Emerson EPRO PR6423/10R-010+CON021 Wirbelstrom-Messsystem

Emerson EPRO PR6423/10R-010+CON021 Komplettes Wirbelstrom-Messsystem

Das Emerson EPRO PR6423/10R-010+CON021 stellt eine vollständig integrierte Wirbelstrom-Wegmesslösung dar, die speziell für nordamerikanische Industrieinstallationen konfiguriert ist. Dieses schlüsselfertige System kombiniert den PR6423/10R-010 8mm Wirbelstromsensor mit 3/8"-24 UNF-Gewinde mit dem leistungsstarken CON021 Signalwandler und bietet werkseitig abgestimmte Kalibrierung sowie Plug-and-Play-Installation für Turbomaschinen-Schwingungsüberwachung, Wellenpositionsverfolgung und Schutz von rotierenden Anlagen.

Nordamerikanische Standardkonfiguration

Im Gegensatz zu metrisch gewindegängigen Varianten verfügt der PR6423/10R-010 über ein 3/8"-24 UNF (Unified National Fine) Gewinde, das direkt den nordamerikanischen Montagehardware-Standards entspricht. Dies eliminiert die Notwendigkeit von Gewindeadaptern oder kundenspezifischen Montagewinkeln und vereinfacht die Installation in Einrichtungen, die das imperiale Maßsystem verwenden. Die Bezeichnung 'R' steht für die Möglichkeit der Rückwärtsmontage, während der Konfigurationscode '010' optimierte Kabellängen- und Steckerverbindungsoptionen für typische industrielle Maschineninstallationen angibt.

Technische Spezifikationen Sensor PR6423/10R-010

Präzise Wegmessung

Der PR6423 8mm Wirbelstromsensor liefert berührungslose Wegmessungen mit außergewöhnlicher Genauigkeit und Wiederholbarkeit:

• Linearer Messbereich: 2,0 mm (80 mils) mit ±1% Linearitätsspezifikation
• Optimaler Anfangsspalt: 0,5 mm (20 mils) für maximale Linearität und Signalqualität
• Inkrementeller Skalierungsfaktor (ISF): 8 V/mm (203,2 mV/mil) ±5 % von 0-45 °C
• Linearitätsabweichung (DSL): ±0,025 mm (±1 mil) maximal über den Betriebstemperaturbereich
• Minimaler Ziel-Durchmesser: 25 mm (0,79 Zoll) für ferromagnetische Stahlwellen
• Standard-Zielmaterial: 42CrMo4 oder AISI/SAE 4140 ferromagnetischer Stahl

Vorteile des UNF-Gewindes

Das 3/8"-24 UNF-Gewinde bietet mehrere Installationsvorteile für nordamerikanische Einrichtungen:

• Direkte Kompatibilität mit standardmäßigen imperialen Montagewinkeln und Sondenhaltern
• Eliminiert metrisch-zu-imperial Gewindeadapter, die die Installation verkomplizieren
• Passt zur vorhandenen Sondenmontageinfrastruktur in Altmaschinen
• Vereinfacht die Ersatzteillagerhaltung für Einrichtungen, die imperiale Standards verwenden
• Reduziert die Installationszeit und das Risiko von Querschneidungen während der Montage

Extrem robuste Bauweise

Für die härtesten Industriebedingungen entwickelt, verfügt das PR6423/10R-010 über:

• Schutzart: IP66 gemäß IEC 60529 – vollständiger Staubschutz und Hochdruckwasserstrahlbeständigkeit
• Betriebstemperatur: -35°C bis +180°C (-31°F bis +356°F) mit 1 m integriertem Kabel
• Kabel-Temperaturbereich: -35°C bis +150°C (-31°F bis +302°F) für verlängerte Kabelabschnitte
• Sensorspitzenmaterial: PEEK (Polyetheretherketon) – außergewöhnliche thermische und chemische Beständigkeit
• Gehäusematerial: Edelstahl für Korrosionsbeständigkeit und mechanische Haltbarkeit
• Kabelisolierung: PTFE (Polytetrafluorethylen) erhält die Signalqualität bei erhöhten Temperaturen
• Steckverbinder: Messing vernickelter Lemo-Selbstverriegelungsstecker verhindert vibrationsbedingte Trennungen
• Gewicht: Ca. 100 Gramm (3,53 oz) mit 1m Kabel – leicht für minimale Montagebelastung

Leistungsdaten des CON021 Signalkonverters

Breitbandige Signalaufbereitung

Der CON021 Wirbelstrom-Signalkonverter bietet branchenführende dynamische Leistung zur Erfassung sowohl statischer Positionen als auch hochfrequenter Vibrationsevents:

• Frequenzgang: Gleichstrom bis 20.000 Hz (-3 dB) erfasst das gesamte Vibrationsspektrum
• Anstiegszeit: <15 Mikrosekunden ermöglicht Erkennung transienter Ereignisse
• Kompatible Sensoren: Sensorfamilien PR6422, PR6423, PR6424, PR6425, PR6426, PR6453
• Ausgangsspannungsoptionen: -23V bis -32V Versorgung liefert -4V bis -20V Ausgang | -21V bis -32V Versorgung liefert -2V bis -18V Ausgang
• Linearitätsfehler: ±1,0 % maximal über 2 mm Messbereich
• Erweiterte Reichweitenunterstützung: Verwenden Sie die CON021/91x-xxx Variante für PR6425 Sensoren mit erweiterter Reichweite

Robustes Elektronikdesign

Die industrielle Bauweise des Wandlers gewährleistet zuverlässigen Betrieb in anspruchsvollen Umgebungen:

• Gehäusematerial: LMgSi 0.5 F22 Aluminiumlegierung bietet EMI/RFI-Abschirmung
• Betriebstemperatur: -30°C bis 100°C (-22°F bis 212°F) für Montage im Kontrollraum oder im Feldschrank
• Schutzart: IP20 geeignet für elektrische Gehäuse im Innenbereich
• Stoß & Vibration: 5g bei 60 Hz bei 25°C widersteht industriellen Vibrationsumgebungen
• Gewicht: Ca. 120 Gramm (4,24 oz) für einfache Schalttafelmontage
• Montagezubehör: 4x M5x20 Schrauben enthalten für DIN-Schienen- oder Schalttafelmontage
• Sensoranschluss: Selbstsichernder Lemo-Stecker mit positiver Verriegelungsüberprüfung
• Ausgangsklemmen: Schraubklemmen für bis zu 1,5 mm² (16 AWG) Draht

Industrielle Anwendungslösungen

Dampfturbinen-Vibrationsüberwachung

Setzen Sie das PR6423/10R-010+CON021 System für die kontinuierliche Wellenvibrationsüberwachung an Dampfturbinen in Kraftwerksanlagen ein. Installieren Sie Sensoren paarweise in XY-Anordnung an jedem Lagerstandort, um die radiale Verschiebung in zwei senkrechten Ebenen zu messen. Die 20-kHz-Bandbreite des Systems erfasst Frequenzen der Schaufelpassage und Lagerfehlersignaturen, während die Gleichstromantwort langsame Wellenunwuchten und thermisches Wachstum während der Startsequenzen verfolgt. Schnittstelle direkt mit Bently Nevada 3500 oder Emerson AMS 6500 Maschinenschutzsystemen für automatische Abschaltfunktionen gemäß API 670 Standards.

Analyse der Rotordynamik bei Gasturbinen

In Gasturbinenanwendungen liefert das System wichtige Daten für die Rotor-Dynamikanalyse und zustandsbasierte Wartung. Die Hochfrequenzantwort erfasst synchrone und subsynchrone Schwingungskomponenten, die auf sich entwickelnde mechanische Probleme wie Lagerverschleiß, Dichtungsreibungen oder Flügelschäden hinweisen. Der 2-mm-Messbereich berücksichtigt normale Lagerluftspalte und erkennt gleichzeitig übermäßige Vibrationsamplituden, die vor einem katastrophalen Ausfall korrigiert werden müssen.

Axiallagerüberwachung bei Zentrifugalkompressoren

Überwachen Sie die axiale Wellenposition in Zentrifugalkompressoren, um kritische Axiallager vor Überlastbedingungen zu schützen. Installieren Sie den Sensor senkrecht zum Axialkragen mit einem Anfangsspalt von 0,5 mm und verbinden Sie dann den CON021-Ausgang mit Ihrem DCS- oder PLC-Analog-Eingangsmodul. Die Gleichstromantwort und hohe Linearität des Systems ermöglichen eine präzise Verfolgung des thermischen Wachstums während des Anfahrens und Lastwechsels, während Alarmschwellen Schutzmaßnahmen auslösen, bevor ein Axiallagerausfall den Kompressorrotor zerstört.

Generator-Wellenerdungsschutz

In großen Generatoren wird das System verwendet, um die Wellenspannung zu überwachen und Rotorerdschlüsse zu erkennen, die Lagerbeschädigungen verursachen können. Der isolierte Ausgang verhindert Erdschleifen, während die Hochfrequenzantwort elektrische Entladungsereignisse erfasst. Dies bietet eine zusätzliche Schutzebene über herkömmliche Wellenspannungsüberwachungssysteme hinaus und hilft, kostspielige Generatorausfälle und ungeplante Stillstände zu vermeiden.

Richtlinien für die Installationsplanung

Mechanische Montageverfahren

Eine korrekte Installation ist entscheidend für Messgenauigkeit und langfristige Zuverlässigkeit:

1. Auswahl der Montagehalterung: Verwenden Sie starre Montagehalterungen, die mit 3/8"-24 UNF-Gewinde kompatibel sind
2. Rechtwinkligkeit: Installieren Sie den Sensor senkrecht zur Wellenoberfläche innerhalb von ±5 Grad
3. Erste Spalteinstellung: Stellen Sie einen Spalt von 0,5 mm (20 mils) mit Präzisionsfühlerblättern oder Mikrometer ein
4. Zielüberprüfung: Stellen Sie sicher, dass am Messort ein Wellendurchmesser von mindestens 25 mm vorhanden ist
5. Abstandskontrolle: Überprüfen Sie ausreichenden Abstand für Wellenauslenkung und Vibrationsamplituden
6. Vibrationsisolierung: Stellen Sie sicher, dass die Montagehalterung fest angebracht ist, um Sensorbewegungen zu verhindern
7. Kabelverlegung: Verlegen Sie das Kabel fern von Hochtemperaturzonen und rotierenden Komponenten

Best Practices für die Elektroinstallation

Befolgen Sie diese Richtlinien für zuverlässige elektrische Verbindungen:

• Montieren Sie den CON021-Wandler im Schaltschrank oder Anschlusskasten mit den beiliegenden M5x20-Schrauben
• Verbinden Sie das Sensorkabel mit dem Lemo-Stecker und stellen Sie sicher, dass der Verriegelungsring vollständig einrastet
• Verdrahten Sie die -24VDC Stromversorgung (Minus-Erde) mit korrekter Polarität an Schraubklemmen
• Schließen Sie Ausgangssignale an DCS/PLC Analog-Eingang oder Maschinenschutzsystem an
• Erden Sie das Konvertergehäuse am Schaltschrank-Erde, um EMI-Störungen zu vermeiden
• Verwenden Sie geschirmte Kabel für Ausgangssignale in elektrisch störungsanfälligen Umgebungen
• Beschriften Sie alle Anschlüsse deutlich für zukünftige Wartung und Fehlersuche

Systeminbetriebnahme & Kalibrierung

Überprüfen Sie die Systemleistung vor Inbetriebnahme der Maschine:

1. Werkskalibrierungs-Verifizierung: Bestätigen Sie den Skalierungsfaktor 8 V/mm mit Präzisionsspaltlehren
2. Linearitätsprüfung: Messen Sie die Ausgangsspannung bei Spalten von 0,5mm, 1,5mm und 2,5mm
3. Dynamischer Antworttest: Überprüfen Sie die Frequenzantwort mit kalibrierter Schwingungsquelle
4. Basislinien-Erstellung: Erfassen Sie Slow-Roll-Auslenkung und Schwingungsamplituden bei Nenndrehzahl
5. Alarm-Sollwert-Konfiguration: Programmieren Sie Alarm- und Gefahren-Sollwerte gemäß API 670 Richtlinien
6. Dokumentation: Erfassen Sie alle Kalibrierdaten und Konfigurationseinstellungen

Systemintegration & Kompatibilität

Schnittstellen für Maschinenschutzsysteme

Das PR6423/10R-010+CON021 System integriert sich nahtlos in alle gängigen Überwachungsplattformen:

• Bently Nevada: 3500 Rack-Monitore (3300 XL kompatibel), ADAPT Zustandsüberwachung, System 1 Software
• Emerson AMS: 6500 Maschinenzustandsmonitore, AMS Suite Predictive Maintenance Plattform
• Rockwell Automation: ControlLogix SPS mit 1756-IF16 Analog-Eingangsmodule
• Siemens: S7-1500 SPS mit SM 1231 Analog-Eingangsmodule, SIMATIC PCS 7 DCS
• DCS-Plattformen: Emerson DeltaV, Honeywell Experion PKS, ABB 800xA, Yokogawa CENTUM VP
• Tragbare Analysatoren: SKF Microlog, Emerson CSI 2140, Fluke 810 Schwingungstester

Sensorfamilien-Austauschbarkeit

Der CON021 Konverter unterstützt die komplette Emerson EPRO Wirbelstromsensor-Familie und ermöglicht so eine Standardisierung in Ihrer Anlage. Kompatible Sensoren umfassen die Varianten PR6422 (5mm), PR6423 (8mm), PR6424 (11mm), PR6426 (25mm) und PR6453 (hochtemperaturbeständig). Diese Flexibilität vereinfacht die Ersatzteillagerverwaltung und reduziert den Schulungsaufwand für Techniker.

Qualitätsstandards & Regulatorische Konformität

• IEC 60529: IP66 Umweltschutzbewertung (Sensor) / IP20 (Wandler)
• API 670: Konform für berührungslose Überwachung von Vibrationen und axialen Positionen
• ISO 20816: Geeignet für mechanische Schwingungsmessung gemäß Normen für rotierende Maschinen
• ISO 7919: Anwendbar für Wellen-Schwingungsmessung an rotierenden Maschinen
• CE-Kennzeichnung: Europäische Konformitätserklärung für Industrie-Steuergeräte
• Werkskalibrierung: NIST-rückverfolgbare Kalibrierbescheinigung auf Anfrage erhältlich
• RoHS-Konformität: Richtlinie zur Beschränkung gefährlicher Stoffe eingehalten

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Empfohlene ergänzende Produkte

Vervollständigen Sie Ihre Maschinenüberwachungsinfrastruktur mit diesen kompatiblen Komponenten:

• Emerson EPRO PR6424/000-130 - 12mm Näherungssonde für größere Wellenanwendungen und erweiterten Messbereich
• Emerson EPRO CON021+PR6424/010-110 - Komplettes 11mm Sensor- und Wandler-System für Schwerlastanwendungen
• Emerson EPRO PR6424/010-040+CON021 - Alternative Konfiguration mit unterschiedlicher Kabellänge und Montageoptionen

Technischer Support & Ingenieurdienstleistungen

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Systemkonfiguration: Modell PR6423/10R-010+CON021 | 8mm Wirbelstromsensor | 3/8"-24 UNF Gewinde | Rückseitige Montage möglich | CON021 Signalwandler | 2mm Messbereich | 0-20kHz Bandbreite | 8 V/mm Skalierungsfaktor | IP66 Sensorbewertung | -35°C bis +180°C Betrieb | Werkskalibriert | API 670 Konform | Nordamerikanischer Standard

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