Emerson EPRO PR6424/000-030+CON021 16mm Wirbelstrom-Sensorsystem

Emerson EPRO PR6424/000-030+CON021 16mm Wirbelstrom-Sensorsystem

Das Emerson EPRO PR6424/000-030+CON021 stellt ein Hochleistungs-Wirbelstrom-Verschiebungsmesssystem dar, das speziell für die Überwachung von Wellen mit großem Durchmesser in Schwerlast-Turbomaschinen entwickelt wurde. Dieses werkseitig abgestimmte System kombiniert den robusten PR6424 16mm Wirbelstromsensor mit dem vielseitigen CON021 Signalwandler und liefert außergewöhnliche Messgenauigkeit für Dampfturbinen, Gasturbinen, Generatoren und große Industriekolbenkompressoren, die in den anspruchsvollsten Kraftwerks- und Prozessindustrieumgebungen betrieben werden.

Lösung zur Überwachung großer Wellen

Im Gegensatz zu kleineren 8mm Sensoren, die für kompakte Maschinen ausgelegt sind, ist der PR6424 16mm Sensor speziell für Wellen mit einem Durchmesser von 80 mm und größer konzipiert und bietet eine überlegene elektromagnetische Feldpenetration und Messstabilität bei großen rotierenden Anlagen. Die Gesamtlänge des Sensors von 70 mm (Konfigurationscode '3') mit 8-Meter-Kabel (Konfigurationscode '3') ermöglicht die Installation in tiefen Lagergehäusen, wie sie typisch für große Turbomaschinen sind, während das M18x1,5-Gewinde (Konfigurationscode '0') eine sichere Befestigung in robusten Halterungen gewährleistet.

Technische Leistung des PR6424 16mm Sensors

Erweiterte Messspezifikationen

Der PR6424/000-030 Sensor liefert robuste Messleistungen, optimiert für Anwendungen an großen Wellen:

• Empfindlichkeit/Linearität: 4 V/mm (101,6 mV/mil) mit ±1,5% Linearitätsspezifikation
• Statischer Messbereich: ±2,0 mm (±79 mils) für Positionsverfolgung und thermische Ausdehnung
• Dynamischer Messbereich: 0 bis 1.000 μm (0 bis 39 mils) zur Messung der Schwingungsamplitude
• Nominaler Luftspalt: Ca. 2,7 mm (106 mils) Mittelpunkt für optimale Linearität
• Langzeitstabilität: <0,3% Drift gewährleistet zuverlässige kontinuierliche Überwachung
• Temperaturkoeffizient: <4% pro 100°K entspricht den API 670 Anforderungen

Anforderungen an große Wellen

Speziell entwickelt für schwere industrielle rotierende Ausrüstung:

• Minimale Wellendurchmesser: 80 mm (3,15 Zoll) - deutlich größer als die 8mm Sensoranforderungen
• Zielmaterial: Ferromagnetischer Stahl (42CrMo4 Standard) für spezifizierte Leistung
• Maximale Oberflächengeschwindigkeit: 2.500 m/s (98.425 Zoll pro Sekunde) für Hochgeschwindigkeits-Turbinenanwendungen
• Oberflächenbeschaffenheit: Saubere, glatte ferromagnetische Stahloberfläche ohne Beschichtungen

Fähigkeit für extreme Industrieumgebungen

Betrieb bei hohen Temperaturen

Der PR6424 Sensor hält extremen thermischen Bedingungen stand, wie sie in der Energieerzeugung üblich sind:

• Betriebstemperaturbereich: -35°C bis +150°C (-31°F bis +302°F)
• Temperaturfehler: <4% pro 100°K entspricht API 670 Normen
• Thermische Stabilität: Behält Genauigkeit während thermischer Anlauftransienten bei

Druck- & Vibrationsbeständigkeit

• Druckbeständigkeit: 10.000 hPa (145 psi) am Sensorkopf für druckbeaufschlagte Anwendungen
• Stoß & Vibration: 5g @ 60 Hz @ 25°C hält starken Maschinenvibrationen stand
• Mechanische Robustheit: Edelstahlhülse widersteht Stößen und Korrosion

Industriequalität

• Hülsenmaterial: Edelstahl für maximale Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit
• Kabelisolierung: PTFE (Polytetrafluorethylen) erhält die Signalqualität bei erhöhten Temperaturen
• Anschluss: Lemo Selbstverriegelungsdesign verhindert vibrationsbedingte Trennung
• Gewicht: Ca. 200 Gramm (7,05 oz) mit 1m Kabel - robuste Konstruktion für industrielle Haltbarkeit

Technische Daten des CON021 Signalwandlers

Breitbandige Signalaufbereitung

Der CON021 Wirbelstromwandler bietet präzise Signalaufbereitung für den PR6424 Sensor:

• Frequenzgang: Gleichstrom bis 20.000 Hz (-3dB) erfasst sowohl statische Position als auch dynamische Vibration
• Anstiegszeit: <15 Mikrosekunden für schnelle Transientenerfassung
• Ausgangsspannung: -4V bis -20V oder -2V bis -18V proportional zum Spaltabstand
• Versorgungsspannung: -23V bis -32V oder -21V bis -32V Betrieb mit negativem Masseanschluss
• Linearität: ±1,0 % maximaler Fehler über den Messbereich

Physikalisches Design des Wandlers

• Gehäusematerial: LMgSi 0.5 F22 Aluminiumlegierung für EMI-Abschirmung
• Gewicht: Ca. 120 Gramm (4,24 oz) für Schalttafel- oder Hutschienenmontage
• Montage: 4x M5x20 Schrauben für sichere Installation enthalten
• Sensoranschluss: Selbstsichernder Lemo-Stecker mit positiver Verriegelung
• Ausgangsanschluss: Schraubklemmen für bis zu 1,5 mm² Draht
• Betriebstemperatur: -30°C bis 100°C (-22°F bis 212°F)
• Schutzart: IP20 für Schaltschrankmontage

Lösungen für kritische Maschinenanwendungen

Überwachung großer Dampfturbinen

Setzen Sie das PR6424/000-030+CON021-System zur radialen Vibrationsüberwachung großer Dampfturbinen in Kraftwerken ein. Die verstärkte elektromagnetische Feldstärke des 16-mm-Sensors liefert stabile Messungen an Wellen mit Durchmessern von 200 mm+, wie sie bei Turbinen im Versorgungsmaßstab üblich sind. Installieren Sie XY-Sondenpaare an jedem Lagerzapfen zur Messung der Wellenauslenkung, was Orbitanalyse, Vibrationsverlauf und frühzeitige Fehlererkennung einschließlich Unwucht, Fehlausrichtung, Lagerverschleiß, Dampfwirbel und Ölpeitscheninstabilitäten ermöglicht.

Positionsverfolgung der Gasturbinenwelle

Überwachen Sie sowohl radiale Vibration als auch axiale Position in industriellen Gasturbinen, die Generatoren oder mechanische Lasten antreiben. Der ±2 mm statische Messbereich des Sensors berücksichtigt das thermische Wachstum während der Startsequenzen, während der 1.000 μm dynamische Bereich Vibrationsamplituden im Dauerbetrieb erfasst. Schnittstelle zu Turbinensteuerungssystemen für automatische Abschaltschutzfunktionen gemäß API 670 Maschinenschutzstandards.

Schutz großer Verdichter-Axiallager

Schützen Sie kritische Axiallager in Zentrifugalkompressoren durch Überwachung der axialen Wellenposition. Die 4 V/mm Empfindlichkeit des PR6424-Sensors ermöglicht eine hochauflösende Positionsmessung, die den Verschleiß des Axiallager erkennt, bevor ein katastrophaler Ausfall eintritt. Stellen Sie Alarm- und Abschaltwerte basierend auf der maximal zulässigen Bewegung des Axialkragens ein, um einen Kontakt zwischen Rotor und Stator zu verhindern, der den Kompressor zerstören könnte.

Generator-Rotorvibration & Exzentrizität

Messen Sie bei großen Synchronmaschinen die Rotorvibration und Exzentrizität, um elektrische und mechanische Fehler zu erkennen. Der 16-mm-Sensor ist für die großen Wellendurchmesser typischer Versorgungsmaschinen (300 mm+) ausgelegt, während die 20-kHz-Bandbreite Vibrationskomponenten mit doppelter Netzfrequenz erfasst, die durch elektrisches Ungleichgewicht, Kurzschlusswicklungen oder Rotorwicklungsfehler verursacht werden.

Richtlinien für die Installationsplanung

Sensorbefestigung für große Wellen

Eine ordnungsgemäße Installation gewährleistet Messgenauigkeit bei Wellendurchmessern großer Dimensionen:

• Montieren Sie den Sensor senkrecht zur Wellenoberfläche mit einer Winkelabweichung von ±5 Grad
• Stellen Sie den anfänglichen Luftspalt auf 2,7 mm (106 mils) nominalen Mittelpunkt mit Präzisionsspaltlehren ein
• Stellen Sie sicher, dass die starre Montagehalterung eine Bewegung des Sensors bei Vibration und thermischer Ausdehnung verhindert
• Überprüfen Sie einen Mindestwellendurchmesser von 80 mm an der Messstelle
• Halten Sie einen ausreichenden Abstand für den maximal erwarteten Wellenauslauf und Vibrationsamplituden ein
• Verwenden Sie M18x1,5 Gewinde für sichere Montage in robusten Halterungen

Kabelverlegung & EMI-Schutz

Das 8 Meter lange PTFE-isolierte Kabel ermöglicht flexible Verlegung vom Lagergehäuse zum Schaltschrank:

• Führen Sie das Kabel fern von Hochspannungskabeln und Frequenzumrichter-Verkabelung, um EMI zu minimieren
• Verwenden Sie Kabelpritschen oder Rohrleitungen zum mechanischen Schutz in stark frequentierten Bereichen
• Vermeiden Sie scharfe Biegungen, die die PTFE-Isolierung oder interne Leiter beschädigen könnten
• Erdung des Kabelschirms nur am Konverterende, um Erdschleifen zu vermeiden
• Schützen Sie den Lemo-Stecker vor Feuchtigkeit, Schmutz und mechanischen Beschädigungen

CON021 Konverterkonfiguration

Installieren Sie den CON021 Konverter in einem klimatisierten Schrank mit den vier M5x20 Befestigungsschrauben. Verbinden Sie das Sensorkabel mit dem Lemo-Stecker und stellen Sie sicher, dass der Verriegelungskragen vollständig einrastet. Verdrahten Sie die -24VDC Stromversorgung und Ausgangssignale an Schraubklemmen unter Beachtung der richtigen Polarität. Schließen Sie den Ausgang an DCS-, SPS- oder Maschinenschutzsystem-Analog-Eingänge an, die für den Bereich -4V bis -20V oder -2V bis -18V konfiguriert sind.

Systemkalibrierung & Inbetriebnahme

Überprüfen Sie den 4 V/mm Skalierungsfaktor mit Präzisionsmikrometern oder kalibrierten Spaltlehren. Das System wird werkseitig kalibriert mit NIST-rückverfolgbarer Dokumentation geliefert, aber eine Feldüberprüfung bestätigt die Messgenauigkeit nach der Installation. Prüfen Sie die Ausgangsspannung bei 1,7mm, 2,7mm und 3,7mm Spalt (±1mm vom Zentrum), um die Linearität innerhalb der ±1,5% Spezifikation zu verifizieren. Dokumentieren Sie die Kalibrierergebnisse für die Inbetriebnahme des Maschinenschutzsystems und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.

Integration in Maschinenschutzsysteme

Kompatible Überwachungsplattformen

Das PR6424/000-030+CON021 System integriert sich nahtlos in alle gängigen Maschinenschutzsysteme:

• Bently Nevada: 3500/42M Proximitor-Monitore, 3500/53 Überdrehzahlerkennung, ADAPT Zustandsüberwachung
• Emerson AMS: 6500 Maschinenzustandsmonitore, AMS Suite Predictive Maintenance Plattform
• Rockwell Automation: ControlLogix-PLCs mit 1756-IF16 Analog-Eingangsmodulen
• Siemens: S7-1500 SPS mit SM 1231 Analog-Eingängen, SIMATIC PCS 7 DCS
• DCS-Plattformen: Emerson DeltaV, Honeywell Experion PKS, ABB 800xA, Yokogawa CENTUM VP
• Turbinensteuerungen: GE Mark VIe, Siemens T3000, Emerson Ovation Turbinensteuerungssysteme

Kompatibilität der Sensorfamilie

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

• PR6422: 5mm Sensor für kleine Wellen (mindestens 15mm Durchmesser)
• PR6423: 8mm Sensor für mittlere Wellen (mindestens 25mm Durchmesser)
• PR6424: 16mm Sensor für große Wellen (mindestens 80mm Durchmesser)
• PR6425: Sensor mit erweitertem Messbereich (erfordert CON021/91x-xxx Wandler mit erweitertem Bereich)
• PR6426: 25mm Sensor für extra große Wellen
• PR6453: Hochtemperaturvariante für extreme Umgebungen

Qualitätsstandards & regulatorische Konformität

• 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
• IEC 60529: IP20 Schutzart für Wandler (Schaltschrankmontage)
• CE-Kennzeichnung: Europäische Konformitätserklärung für Industrie-Steuergeräte
• Werkskalibrierung: NIST-rückführbares Kalibrierzertifikat enthalten
• RoHS-Konformität: Richtlinie zur Beschränkung gefährlicher Stoffe eingehalten

Warum Industrial Control Hub wählen?

Als autorisierter Vertriebspartner von Emerson EPRO Maschinen­schutzlösungen bietet Industrial Control Hub originale werkszertifizierte Produkte mit umfassender technischer Unterstützung. Unsere Turbomaschinenspezialisten helfen bei der Sensorauswahl, Montageplanung, Systemintegration und Feldinbetriebnahme, um optimale Leistung in Ihren kritischen Kraftwerks- und Prozessindustrieanwendungen sicherzustellen.

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Verwandte Produkte zur Überwachung großer Wellen

Vervollständigen Sie Ihr Turbomaschinenschutzsystem mit diesen kompatiblen Komponenten:

• Emerson EPRO PR6424/000-130 - 12mm Näherungssonde für Anwendungen mit alternativer Wellengröße
• Emerson EPRO CON021+PR6424/010-110 - Komplettes System mit alternativer Sensorkonfiguration
• Emerson EPRO PR6424/010-040+CON021 - System mit 3/4"-16 UNF Gewinde für nordamerikanische Installationen

Technischer Support & Ingenieurdienstleistungen

Unsere Spezialisten für Turbomaschinenüberwachung bieten umfassende Unterstützung bei der Installation Ihres Emerson EPRO PR6424/000-030+CON021 Sensorsystems. Kontaktieren Sie uns für detaillierte technische Datenblätter, AutoCAD-Montagezeichnungen, API 670 Konformitätsdokumente, Kalibrierzertifikate und projektspezifische Angebote für Kraftwerks- und Schwerindustrieanwendungen.

Systemkonfiguration: Modell PR6424/000-030+CON021 | 16mm Wirbelstromsensor | 70mm Gesamtlänge | 8m Kabel | M18x1.5 Gewinde | Lemo-Stecker | CON021 Wandler | 4 V/mm Empfindlichkeit | ±2mm statischer Bereich | 1000μm dynamischer Bereich | 20kHz Bandbreite | API 670 konform | 80mm Mindestwelle | -35°C bis +150°C Betrieb | Werkskalibriert

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