CA280 144-280-000-116 Gia tốc kế áp điện Meggitt

CA280 144-280-000-116 là máy đo gia tốc áp điện có độ nhạy cao với cáp tích hợp dài 3 mét từ dòng sản phẩm Meggitt Vibro-Meter. Model này thuộc phiên bản cáp tích hợp thế hệ mới trong dòng CA280. Nó được trang bị tiêu chuẩn với cáp xoắn đôi có vỏ bọc, tiếng ồn thấp, dài 3 mét (loại K205), với cáp được bảo vệ bên ngoài bằng ống bện bằng thép không gỉ linh hoạt được hàn kín vào thân cảm biến, tạo thành một cụm hoàn toàn kín. Thiết kế này giúp loại bỏ nhu cầu kết nối cáp tại chỗ sau khi lắp đặt, đơn giản hóa đáng kể công việc đi dây tại hiện trường trong khi vẫn đảm bảo độ tin cậy lâu dài, khiến nó đặc biệt phù hợp với môi trường công nghiệp có không gian hạn chế, đi dây khó khăn hoặc yêu cầu bịt kín nghiêm ngặt.

144-280-000-116 kế thừa công nghệ cốt lõi của dòng CA280—phần tử cảm biến áp điện chế độ cắt đối xứng, cách điện vỏ bên trong và đầu ra vi sai—khử nhiễu vòng lặp mặt đất một cách hiệu quả và đảm bảo chất lượng tín hiệu. Vỏ thép không gỉ AISI 316L được hàn hoàn toàn của nó mang lại khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học tuyệt vời, cho phép hoạt động ổn định trong phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt từ -60°C đến +260°C. Nó đã đạt được nhiều chứng nhận chống cháy nổ quốc tế bao gồm ATEX, IECEx và cCSAus, cho phép sử dụng an toàn trong môi trường khí có khả năng gây nổ như Vùng 0, 1 và 2.

Là phiên bản cáp tích hợp thế hệ mới của dòng CA280, 144-280-000-116 thay thế mẫu 115 trước đó, kết hợp các quy trình và thành phần sản xuất được cập nhật trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích hoàn toàn với các hệ thống hiện có. Model này hiện là số bộ phận chính của phiên bản cáp tích hợp 3 mét CA280 và được sử dụng rộng rãi trong giám sát độ rung cho các thiết bị quan trọng như tua bin khí, máy nén và thử nghiệm động cơ máy bay, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho cả dự án mới và bảo trì hệ thống hiện có.

---

II. Các tính năng và lợi ích chính

1. Hiệu suất đo lường tuyệt vời

• Độ nhạy cao (100 pC/g): Có khả năng thu chính xác các rung động thấp tới 0,01 g, thích hợp cho máy móc chính xác và phân tích cấu trúc.

• Đáp ứng tần số rộng (0,5 Hz đến 6000 Hz): Bao phủ tần số rung của hầu hết các máy móc quay đồng thời cho phép đo chính xác cả thành phần tần số thấp và tần số cao.

• Độ nhạy ngang thấp (<3%) : Đảm bảo phép đo chủ yếu dọc theo trục nhạy cảm, giảm nhiễu từ các rung động ngang.

• Độ nhạy biến dạng cơ sở thấp (điển hình 0,8×10⁻³ g/με): Cách ly hiệu quả ảnh hưởng của biến dạng bề mặt gắn lên kết quả đo, cải thiện độ chính xác của phép đo.

2. Xây dựng tích hợp chắc chắn

• Vỏ thép không gỉ AISI 316L được hàn hoàn toàn: Cung cấp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ bền cơ học với mức độ bảo vệ cao.

• Lắp ráp cáp hàn tích hợp: Cáp được hàn vào cảm biến thông qua ống bện bằng thép không gỉ, ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm và khí ăn mòn, phù hợp với môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

• Cách điện bên trong vỏ: Cảm biến nổi bằng điện so với vỏ, tránh vòng lặp trên mặt đất và cải thiện tính toàn vẹn tín hiệu.

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng (-60°C đến +260°C): Có thể chịu được nhiệt độ khắc nghiệt, thích hợp với máy tuốc bin nhiệt độ cao và môi trường nhiệt độ thấp.

• Khả năng chống sốc (<1000 g): Có thể chịu được các cú sốc cơ học vô tình, đảm bảo khả năng tồn tại của cảm biến trong điều kiện vận hành khắc nghiệt.

3. Chứng nhận chống cháy nổ quốc tế

• Nhiều chứng chỉ bao gồm ATEX, IECEx, cCSAus, KGS, EAC: Thích hợp cho môi trường có khả năng gây nổ, bao gồm môi trường khí Vùng 0, 1 và 2.

• An toàn nội tại Ex ia và Non-Sparking Ex nA: Các chế độ bảo vệ khác nhau có sẵn dựa trên yêu cầu ứng dụng, đảm bảo vận hành an toàn.

• Chứng nhận bao gồm toàn bộ cụm: Cáp tích hợp nằm trong phạm vi chứng nhận chống cháy nổ, người dùng không yêu cầu người dùng phải tính toán thêm thông số cáp.

4. Cài đặt và kết nối thuận tiện

• Lắp đặt tiêu chuẩn ARINC 554: Cố định bằng ba vít M4 có mô-men xoắn lắp là 4 N·m, không cần cách điện cho bề mặt lắp đặt.

• Cáp tích hợp được lắp sẵn: Cáp có tiếng ồn thấp K205 dài 3 mét được hàn tại nhà máy với dây dẫn bay ở cuối, tạo điều kiện kết nối trực tiếp với bộ điều hòa tín hiệu hoặc hệ thống giám sát.

• Không cần nối dây tại chỗ: Giảm nguy cơ lỗi cài đặt và cải thiện độ tin cậy của hệ thống.

5. Không cần hiệu chuẩn tiếp theo

• Hiệu chuẩn động tại nhà máy: Mỗi cảm biến được hiệu chuẩn ở tần số 120 Hz, đỉnh 5 g, 23°C, với dung sai độ nhạy ±5% và đi kèm với chứng nhận hiệu chuẩn. Không cần hiệu chuẩn định kỳ nhưng nên xác minh định kỳ dựa trên điều kiện sử dụng.

6. Tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và yêu cầu về môi trường

• Tuân thủ RoHS: Đáp ứng chỉ thị 2011/65/EU, đáp ứng các quy định môi trường toàn cầu.

• Tương thích EMC: Tuân thủ các tiêu chuẩn EN 61000-6-2 và EN 61000-6-4, đảm bảo hoạt động ổn định trong môi trường điện từ công nghiệp.

  
  

---

III. Ứng dụng điển hình

Tận dụng thiết kế cáp tích hợp, độ nhạy cao, dải nhiệt độ rộng và đặc tính chống cháy nổ, CA280 144-280-000-116 chủ yếu được sử dụng trong các tình huống sau:

• Giám sát độ rung của máy quay: Chẳng hạn như tua bin khí, tua bin hơi, máy nén, quạt, máy bơm, để theo dõi tình trạng và chẩn đoán lỗi, đặc biệt thích hợp cho những vị trí có không gian lắp đặt hạn chế và hệ thống dây điện khó khăn.

• Kiểm tra hàng không vũ trụ: Kiểm tra độ rung của động cơ, phân tích phương thức kết cấu, theo dõi tình trạng phương tiện bay, đòi hỏi độ tin cậy cao và khả năng chịu nhiệt độ cao.

• Công nghiệp hóa dầu: Giám sát độ rung trực tuyến ở các khu vực nguy hiểm, chẳng hạn như thiết bị quan trọng trong nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất. Thiết kế cáp tích hợp làm giảm giao diện chống cháy nổ, tăng cường an toàn.

• Điện và Năng lượng: Đo độ rung cho tổ máy phát điện, tua bin gió, thiết bị phụ trợ trong nhà máy điện hạt nhân.

• Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm: Thử nghiệm cơ lý vật liệu, nghiên cứu động lực học kết cấu, đo độ rung có độ chính xác cao; cáp tích hợp đảm bảo tín hiệu ổn định.

• Giám sát môi trường khắc nghiệt: Giám sát độ rung dài hạn dưới nhiệt độ cao/thấp, độ ẩm cao và môi trường ăn mòn.

• Bảo trì hệ thống hiện có: Là bản nâng cấp thay thế cho model 115, được sử dụng để thay thế phụ tùng trong các hệ thống hiện có nhằm đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.

  
  

---

IV. Nguyên tắc hoạt động và tích hợp hệ thống

1. Nguyên tắc hoạt động

CA280 hoạt động theo nguyên lý chế độ cắt áp điện: khối địa chấn bên trong tác dụng lực cắt lên phần tử áp điện khi có gia tốc, tạo ra tín hiệu điện tích tỷ lệ với gia tốc. Do đầu ra chênh lệch và lớp cách điện bên trong, tín hiệu sạc này biểu hiện dưới dạng chênh lệch điện thế giữa hai chân, ngăn chặn nhiễu chế độ chung một cách hiệu quả. Trong phiên bản cáp tích hợp, cáp có độ ồn thấp K205 truyền tín hiệu điện tích vi sai từ cảm biến đến bộ điều hòa tín hiệu bên ngoài và lớp chắn của cáp giúp ngăn chặn nhiễu điện từ hơn nữa. Chiều dài cáp 3 mét phù hợp với khoảng cách giữa cảm biến và tủ giám sát ở hầu hết các khu công nghiệp.

2. Yêu cầu điều hòa tín hiệu

Vì CA280 phát ra tín hiệu sạc có trở kháng cao nên nó phải được kết nối với bộ chuyển đổi sạc bên ngoài (chẳng hạn như bộ điều hòa tín hiệu dòng IPC70x của Meggitt) hoặc hệ thống giám sát có đầu vào sạc. Bộ chuyển đổi điện tích chuyển đổi tín hiệu sạc thành tín hiệu điện áp trở kháng thấp và có thể cung cấp các chức năng như tích hợp và lọc, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu thập và phân tích dữ liệu tiếp theo. Đối với phiên bản cáp tích hợp dài 3 mét, điện dung của cáp đã được bao gồm trong tổng tải (khoảng 8600 pF). Khi chọn bộ chuyển đổi sạc, hãy đảm bảo cài đặt điện dung đầu vào và mức khuếch đại của nó tương thích với chiều dài cáp này. Dòng IPC70x của Meggitt được thiết kế để hỗ trợ truyền dẫn cáp dài và có thể kết nối trực tiếp.

3. Những điểm chính về tích hợp hệ thống

• Cố định cáp: Mặc dù ống bện bằng thép không gỉ của cáp tích hợp rất chắc chắn nhưng vẫn cần được cố định thích hợp để tránh hư hỏng do mỏi do rung. Bạn nên cố định cáp bằng kẹp cách cảm biến khoảng 100 mm và sau đó cứ 300-500 mm.

• Nối đất và cách điện: Vỏ cảm biến được kết nối điện với bề mặt lắp đặt, nhưng mạch bên trong được cách điện với vỏ. Do đó, không cần xử lý cách nhiệt đặc biệt cho bề mặt lắp đặt. Việc nối đất hệ thống phải tuân theo nguyên tắc nối đất một điểm để tránh vòng lặp nối đất. Tấm chắn cáp phải được nối đất tại một điểm duy nhất, tốt nhất là ở đầu bộ chuyển đổi sạc, còn đầu cảm biến được để nổi.

• Lắp đặt trong khu vực nguy hiểm: Khi sử dụng trong khu vực nguy hiểm, phải tuân thủ các điều kiện đặc biệt từ chứng chỉ Ex, chẳng hạn như các giới hạn về điện dung và điện cảm của cáp cũng như các biện pháp chống tĩnh điện trong quá trình lắp đặt. Các thông số chiều dài và điện dung của cáp tích hợp đã được đưa vào phạm vi chứng nhận Ex, không cần tính toán bổ sung.

• Giao tiếp với Hệ thống Giám sát: Kết nối tín hiệu điện áp từ bộ chuyển đổi sạc đến hệ thống giám sát VM600, thẻ thu thập dữ liệu hoặc mô-đun đầu vào tương tự PLC. Định cấu hình phạm vi, ngưỡng cảnh báo, v.v. thông qua phần mềm cấu hình.

  
  

---

V. Khuyến nghị lựa chọn và định vị phiên bản

1. Định vị trong Dòng CA280

144-280-000-116 là phiên bản cáp tích hợp thế hệ mới (chiều dài cáp 3 mét) trong dòng CA280, thay thế cho mẫu 115 trước đó. So với 115, phiên bản 116 có thể có tính năng tối ưu hóa trong các lĩnh vực sau:

• Cải tiến quy trình sản xuất: Sử dụng các kỹ thuật sản xuất tiên tiến hơn để cải thiện tính nhất quán và độ tin cậy.

• Các thành phần được cập nhật: Kết hợp các thành phần điện tử mới hơn để đảm bảo nguồn cung cấp lâu dài và hiệu suất ổn định.

• Chứng chỉ được cập nhật: Duy trì các chứng nhận chống cháy nổ ban đầu và có thể bổ sung các chứng nhận mới (chẳng hạn như KGS, EAC).

• Khả năng tương thích: Hoàn toàn tương thích với phiên bản 115, cho phép thay thế trực tiếp cảm biến 115 hiện có trong hệ thống.

2. So sánh với các phiên bản khác

3. Đề xuất quyết định lựa chọn

• Phù hợp với khoảng cách: Nếu khoảng cách giữa cảm biến và tủ giám sát hoặc hộp nối nằm trong phạm vi 3 mét thì phiên bản 116 là lựa chọn lý tưởng, loại bỏ nhu cầu chế tạo cáp tại chỗ. Nếu khoảng cách vượt quá 3 mét nhưng nhỏ hơn 6 mét, hãy xem xét phiên bản 126. Nếu khoảng cách vượt quá 6 mét, hãy cân nhắc sử dụng phiên bản chỉ có cảm biến với cáp kéo dài được định tuyến nhưng phải đảm bảo giải pháp mở rộng đáp ứng các yêu cầu Ex.

• Lựa chọn dự án mới: Đối với các dự án mới có khoảng cách trong phạm vi 3 mét, nên sử dụng phiên bản 116 để đơn giản hóa việc lắp đặt và đảm bảo độ kín. Nếu cần độ dài không chuẩn hoặc cáp nhiệt độ đặc biệt, hãy chọn phiên bản 016.

• Phụ tùng hệ thống hiện có: Nếu hệ thống hiện tại sử dụng phiên bản 115 thì phiên bản 116 là sự thay thế lý tưởng. Xác nhận kích thước lắp đặt và giao diện điện giống hệt nhau (thông thường là như vậy) trước khi đặt hàng. Tham khảo ý kiến ​​của Meggitt để xác nhận tính tương thích.

• Tuân thủ chống cháy nổ: Phiên bản cáp tích hợp, với cáp được lắp sẵn, có chứng nhận chống cháy nổ bao trùm toàn bộ cụm máy, giúp sử dụng đơn giản hơn mà không yêu cầu người dùng thực hiện tính toán thông số cáp bổ sung.

4. Lưu ý về khả năng tương thích với phiên bản chỉ có cảm biến

• Khả năng thay thế: Cảm biến 116 giống hệt với thân cảm biến ở phiên bản 016, chỉ khác nhau ở cấu hình cáp. Do đó, nếu cần thay thế cảm biến tại chỗ và có sẵn cáp hiện có, phiên bản 016 có thể được sử dụng với cáp hiện có (yêu cầu chế tạo lại đầu nối hoặc sử dụng bộ chuyển đổi), nhưng phải chú ý đến yêu cầu chống cháy nổ.

• Chiến lược phụ tùng thay thế: Đối với người dùng có yêu cầu về chiều dài cáp đa dạng, việc dự trữ 016 cảm biến và một số cuộn cáp có thể tiết kiệm hơn so với việc dự trữ nhiều phiên bản cáp tích hợp. Tuy nhiên, hãy xem xét khả năng của quy trình chế tạo đầu nối tại chỗ và các rủi ro chống cháy nổ. Đối với hầu hết các ứng dụng được tiêu chuẩn hóa, việc lưu trữ phiên bản 116 và 126 sẽ thuận tiện hơn.