Gia tốc kế áp điện CA202 là cảm biến rung công nghiệp hiệu suất cao thuộc dòng sản phẩm máy đo độ rung của Meggitt, được thiết kế để theo dõi độ rung lâu dài trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt và môi trường có khả năng gây nổ. Phần giới thiệu sản phẩm này tập trung vào model 144-202-000-116, là phiên bản được chứng nhận Chống cháy nổ (Ex) với cáp tích hợp dài 6 mét, thích hợp để đo độ rung ở khu vực nguy hiểm (Vùng 0, 1, 2).
Cảm biến này có bộ phận đo đa tinh thể chế độ cắt với lớp cách nhiệt bên trong, mang đến thiết kế đối xứng, chắc chắn với độ ổn định nhiệt độ tuyệt vời, độ nhạy cao và dải đáp ứng tần số rộng. Cáp tích hợp của nó được bọc trong một ống bảo vệ bằng thép không gỉ linh hoạt và được hàn kín vào vỏ cảm biến, tạo thành một cụm kín có khả năng chống bụi, chống nước, chống dầu và chống ăn mòn, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong thời gian dài trong các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cao, độ ẩm cao, bụi và phun muối.
Là thiết bị cảm biến 'front-end' của hệ thống giám sát độ rung, CA202 thường được tích hợp với bộ khuếch đại điện tích Vibro-meter® (ví dụ: dòng IPC70x), bộ phân tách điện (GSI XXX) và các hệ thống giám sát tiếp theo (ví dụ: hệ thống MMS hoặc VM 600) để tạo thành chuỗi đo độ rung hoàn chỉnh. Nó được sử dụng rộng rãi để theo dõi tình trạng và cảnh báo lỗi sớm trong các loại máy móc quay.
2. Các tính năng và lợi ích chính
Thiết kế có độ tin cậy cao: Có vỏ bằng thép không gỉ austenit được hàn hoàn toàn và ống bảo vệ bằng thép không gỉ chịu nhiệt, tạo thành một cụm kín để bảo vệ khỏi độ ẩm, nước, hơi nước, dầu, phun muối, bụi, nấm và cát.
Khả năng phù hợp với môi trường đặc biệt: Cảm biến hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -55°C đến +260°C, với cáp có khả năng chịu được nhiệt độ liên tục từ -55°C đến +200°C, khiến cảm biến này phù hợp với cả môi trường cực lạnh và nóng.
Hiệu suất điện và cơ khí xuất sắc:
Độ nhạy cao: 100 pC/g, cho phép phát hiện hiệu quả các tín hiệu rung yếu.
Đáp ứng tần số rộng: 0,5 Hz đến 6000 Hz (±5%), bao gồm các thành phần tần số rung của hầu hết các máy móc công nghiệp.
Điện trở cách điện cao: ≥10^9 Ω, đảm bảo truyền tín hiệu sạch và giảm thiểu nhiễu rò rỉ.
Độ nhạy ngang thấp: ≤3%, cải thiện độ chính xác của phép đo định hướng.
Chứng nhận chống cháy nổ toàn diện: Model 144-202-000-116 có chứng nhận chống cháy nổ kép An toàn nội tại (Ex ia) và Không phát ra tia lửa (Ex na). Nó tuân thủ các yêu cầu cho nhiều khu vực và tiêu chuẩn bao gồm Châu Âu (ATEX), Quốc tế (IECEx), Bắc Mỹ (cCSAus), Hàn Quốc (KGS), Vương quốc Anh (UKEX) và Nga (EA3C RU), cho phép sử dụng an toàn trong các khu vực nguy hiểm được chỉ định.
Dễ dàng lắp đặt và bảo trì: Cung cấp các lỗ lắp tiêu chuẩn để lắp đặt an toàn bằng cách sử dụng vít M6 và vòng đệm khóa lò xo được cung cấp. Sản phẩm được cung cấp tính năng hiệu chuẩn động tại nhà máy, thường loại bỏ nhu cầu hiệu chuẩn lại tại chỗ.
3. Nguyên tắc đo lường và nền tảng kỹ thuật
CA202 là máy đo gia tốc áp điện. Cốt lõi của nó là một cảm biến địa chấn dựa trên hiệu ứng áp điện. Cấu trúc bên trong bao gồm một hoặc nhiều phần tử tinh thể thạch anh hoặc gốm và khối địa chấn. Khi cảm biến rung cùng với vật thể đo, khối địa chấn sẽ tác dụng một ứng suất cơ học định kỳ (ở chế độ cắt hoặc nén) lên các tinh thể áp điện.
Theo hiệu ứng áp điện, ứng suất cơ học này tạo ra tín hiệu điện tích trên bề mặt tinh thể tỷ lệ với gia tốc tác dụng. Tín hiệu sạc có trở kháng cao này được truyền qua cáp có độ nhiễu thấp đến bộ khuếch đại sạc bên ngoài (IPC XXX). Bộ khuếch đại điện tích chuyển đổi tín hiệu điện tích yếu thành tín hiệu được điều chế dòng điện có trở kháng thấp, chống nhiễu (ví dụ: 4-20 mA).
Tín hiệu hiện tại này có thể được truyền qua khoảng cách xa (trên 1000 mét) thông qua cáp được bảo vệ lõi kép đơn giản. Cuối cùng, nó được gửi đến bộ phận tách điện (GSI XXX), bộ phận này giải điều chế nó thành tín hiệu điện áp tỷ lệ với gia tốc rung (hoặc vận tốc sau khi tích hợp). Tín hiệu điện áp này sau đó được xử lý, hiển thị và sử dụng để tạo cảnh báo bởi các hệ thống giám sát phụ trợ (ví dụ: PLC, DCS hoặc máy phân tích rung động chuyên dụng).
CA202 thuộc danh mục 'gia tốc kế có bộ điều hòa điện tử riêng biệt.' Ưu điểm của nó bao gồm:
Khả năng chịu nhiệt độ cực cao: Bản thân cảm biến không chứa thiết bị điện tử và có thể hoạt động liên tục trong môi trường lên tới 260°C.
Chất lượng tín hiệu cao: Bộ khuếch đại sạc có thể được đặt gần cảm biến nhưng trong môi trường thuận lợi hơn, giảm mất tín hiệu và nhiễu trên khoảng cách truyền dài đối với tín hiệu sạc thô.
Tính linh hoạt của hệ thống: Các nhu cầu đo lường khác nhau có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi bộ khuếch đại điện tích có độ nhạy khác nhau hoặc điều chỉnh cài đặt của chúng.
4. Lĩnh vực ứng dụng
Với độ bền cao, dải nhiệt độ rộng và tính năng chống cháy nổ, gia tốc kế áp điện CA202 được sử dụng rộng rãi để theo dõi độ rung trong các lĩnh vực công nghiệp sau:
5. Biện pháp phòng ngừa khi lắp đặt, nối dây và an toàn
5.1 Lưu ý trước khi cài đặt
An toàn là trên hết: Đọc và tuân thủ nghiêm ngặt Nguyên tắc an toàn đi kèm. Đối với thiết bị được sử dụng trong môi trường có khả năng gây nổ, điều cần thiết là các dấu hiệu chống cháy nổ trên bảng tên sản phẩm phải tương ứng chính xác với những dấu hiệu được mô tả trong Giấy chứng nhận kiểm tra loại EC hoặc tài liệu chứng nhận tương đương.
Trình độ chuyên môn nhân sự: Người lắp đặt phải được đào tạo kỹ thuật chuyên nghiệp về điện tử và cơ khí (chứng chỉ/bằng cấp chuyên môn hoặc tương đương) và làm quen với các quy trình an toàn có liên quan.
Bảo vệ phóng tĩnh điện (ESD): Khi xử lý cảm biến và bảng mạch của máy điều hòa điện tử (bộ khuếch đại sạc), phải tuân thủ quy trình xử lý Thiết bị nhạy cảm tĩnh điện (ESD), chẳng hạn như đeo dây đeo cổ tay chống tĩnh điện và chạm vào vật kim loại nối đất để phóng tĩnh điện.
5.2 Các điểm lắp đặt cơ khí chính
Vị trí lắp: Ưu tiên lắp trên các bộ phận cứng như vỏ ổ trục, càng gần ổ trục càng tốt. Tránh lắp trên vỏ máy hoặc cấu trúc có độ cứng thấp để tránh sự cộng hưởng của chính chúng gây ra sai số đo.
Chuẩn bị bề mặt lắp đặt:
Bề mặt phải phẳng, sạch và vuông góc với trục đo.
Độ phẳng bề mặt khuyến nghị ≤ 0,01 mm, độ nhám N7.
Khoan và taro lỗ theo bản vẽ (4 x M6).
Sửa lỗi cảm biến:
Sử dụng vít có nắp đầu có ổ cắm M6 x 35 và vòng đệm khóa lò xo được cung cấp.
Nên bôi keo khóa ren có độ bền trung bình như LOCTITE 241 lên các vít để tránh bị lỏng do rung.
Sử dụng cờ lê lực, siết đều bốn vít theo hình chéo. Mô-men xoắn cuối cùng không được vượt quá 15 N·m.
Sửa cáp:
Sử dụng kẹp gắn phù hợp với ống có đường kính khoảng 8 mm để cố định cáp chắc chắn trong khoảng cách 100-200 mm.
Không uốn cong cáp quá mức. Bán kính uốn tối thiểu ≥ 50 mm phải được duy trì và phải tạo thành một vòng giảm ứng suất êm ái tại các điểm uốn.
Tránh đi cáp gần đường dây điện cao thế hoặc tần số cao để tránh nhiễu điện từ.
Cố định cáp chắc chắn theo định kỳ có thể giảm nhiễu tần số thấp do hiệu ứng điện ma sát gây ra.
5.3 Kết nối điện và tích hợp hệ thống
CA202 phải được tích hợp với thiết bị Vibro-meter® tương thích để tạo thành chuỗi đo hoàn chỉnh:
Bộ khuếch đại sạc (IPC XXX): Gắn ở vị trí có độ rung tối thiểu và nhiệt độ môi trường thích hợp (-25°C đến +70°C). Kết nối chính xác cáp tích hợp của CA202 và cáp truyền (dòng K 2XX) với dải đầu cuối của bộ khuếch đại theo sơ đồ nối dây.
Cáp truyền (K 2XX): Cáp được bảo vệ lõi kép được sử dụng để kết nối bộ khuếch đại sạc với bộ phận tách điện. Nó có thể được định tuyến thông qua một ống dẫn kim loại linh hoạt (ví dụ: KS 106) để bảo vệ cơ học bổ sung.
Bộ tách điện (GSI XXX): Thường được gắn trên thanh ray DIN trong tủ hoặc phòng điều khiển. Nó cung cấp năng lượng cho vòng hai dây và đọc tín hiệu dòng điện, chuyển đổi thành tín hiệu điện áp cho hệ thống giám sát. Lưu ý rằng tấm chắn của cáp truyền tải không được nối đất ở đầu bộ phận phân tách điện để tránh vòng lặp nối đất.
Nối đất: Tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu trong Hướng dẫn lắp đặt (ví dụ: Hình 5-11, 6-13) đối với nối đất một điểm. Việc nối đất đúng cách cho toàn bộ hệ thống là rất quan trọng để giảm tiếng ồn và độ chính xác của phép đo.
5.4 Yêu cầu đặc biệt đối với môi trường có khả năng gây nổ
Việc lắp đặt, vận hành và bảo trì phải tuân thủ nghiêm ngặt các Điều kiện đặc biệt để sử dụng an toàn được chỉ định trong phần 'Lịch trình' của Giấy chứng nhận kiểm tra loại EC của sản phẩm hoặc tương đương.
Bất kỳ sửa đổi, chuyển đổi hoặc sửa chữa nào được thực hiện mà không có sự cho phép bằng văn bản của Vibro-Meter / Meggitt sẽ làm mất hiệu lực chứng nhận chống cháy nổ và bảo hành sản phẩm.
Đảm bảo môi trường lắp đặt (nhiệt độ, nhóm khí, v.v.) tuân thủ dấu chống cháy nổ của sản phẩm (ví dụ: T6...T2).
6. Bảo trì và hỗ trợ kỹ thuật
Bảo trì định kỳ: Định kỳ kiểm tra việc cố định cơ học của cảm biến và cáp để đảm bảo an toàn cũng như kiểm tra xem có bất kỳ hư hỏng hoặc vết lõm vật lý nào không. Kiểm tra tính toàn vẹn niêm phong của hộp nối và vỏ bộ khuếch đại.
Không cần hiệu chuẩn thường xuyên: Sản phẩm được cung cấp với hiệu chuẩn động chính xác của nhà máy. Việc hiệu chuẩn lại tại chỗ thường không cần thiết trừ khi dữ liệu bị nghi ngờ sau cú sốc nghiêm trọng hoặc hoạt động bất thường.
Xử lý sự cố: Nếu tín hiệu đo bất thường, hãy kiểm tra một cách có hệ thống chuỗi đo: Giá đỡ cảm biến có an toàn không? Các kết nối cáp có chắc chắn và chính xác không? Việc nối đất có phù hợp không? Nguồn điện có bình thường không?
Hỗ trợ Kỹ thuật và Sửa chữa: Đối với các lỗi chưa được giải quyết, hãy liên hệ với Meggitt SA hoặc đại diện ủy quyền tại địa phương của bạn. Người dùng không bao giờ được tự mình tháo rời cảm biến hoặc điều hòa điện tử. Tất cả việc sửa chữa phải được thực hiện bởi nhân viên đã qua đào tạo, có trình độ được Meggitt ủy quyền.
