CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 Akcelerometr piezoelektryczny

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 to najnowocześniejszy akcelerometr piezoelektryczny ze zintegrowaną elektroniką ze znanej linii produktów wibrometrów® firmy Meggitt, zaprojektowany do ogólnego monitorowania drgań w trudnych warunkach przemysłowych, gdzie niezbędna jest elastyczność, niezawodność i wysoka wydajność pomiarów. Ta standardowa wersja w wersji innej niż Ex charakteryzuje się czułością 100 mV/g i jest dostarczana w konfiguracji zawierającej wyłącznie czujnik, co pozwala użytkownikowi wybierać spośród szerokiej gamy zespołów kabli dostosowanych do specyficznych wymagań aplikacji, warunków środowiskowych i ograniczeń instalacyjnych. Czujnik dostarcza napięciowy sygnał wyjściowy proporcjonalny do przyspieszenia, z rozszerzonym pasmem przenoszenia od 0,5 Hz do 14 kHz, dzięki czemu nadaje się do szerokiej gamy maszyn wirujących i tłokowych, od wolnoobrotowych turbin po szybkie skrzynie biegów.

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 to czujnik IEPE (Integrated Electronics Piezo Electric) zgodny ze standardem branżowym, który wymaga zasilania prądem stałym (2 do 10 mA) i działa w zakresie napięcia od 22 do 28 VDC. Zapewnia wyjście napięciowe o niskiej impedancji i nominalnym napięciu polaryzacji 12 VDC, które przenosi sygnał wibracji prądu przemiennego nałożony na poziom prądu stałego. Zintegrowana elektronika zawiera wewnętrzny ekran i jest galwanicznie odizolowana od obudowy czujnika, co zapewnia wyjątkową odporność na zakłócenia, zmniejszone zakłócenia pętli uziemienia i stabilną pracę przy napięciu polaryzacji nawet w środowiskach przemysłowych z zakłóceniami elektrycznymi.

Czujnik umieszczony jest w hermetycznej obudowie ze stali nierdzewnej (AISI 316L) o stopniu ochrony IP68, co zapewnia pełną ochronę przed kurzem, długotrwałym zanurzeniem w wodzie i szeroką gamą zanieczyszczeń przemysłowych. Wytrzymałe, okrągłe złącze MIL-C-5015-105L-4P jest wyposażone w gwintowane złącze i rowek wpustowy, zapewniające bezpieczny, odporny na wibracje interfejs, który współpracuje ze standardowymi złączami typu MIL-C/DTL-5015 używanymi w zespołach kabli zalecanych przez firmę Meggitt. Format obejmujący wyłącznie czujnik daje użytkownikowi swobodę wyboru kabli z różnymi izolacjami (RADOX®, Teflon® FEP lub poliuretan), oplotem i rurkami ochronnymi, optymalizując łańcuch pomiarowy pod kątem specyficznych wyzwań termicznych, mechanicznych i chemicznych każdej instalacji.

Dzięki rozszerzonej charakterystyce częstotliwościowej ±5% od 0,5 Hz do 14 kHz, nominalnej częstotliwości rezonansowej 40 kHz i zakresowi dynamicznemu ±80 g, CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 wychwytuje drgania strukturalne o niskiej częstotliwości i sygnatury zazębienia przekładni o wysokiej częstotliwości z równą wiernością. Zakres temperatur od –55°C do 120°C w połączeniu z doskonałą stabilnością temperatury (typowo ±5% w pełnym zakresie) zapewnia niezawodną pracę zarówno w środowiskach procesowych kriogenicznych, jak i wysokotemperaturowych. Niski poziom szumów czujnika (do 5 μg/√ Hz przy wyższych częstotliwościach) i wyjątkowa odporność elektromagnetyczna (0,2 g przy 50 Hz, 0,03 T) sprawiają, że idealnie nadaje się do precyzyjnego monitorowania stanu i programów konserwacji zapobiegawczej.

To wprowadzenie do produktu zawiera kompleksowy opis CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01, 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 (CE620, 2022) i odzwierciedlają zaangażowanie firmy w doskonałość inżynieryjną i obsługę klienta.

Kluczowe funkcje i zalety

Wysoka czułość i szeroki zakres dynamiki – przy czułości 100 mV/g ±5% i zakresie dynamiki ±80 g, CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 rejestruje szerokie spektrum amplitud wibracji, od delikatnego zużycia łożysk po poważne zdarzenia niewyważenia, bez nasycenia.

Rozszerzona charakterystyka częstotliwościowa – czujnik oferuje płaską charakterystykę częstotliwościową wynoszącą ±5% od 0,5 Hz do 14 kHz, obejmującą zarówno ruchy strukturalne o bardzo niskiej częstotliwości, jak i częstotliwości zazębienia przekładni i przejścia łopatek o wysokiej częstotliwości. Punkt –3 dB w dolnym zakresie sięga jeszcze niżej, umożliwiając pomiar ultrawolnych maszyn.

Niski poziom szumów i wysoka rozdzielczość – Szczątkowy szum elektryczny jest wyjątkowo niski, a gęstość widmowa wynosi zaledwie 5 μg/√ Hz przy częstotliwości 100 Hz i wyższej, co zapewnia wyraźne wykrywanie wibracji o niskim poziomie. Wewnętrzne ekranowanie i izolowana elektronika dodatkowo tłumią zakłócenia elektromagnetyczne.

Zintegrowana elektronika (IEPE) – Wbudowany konwerter ładowania na napięcie eliminuje potrzebę stosowania zewnętrznego wzmacniacza ładowania. Interfejs 2-przewodowy przenosi zarówno zasilanie, jak i sygnał, upraszczając okablowanie i zmniejszając koszty systemu. Czujnik pracuje przy stałym prądzie od 2 do 10 mA i napięciu zasilania od 22 do 28 VDC.

Obudowa izolowana od masy z osłoną wewnętrzną – Obudowa czujnika jest elektrycznie odizolowana od uziemienia sygnału, przy minimalnej rezystancji izolacji wynoszącej 100 MΩ, co zapobiega powstawaniu pętli uziemienia. Wewnętrzny ekran dodatkowo poprawia tłumienie szumów, zapewniając czystą transmisję sygnału nawet po zamontowaniu na uziemionych konstrukcjach metalowych.

Wytrzymała konstrukcja ze stali nierdzewnej IP68 – hermetycznie uszczelniona obudowa ze stali nierdzewnej AISI 316L zapewnia stopień ochrony IP68, dzięki czemu czujnik jest odporny na kurz, zanurzenie w wodzie i korozję. Zapewnia to długoterminową niezawodność w najtrudniejszych warunkach przemysłowych, w tym w instalacjach morskich, chemicznych i zewnętrznych.

Szeroki zakres temperatur roboczych – CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 pracuje w sposób ciągły od –55°C do 120°C, z odchyleniem czułości temperaturowej wynoszącym jedynie –10% przy –55°C i +5% przy 120°C w odniesieniu do 20°C. Dzięki temu nadaje się do zastosowań od pomp kriogenicznych po gorące obudowy turbin.

Wysoka tolerancja na wstrząsy i wibracje – Dzięki limitowi ciągłych wibracji wynoszącym 500 g w wartości szczytowej i wartości szczytowej wstrząsów wynoszącej 5000 g, czujnik wytrzymuje bez uszkodzeń poważne mechaniczne stany przejściowe, zapewniając trwałość w wymagających środowiskach maszynowych.

Niska czułość na odkształcenia podstawowe – Podstawowa czułość na odkształcenia wynosi tylko 0,0002 g wartości szczytowej/με, co minimalizuje błędy pomiaru spowodowane odkształceniem powierzchni montażowej, częstym problemem w konstrukcjach cienkościennych.

Elastyczność wyłącznie dla czujników – format obejmujący wyłącznie czujniki (opcja C01) pozwala użytkownikowi wybierać spośród różnych zespołów kabli (EC318, EC319, EC622, EC632) z różnymi materiałami kabli, oplotami i rurkami ochronnymi, dostosowując instalację do określonych wymagań termicznych, chemicznych i mechanicznych.

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

Oznaczenie CE i zgodność z RoHS – czujnik spełnia wymagania Unii Europejskiej EMC (2014/30/UE) i RoHS (2011/65/UE), zapewniając globalną akceptację.

Aplikacje

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 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 maszyn odśrodkowych, tłokowych i osiowych pod kątem niewyważenia, kawitacji, zużycia łożysk i wykrywania przepięć.

• 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.

• Przekładnie i napędy zębate – Pomiar wysokiej częstotliwości do wykrywania usterek zazębień i łożysk w przemysłowych skrzyniach biegów.

• Turbiny (gazowe, parowe, wodne) – Monitorowanie drgań obudowy łożyska i obudowy w zastosowaniach związanych z wytwarzaniem energii i napędami mechanicznymi.

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

• Testy i pomiary – Tymczasowe lub stałe instalacje do sprawdzania wydajności, analizy modalnej i rozwiązywania problemów.

• Papiernie, huty stali i cementownie – Monitorowanie trudnych warunków pracy walców, kruszarek, przenośników i maszyn do ciągłego odlewania.

• Morskie i przybrzeżne – Pomiary wibracji w układach napędowych, maszynach pokładowych i sprzęcie pomocniczym.

• Ogólne monitorowanie warunków przemysłowych – wszelkie maszyny obrotowe lub tłokowe w fabrykach, elektrowniach i zakładach przetwórczych wymagające niezawodnych i opłacalnych danych dotyczących drgań.

Szczegółowy opis wersji standardowej zawierającej tylko czujnik (444-620-000-111-A1-B100-C01)

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 to standardowy, nie-Ex, wariant wyłącznie z czujnikiem z rodziny CE620, charakteryzujący się czułością 100 mV/g i szerokim zakresem temperatur od –55°C do 120°C (opcja zamówienia A1). Został zaprojektowany do ogólnego monitorowania drgań w zwykłych środowiskach przemysłowych, gdzie użytkownik wymaga elastyczności w wyborze najodpowiedniejszego zestawu kabli dla konkretnej instalacji. 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 (kondycjoner IEPE), który zapewnia źródło prądu o natężeniu od 2 do 10 mA (zwykle 4 mA) i napięciu prądu stałego od 22 do 28 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. Wartość odcięcia przy niskiej częstotliwości jest określona przez stałą czasową kondensatora sprzęgającego i rezystora obciążającego; sam czujnik ma punkt –3 dB przy 0,5 Hz, dzięki czemu nadaje się do pomiarów o bardzo niskich częstotliwościach.

Konstrukcja z izolacją uziemienia, z wewnętrzną osłoną, zapewnia, że ​​obudowa czujnika i podstawa montażowa są elektrycznie odizolowane od masy sygnału przy minimalnej rezystancji izolacji wynoszącej 100 MΩ. Ma to kluczowe znaczenie w warunkach przemysłowych, gdzie wiele punktów uziemienia może tworzyć pętle uziemienia, prowadząc do błędów pomiarowych i hałasu. Wewnętrzny ekran dodatkowo tłumi zakłócenia elektromagnetyczne, zapewniając czystą transmisję sygnału nawet w środowiskach o silnym polu elektrycznym.

Konstrukcja mechaniczna obejmuje hermetycznie spawaną obudowę ze stali nierdzewnej (AISI 316L), która zapewnia stopień ochrony IP68 przed kurzem i długotrwałym zanurzeniem w wodzie. Złącze czujnika to wytrzymały, okrągły 2-pinowy typ MIL-C-5015-105L-4P z gwintowanym złączem i rowkiem wpustowym, zapewniający bezpieczny, odporny na wibracje interfejs, który zapobiega przypadkowemu rozłączeniu. Złącze współpracuje ze standardowymi złączami typu MIL-C/DTL-5015 używanymi w zestawach kabli zalecanych przez firmę Meggitt.

Interfejsem montażowym jest gwint zewnętrzny 1/4″-28 UNF-2A, a czujnik jest dostarczany z dwoma kołkami adapterowymi: jednym 1/4″-28UNF do 1/4″-28UNF i jednym 1/4″-28UNF do M8×1,25. Umożliwiają one bezpośredni montaż na popularnych gwintach maszynowych. Zalecany moment montażowy kołka wynosi 2,4 N·m (1,8 lb-ft), co zapewnia prawidłowe połączenie i optymalną charakterystykę wysokich częstotliwości.

CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 jest fabrycznie skalibrowany przy częstotliwości odniesienia i amplitudzie, a czułość została zweryfikowana 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 wersja zawierająca tylko czujnik (opcja C01) nie zawiera kabla, dzięki czemu użytkownik może wybierać spośród szeregu zespołów kabli (EC318, EC319, EC622, EC632), które różnią się materiałem kabla (RADOX®, Teflon® FEP, poliuretan), zabezpieczeniem (elastyczny wąż ze stali nierdzewnej, oplot) i klasą środowiskową (standard, bryzgoszczelność, wyższa temperatura). Ta elastyczność zapewnia optymalizację łańcucha pomiarowego pod kątem specyficznych wymagań termicznych, chemicznych i mechanicznych każdej instalacji, dzięki czemu CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 jest wszechstronnym wyborem do szerokiego zakresu zastosowań przemysłowych.

Wytyczne dotyczące instalacji i montażu

Właściwa instalacja jest niezbędna do osiągnięcia określonych parametrów CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01. 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 dwoma trzpieniami adaptera: jeden 1/4″-28UNF (prosty) i jeden M8×1,25. Wybierz kołek pasujący do gwintowanego otworu w maszynie lub bloku montażowego. Jeśli wymagany jest inny gwint (np. M6), dostępne są opcjonalne adaptery montażowe (MA122_012 lub MA122_021).

• Zastosowanie momentu obrotowego – Wkręć wybrany kołek w podstawę czujnika (używając gwintu 1/4″-28 UNF-2A) i dokręć zalecanym momentem obrotowym 2,4 Nm (1,8 lb-ft). Następnie zamontować zmontowany czujnik na powierzchni maszyny, stosując odpowiedni moment obrotowy dla gwintu maszyny (np. 15-20 N·m dla M8, należy jednak zwrócić uwagę na zalecenia producenta maszyny). 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.

• Wybór i podłączenie zestawu kabli – ponieważ jest to wersja zawierająca wyłącznie czujnik, wybierz odpowiedni zestaw kabli z dostępnych opcji (EC318, EC319, EC622, EC632). Zespół kabla będzie wyposażony w pasujące złącze typu MIL-C/DTL-5015, które współpracuje ze złączem MIL-C-5015-105L-4P czujnika. Upewnij się, że złącze jest całkowicie połączone, a złącze gwintowane jest dokręcone, aby zapobiec poluzowaniu się pod wpływem wibracji. Poprowadź kabel z minimalnym promieniem zgięcia, 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, chemikaliach lub ścieraniu mechanicznym należy używać kabli z rurkami ochronnymi (np. EC318 z elastycznym wężem ze stali nierdzewnej lub EC319 z wężem uszczelnionym).

• Połączenia elektryczne – czujnik wymaga zasilania prądem stałym. Podłącz przewód dodatni (Pin A+, zwykle czerwony przewód) do dodatniego źródła prądu, a przewód ujemny (Pin B-, zwykle biały lub wspólny) do masy powrotnej/sygnałowej. Napięcie zasilania musi wynosić od 22 do 28 VDC, a prąd musi mieścić się w przedziale od 2 do 10 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 równą lub niższą niż 0,5 Hz dla określonej odpowiedzi czujnika). Ekran kabla powinien być uziemiony na jednym końcu (zwykle przy systemie monitorowania), aby zminimalizować zakłócenia elektromagnetyczne.

• 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 120°C. Jeżeli powierzchnia montażowa przekracza tę temperaturę, należy zastosować adapter termoizolacyjny (np. MA122_021) lub zamontować czujnik zdalnie za pomocą przedłużacza. Złącze i kabel muszą być również przystosowane do oczekiwanej temperatury; w zastosowaniach wysokotemperaturowych należy używać kabli z odpowiednią izolacją, np. RADOX® lub Teflon® FEP.

• 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 IP68 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 (A1) nie posiada certyfikatu Ex; dlatego nie wolno go używać w atmosferach potencjalnie wybuchowych. W przypadku takich obszarów należy stosować wersje z certyfikatem Ex (opcja A2) i postępować zgodnie ze specyficznymi wymaganiami instalacyjnymi określonymi w certyfikatach Ex.

Uruchomienie i weryfikacja

Po instalacji czujnik CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 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 444-620-000-111-A1-B100-C01, w tym zespoły kabli, kołki adaptera i adaptery montażowe. Czujnik jest dostarczany z dwoma kołkami adapterowymi; elementy opcjonalne są wymienione poniżej.

Uwaga: Długość kabla należy określić przy zamawianiu dowolnego zestawu kabli. W przypadku kabli EC31x można określić dowolną długość; dla kabli EC6x2 standardowe długości to 2, 5, 10, 15, 20 lub 30 m (kody opcji zamówienia L2000, L5000, L10000 itp.). Dalsze informacje można znaleźć na rysunkach produktu z zespołami kabli.

Utylizacja i zgodność z przepisami dotyczącymi ochrony środowiska

Po zakończeniu okresu użytkowania CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01 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.