Dostępna jest szeroka gama zespołów kablowych, w tym standardowe kable ETFE, kable z metalowym oplotem i elastyczne kable RADOX® z rurkami ochronnymi lub bez, przystosowane do różnych środowisk (olej, wysoka temperatura, ścieranie mechaniczne).

Interfejsem montażowym jest gwint zewnętrzny – 1/4-28UNEF-2A lub 5/8-24UNEF-2A, w zależności od konkretnej wersji. Dostarczone kołki adapterowe umożliwiają konwersję na popularne gwinty metryczne (M8×1,25 i M8×1), a także calowe 1/4-28UNF, zapewniając elastyczność montażu na różnych powierzchniach maszyn. Czujnik przeznaczony jest do montażu bezpośrednio do powierzchni maszyny za pomocą kołka, z zalecanym momentem obrotowym zapewniającym prawidłowe sprzężenie i charakterystykę wysokiej częstotliwości.

CE620 444-620-000-011-A1-B100 jest fabrycznie skalibrowany przy częstotliwości odniesienia (zwykle 100 Hz) i amplitudzie, a czułość zweryfikowana jest w zakresie ±5% nominalnej wartości 100 mV/g. Kalibrację przeprowadza się przy użyciu znanego wzorca przyspieszenia i w normalnych warunkach pracy nie jest wymagana dalsza kalibracja przez cały okres użytkowania czujnika. Jednakże w przypadku krytycznych zastosowań związanych z bezpieczeństwem zaleca się okresową weryfikację (np. co 2–5 lat).

Ta standardowa wersja nie posiada certyfikatu Ex, dzięki czemu nadaje się do stosowania w obszarach innych niż niebezpieczne. Do instalacji w przestrzeniach zagrożonych wybuchem dostępne są wersje z certyfikatem Ex (z opcją zamówienia A2 i innym numerem części), charakteryzujące się bezpieczeństwem iskrobezpiecznym (Ex ia) i obniżonym zakresem temperatur (–55 do 115°C). Dlatego CE620 444-620-000-011-A1-B100 jest optymalnym wyborem do zwykłych zastosowań przemysłowych, gdzie wymagana jest maksymalna wydajność temperaturowa i opłacalność.

Wytyczne dotyczące instalacji i montażu

Właściwa instalacja jest niezbędna do osiągnięcia określonych parametrów CE620 444-620-000-011-A1-B100. Poniższe wytyczne opierają się na praktykach zalecanych przez firmę Meggitt:

• Przygotowanie powierzchni montażowej – Powierzchnia montażowa powinna być płaska, gładka i czysta. Należy usunąć wszelkie zadziory, farbę lub korozję, aby zapewnić pełny kontakt podstawy czujnika (lub kołka adaptera) z powierzchnią maszyny. Aby uzyskać optymalną charakterystykę wysokich częstotliwości, zaleca się wykończenie powierzchni o grubości 1,6 µm (63 µin) lub lepsze.

• Wybór trzpienia adaptera – Czujnik jest dostarczany z trzema trzpieniami adaptera: jeden M8×1,25, jeden M8×1 i jeden 1/4‑28UNF. Wybierz kołek pasujący do gwintowanego otworu w maszynie lub bloku montażowego. W przypadku użycia innego gwintu dostępne są opcjonalne adaptery montażowe (np. MA122 z gwintem M6).

• Zastosowanie momentu obrotowego – Wkręcić wybrany kołek w podstawę czujnika (używając gwintu 1/4-28UNEF-2A lub 5/8-24UNEF-2A) i dokręcić zalecanym momentem obrotowym (zwykle 7-10 Nm dla kołka lub zgodnie z arkuszem danych akcesoriów). Następnie zamontuj zmontowany czujnik na powierzchni maszyny, stosując odpowiedni moment obrotowy dla gwintu maszyny (np. 15-20 N·m dla M8). Nie dokręcaj zbyt mocno, ponieważ może to spowodować uszkodzenie gwintów lub obudowy czujnika.

• Orientacja i wyrównanie – Czujnik jest czuły wzdłuż swojej głównej osi (oznaczonej na obudowie). Wyrównaj czujnik tak, aby główna oś pokrywała się z kierunkiem mierzonych wibracji (osiowym, promieniowym lub stycznym). Szczegółowe schematy orientacyjne można znaleźć w instrukcji montażu.

• Prowadzenie kabli i złącze – czujnik wykorzystuje 2-stykowe złącze typu MIL-C/DTL-5015. Dopasowane złącza są dostępne w różnych zestawach kabli (EC602, EC612, EC318, EC319). Upewnij się, że kabel jest poprowadzony z minimalnym promieniem zgięcia (zwykle > 25 mm), aby uniknąć naprężeń i uszkodzeń wewnętrznych. Zabezpiecz kabel w pewnych odstępach za pomocą zacisków P lub opasek kablowych, ale unikaj nadmiernego dokręcania. W środowiskach o dużej wilgotności lub ścieraniu mechanicznym należy używać kabli z rurkami ochronnymi (np. EC319 z uszczelnioną rurką ochronną).

• Połączenia elektryczne – czujnik wymaga zasilania prądem stałym. Podłącz przewód dodatni (Pin A+) do dodatniego źródła prądu, a przewód ujemny (Pin B-) do masy powrotnej/sygnałowej. Napięcie zasilania musi wynosić od 18 do 30 VDC, a prąd musi wynosić od 0,5 do 8 mA. Sygnał jest mierzony jako napięcie prądu przemiennego na poziomie polaryzacji (zwykle 12 V) za pośrednictwem kondensatora odsprzęgającego w systemie monitorowania. Upewnij się, że system monitorowania zapewnia odpowiedni filtr górnoprzepustowy (zwykle z częstotliwością odcięcia od 0,5 do 1 Hz dla określonej odpowiedzi czujnika).

• Uziemienie – podstawa czujnika jest odizolowana od masy sygnału, dzięki czemu powierzchnia montażowa może mieć dowolny potencjał bez wpływu na sygnał. Jednakże ekran kabla powinien być uziemiony na jednym końcu (zwykle przy systemie monitorowania), aby zminimalizować zakłócenia elektromagnetyczne. Postępuj zgodnie z procedurami uziemiania zalecanymi w instrukcji instalacji systemu.

• Względy termiczne – czujnik jest przystosowany do pracy ciągłej w temperaturze do 140°C. Jeżeli powierzchnia montażowa przekracza tę temperaturę, należy zastosować adapter termoizolacyjny (np. MA133 dostępny dla innych rodzin czujników) lub zamontować czujnik zdalnie za pomocą przedłużacza. Złącze i kabel muszą być również przystosowane do oczekiwanej temperatury; w przypadku zastosowań wysokotemperaturowych należy stosować kable z odpowiednią izolacją (np. RADOX® 125 lub oplot metalowy).

• Ochrona przed uszkodzeniami fizycznymi – w trudnych warunkach należy chronić czujnik i kabel przed uderzeniami, ścieraniem i atakiem chemicznym. Jeśli to konieczne, użyj osłon ochronnych lub przewodów. Stopień ochrony IP67 zapewnia, że ​​czujnik jest pyłoszczelny i chroniony przed zanurzeniem w wodzie, ale nadal zalecana jest ochrona mechaniczna.

• Środki ostrożności w obszarach niebezpiecznych – ta wersja standardowa nie posiada certyfikatu Ex; dlatego nie wolno go używać w atmosferach potencjalnie wybuchowych. W przypadku takich obszarów należy używać wersji z certyfikatem Ex (opcja A2) i przestrzegać specyficznych wymagań instalacyjnych określonych w certyfikatach Ex (Baseefa 16 ATEX 0027 X itp.).

Uruchomienie i weryfikacja

Po instalacji CE620 444-620-000-011-A1-B100 należy sprawdzić przy użyciu znanego źródła wibracji (np. przenośnej wytrząsarki lub akcelerometru referencyjnego) lub poprzez porównanie ze znanym, dobrym czujnikiem. Należy zmierzyć napięcie polaryzacji, aby upewnić się, że wynosi około 12 V (w zakresie ±1 V). Należy sprawdzić czułość sygnału AC; znany poziom przyspieszenia (np. 1 g przy 80 Hz) powinien dać oczekiwaną moc wyjściową (100 mV/g). Sprawdź także, czy sygnał jest wolny od nadmiernych szumów i czy odcięcie niskiej częstotliwości jest odpowiednie dla zamierzonego pomiaru. W celu długoterminowego monitorowania zaleca się regularne kontrole systemu podczas rutynowej konserwacji.

Akcesoria

Dostępna jest szeroka gama akcesoriów uzupełniających CE620 444-620-000-011-A1-B100, w tym:

Uwaga: Długość kabla należy określić przy zamawianiu dowolnego zestawu kabli. W przypadku EC318 i EC319 dostępne są różne długości – w sprawie długości niestandardowych należy skontaktować się z firmą Meggitt.

Utylizacja i zgodność z przepisami dotyczącymi ochrony środowiska

Po zakończeniu okresu użytkowania CE620 444-620-000-011-A1-B100 należy zutylizować zgodnie z lokalnymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska. Czujnik zawiera stal nierdzewną, elementy elektroniczne i materiały piezoelektryczne. W Unii Europejskiej obowiązuje dyrektywa w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego (WEEE) – selektywna zbiórka i recykling są obowiązkowe. Meggitt wspiera ekologiczną utylizację i może udzielić wskazówek dotyczących właściwych kanałów recyklingu.