EA402 là cáp mở rộng hiệu suất cao thuộc dòng sản phẩm VM, được thiết kế đặc biệt cho các hệ thống đo lường bao gồm đầu dò dòng điện xoáy gần TQ402/TQ412 và bộ điều hòa tín hiệu IQS900. Là một thành phần quan trọng của hệ thống đo độ gần TQ402/TQ412, EA402 và IQS900, chức năng chính của cáp mở rộng EA402 là mở rộng khoảng cách lắp đặt của cảm biến đồng thời đảm bảo tính toàn vẹn và chính xác của việc truyền tín hiệu. Thiết kế của nó đáp ứng các yêu cầu về môi trường cấp công nghiệp, khiến nó phù hợp với môi trường có nhiệt độ cao, ẩm ướt, nhiều dầu, bụi bặm và có khả năng gây nổ. Nó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống giám sát và bảo vệ tình trạng cho máy móc quay trong các lĩnh vực như sản xuất điện, hóa dầu, hàng hải và sản xuất.
Cáp mở rộng EA402 hoàn toàn tương thích với đầu dò TQ402/TQ412 và bộ điều hòa tín hiệu IQS900. Tất cả các thành phần hoàn toàn có thể hoán đổi cho nhau và không yêu cầu hiệu chuẩn riêng lẻ. Hệ thống hỗ trợ ba Tổng chiều dài hệ thống (TSL): 1 m, 5 m và 10 m. Người dùng có thể chọn các cách kết hợp khác nhau giữa cáp tích hợp cảm biến và cáp mở rộng dựa trên nhu cầu ứng dụng thực tế để đạt được cấu hình hệ thống linh hoạt.
Các tính năng và chức năng chính
1. Truyền tín hiệu và bảo vệ tính toàn vẹn
Sử dụng cấu trúc cáp đồng trục 70 Ω để đảm bảo truyền tải tín hiệu tần số cao với tổn hao thấp, giảm suy hao và méo tín hiệu.
Lớp ngoài được bọc bằng vật liệu FEP (Fluorinated Ethylene Propylene), mang lại độ ổn định hóa học tuyệt vời, độ thấm thấp và độ bền cơ học nên phù hợp với môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Bán kính uốn tối thiểu 20 mm tạo điều kiện dễ dàng lắp đặt và định tuyến tại chỗ.
2. Khả năng thích ứng với nhiệt độ cao và môi trường
Phạm vi nhiệt độ hoạt động: –40°C đến +195°C (để sử dụng trong môi trường dễ nổ), với thời gian tồn tại ngắn hạn lên tới +220°C.
Mức độ bảo vệ: Các bộ phận kết nối cáp có độ kín cao và thiết kế tổng thể thích ứng với các điều kiện khắc nghiệt như độ ẩm, dầu và bụi.
Khả năng chống rung: Chịu được độ rung cực đại 5 g trong phạm vi 10–500 Hz.
Khả năng chống sốc: Chịu được cú sốc cực đại 15 g (nửa sóng hình sin, thời lượng 11 ms).
3. Chứng nhận và an toàn chống cháy nổ
Cung cấp nhiều tùy chọn chứng nhận chống cháy nổ (được chỉ định qua mã đặt hàng):
Ex ia An toàn nội tại (Tùy chọn A2): Thích hợp cho các khu vực nguy hiểm Vùng 0/1/2, được chứng nhận bởi ATEX, IECEx, cCSAus và các tiêu chuẩn quốc tế khác.
Ex nA Không phát ra tia lửa (Tùy chọn A3): Thích hợp cho khu vực nguy hiểm Vùng 2.
Cả cáp và đầu nối đều được chứng nhận chống cháy nổ, đảm bảo sử dụng an toàn trong môi trường có khả năng gây nổ.
4. Tính mô đun và khả năng thay thế lẫn nhau
Hoàn toàn tương thích với đầu dò TQ402/TQ412 và bộ điều hòa tín hiệu IQS900. Các thành phần có thể hoán đổi cho nhau và không cần hiệu chuẩn lại.
Hỗ trợ nhiều tùy chọn chiều dài cáp (3,0 m đến 9,5 m). Người dùng có thể kết hợp linh hoạt cáp tích hợp cảm biến và cáp kéo dài để đạt được Tổng chiều dài hệ thống (TSL) là 1 m, 5 m hoặc 10 m.
5. Thiết kế cơ khí và vật liệu
Cấu trúc cáp: Lõi đồng trục sử dụng vật liệu cách nhiệt FEP nhiệt độ cao, với lớp ngoài được bao phủ bởi tấm chắn bện bằng thép không gỉ, mang lại khả năng chắn điện từ tuyệt vời.
Đầu nối: Đầu nối đồng trục thu nhỏ tự khóa tiêu chuẩn (cái) hỗ trợ môi trường nhiệt độ cao (lên đến 200°C), đảm bảo kết nối đáng tin cậy và lắp đặt tại chỗ dễ dàng.
Cấu hình bảo vệ tùy chọn:
Ống thép không gỉ linh hoạt (ống bảo vệ): Cung cấp thêm khả năng bảo vệ cơ học nhưng không bị rò rỉ.
Vỏ bọc FEP: Có khả năng chống ăn mòn hóa học và độ thấm thấp, thích hợp với các điều kiện vận hành khắc nghiệt.
6. Tối ưu hóa hiệu suất điện
Trở kháng của cáp được kết hợp chặt chẽ ở mức 70 Ω, đảm bảo truyền tín hiệu nhất quán.
Thiết kế điện dung thấp (giá trị điển hình <100 pF/m) giúp giảm độ trễ và méo tín hiệu.
Hỗ trợ truyền tín hiệu tần số cao (lên đến 20 kHz), đáp ứng yêu cầu đo độ rung động.
Nguyên tắc làm việc chi tiết
1. Cơ chế truyền tín hiệu
Chức năng cốt lõi của cáp mở rộng EA402 là mở rộng khoảng cách vật lý giữa cảm biến và bộ điều hòa tín hiệu trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn và chính xác của việc truyền tín hiệu. Nguyên lý làm việc của nó dựa trên đặc tính truyền tín hiệu tần số cao của cáp đồng trục:
Cấu trúc đồng trục: Cáp bao gồm một dây dẫn bên trong (lõi), lớp cách điện (vật liệu FEP), lớp bảo vệ (bện thép không gỉ) và vỏ bọc bên ngoài. Dây dẫn bên trong truyền tín hiệu tần số cao, trong khi lớp che chắn cách ly hiệu quả nhiễu điện từ bên ngoài, đảm bảo độ tinh khiết của tín hiệu.
Phối hợp trở kháng: Trở kháng của cáp được kiểm soát chặt chẽ ở mức 70 Ω, phù hợp với đặc tính trở kháng của đầu dò TQ402/TQ412 và bộ điều hòa tín hiệu IQS900, nhờ đó làm giảm sự phản xạ và suy giảm tín hiệu.
Truyền tổn thất thấp: Lớp cách điện FEP có hằng số điện môi thấp và hệ số tổn thất thấp, giúp nó phù hợp cho việc truyền tín hiệu tần số cao và đảm bảo tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cao trong khoảng cách xa.
2. Cắt điện và tối ưu hóa hệ thống
Do các thông số phân tán (điện dung, điện cảm) của cáp đồng trục thay đổi theo chiều dài, cáp mở rộng EA402 yêu cầu cắt điện để đảm bảo hiệu suất hệ thống và khả năng thay thế lẫn nhau:
Nguyên tắc cắt điện: Bằng cách kiểm soát chính xác chiều dài điện (chứ không phải chiều dài vật lý) của cáp, các biến đổi pha và biên độ gây ra bởi các kết hợp cáp khác nhau sẽ được bù đắp. Ví dụ: chiều dài cáp thực tế đối với hệ thống 5 m là không nhỏ hơn 4,4 m và đối với hệ thống 10 m là không nhỏ hơn 8,8 m.
Hiệu chỉnh hệ thống: Sau khi cáp, cảm biến và bộ điều hòa tạo thành một hệ thống, chúng sẽ trải qua quá trình hiệu chuẩn toàn diện tại nhà máy để đảm bảo mối quan hệ tuyến tính giữa tín hiệu đầu ra và khoảng cách chênh lệch. Người dùng không cần hiệu chuẩn tại chỗ, cho phép vận hành plug-and-play thực sự.
3. Bù nhiệt độ và thích ứng với môi trường
Cáp mở rộng EA402 được thiết kế để mang lại hiệu suất ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng:
Cơ chế bù nhiệt độ: Hệ số nhiệt độ của vật liệu cáp được tối ưu hóa để giảm thiểu tác động của sự thay đổi nhiệt độ lên trở kháng và suy giảm tín hiệu.
Độ bền nhiệt độ cao: Vật liệu FEP có thể hoạt động ổn định từ –40°C đến +195°C, với khả năng tồn tại trong thời gian ngắn lên tới +220°C.
Thiết kế chống cháy nổ: Các phiên bản chống cháy nổ đã được chứng nhận của cáp sử dụng thiết kế che chắn và bịt kín đặc biệt để đảm bảo vận hành an toàn trong môi trường nguy hiểm.
4. Lắp đặt và bảo vệ cơ khí
Cáp mở rộng EA402 hỗ trợ nhiều phương pháp cài đặt và cấu hình bảo vệ khác nhau:
Thiết kế đầu nối: Đầu nối đồng trục thu nhỏ (cái) tự khóa ghép nối với đầu nối (nam) trên cảm biến và điều hòa. Siết chặt bằng tay sẽ khóa chúng vào đúng vị trí, đảm bảo kết nối đáng tin cậy.
Bộ bảo vệ tùy chọn:
Ống thép không gỉ linh hoạt: Cung cấp khả năng bảo vệ cơ học, thích hợp với môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc mài mòn cơ học.
Vỏ bọc FEP: Cung cấp khả năng bảo vệ hóa học, thích hợp với môi trường có môi trường ăn mòn.
Độ dài linh hoạt: Người dùng có thể chọn cáp kéo dài có độ dài khác nhau (3,0 m đến 9,5 m) dựa trên khoảng cách lắp đặt thực tế và đạt được định tuyến tối ưu bằng cách kết hợp chúng với cáp tích hợp của cảm biến.
5. Tích hợp và tương thích hệ thống
Cáp mở rộng EA402 tích hợp hoàn hảo với đầu dò TQ402/TQ412 và bộ điều hòa tín hiệu IQS900:
Khả năng thay thế hoàn toàn: Tất cả các bộ phận đều được hiệu chuẩn và khớp tại nhà máy. Người dùng có thể thoải mái thay thế dây cáp hoặc cảm biến mà không ảnh hưởng đến hiệu năng hệ thống.
Quản lý tổng chiều dài hệ thống (TSL): Hệ thống hỗ trợ ba TSL: 1 m, 5 m và 10 m. Người dùng có thể đạt được khoảng cách cần thiết thông qua các cách kết hợp cáp khác nhau. Ví dụ: có thể đạt được hệ thống 5 m bằng cách sử dụng cáp tích hợp cảm biến 0,5 m + cáp kéo dài 4,5 m.
Hỗ trợ chức năng chẩn đoán: Khi kết hợp với bộ điều hòa tín hiệu IQS900 có tính năng chẩn đoán, hệ thống có thể theo dõi trạng thái kết nối cáp trong thời gian thực và chỉ ra lỗi thông qua các tín hiệu đầu ra bất thường (ví dụ: đầu ra hiện tại nằm ngoài phạm vi).
Kịch bản ứng dụng điển hình
Giám sát tình trạng máy quay: Mở rộng khoảng cách lắp đặt cảm biến để đo độ rung và chuyển vị trong các thiết bị như tua bin khí, tua bin hơi nước và máy nén.
Giám sát khu vực nguy hiểm: Các phiên bản chống cháy nổ được chứng nhận phù hợp với môi trường dễ nổ như nhà máy hóa dầu và khí đốt tự nhiên.
Ứng dụng môi trường nhiệt độ cao: Thích hợp để giám sát các thiết bị nhiệt độ cao trong luyện kim, năng lượng và các ngành công nghiệp khác.
Tình huống lắp đặt phức tạp: Thích ứng với môi trường mài mòn cơ học hoặc ăn mòn hóa học bằng cách sử dụng ống thép không gỉ linh hoạt hoặc vỏ bọc FEP.
