Der Bently Nevada AS3100S2-Z2 ist ein integrierter Elektronik-Piezoelektrischer (IEPE) Beschleunigungssensor, der für die hochdichte Vibrationssignalerfassung in rauen Industrieumgebungen entwickelt wurde. Er arbeitet mit einem PZT-Keramik-Scher-Sensorelement, das mit einem internen Ladungsverstärker gekoppelt ist, und wandelt mechanische Beschleunigungsvektoren in ein proportionales, niederohmiges Spannungssignal über einen weiten Dynamikbereich um. Der Sensor verfügt über eine seitliche 2-polige MIL-C-5015-Steckverbinder-Schnittstelle, liefert eine kalibrierte Nennempfindlichkeit von 100 mV/g und hält einen Messbereich von bis zu 80 g Spitzenbeschleunigung ein. Er benötigt eine standardmäßige Konstantstromversorgung von 18-30 VDC (2-10 mA) zur Versorgung der internen Elektronik, bietet eine hohe Immunität gegen elektromagnetische Störungen und Funkfrequenzstörungen (EMI/RFI) und besitzt ein gehäuseisoliertes Design, das Erdschleifen in permanenten Rotor-Dynamik-Überwachungsanwendungen verhindert.
Hardware-Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikation |
| Sensorelement-Design |
PZT-Keramik / Schermodus |
| Nennempfindlichkeit |
100 mV/g ±5 % bei 25 Grad Celsius |
| Beschleunigungsbereich |
80 g Spitzenwert |
| Amplituden-Nichtlinearität |
1 % maximal |
| Frequenzgang (±10 %) |
1,0 Hz bis 5.000 Hz |
| Frequenzgang (±3 dB) |
0,5 Hz bis 10.000 Hz |
| Resonanzfrequenz |
22 kHz nominal |
| Querempfindlichkeit |
Maximal ±5 % der axialen Ausrichtung |
| Temperaturverhalten (-55 Grad Celsius) |
-20 % Abweichung von der Basislinie |
| Temperaturverhalten (+120 Grad Celsius) |
+10 % Abweichung von der Basislinie |
| Erregerspannungsquelle |
18 VDC bis 30 VDC |
| Konstantstromversorgung |
2 mA bis 10 mA über Regel-Diode |
| Ausgangsimpedanz |
100 Ohm maximal |
| DC-Bias-Ausgangsspannung |
12 VDC nominal |
| Breitbandrauschen (2,5 Hz bis 25 kHz) |
700 Mikro-g |
| Spektrales Rauschen bei 10 Hz |
10 Mikro-g/Wurzel-Hz |
| Spektrales Rauschen bei 100 Hz |
5 Mikro-g/Wurzel-Hz |
| Spektrales Rauschen bei 1.000 Hz |
5 Mikro-g/Wurzel-Hz |
| Betriebstemperaturbereich |
-55 Grad Celsius bis 120 Grad Celsius |
| Betriebsvibrationsgrenze |
500 g Spitzenwert |
| Stoßzerstörungsgrenze |
5.000 g Spitzenwert |
| Elektromagnetische Empfindlichkeit |
70 Mikro-g/Gauss maximal |
| Gehäusematerial |
316L Edelstahl |
| Dichtungsprofil |
Hermetische Abdichtung |
| Grundempfindlichkeit gegenüber Dehnung |
0,002 g/Mikro-Dehnung maximal |
| Mechanische Montagebefestigung |
1/4-28 UNF Gewindebohrung |
| Elektrischer Anschlussport |
Seitlicher Ausgang, 2-poliger MIL-C-5015-Steckverbinder |
| Gefahrenbereichsklassifikation |
Zone 2 zertifiziert |
| Nettostrukturgewicht |
145 Gramm |
Technische Hinweise
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Bias-Spannungsdiagnose: Die Überwachung der nominalen Bias-Ausgangsspannung von 12 VDC dient als Diagnosewerkzeug für den Sensorzustand. Eine signifikante Verschiebung in Richtung der Versorgungsspannung weist auf einen offenen Stromkreis oder eine stromlose Bedingung hin, während ein Abfall in Richtung 0 VDC auf einen Kurzschlussfehler im Sensor oder in der Feldverkabelung hindeutet.
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Potentialtrennung: Die interne Messschaltung ist vollständig vom äußeren Gehäuse aus 316L-Edelstahl und den Abschirmungen isoliert, sodass die Gehäusemontage an schwingenden Maschinenstrukturen keine parasitären Erdungspfade bildet oder parallele Turbomaschinenschutzmonitore stört.
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Querempfindlichkeitsminderung: Um Signalverschmutzungen durch Querachsen zu minimieren, stellen Sie sicher, dass die axiale Mittelachse des Beschleunigungssensors exakt mit dem vorgesehenen Schwingungsvektor übereinstimmt; der Sensor begrenzt Querfehler auf weniger als ±5 % des primären axialen Eingangssignals.
Feldrichtlinien
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Montagedrehmoment-Ausführung: Stellen Sie sicher, dass die Gegenfläche plan geschliffen und frei von Schmutz ist. Befestigen Sie den 1/4-28 UNF Montagebolzen mit einem kalibrierten Drehmomentschlüssel, um Dämpfungen der Hochfrequenzübertragung oder künstliche Resonanzspitzen zu vermeiden.
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Kabellängenbeschränkungen: Begrenzen Sie die geschirmten verdrillten Kabelstrecken auf maximal 30 Meter, um parasitäre Kabelkapazitäten zu minimieren, die Hochfrequenzsignale dämpfen und Phasenverschiebungen verursachen können.
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Eintauchen und Steckerverdichtung: Obwohl das Gehäuse hermetisch ausgelegt ist, müssen bei Installationsorten, die direktem Waschen oder Flüssigkeitseinwirkung ausgesetzt sind, geeignete Umweltschutzmanschetten oder IP-zertifizierte Rohrverschraubungen über die MIL-C-5015-Steckerstifte angebracht werden.
Technische & Beschaffungs-FAQ
Frage: Was ist der Zweck der integrierten ESD- und Verpolungsschutzschaltungen in diesem IEPE-Modell?
Antwort: Die interne Schaltung schützt den Konstantstrom-internen Ladungsverstärker vor elektrostatischer Entladung während der Handhabung und verhindert Bauteilversagen, falls die Strom- und Signalleitungen bei der Feldverdrahtung versehentlich vertauscht werden.
Frage: Welche Zubehörteile sind standardmäßig im Karton für diese spezifische Zone-2-zertifizierte Teilenummer enthalten?
Antwort: Jedes Werksset enthält einen AS3100S2-Z2 Seiten-Ausgang Beschleunigungssensor, einen 1/4-28 bis 1/4-28 UNF Gewindebefestigungsbolzen und das entsprechende Kalibrierungsdatenblatt.
Frage: Kann dieser Beschleunigungssensor direkt an einen Spannungs-Eingangsüberwachungskanal ohne Konstantstromschnittstelle angeschlossen werden?
Antwort: Nein. Als IEPE-Transducer benötigt es eine externe Konstantstrom-Diodenversorgung, die 2 bis 10 mA bei 18 bis 30 VDC auf der Signalleitung überlagert, um seinen internen Verstärker mit Strom zu versorgen, bevor ein Wechselspannungssignal gelesen werden kann.