Назначение
Вибропреобразователи СА, СЕ предназначены для преобразования механических колебаний в электрический сигнал, пропорциональный виброускорению контролируемого объекта.
Область применения: вибропреобразователи применяются для контроля состояния технологического оборудования, в том числе в составе измерительных информационных систем в различных отраслях промышленности.
Вибропреобразователи СА 134, СА 136, СА 201, СА 303, СА 306, СА 901 имеют маркировку взрывозащиты 0ExiaIICT6...T2, С А 202, С А 280 имеют маркировку взрывозащиты 0ExiaIICT6...Tl, СЕ 134 имеет маркировку взрывозащиты lExibIICT6...Tl, СЕ 281 и СЕ 311 имеют маркировку взрывозащиты 0ExiaIICT6...T4. Усилитель IPC 704 имеет маркировку взрывозащиты lExibIICT6...T4.
Описание
Принцип действия вибропреобразователей СА, СЕ (в дальнейшем прибор) основан на прямом пьезоэлектрическом эффекте. При вибрации объекта, на котором жестко закреплен прибор, на его выходе генерируется электрический заряд, пропорциональный воздействующему ускорению объекта. '
Чувствительный элемент прибора состоит из одного или нескольких дисков или пластинок из специальных пьезоэлектрических материалов. На чувствительный элемент наложена инерционная масса, прижатая жесткой пружиной. Под воздействием механических колебаний эта масса действует на чувствительный элемент силой, пропорциональной ее ускорению. В результате пьезоэлектрического эффекта на выводах пьезоэлемента возникает электрический заряд, пропорциональный воздействующей на пьезоэлемент силе, следовательно, ускорению механических колебаний. Съем сигнала с прибора производится с помощью электрического разъема, имеющего резьбу. Корпус прибора герметичен.
Приборы модификации С А используются с усилителем сигнала типа- IPC 704 (далее усилитель), который преобразует заряд, поступающий от прибора, в сигнал по току или напряжению. Электронная схема усилителя помещена в литой алюминиевый корпус, усилитель монтируется в защитном корпусе из полиэфирного пластика.
Приборы СА, СЕ выпускаются в модификациях, отличающихся характеристиками и условиями применения.
Вибропреобразователи СА 134 используются при низких и высоких температурах, СА 136,СА 188-промышленные приборы универсального общего назначения, СА 201, СА 202 - приборы особе высокой надежности для продолжительного мониторинга вибраций, СА 250 М2ХХ малогабаритный прибор, используется в космических летательных аппаратах при экстремальных высоких и низких температурах, СА 280-высокочастотный универсальный прибор, применяется в условиях больших значений поперечной вибрации, С А 303, С А 306-высокотемпературные, особо высокой надежности приборы для продолжительного мониторинга вибраций газовых турбин, СА 901 применяется при экстремальных температурах. СЕ 134, СЕ 281-высокочастотные среднетемпературные приборы, СЕ 311-герметичный высокочастотный среднетемпературный прибор с токовым выходом. СЕ 583-трехкомпонентный прибор, СЕ 680-высокочастотный среднетемпературный прибор с встроенной электроникой.
Технические характеристики
Основные технические характеристики модификаций вибропреобразователей: СА 134, СА 135, СА 136, СА 175, СА 188, СА 201, СА 202, СА 250М2ХХ, СА 280, СА 303, СА 306, СА 901, СЕ 134, СЕ : СЕ 311, СЕ 583, СЕ 680 приведены в табл.1, 2, 3
Таблица 1
| Наименование характеристики | Обозначение модификаций |
| СА 134 | СА 135 | СА 136 | СА 175 | СА 188 | СА 201 |
| Значение характеристики |
| Номинальное значение коэффициента преобразования, пКл/g* | 10 | 20 | 100 | 50 | 20 | 100 |
| Пределы допускаемых отклонений действительных значений коэффициентов преобразования от номинальных, % | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 |
| Диапазон измерений виброускорений, g | 0,001500 | 0,0021000 | 0,00011000 | 0,01-40 | 0,001200 | 0,0001 200 |
| Максимальное ускорение (амплитудное значение), g, не более | 1000 | 2000 | 2000 | 500 | 250 | 250 |
| Диапазон частот измеряемых виброускорений, Гц | 0,56000 | 0,512000 | 0,510000 | 20-350 | 2-10000 | 0,54500 |
| Нелинейность амплитудной характеристики в диапазоне измерений виброускорений, %, не более | ±1 | 1 в диапазоне (0,002-ЮО) g, 2 в диапазоне (100-1000)g | 1 в диапазоне (0,0001-ЮО) g, 2 в диапазоне (100-1000)g | 1 в диапазоне (0,00150) g, 5 в диапазоне (50-200) g | 1 в диапазоне (0,00120) g, 2 в диапазоне (20-200) g | 1 в диапазоне (0,000120) g, 2 в диапазоне (20-200) g |
| Наименование характеристики | Обозначение модификаций |
| СА 134 | СА 135 | СА 136 | СА 175 | СА 188 | СА 201 |
| Значение характеристики |
| Неравномерность амплитудно частотной характеристики, %, не более | ±5 в диапазоне (0,53500) Гц, 10 в диапазоне (35006000) Гц | ±5 в диапазоне (0,58000) Гц,+10 в диапазоне (800012000) Гц | ±5 в диапазоне (0,56000) Гц, 10 в диапазоне (600010000) Гц | ±5 | ±5 в диапа зоне (26000) Гц, +5 в диапазоне (60008000) Гц, +10 в диапазоне (800010000) Гц | ±5 в диапазоне (0,53000) Гц, 10 в диапазоне (30004500) Гц |
| Частота установочного резонанса, кГц, не менее | 14 | 32 | 35 | 5 | 40 | 11 |
| Относительный коэффициент поперечного преобразования, %, не более | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Коэффициент влияния деформации основания, g/млн'1, не более | W4 | 0,001 | 0,001 | - | 5-Ю'7 | 10'5 |
| Пределы допускаемых отклонений коэффициента преобразования от действительного значения, вызванных изменением температуры окружающей среды от нормального значения, %, не более | 0,01 % на градус в диапазоне (минус 54-плюс 450)°C | ±4 в диапазоне (минус 54-плюс 23) °C, +8 в диапазоне (плюс 23-200)°С, +16в диапазоне (200-260)°C | минус 4 диапазоне (минус 54-плюс 23) °C, ±5 в диапазоне (23°С-200)°C, +12 в диапазоне (200-260)°C | ±5 в диапазоне (минус 1-400) °C, | минус 5 в диапазоне (минус 54-плюс 23) °C, 10в диапазоне (23-200) °C,+18 в диапазоне (200-250)°C | 0,1 %/°С в диапазоне (23-125) °C, +25 до 250 °C |
| Наименование характеристики | Обозначение модификаций |
| СА 134 | СА 135 | СА 136 | СА 175 | СА 188 | СА 201 |
| Значение характеристики |
| Рабочий диапазон температур, °C | От минус 54 до плюс 450 | От минус 54 до плюс 260 | От минус 54 до плюс 260 | От минус 54 до плюс 400 | От минус 54 до плюс 250 | От минус 54 до плюс 250 |
| Электрическое сопротивление изоляции, Ом, не менее: между сигнальными проводами между сигнальным проводом и землей | 108 | 108 | 109 | 109 108 | - | 108 |
| Электрическая емкость вибропреобразователя, номинальная, пФ: между сигнальными проводами между сигнальным проводом и землей между сигнальным проводом и корпусом | 150 32 | 500 32 | 6000 32 | - | - | 3300 1200 |
| Ударное ускорение вдоль чувствительной оси, пиковое значение, g, не более | 2000 | 2000 | 2000 | 1000 | 1000 | 500 |
| Габаритные размеры вибропреобразователя, мм, не более: диаметр основания высота | 38 34 | 38 34,8 | 38 34 | 36,8 88,9 | 24 59,5 | 40 42 |
| Масса вибропреобразователя, г, не более | 120 | 90 | 100 | 2260 | 90 | 600 с кабелем |
| Средний срок службы, лет | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
Таблица 2
| Наименование характеристики | Обозначение модификаций |
| СА 202 | СА 250 М2ХХ | СА280 | САЗОЗ | СА306 | С А 901 |
| Значение характеристики |
| Номинальное значение коэффициента преобразования, пКл/g | 100 | 1 | 100 | 50 | 50 | 10 |
| Наименование характеристики | Обозначение модификаций |
| СА 202 | СА 250 М2ХХ | СА280 | САЗОЗ | СА306 | С А 901 |
| Значение характеристики |
| Пределы допускаемых отклонений действительных значений коэффициентов преобразования от номинальных, % | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 |
| Диапазон измерений виброускорений, g | 0,01-400 | 0,1-5000 | 0,01-500 | 0,01-40 | 0,01-100 | 0,001-200 |
| Максимальное ускорение (амплитудное значение), g, не более | 500 | 7000 | 1000 | 100 | 200 | 500 |
| Диапазон частот измеряемых виброускорений, Гц | 0,5-8000 | 1-20000 | 0,5- 6000 | 5-3000 | 5-3000 | 3-2800 |
| Нелинейность амплитудной характеристики в диапазоне измерений виброускорений, %, не более | ±1 в диапазоне (0,01- 20) g, ±2 в диапазоне (20-400) g | ±1 до 500 g, ±2 в диапа зоне (500-5000)g | 1 в диапазоне (0,01-100) g, 2 в диапазоне (100-500) g | ±1 | ±1 | ±1 |
| Неравномерность амплитудно- частотной характеристики, %, не более | ±5 | ±5 в диапазоне (1-10000) Гц, 10 до 20000 Гц | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 |
| Частота установочного резонанса, кГц, не менее | 20 | 48 | 20 | 5 | 15 | 17 |
| Относительный коэффициент поперечного преобразования, %, не более | 5 | 5 | 3 | 5 | 5 | 5 |
| Коэффициент влияния деформации основания, g/млн' 'е, не более | 3x10'3 | 0,03 | 0,0008 | ю-4 | ю-4 | |
| Рабочий диапазон температур, °C | От минус 55 до плюс 260 | От минус 253 до плюс 727 | От минус 60 до плюс 260 | От минус 54 до плюс 455 | От минус 54 до плюс 455 | От минус 54 до плюс 650 |
| Наименование характеристики | Обозначение модификаций |
| СА 202 | СА 250 М2ХХ | СА280 | САЗОЗ | СА306 | СА 901 |
| Значение характеристики |
| Пределы допускаемых отклонений коэффициента преобразования от действительного значения, вызванных изменением температуры окружающей среды от нормального значения в диапазонах температур, %, не более | 0,25 %/°С в диапазоне (минус 55-плюс 23) °C и в диапазоне (200-260) °C, 0, 08 %/°С в диапазоне (23-200) °C | ±5 в диапазоне (минус 253- плюс 530) °C, +10 в диапазоне (530-727)°C | ±10 | 10 | 10 | 5 |
| Электрическое сопротивление изоляции, Ом, не менее между сигнальными проводами между сигнальным проводом и землей | ю9 | 109 | 109 | 109 108 | 109 108 | 109 |
| Электрическая емкость вибропреобразователя, номинальная, пФ: между сигнальными проводами между сигнальным проводом и землей между сигнальным проводом и корпусом | 4500+1 05 пФ/м (кабель 10+210 пФ/м (кабель) | 120 пФ/м | 7000 15 | 2000+2 00 пФ/м (кабель 100+30 0 пФ/м (кабель) | - | 80+200 пФ/м (кабель 18+200 пФ/м (кабель) |
| Ударное ускорение вдоль чувствительной оси, пиковое значение, g, не более | 1000 | 7000 | 1000 | 1000 | 1000 | 500 |
| Габаритные размеры вибропреобразователя, мм, не более: диаметр основания высота | 40 22,7 | 16 27 | 38 21 | 41,4 38 | 31,5 38 | 37 41 |
| Масса вибропреобразователя, г, не более | 250 | 35 | 75 | 330 | 300 | 300 + 40 г/м (кабель) |
| Средний срок службы, лет | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
Таблица 3
| Наименование характеристики | Обозначение модификаций |
| СЕ 134 | СЕ 281 | СЕ 311 | СЕ 583 | СЕ 680 |
| Значение характеристики |
| Номинальное значение коэффициента преобразования, мкА/g, мВ/g | 5 | 10 | 50 | 100 | 100 |
| Пределы допускаемых отклонений действительных значений коэффициентов преобразования от номинальных, % | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 |
| Уровень собственных шумов в единицах виброускорения, g | - | | | 0,0014 | 0,0007 |
| Диапазон измерений виброускорений, g | 0,001-400 | 0,0001-200 | 0,004-40 | 0,007-50 | 0,0035-80 |
| Максимальное ускорение (амплитудное значение), g, не более | 1000 | 2000 | 100 | 5000 | 500 |
| Диапазон частот измеряемых виброускорений, Г ц | 5-10000 | 3-7000 | 2-8000 | 3-2000 | 1-9000 |
| Нелинейность амплитудной характеристики в диапазоне измерений виброускорений, %, не более | 1 | 1 | 1 | 1 до 22 g, 3 до 50 g | 1 |
| Неравномерность амплитудно- частотной характеристики, %, не более | -10 до 1 кГц, -30 до 2 кГц, для высокочастотной модификации +5 до 10 кГц | ±5 | ±5 в диапазоне (2-5000) Гц, ±10 в диапазоне (5000-8000) Гц | ±5 | ±5 в диапазоне (3-5000) Гц, ±10 в диапазоне (1-9000) Гц |
| Частота установочного резонанса, кГц, не менее | 14 | 25 | 20 | 20 | 30 |
| Относительный коэффициент поперечного преобразования, %, не более | 5 | 3 | 3 | 5 | 5 |
| Коэффициент влияния деформации основания, g/млн'1, не более | W4 | 0,0025 | 0,0015 | | 0,0002 |
| Рабочий диапазон температур, °C | От минус 54 до плюс 350 | От минус 55 до плюс 260 | От минус 55 до плюс 125 | От минус 55 до плюс 121 | От минус 55 до плюс 120 |
| Наименование характеристики | Обозначение модификаций |
| СЕ 134 | СЕ 281 | СЕ 311 | СЕ 583 | СЕ 680 |
| Значение характеристики |
| Пределы допускаемых отклонений коэффициента преобразования от действительного значения, вызванных изменением температуры окружающей среды от нормального значения, %, не более | - | - | ±5 в диапазоне (минус 5 5-плюс 23) °C, ±2 в диапазоне (23-125)°C | ±7 | ±5 |
| Входной ток питания, мА Напряжение питания, В Выходное напряжение смещения, В | 3-8 12-18 | 3-8 12-28 | 3-8 12-28 | 2-20 18-24 | 2-10 18-30 12 |
| Выходное сопротивление, Ом, не более | - | - | - | 120 | 100 |
| Электрическое сопротивление изоляции, МОм, не менее | - | - | - | 10 | - |
| Электрическая емкость вибропреобразователя, номинальная, пФ между сигнальными проводами между сигнальным проводом и корпусом | | | 10,5 10'3+100 пФ/м (кабель) 20+200 пФ/м (кабель) | | |
| Ударное ускорение вдоль чувствительной оси, пиковое значение, g, не более | 2000 | 2000 | 500 | 5000 | 5000 |
| Габаритные размеры вибропреобразователя, мм, не более: диаметр основания высота | 38 39,5 | 38 21 | 40 34,8 | 33,5 27 | 22 53 |
| Масса вибропреобразователя, г, не более | 500 | 70 | 245 | 90 | 90 |
| Средний срок службы, лет | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
* g = 9,80665 м/с2
Основные технические характеристики усилителя сигнала IPC 704
Диапазон изменения коэффициента передачи, пКл/g.............................от 10 до 200.
Амплитуда максимального значения заряда, пКл........................................100000.
Передача без интегратора, мВ/пКл или мкА/пКл...................................от 0,1 до 10.
Входное сопротивление, кОм, не менее
Входная емкость, нФ, не более
Нелинейность, %, не более
Напряжение питания, В...................................................................от 18 до 30.
Ток, мА, не более
Габаритные размеры, мм, не более, (ДхЩхВ).......................................160x75x55.
Масса, г, не более
Условия эксплуатации
- относительная влажность окружающего воздуха при температуре 25 °C, %, до
- атмосферное давление, кПа.......................................от 60 до 106,7.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки прибора входит: - вибропреобразователь
- усилитель сигнала IPC
- блок гальванической развязки GSI
- кабель*
- переходник*
- руководство по эксплуатации
- * поставляется по заявке потребителя.
Поверка
Поверка вибропреобразователей в соответствии с документом МИ 1873-88. ГСИ. «Виброметры с пьезоэлектрическими и индукционными преобразователями. Методика поверки».
Основные средства поверки: Государственный специальный эталон параметров вибрации и вторичные эталоны по МИ 2070-90.
Межповерочный интервал 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 30296-95. Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.
МИ 2070-90. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости, виброускорения в диапазоне частот от 0,3 до 20000 Гц.
Техническая документация фирмы «Vibro-Meter S.A.», Швейцария
Заключение
Тип вибропреобразователей С А, СЕ утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при ввозе и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
Сертификат соответствия № РОСС СН.ГБ05.В02621 выдан НАНИО “Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования” 11.02.2009 г.
4252-74