Emerson EPRO PR6423/10R-030+CON021 Wirbelstrom-Messsystem

Emerson EPRO PR6423/10R-030+CON021 Komplettes Wirbelstrom-Messsystem

Das Emerson EPRO PR6423/10R-030+CON021 stellt eine vollständig integrierte Wirbelstrom-Wegmesslösung dar, die speziell für nordamerikanische Industrieanwendungen konfiguriert ist. Dieses schlüsselfertige System kombiniert den PR6423/10R-030 8mm Wirbelstromsensor mit 3/8"-24 UNF-Gewinde und Rückwärtsmontagefähigkeit mit dem leistungsstarken CON021 Signalwandler und liefert werkseitig abgestimmte Präzision für die Schwingungsüberwachung von Turbomaschinen, Wellenpositionsverfolgung und Schutzsysteme für rotierende Ausrüstung.

Nordamerikanische Standardkonfiguration

Im Gegensatz zu metrisch gewindeten Varianten verfügt der PR6423/10R-030 über ein 3/8"-24 UNF (Unified National Fine) Gewinde, das direkt den nordamerikanischen Montagehardware-Standards entspricht. Die Bezeichnung 'R' steht für eine Rückwärtsmontage-Konfiguration, die die Installation in platzbeschränkten Anwendungen ermöglicht, in denen eine Standard-Frontmontage unpraktisch ist. Das Suffix '030' spezifiziert eine Gehäusegewindelänge von 55 mm mit 8 Meter Kabel, das in einem Lemo-Stecker endet, und bietet Installationsflexibilität für tiefe Lagergehäuse und entfernte Signalaufbereitungsorte.

PR6423/10R-030 Sensorspezifikationen für die Konstruktion

Messleistungsparameter

Der PR6423 8mm Wirbelstromsensor bietet branchenführende Messgenauigkeit für Anwendungen an rotierenden Maschinen:

• 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
• Frequenzgang: DC bis 10 kHz Sensorbandbreite (durch Wandler auf 20 kHz Systembandbreite begrenzt)

Zielmaterial-Spezifikationen

Für spezifizierte Leistung erfordert der PR6423/10R-030 die richtige Auswahl des Zielmaterials:

• Minimale Wellendurchmesser: 25 mm (0,79 Zoll) zur Minimierung von Krümmungseinflüssen auf die Linearität
• Standardzielmaterial: Ferromagnetischer Stahl (42CrMo4 oder AISI/SAE 4140)
• Oberflächenfinish: Glatte, saubere Oberfläche ohne Beschichtungen, Rost oder Verunreinigungen
• Oberflächenrauheit: Ra < 3,2 μm (125 μin) empfohlen für optimale Leistung
• Alternative Materialien: Kundenspezifische Kalibrierung verfügbar für Edelstahl, Aluminium oder andere leitfähige Materialien

Fähigkeit für extreme Umgebungen

Für die härtesten Industriebedingungen entwickelt, bietet der Sensor zuverlässigen Betrieb über extreme Temperaturbereiche:

• Sensor mit 1m integriertem Kabel: -35°C bis +180°C (-31°F bis +356°F)
• Erweitertes Kabel & Stecker: -35°C bis +150°C (-31°F bis +302°F)
• Schutzart: IP66 gemäß IEC 60529 – vollständiger Staubschutz und Hochdruckwasserstrahlbeständigkeit
• Vibrationsbeständigkeit: 10g Spitze, 10-2000 Hz für Montage an vibrierenden Maschinenstrukturen

Industriequalität Materialkonstruktion

• Sensorspitzenmaterial: PEEK (Polyetheretherketon) – außergewöhnliche thermische Stabilität bis 250°C und chemische Beständigkeit
• Gehäusematerial: 316 Edelstahl für überlegene Korrosionsbeständigkeit in maritimen und chemischen Umgebungen
• Kabelisolierung: PTFE (Polytetrafluorethylen) erhält die dielektrischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen
• Steckertyp: Messing vernickeltes Lemo-Selbstverriegelungsdesign verhindert vibrationsbedingte Trennung
• Gewicht: Ca. 100 Gramm (3,53 oz) mit 1m integriertem Kabel – leicht für minimale Montagebelastung
• Gewinde: 3/8"-24 UNF Präzisionsgewinde für sichere Montage in nordamerikanischen Halterungen

CON021 Signalwandler Technische Spezifikationen

Hochleistungs-Signalaufbereitung

Der CON021 Wirbelstrom-Signalkonverter bietet präzise Signalaufbereitung, die das rohe Oszillatorsignal des Sensors in branchenübliche DC-Spannungsausgänge umwandelt:

• Frequenzgang: DC bis 20.000 Hz (-3 dB) erfasst sowohl statische Position als auch dynamische Vibration
• Anstiegszeit: <15 Mikrosekunden ermöglicht die Erkennung schneller transienter Ereignisse
• Ausgangsspannungsoptionen: -23V bis -32V Versorgung liefert -4V bis -20V Ausgang | -21V bis -32V Versorgung liefert -2V bis -18V Ausgang
• Linearitätsfehler: ±1,0 % maximal über den gesamten 2 mm Messbereich
• Temperaturkoeffizient: <0,05 %/°C Ausgangsdrift für stabile Langzeitmessungen

Universelle Sensor-Kompatibilität

Der CON021 Konverter unterstützt die komplette Emerson EPRO Wirbelstrom-Sensorfamilie:

• PR6422 Serie: Sensoren mit 5 mm Spitzen-Durchmesser für kleine Wellenanwendungen
• PR6423 Serie: Sensoren mit 8 mm Spitzen-Durchmesser (Standardbereich) - dieses Produkt
• PR6424 Serie: Sensoren mit 11 mm Spitzen-Durchmesser für größere Wellen
• PR6426 Serie: Sensoren mit 25 mm Spitzen-Durchmesser für sehr große Maschinen
• PR6453 Serie: Hochtemperaturvarianten für extreme thermische Umgebungen
• Hinweis: PR6425 Sensoren mit erweitertem Messbereich benötigen die CON021/91x-xxx Variante des Konverters mit erweitertem Bereich

Robustes Elektronikdesign

• Gehäusematerial: LMgSi 0,5 F22 Aluminiumlegierung bietet EMI/RFI Abschirmung und Wärmeableitung
• Gewicht: Ca. 120 Gramm (4,24 oz) für einfache Montage im Schaltschrank oder auf DIN-Schiene
• Befestigungsmaterial: 4x M5x20 Schrauben für sichere Montage enthalten
• Sensoranschluss: Selbstsichernder Lemo-Stecker mit positiver Verriegelungsanzeige
• Ausgangsklemmen: Schraubklemmen für bis zu 1,5 mm² (16 AWG) Leitungen für Feldanschlüsse
• 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

Industrielle Anwendungslösungen

Vibrationsüberwachung von Dampfturbinen

Setzen Sie das PR6423/10R-030+CON021 System für die kontinuierliche Wellenvibrationsüberwachung an Dampfturbinen in Energieerzeugungsanlagen ein. Installieren Sie Sensoren paarweise in XY-Anordnung an jedem Lagerstandort, um die radiale Wellenauslenkung in zwei senkrechten Ebenen zu messen. Die 20 kHz Bandbreite des Systems erfasst Frequenzen der Schaufelpassage und höherer Harmonischer, was eine umfassende Schwingungsanalyse einschließlich Orbitdiagrammen, Bode-Diagrammen und Wasserfalldiagrammen für vorausschauende Wartung und Maschinenschutz gemäß API 670 Standards ermöglicht.

Analyse der Rotordynamik von Gasturbinen

In Gasturbinenanwendungen wird die Wellenvibration während Start, Dauerbetrieb und Abschaltsequenzen überwacht, um rotordynamische Instabilitäten zu erkennen. Die Hochtemperaturfähigkeit des Sensors widersteht der thermischen Umgebung nahe den Turbinenlagern, während die DC-Reaktion des CON021 das langsame thermische Wachstum beim Ausdehnen des Rotors während des Aufheizens verfolgt. Diese doppelte Fähigkeit ermöglicht sowohl Vibrationsüberwachung als auch Differenzausdehnungsmessung in einem einzigen Sensorsystem.

Axiallagerüberwachung bei Zentrifugalkompressoren

Schützen Sie kritische Axiallager in Zentrifugalkompressoren durch Überwachung der axialen Wellenposition. Installieren Sie den PR6423/10R-030 senkrecht zum Axialkragen mit 0,5 mm Anfangsluftspalt und verbinden Sie dann den CON021-Ausgang mit Ihrem Maschinenschutzsystem. Stellen Sie Alarm- und Abschaltwerte ein, um übermäßigen Lagerverschleiß oder hydraulische Axiallasten vor einem katastrophalen Ausfall zu erkennen. Die ±0,025 mm Linearität des Systems gewährleistet eine genaue Positionsverfolgung für frühzeitige Fehlererkennung.

Messung der Generatordreherexzentrizität

Bei großen Generatoren wird die Rotor-Eccentricity gemessen, um Verschiebungen des magnetischen Zentrums, Lagerabnutzung und Fundamentabsenkungen zu erkennen. Die Rückwärtsmontage ermöglicht die Installation in engen Bereichen um die Generatorlagergehäuse, wo Standard-Frontmontagesensoren nicht passen. Die 8-Meter-Kabellänge erlaubt die Verlegung von Lagerpodesten zu entfernten Anschlusskästen oder Steuerungsräumen.

Installationsrichtlinien für die Technik

Rückwärtsmontage-Installationsverfahren

Die Rückwärtsmontage erfordert spezielle Installationstechniken:

• Sensor von der Rückseite in die Montagehalterung einschrauben, sodass die Sensorspitze durch die Montagefläche hervorsteht
• 3/8"-24 UNF-Gewinde vollständig mit mindestens 3 vollen Gewindegängen einschrauben für sichere Befestigung
• Anfangsluftspalt mit Präzisionsfühlerblättern oder Spaltmesswerkzeugen auf 0,5 mm (20 mils) einstellen
• Sensor mit Hilfe von Ausrichtvorrichtungen innerhalb von ±5 Grad senkrecht zur Wellenoberfläche ausrichten
• 8-Meter-Kabel so verlegen, dass scharfe Biegungen (Mindestbiegeradius 25 mm) und Hochtemperaturzonen vermieden werden
• Kabel in regelmäßigen Abständen sichern, um vibrationsbedingte Ermüdungsschäden zu vermeiden

CON021 Umrichterverdrahtung & Konfiguration

Eine ordnungsgemäße Umrichterinstallation gewährleistet Messgenauigkeit und Systemzuverlässigkeit:

• Umrichter mit vier M5x20-Schrauben (im Lieferumfang enthalten) im Schaltschrank oder Anschlusskasten montieren
• 8-Meter-Sensorkabel an Lemo-Stecker anschließen und sicherstellen, dass der Verriegelungsring vollständig einrastet
• -24VDC-Stromversorgung (negative Masse) mit korrekter Polarität an Schraubklemmen anschließen
• Ausgangssignale an DCS-, SPS- oder Vibrationsmonitor-Analog-Eingänge anschließen
• Erdung des Umrichtergehäuses mit dem Erdungsbus des Schaltschranks zur Vermeidung von EMI-Störungen
• Überprüfen Sie die Ausgangsspannung bei bekannten Spalten, um den 8 V/mm Skalierungsfaktor zu bestätigen

Systeminbetriebnahme & Kalibrierung

Nehmen Sie die Inbetriebnahme des Systems gemäß diesen Best Practices vor:

• Überprüfen Sie die werkseitige Kalibrierung mit Präzisionsspaltlehren bei 0,5mm, 1,5mm und 2,5mm Spalt
• Dokumentieren Sie Ausgangsspannungen und vergleichen Sie diese mit den theoretischen Werten (8 V/mm Skalierungsfaktor)
• Überprüfen Sie die Linearität über den gesamten 2mm-Bereich, um die ±1% Spezifikation zu bestätigen
• Führen Sie dynamische Tests durch, indem Sie die Maschine drehen und die Qualität des Schwingungssignals überprüfen
• Legen Sie Alarm- und Abschaltgrenzwerte basierend auf den Schwingungsgrenzwerten der Maschine gemäß API 670 oder ISO 20816 fest
• Dokumentieren Sie alle Kalibrierungsergebnisse für die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und zur späteren Referenz

Systemintegration & Kompatibilität

Schnittstellen für Maschinenschutzsysteme

Das PR6423/10R-030+CON021 System integriert sich nahtlos in alle gängigen Überwachungsplattformen:

• Bently Nevada: 3500/42M Proximitor-Monitore, 3500/45 Positionsmonitore, ADAPT Zustandsüberwachung
• Emerson AMS: 6500 Maschinenzustandsmonitore, AMS Suite Predictive Maintenance Software
• Rockwell Automation: ControlLogix 1756-IF16 Analog-Eingangsmodule, FactoryTalk AssetCentre
• Siemens: S7-1500 SPS mit SM 1231 Analog-Eingängen, SIMATIC PCS 7 DCS, SIPLUS CMS
• DCS-Plattformen: Emerson DeltaV, Honeywell Experion PKS, ABB 800xA, Yokogawa CENTUM VP
• Tragbare Analysatoren: SKF Microlog, Emerson CSI 2140, Fluke 810, Pruftechnik Vibxpert

Nordamerikanische Installationsstandards

Das 3/8"-24 UNF-Gewinde entspricht den nordamerikanischen Maschinenstandards:

• Direkte Kompatibilität mit Standardhalterungen für Näherungssonden
• Entspricht den von API 670 empfohlenen Spezifikationen für Befestigungsmaterial
• Austauschbar mit den herkömmlichen Bently Nevada 3300 XL 8mm Näherungssonden
• Erleichtert Nachrüstinstallationen in bestehenden nordamerikanischen Anlagen

Qualitätssicherung & Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

• IEC 60529: IP66 Umweltschutz (Sensor) / IP20 (Wandler)
• API 670: Konform für berührungslose Überwachung von Vibrationen und axialen Positionen
• ISO 20816: Geeignet für mechanische Schwingungsmessungen an rotierenden Maschinen
• ISO 7919: Anwendbar für Wellen-Schwingungsmessnormen
• ATEX/IECEx: Explosionsgeschützte Barrieren für den Einsatz in Gefahrenbereichen verfügbar
• CE-Kennzeichnung: Europäische Konformitätserklärung für Industrie-Steuergeräte
• Werkskalibrierung: NIST-rückführbares Kalibrierzertifikat ist jedem System beigefügt
• RoHS-Konformität: Richtlinie zur Beschränkung gefährlicher Stoffe eingehalten

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Kompatible Systemkomponenten

Vervollständigen Sie Ihre Maschinenüberwachungsinstallation mit diesen verwandten Produkten:

• Emerson EPRO PR6424/000-130 - 12mm Näherungssonde für Anwendungen mit größeren Wellen-Durchmessern
• Emerson EPRO CON021+PR6424/010-110 - Komplettes 11mm Sensor- und Wandler-System
• Emerson EPRO PR6424/010-040+CON021 - Alternative Konfiguration mit unterschiedlicher Kabellänge

Technischer Support & Ingenieurdienstleistungen

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Systemkonfiguration: Modell PR6423/10R-030+CON021 | 8mm Wirbelstromsensor | 3/8"-24 UNF Gewinde | Rückwärtige Montage | 55mm Gehäusegewinde | 8m Kabel | Lemo-Stecker | CON021 Wandler | 2mm Messbereich | 20kHz Bandbreite | IP66 Sensor | -35°C bis +180°C | Werkskalibriert | API 670 Konform

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