CA202 piezoelektrik ivmeölçer, endüstriyel titreşim izleme ve ölçümü için özel olarak tasarlanmış gelişmiş piezoelektrik algılama teknolojisini kullanan, VM ürün serisinden yüksek performanslı bir titreşim izleme cihazıdır. Ekipman, aşırı sıcaklık koşullarında (-55 ila 260°C) ve potansiyel olarak patlayıcı ortamlarda istikrarlı çalışma kapasitesine sahip, olağanüstü çevresel uyumluluk ve ölçüm doğruluğu sunar.
CA202, dahili kasa yalıtımlı, entegre kablo ve paslanmaz çelik koruma hortumuyla donatılmış, tamamen sızdırmaz, sızdırmaz bir düzenek oluşturan simetrik kesme modlu çok kristalli ölçüm elemanı yapısına sahiptir. Bu ivmeölçer, farklı endüstriyel ortamların uygulama gereksinimlerini karşılamak üzere standart versiyonlarda ve patlamaya dayanıklı sertifikalı versiyonlarda mevcuttur; özellikle ağır endüstriyel ekipmanların titreşim izlemesi için uygundur.
Cihaz, yüksek hassasiyete (100 pC/g) ve geniş frekans yanıt aralığına (0,5 ila 6.000 Hz) sahiptir ve düşük frekanslardan yüksek frekanslara kadar titreşim sinyallerinin hassas bir şekilde yakalanmasını sağlar. Sağlam paslanmaz çelik gövdesi ve sızdırmaz tasarımı, nem, su buharı, yağ kirliliği ve tuz spreyi gibi çeşitli zorlu çevresel faktörlere karşı direnç sağlar.
Çalışma Prensibi
CA202 piezoelektrik ivmeölçer, hassas fiziksel dönüşüm süreçlerini ve sinyal işleme teknolojilerini içeren piezoelektrik etki prensibine dayalı olarak çalışır. Çalışma mekanizması aşağıdaki temel hususlarla detaylandırılabilir:
1. Piezoelektrik Etki ve Elektromekanik Dönüşüm Mekanizması
Cihaz çekirdeği, kesme modunda bir polikristalin piezoelektrik algılama elemanı kullanır. İvmeölçer titreşime maruz kaldığında kütle piezoelektrik kristale kesme kuvveti uygular. Piezoelektrik etki ilkesine göre, piezoelektrik malzemeler mekanik stres altında polarizasyona uğrar, iç kafes yapısının yer değiştirmesi eşit olmayan yük dağılımına neden olur, böylece kristal yüzeye uygulanan kuvvetle orantılı yük sinyalleri üretilir. Bu elektromekanik dönüşüm süreci, mekanik titreşim enerjisini doğrudan elektrik sinyali çıkışına dönüştürerek son derece yüksek doğrusallık ve kararlılık sunar.
Kesme modu tasarımı, sıkıştırma modu tasarımlarına göre önemli avantajlar sağlar: taban gerilimine ve sıcaklık değişikliklerine karşı daha düşük hassasiyet göstererek daha kararlı çıkış performansı sağlar. Çok kristalli piezoelektrik malzemelerin seçimi, geniş bir sıcaklık aralığında tutarlı hassasiyet ve doğrusal özellikler sağlar.
2. Simetrik Yapı ve Diferansiyel Çıkış Tasarımı
CA202, simetrik olarak düzenlenmiş iki piezoelektrik eleman içeren benzersiz bir simetrik sensör yapısını benimser. Bu tasarım, ortak mod parazitini etkili bir şekilde bastıran ve sinyal kalitesini artıran diferansiyel çıkış sinyalleri üretir. Eksenel ivmeye maruz kaldığında, iki piezoelektrik eleman eşit büyüklükte ancak zıt kutuplarda yük sinyalleri üretir. Diferansiyel amplifikasyon sayesinde faydalı sinyaller güçlendirilirken ortak elektromanyetik girişim ve sıcaklık kayması gürültüsü etkili bir şekilde bastırılır.
Dahili kasa yalıtım tasarımı, sinyal pimleri ile muhafaza arasında tam izolasyon sağlayarak topraklama döngüsü oluşumunu önler ve parazit önleme özelliğini daha da geliştirir. Bu tasarım özellikle karmaşık endüstriyel elektromanyetik ortamlarda kullanıma uygundur ve ölçüm sinyallerinin saflığını ve doğruluğunu sağlar.
3. Sinyal Üretimi ve İletim Özellikleri
Cihaz 100 pC/g ±%5 hassasiyetle şarj çıkış sinyalleri üretir. Şarj sinyalleri, kablo kapasitansından etkilenmeme gibi önemli bir özelliğe sahiptir, bu da onları uzun mesafeli iletim için uygun kılar. Dahili sensör kapasitansı 5000 pF (pimler arasında) ve 10 pF'dir (pim ile kasa arasında), kablo kapasitansı ise 105 pF/m (pimler arasında) ve 210 pF/m'dir (pim ile kasa arasında).
Bu yüksek empedanslı şarj çıkışı, sonraki işlemler için şarj sinyallerini düşük empedanslı voltaj sinyallerine dönüştürmek için şarj amplifikatörlerine (IPC70x serisi sinyal koşullayıcılar gibi) ihtiyaç duyar. Şarj çıkışı yöntemi, voltaj çıkış sensörlerinin karşılaştığı kablo gürültüsünü ve empedans eşleştirme sorunlarını önler.
4. Kapalı Yapı ve Çevre Koruma Mekanizması
Sensör, tamamen sızdırmaz, sızdırmaz bir montaj oluşturmak için ısıya dayanıklı paslanmaz çelik (1.4541) koruma hortumuyla hermetik olarak kaynaklanmış östenitik paslanmaz çelik (1.4441) bir muhafazaya sahiptir. Bu yalıtılmış tasarım %100 bağıl neme, suya, buhara, yağa, deniz tuzu atmosferlerine ve toz, mantar ve kum gibi diğer potansiyel kirletici maddelere karşı direnç sağlar.
Koruma hortumu yalnızca mekanik koruma sağlamakla kalmaz, aynı zamanda dar alanlarda kuruluma olanak tanıyan minimum bükülme yarıçapıyla kablo esnekliğini de korur. Entegre kablo tasarımı, konnektörlerden kaynaklanabilecek güvenilirlik sorunlarını ortadan kaldırarak uzun süreli stabil sinyal iletimi sağlar.
5. Sıcaklık Telafisi ve Stabilite Kontrolü
Cihaz, -55 ila +23°C aralığında %0,25/°C ve +23 ila 260°C aralığında %0,1/°C sıcaklık hassasiyet hatasıyla mükemmel sıcaklık stabilitesi sergiler. Bu sıcaklık telafisi karakteristiği, seçilen piezoelektrik malzemeler ve yapısal tasarım sayesinde elde edilir ve geniş bir sıcaklık aralığında tutarlı performans sağlanır.
Sensör, termal değişimlerin neden olduğu ölçüm hatalarını azaltmak için termal olarak simetrik tasarım kullanır. Taban gerilimi hassasiyeti yalnızca 0,15 × 10^{-3} g/μϵ gibi son derece düşüktür; bu, montaj yüzeyinin termal deformasyonunun ölçüm doğruluğunu neredeyse hiç etkilemediği anlamına gelir.
6. Frekans Tepkisi ve Dinamik Özellikler
Cihazın frekans tepkisi 0,5 ile 6.000 Hz (±%5) arasında değişir ve rezonans frekansı 22 kHz'in üzerindedir. Düşük frekans tepkisi eşleşen sinyal koşullayıcı tarafından belirlenirken, yüksek frekans özellikleri sensörün mekanik yapısı tarafından belirlenir. Kesme modu tasarımı, daha yüksek rezonans frekansı sağlayarak geniş bir frekans aralığında düz yanıt sağlar.
Dinamik ölçüm aralığı 0,01 g tepe noktasından 400 g tepe noktasına kadar uzanır ve aşırı yük kapasitesi 500 g tepe noktasına kadar çıkar. Bu geniş dinamik aralık, titreşimlerden şiddetli darbelere kadar çeşitli mekanik hareketlerin hassas ölçümüne olanak tanır.
7. Patlamaya Dayanıklı Güvenlik Mekanizması
Patlamaya dayanıklı versiyonlar, çeşitli uluslararası patlamaya dayanıklılık standartlarını karşılayan, kendinden güvenlikli (Ex ia) ve kıvılcım çıkarmayan (Ex nA) koruma türlerini kullanır. İçsel güvenlik tasarımı, devre enerjisini sınırlayarak arıza koşulları altında patlayıcı ortamları ateşleyebilecek kıvılcımların veya sıcak yüzeylerin oluşmamasını sağlar.
Koruma devreleri, tüm çalışma koşullarında patlamaya dayanıklılık gereksinimlerine uygunluğu sağlayan akım sınırlama ve enerji boşaltma mekanizmalarını içerir. Bu tasarım Bölge 0/1/2 tehlikeli alanlarda güvenli uygulamaya olanak sağlar.
Özellikler
CA202 piezoelektrik ivmeölçer, sıkı endüstriyel titreşim izleme gereksinimlerini karşılamak için birçok gelişmiş özellik sunar:
1. Yüksek Hassasiyetli Ölçüm Performansı
Cihaz, 100 pC/g'lik yüksek hassasiyet sağlayarak anlık titreşim sinyallerinin algılanmasını sağlar. Mükemmel doğrusallık: 0,01 ila 20 g aralığında ±%1 ve 20 ila 400 g aralığında ±%2. %3'ün altındaki enine hassasiyet, birincil ölçüm yönü titreşimlerinin doğruluğunu sağlar.
2. Aşırı Çevresel Uyumluluk
Son derece geniş çalışma sıcaklığı aralığı: Sensör için -55 ila +260°C, entegre kablo için -55 ila +200°C. Kısa süreli hayatta kalma sıcaklıkları daha da yüksektir: sensör için -70 ila +280°C'ye ve kablo için -62 ila +250°C'ye kadar. Bu sıcaklık aralığı endüstriyel uygulama senaryolarının büyük çoğunluğunu kapsar.
3. Sağlam Mekanik Yapı
Östenitik paslanmaz çelik gövde mükemmel mekanik dayanım ve korozyon direnci sağlar. Hermetik olarak kaynaklı yapı, çeşitli zorlu çevresel faktörlerden kaynaklanan erozyona direnerek tam sızdırmazlık performansı sağlar. Cihaz, 1000 g tepe noktasına (yarım sinüs, 1 ms süre) kadar şok ivmesine dayanabilir.
4. Esnek Kurulum Seçenekleri
Dört kablo uzunluğu seçeneği: 3 metre, 6 metre, 11 metre ve 20 metre, farklı kurulum mesafesi gereksinimlerini karşılar. M4 yaylı rondelalı standart M6 montaj delikleri, 15 N·m montaj torku. İlave elektrik izolasyon montaj yüzeyine gerek yoktur.
5. Kapsamlı Sertifikasyon Desteği
Çoklu uluslararası sertifikalar: CE işareti, EAC işareti, ATEX, IECEx, cCSAus vb. EN 61000-6-2/4 elektromanyetik uyumluluk standartları ve EN 61010-1 elektriksel güvenlik standartlarına uygundur. RoHS çevre gereksinimlerini karşılar.
6. Kolay Entegrasyon ve Bakım
Diferansiyel çıkış ve iç yalıtım tasarımı sistem entegrasyonunu kolaylaştırır. Entegre kablo yapısı güvenilirliği artırır ve bakım ihtiyaçlarını azaltır. Özel kurulum gereksinimleri için Micaver (mika cam) termal izolasyon tabanını içeren MA133 montaj adaptör kiti mevcuttur.
Teknik Özellikler Özeti
| Ürün |
Özellikleri |
| Hassasiyet |
100 pC/g ±%5 |
| Frekans Tepkisi |
0,5 ila 6.000 Hz (±%5) |
| Dinamik Aralık |
0,01 ila 400 g zirve |
| Aşırı Yük Kapasitesi |
500 gr zirve |
| Çalışma Sıcaklığı |
-55 ila +260°C (sensör) |
| Rezonans Frekansı |
>22 kHz |
| Doğrusallık |
±%1 (0,01-20 g), ±%2 (20-400 g) |
| Koruma Derecesi |
Hermetik olarak kapatılmış |
| Ağırlık |
Yaklaşık. 250 gr (sensör) |
Uygulama Alanları
CA202 piezoelektrik ivmeölçer aşağıdaki alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır:
Endüstriyel Makine İzleme: Türbinler, kompresörler ve pompalar gibi büyük dönen makinelerin titreşim izlemesi
Enerji Endüstrisi: Enerji santrali ekipmanlarının durum takibi ve arıza teşhisi
Petrokimya Endüstrisi: Potansiyel olarak patlayıcı ortamlarda ekipman titreşiminin izlenmesi
Havacılık: Motorların ve yardımcı ekipmanların titreşim testi
Ağır Sanayi: Metalurji ve madencilik ekipmanlarının kestirimci bakımı
