Máy đo gia tốc áp điện CE281 444-281-000-012

CE281 444‑281‑000‑012 là máy đo gia tốc áp điện hiệu suất cao từ dòng sản phẩm Vibro‑meter® nổi tiếng của Meggitt, nổi bật nhờ thiết bị điện tử được gắn liền thực hiện chuyển đổi từ điện tích thành dòng điện trên bo mạch. Phiên bản tiêu chuẩn này, được trang bị đầu nối lưỡi lê chắc chắn, được thiết kế đặc biệt để theo dõi độ rung công nghiệp lâu dài trong các môi trường đòi hỏi khắt khe, trong đó tính toàn vẹn của tín hiệu khi chạy cáp kéo dài, độ tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt và tính dễ lắp đặt là điều tối quan trọng. CE281 444‑281‑000‑012 kết hợp phần tử cảm biến chế độ cắt đối xứng gắn ở giữa với khả năng xử lý tín hiệu tích hợp, loại bỏ nhu cầu về bộ khuếch đại sạc bên ngoài và cung cấp đầu ra được điều chế dòng điện có thể truyền qua khoảng cách xa mà không bị suy giảm chất lượng.

Đầu cảm biến và vỏ thiết bị điện tử được kết nối với nhau bằng cáp tích hợp có độ ồn thấp, được bịt kín bên trong ống bảo vệ linh hoạt bằng thép không gỉ. Toàn bộ bộ phận—đầu cảm biến, ống bảo vệ và vỏ thiết bị điện tử—được hàn kín để tạo ra một hệ thống hoàn toàn kín khít, không thấm chất lỏng làm mát, chất bôi trơn, nước, hơi nước, dầu, khí quyển phun muối, bụi, nấm và cát. Cấu trúc chắc chắn này làm cho CE281 444‑281‑000‑012 trở nên đặc biệt đáng tin cậy để lắp đặt cố định trong môi trường công nghiệp như phát điện, nhà máy hóa dầu, nhà máy giấy, công trình thép và ứng dụng hàng hải.

CE281 444‑281‑000‑012 có độ nhạy danh định là 10 μA/g, phạm vi đo động rộng từ 0,0001 g đến đỉnh 200 g và đáp ứng tần số từ 3 Hz đến 7000 Hz trong phạm vi ±5 %. Tần số cộng hưởng cao (điển hình là 25 kHz) đảm bảo thu được trung thực các thành phần rung tần số cao, bao gồm tần số lưới bánh răng và tần số chuyển động qua lưỡi dao. Đầu cảm biến hoạt động liên tục từ –55 °C đến 260 °C, trong khi các thiết bị điện tử được định mức từ –40 °C đến 125 °C, đáp ứng nhiều quy trình công nghiệp.

Đầu nối lưỡi lê (MS3112E8‑3P) cung cấp giao diện kết nối nhanh, an toàn tương thích với đầu nối lưỡi lê CG134 tiêu chuẩn (MS3112E08‑3S), đơn giản hóa việc cài đặt và bảo trì. Phiên bản tiêu chuẩn (số đặt hàng 444‑281‑000‑012) được thiết kế cho các ứng dụng trong khu vực không nguy hiểm, mặc dù các biến thể được chứng nhận Ex cũng có sẵn cho môi trường có khả năng gây nổ.

Phần giới thiệu sản phẩm này cung cấp mô tả toàn diện về CE281 444‑281‑000‑012, bao gồm các tính năng chính, ứng dụng, thông số kỹ thuật chi tiết ở dạng bảng, hướng dẫn lắp đặt, thông tin đặt hàng và các phụ kiện có sẵn. Tất cả thông tin đều được lấy từ bảng dữ liệu chính thức của Meggitt (2021) và phản ánh cam kết của công ty về sự xuất sắc về kỹ thuật và hỗ trợ khách hàng.

Các tính năng và lợi ích chính

Thiết bị điện tử gắn liền – Bộ chuyển đổi điện tích thành dòng tích hợp giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng bộ điều hòa tín hiệu bên ngoài, giảm chi phí, độ phức tạp và bảo trì hệ thống. Đầu ra được điều chế dòng điện (hệ thống 2 dây) không bị ảnh hưởng bởi điện dung và nhiễu của cáp, cho phép truyền tín hiệu qua khoảng cách xa mà không làm giảm độ trung thực.

Cấu trúc hoàn toàn bằng kim loại được hàn kín – Đầu cảm biến, ống bảo vệ bằng thép không gỉ linh hoạt và vỏ thiết bị điện tử được hàn với nhau thành một cụm kín chống rò rỉ. Điều này mang lại sự bảo vệ tuyệt đối chống lại sự xâm nhập của độ ẩm, dầu, hóa chất, hơi nước và các hạt, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong nhiều thập kỷ trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

Phạm vi nhiệt độ rộng – Đầu cảm biến hoạt động liên tục từ –55 °C đến 260 °C (có khả năng tồn tại ngắn hạn đến 290 °C), trong khi chức năng điện tử từ –40 °C đến 125 °C, giúp CE281 444‑281‑000‑012 phù hợp để giám sát máy móc ở nhiệt độ cao, bao gồm tua bin khí, máy nén và máy bơm.

Độ nhạy cao và Dải động rộng – Với độ nhạy 10 μA/g ±5 % và phạm vi đo từ 0,0001 g đến đỉnh 200 g, cảm biến ghi lại cả rung động vòng bi ở mức độ thấp và các sự kiện mất cân bằng biên độ cao. Khả năng quá tải lên đến đỉnh điểm 2000 g giúp bảo vệ chống lại các cú sốc quá độ.

Đáp ứng tần số xuất sắc – Đáp ứng phẳng ±5 % từ 3 Hz đến 7000 Hz, kết hợp với tần số cộng hưởng điển hình là 25 kHz, cho phép đo chính xác cả động lực học máy móc ở tốc độ thấp cũng như các khuyết tật của bánh răng và ổ trục tần số cao.

Cách nhiệt vỏ tích hợp – Cả bộ phận cảm biến và thiết bị điện tử đều được cách điện khỏi vỏ của chúng, ngăn ngừa vòng lặp trên mặt đất và đơn giản hóa việc lắp đặt mà không cần bề mặt lắp đặt cách điện.

Độ nhạy ngang thấp – Độ nhạy ngang nhỏ hơn 3 % ở 15 Hz với 5 g, đảm bảo rằng cảm biến phản ứng chủ yếu với trục đo dự kiến, giảm thiểu nhiễu chéo trục.

Đầu nối lưỡi lê chắc chắn – Đầu nối lưỡi lê MS3112E8‑3P tiêu chuẩn cung cấp giao diện an toàn, chống rung và tháo nhanh, tương thích với các đầu nối giao tiếp CG134 có sẵn rộng rãi. Điều này giúp đơn giản hóa việc thay thế trường và định tuyến cáp.

Độ ổn định lâu dài – Hiệu chuẩn động tại nhà máy ở 120 Hz và 5 g đảm bảo độ chính xác khi phân phối; không cần hiệu chuẩn tiếp theo trong sử dụng bình thường, giảm chi phí bảo trì.

Ứng dụng

CE281 444‑281‑000‑012 phù hợp lý tưởng cho nhiều ứng dụng giám sát độ rung công nghiệp, bao gồm:

• Tua bin khí và hơi nước - Giám sát liên tục độ rung của vỏ ổ trục, vỏ và trục trong các ứng dụng phát điện và truyền động cơ khí.

• Máy nén ly tâm và hướng trục – Giám sát độ rung để phát hiện sự mất cân bằng, mài mòn vòng bi và các tình trạng đột biến trong các nhà máy dầu khí, hóa chất và điện lạnh.

• Máy bơm và Quạt – Giám sát tình trạng dài hạn của thiết bị quay quan trọng trong các ngành xử lý nước, HVAC và chế biến.

• Nhà máy Giấy và Thép – Giám sát môi trường khắc nghiệt của con lăn, máy cán lịch và máy đúc liên tục, nơi phổ biến độ ẩm, bụi và nhiệt độ cao.

• Hàng hải và ngoài khơi – Đo độ rung trên hệ thống động cơ đẩy, máy móc trên boong và thiết bị phụ trợ chịu tác động của muối phun và độ ẩm cao.

• Kiểm tra và Đo lường – Cài đặt tạm thời và vĩnh viễn để xác nhận hiệu suất, xử lý sự cố và các chương trình bảo trì dự đoán.

• Khu công nghiệp không nguy hiểm – Phiên bản tiêu chuẩn CE281 444‑281‑000‑012 phù hợp với môi trường công nghiệp nói chung nơi không có môi trường dễ cháy nổ. Đối với các khu vực nguy hiểm, có sẵn các phiên bản được chứng nhận Ex (444‑281‑000‑112 và 444‑281‑000‑212).

Mô tả chi tiết về Phiên bản lưỡi lê tiêu chuẩn (444‑281‑000‑012)

CE281 444‑281‑000‑012 đại diện cho biến thể tiêu chuẩn, không phải Ex của dòng CE281. Nó được trang bị đầu nối lưỡi lê (MS3112E8‑3P) cung cấp giao diện khóa dương, kết nối nhanh. Đầu nối này được làm bằng thép không gỉ và được thiết kế cho môi trường công nghiệp, nơi có lợi cho việc lắp đặt và ngắt kết nối nhanh chóng. Cơ cấu khớp nối lưỡi lê đảm bảo kết nối chống rung an toàn đồng thời cho phép thay thế cáp hoặc thay cảm biến dễ dàng mà không cần dụng cụ.

Cấu trúc bên trong của cảm biến bao gồm một phần tử áp điện chế độ cắt đối xứng được gắn ở giữa được làm bằng vật liệu đa tinh thể. Thiết kế này mang lại sự ổn định tuyệt vời, độ nhạy ngang thấp và khả năng chống biến dạng cơ sở và nhiệt độ cao. Các thiết bị điện tử gắn liền chuyển đổi điện tích do phần tử áp điện tạo ra thành tín hiệu dòng điện tỷ lệ. Đầu ra được điều chế dòng điện (hệ thống 2 dây) truyền cả nguồn điện đến cảm biến và tín hiệu từ cảm biến qua cùng hai dây dẫn, giúp đơn giản hóa việc đi cáp và giảm chi phí lắp đặt. Vì đầu ra là tín hiệu dòng điện nên phần lớn nó không nhạy cảm với điện dung của cáp và nhiễu điện từ, cho phép cáp chạy dài vài trăm mét mà không bị suy giảm hoặc suy giảm tín hiệu.

Toàn bộ chuỗi đo từ bộ phận cảm biến đến đầu nối được bảo vệ bằng cấu trúc cơ khí kín. Đầu cảm biến được hàn vào ống bảo vệ linh hoạt bằng thép không gỉ (1.4541), sau đó được hàn vào vỏ điện tử (1.4441). Việc lắp ráp hàn liên tục này đảm bảo rằng không có hơi ẩm, dầu hoặc chất gây ô nhiễm nào có thể xâm nhập vào các bộ phận bên trong. Ống bảo vệ được thiết kế để chịu được sự uốn cong và ứng suất cơ học lặp đi lặp lại, giúp CE281 444‑281‑000‑012 phù hợp cho việc lắp đặt trong đó cáp phải được định tuyến qua không gian chật hẹp hoặc các bộ phận chuyển động.

Vỏ điện tử chứa tất cả các mạch điều hòa tín hiệu, bao gồm bộ chuyển đổi sạc thành dòng, bộ điều chỉnh điện áp và trình điều khiển đầu ra. Nó được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ lên tới 125°C, đủ cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp nơi các thiết bị điện tử có thể được gắn từ xa khỏi đầu cảm biến nhiệt. Đầu cảm biến, có nhiệt độ định mức lên tới 260 °C, có thể được đặt trực tiếp trên bề mặt máy móc đang nóng, trong khi thiết bị điện tử có thể được đặt ở khu vực mát hơn nhờ chiều dài cáp linh hoạt (được chỉ định theo yêu cầu). Sự tách biệt các vùng nhiệt này giúp kéo dài tuổi thọ và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.

Phiên bản tiêu chuẩn không có chứng nhận Ex nên phù hợp để sử dụng ở những khu vực không nguy hiểm. Đối với các ứng dụng trong môi trường có khả năng gây nổ, phiên bản Ex (444‑281‑000‑112 với đầu nối lưỡi lê và 444‑281‑000‑212 với đầu nối có ren) cung cấp khả năng bảo vệ an toàn nội tại (Ex ia) hoặc không phát ra tia lửa (Ex nA) và được chứng nhận theo tiêu chuẩn quốc tế (ATEX, IECEx, CCSAus, KGS, TR CU).

Hướng dẫn lắp đặt và lắp đặt

Cần phải lắp đặt đúng cách để đạt được hiệu suất quy định từ CE281 444‑281‑000‑012. Các hướng dẫn sau đây dựa trên các phương pháp được khuyến nghị của Meggitt:

• Gắn đầu cảm biến – Đầu cảm biến được cố định bằng ba bu lông Allen M4×16 và ba vòng đệm khóa lò xo M4. Mô-men xoắn siết chặt khuyến nghị là 4,5 Nm (3,3 lb‑ft). Bề mặt lắp đặt phải bằng phẳng, sạch sẽ và không có gờ hoặc sơn để đảm bảo tiếp xúc hoàn toàn và tải trước nhất quán. Để có đáp ứng tần số cao tối ưu, nên sử dụng độ hoàn thiện bề mặt ở mức 1,6 µm (63 µin) hoặc cao hơn.

• Lắp vỏ thiết bị điện tử – Vỏ thiết bị điện tử được lắp bằng bốn bu lông Allen M6×35 với vòng đệm khóa lò xo M6, được mô men xoắn tới 15 Nm (11,1 lb‑ft). Vỏ có thể được gắn vào giá đỡ, bảng điều khiển hoặc cấu trúc máy. Đảm bảo rằng bề mặt lắp đặt chắc chắn để tránh chuyển động tương đối giữa vỏ và đầu cảm biến, điều này có thể gây ra ứng suất cho cáp.

• Định tuyến cáp – Ống bảo vệ linh hoạt phải được định tuyến với bán kính uốn cong để tránh bị xoắn hoặc gãy. Mặc dù bán kính uốn cong tối thiểu cụ thể không được nêu trong bảng dữ liệu nhưng thông lệ chung đối với các ống thép không gỉ tương tự là duy trì bán kính ít nhất là 50 mm (2 in). Cố định cáp đều đặn bằng kẹp chữ P hoặc dây buộc cáp nhưng tránh siết quá chặt có thể làm biến dạng ống. Không uốn cáp nhiều lần tại cùng một điểm vì điều này có thể gây mỏi.

• Kết nối điện – Đầu nối lưỡi lê (MS3112E8‑3P) kết hợp với đầu nối lưỡi lê CG134 (MS3112E08‑3S). Phiên bản tiêu chuẩn không yêu cầu nối dây đặc biệt cho rào chắn Ex. Tuy nhiên, để hoạt động bình thường, nguồn điện phải cung cấp 15 đến 28 VDC và cung cấp dòng điện phân cực từ 5 đến 8 mA. Giao diện hai dây mang cả nguồn và tín hiệu; kết nối nguồn cung cấp tích cực với một pin và tín hiệu trở lại/tín hiệu với pin kia. Lưu ý rằng đối với đầu nối lưỡi lê, chân B và C phải được kết nối với nhau từ bên ngoài (như thể hiện trong sơ đồ nối dây) – điều này thường được thực hiện trong đầu nối giao phối hoặc hộp nối.

• Nối đất và che chắn – Lớp cách điện tích hợp của vỏ có nghĩa là cả đầu cảm biến lẫn vỏ thiết bị điện tử đều không được kết nối điện với đất tín hiệu. Điều này ngăn chặn các vòng lặp trên mặt đất. Tuy nhiên, nên nối đất đúng cách cho tấm chắn cáp và vỏ thiết bị điện tử để giảm thiểu nhiễu điện từ. Thực hiện theo các hướng dẫn trong sổ tay hướng dẫn lắp đặt cho cảm biến rung CExxx và PVxxx.

• Các cân nhắc về nhiệt – Đảm bảo rằng đầu cảm biến được sử dụng trong phạm vi nhiệt độ được chỉ định. Nếu đầu cảm biến được gắn trên bề mặt có nhiệt độ vượt quá 260 °C, hãy sử dụng bộ cách nhiệt (MA133) hoặc bộ chuyển đổi giá đỡ (TA102, TA104) để giảm truyền nhiệt. Vỏ thiết bị điện tử phải được giữ ở nhiệt độ dưới 125 ° C; nếu nhiệt độ môi trường xung quanh cao hơn, hãy cung cấp khả năng làm mát cưỡng bức hoặc di dời vỏ đến khu vực mát hơn.

• Biện pháp phòng ngừa cho khu vực nguy hiểm – Mặc dù phiên bản tiêu chuẩn này không được chứng nhận Ex nhưng nó vẫn có thể được lắp đặt ở những khu vực không được phân loại. Đối với bất kỳ lắp đặt nào gần vật liệu dễ cháy, hãy luôn tham khảo các quy định an toàn của địa phương và sử dụng các phiên bản được chứng nhận Ex thích hợp.

Vận hành và xác minh

Sau khi lắp đặt, CE281 444‑281‑000‑012 phải được xác minh bằng nguồn rung đã biết hoặc bộ hiệu chuẩn di động. Dòng điện đầu ra phải tỷ lệ thuận với gia tốc được áp dụng; có thể thực hiện kiểm tra độ nhạy bằng cách áp dụng mức g đã biết và đo sự thay đổi hiện tại. Dòng điện phân cực phải nằm trong khoảng 5 đến 8 mA khi không có rung động. Ngoài ra, hãy xác minh rằng việc kết nối đầu nối được an toàn và tính liên tục của tấm chắn còn nguyên vẹn. Để theo dõi lâu dài, nên kiểm tra hệ thống định kỳ (ví dụ: trong quá trình bảo trì định kỳ) để đảm bảo cảm biến và thiết bị điện tử hoạt động chính xác.

Thông tin đặt hàng

CE281 444‑281‑000‑012 được đặt hàng theo ký hiệu sau:

Khi đặt hàng CE281 444‑281‑000‑012, hãy chỉ định chiều dài cáp yêu cầu (nếu được lắp ráp tại nhà máy với chiều dài cụ thể, mặc dù chiều dài cáp tích hợp được cố định khi sản xuất; hãy tham khảo Meggitt để biết độ dài tùy chỉnh). Đối với phiên bản tiêu chuẩn, không yêu cầu tài liệu chứng chỉ Ex. Tuy nhiên, nếu cảm biến được sử dụng trong hệ thống yêu cầu tuân thủ CE hoặc EAC thì sản phẩm đã đáp ứng các tiêu chuẩn này.

Phụ kiện

Có nhiều loại phụ kiện để bổ sung cho CE281 444‑281‑000‑012, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt, mở rộng cáp và tích hợp hệ thống:

Lưu ý: Khi đặt hàng cụm cáp hoặc đầu nối, hãy đảm bảo khả năng tương thích với đầu nối lưỡi lê của CE281 444‑281‑000‑012 (MS3112E8‑3P). Đầu nối giao phối là loại lưỡi lê CG134 (MS3112E08‑3S). Đối với các ứng dụng Ex, chỉ sử dụng đầu nối và cáp được chứng nhận như được chỉ định trong chứng chỉ Ex liên quan.

Xử lý và tuân thủ môi trường

Khi hết thời hạn sử dụng, CE281 444‑281‑000‑012 phải được thải bỏ theo các quy định về môi trường của địa phương. Cảm biến chứa hợp kim INCONEL, thép không gỉ và các linh kiện điện tử. Tại Liên minh Châu Âu, Chỉ thị về Chất thải Điện và Điện tử (WEEE) được áp dụng – việc thu gom và tái chế riêng biệt là bắt buộc. Meggitt hỗ trợ việc xử lý có trách nhiệm với môi trường và có thể tư vấn về các kênh tái chế thích hợp.