Système de mesure par courant de Foucault Emerson EPRO PR6423/10R-030+CON021

Système complet de mesure par courant de Foucault Emerson EPRO PR6423/10R-030+CON021

Le Emerson EPRO PR6423/10R-030+CON021 représente une solution de mesure de déplacement par courant de Foucault entièrement intégrée, spécifiquement configurée pour les applications industrielles nord-américaines. Ce système clé en main combine le capteur à courant de Foucault PR6423/10R-030 8mm avec filetage 3/8"-24 UNF et capacité de montage inversé, ainsi que le convertisseur de signal haute performance CON021, offrant une précision assortie en usine pour la surveillance des vibrations de turbomachines, le suivi de position d’arbre et les systèmes de protection des équipements tournants.

Configuration standard nord-américaine

Contrairement aux variantes à filetage métrique, le PR6423/10R-030 est doté d’un filetage 3/8"-24 UNF (Unified National Fine) qui correspond directement aux normes de fixation nord-américaines. La désignation 'R' indique une configuration de montage inversé, permettant l’installation dans des applications à espace restreint où le montage standard avant est impraticable. Le suffixe '030' spécifie une longueur de filetage de boîtier de 55 mm avec un câble de 8 mètres terminé par un connecteur Lemo, offrant une flexibilité d’installation pour les logements de roulements profonds et les emplacements de conditionnement de signal à distance.

Spécifications techniques du capteur PR6423/10R-030

Paramètres de performance de mesure

Le capteur à courant de Foucault PR6423 8mm offre une précision de mesure de pointe pour les applications de machines tournantes :

• Plage de mesure linéaire : 2,0 mm (80 mils) avec une spécification de linéarité de ±1 %
• Jeu initial optimal : 0,5 mm (20 mils) pour une linéarité et une qualité de signal maximales
• Facteur d'échelle incrémental (ISF) : 8 V/mm (203,2 mV/mil) ±5 % de 0 à 45 °C
• Déviation de linéarité (DSL) : ±0,025 mm (±1 mil) maximum sur la plage de température de fonctionnement
• Réponse en fréquence : bande passante du capteur de DC à 10 kHz (limitée par le convertisseur à une bande passante système de 20 kHz)

Spécifications du matériau cible

Pour des performances spécifiées, le PR6423/10R-030 nécessite une sélection appropriée du matériau cible :

• Diamètre minimal de l'arbre : 25 mm (0,79 pouces) pour minimiser les effets de courbure sur la linéarité
• Matériau cible standard : acier ferromagnétique (42CrMo4 ou AISI/SAE 4140)
• Finition de surface : surface lisse et propre sans revêtements, rouille ou contamination
• Rugosité de surface : Ra < 3,2 μm (125 μin) recommandé pour des performances optimales
• Matériaux alternatifs : calibration personnalisée disponible pour acier inoxydable, aluminium ou autres matériaux conducteurs

Capacité pour environnements extrêmes

Conçu pour les conditions industrielles les plus sévères, le capteur assure un fonctionnement fiable sur des plages de températures extrêmes :

• Capteur avec câble intégré de 1 m : -35°C à +180°C (-31°F à +356°F)
• Câble et connecteur étendus : -35°C à +150°C (-31°F à +302°F)
• Indice de protection : IP66 selon IEC 60529 - protection complète contre la poussière et résistance aux jets d'eau à haute pression
• Résistance aux vibrations : 10g crête, 10-2000 Hz pour montage sur structures de machines vibrantes

Construction en matériau de qualité industrielle

• Matériau de la pointe du capteur : PEEK (Polyétheréthercétone) - stabilité thermique exceptionnelle jusqu'à 250°C et résistance chimique
• Matériau du boîtier : acier inoxydable 316 pour une résistance supérieure à la corrosion en environnements marins et chimiques
• Isolation du Câble : PTFE (Polytétrafluoroéthylène) conserve ses propriétés diélectriques à haute température
• Type de connecteur : conception auto-bloquante Lemo en laiton nickelé empêche la déconnexion due aux vibrations
• Poids : Environ 100 grammes (3,53 oz) avec câble intégré de 1 m - léger pour un stress minimal de montage
• Filetage : filets de précision 3/8"-24 UNF pour une installation sécurisée dans les supports de montage nord-américains

Spécifications techniques du convertisseur de signal CON021

Conditionnement de signal haute performance

Le convertisseur de signal à courant de Foucault CON021 fournit un conditionnement de signal de précision qui transforme le signal brut de l'oscillateur du capteur en sorties de tension DC standard de l'industrie :

• Réponse en fréquence : DC à 20 000 Hz (-3 dB) capture à la fois la position statique et la vibration dynamique
• Temps de montée : <15 microsecondes permet la détection d'événements transitoires rapides
• Options de tension de sortie : alimentation -23V à -32V donne une sortie de -4V à -20V | alimentation -21V à -32V donne une sortie de -2V à -18V
• Erreur de linéarité : ±1,0 % maximum sur toute la plage de mesure de 2 mm
• Coefficient de température : dérive de sortie <0,05 %/°C pour des mesures stables à long terme

Compatibilité universelle des capteurs

Le convertisseur CON021 prend en charge la famille complète de capteurs à courant de Foucault Emerson EPRO :

• Série PR6422 : Capteurs de 5 mm de diamètre de pointe pour applications sur petits arbres
• Série PR6423 : Capteurs de 8 mm de diamètre de pointe (plage standard) - ce produit
• Série PR6424 : Capteurs de 11 mm de diamètre de pointe pour arbres plus grands
• Série PR6426 : Capteurs de 25 mm de diamètre de pointe pour machines très grandes
• Série PR6453 : Variantes haute température pour environnements thermiques extrêmes
• Note : Les capteurs à plage étendue PR6425 nécessitent la variante convertisseur étendue CON021/91x-xxx

Conception électronique robuste

• Matériau du boîtier : Alliage d'aluminium LMgSi 0.5 F22 offrant un blindage EMI/RFI et une dissipation thermique
• Poids : Environ 120 grammes (4,24 oz) pour un montage facile sur panneau ou rail DIN
• Matériel de montage : 4 vis M5x20 incluses pour une installation sécurisée
• Connexion du capteur : Connecteur Lemo autobloquant avec indicateur d'engagement positif
• Bornes de sortie : Bornes à vis acceptant des fils jusqu'à 1,5 mm² (16 AWG) pour les connexions sur site
• Température de fonctionnement : -30°C à 100°C (-22°F à 212°F) pour montage en salle de contrôle ou armoire de terrain
• Classe de protection : IP20 adaptée aux armoires électriques intérieures
• Chocs et vibrations : 5g @ 60 Hz @ 25°C résiste aux environnements industriels vibratoires

Solutions d'application industrielle

Surveillance des vibrations des turbines à vapeur

Déployez le système PR6423/10R-030+CON021 pour la surveillance continue des vibrations de l'arbre sur les turbines à vapeur dans les centrales électriques. Installez des capteurs en paires XY à chaque emplacement de palier pour mesurer le déplacement radial de l'arbre dans deux plans perpendiculaires. La bande passante de 20 kHz du système capture les fréquences de passage des pales et les harmoniques d'ordre supérieur, permettant une analyse complète des vibrations incluant des tracés d'orbite, des diagrammes de Bode et des affichages en cascade pour la maintenance prédictive et la protection des machines selon les normes API 670.

Analyse de la dynamique du rotor de turbine à gaz

Dans les applications de turbines à gaz, surveillez la vibration de l'arbre lors du démarrage, du fonctionnement en régime permanent et des séquences d'arrêt pour détecter les instabilités dynamiques du rotor. La capacité haute température du capteur résiste à l'environnement thermique près des paliers de turbine, tandis que la réponse DC du CON021 suit la croissance thermique lente lors de l'expansion du rotor pendant le chauffage. Cette double capacité permet à la fois la surveillance des vibrations et la mesure de l'expansion différentielle dans un système de capteur unique.

Surveillance de la Poussée des Compresseurs Centrifuges

Protégez les paliers de poussée critiques dans les compresseurs centrifuges en surveillant la position axiale de l'arbre. Installez le PR6423/10R-030 perpendiculairement au collier de poussée avec un entrefer initial de 0,5 mm, puis connectez la sortie CON021 à votre système de protection des machines. Réglez les seuils d'alarme et de déclenchement pour détecter une usure excessive des paliers de poussée ou des charges hydrauliques avant une défaillance catastrophique. La linéarité ±0,025 mm du système assure un suivi précis de la position pour une détection précoce des défauts.

Mesure de l'excentricité du rotor du générateur

Dans les grands générateurs, mesurez l'excentricité du rotor pour détecter les déplacements du centre magnétique, l'usure des paliers et le tassement des fondations. La configuration de montage inversé permet l'installation dans des espaces restreints autour des paliers du générateur où les capteurs standard en montage avant ne peuvent pas s'adapter. La longueur de câble de 8 mètres permet l'acheminement depuis les socles de palier vers des boîtes de jonction ou salles de contrôle éloignées.

Directives d'Ingénierie d'Installation

Procédures d'Installation en Montage Inversé

La configuration de montage inversé nécessite des techniques d'installation spécifiques :

• Vissez le capteur dans le support de montage par l'arrière, permettant à la pointe du capteur de dépasser à travers la surface de montage
• Assurez-vous que les filetages 3/8"-24 UNF s'engagent complètement avec un minimum de 3 tours complets pour un montage sécurisé
• Réglez l'entrefer initial à 0,5 mm (20 mils) à l'aide de cales d'épaisseur de précision ou d'outils de mesure d'entrefer
• Vérifiez la perpendicularité du capteur par rapport à la surface de l'arbre dans une tolérance de ±5 degrés à l'aide de dispositifs d'alignement
• Acheminer le câble de 8 mètres en évitant les coudes serrés (rayon de courbure minimum 25 mm) et les zones à haute température
• Fixez le câble à intervalles réguliers pour éviter les défaillances par fatigue dues aux vibrations

Câblage & Configuration du Convertisseur CON021

Une installation correcte du convertisseur garantit la précision de la mesure et la fiabilité du système :

• Montez le convertisseur dans l'armoire de contrôle ou la boîte de jonction en utilisant quatre vis M5x20 (incluses)
• Connectez le câble capteur de 8 mètres à la prise Lemo, en vous assurant que le collier de verrouillage s'engage complètement
• Câblez l'alimentation -24VDC (masse négative) aux bornes à vis avec la polarité correcte
• Connectez les signaux de sortie aux entrées analogiques DCS, PLC ou du moniteur de vibration
• Boîtier de convertisseur de terre vers bus de terre de l'armoire pour prévenir les interférences EMI
• Vérifiez la tension de sortie à des écarts connus pour confirmer le facteur d'échelle de 8 V/mm

Mise en service et étalonnage du système

Mettez en service le système en suivant ces bonnes pratiques :

• Vérifiez l'étalonnage d'usine à l'aide de jauges d'écart de précision à 0,5 mm, 1,5 mm et 2,5 mm
• Documentez les tensions de sortie et comparez-les aux valeurs théoriques (facteur d'échelle 8 V/mm)
• Vérifiez la linéarité sur toute la plage de 2 mm pour confirmer la spécification ±1%
• Effectuez des tests dynamiques en faisant tourner la machine et en vérifiant la qualité du signal de vibration
• Réglez les seuils d'alarme et de déclenchement selon les limites de vibration des machines définies par l'API 670 ou ISO 20816
• Documentez tous les résultats d'étalonnage pour conformité réglementaire et référence future

Intégration et compatibilité du système

Interfaces des systèmes de protection des machines

Le système PR6423/10R-030+CON021 s'intègre parfaitement à toutes les principales plateformes de surveillance :

• Bently Nevada : Moniteurs proximitor 3500/42M, moniteurs de position 3500/45, surveillance condition ADAPT
• Emerson AMS : Moniteurs de santé machine 6500, logiciel de maintenance prédictive AMS Suite
• Rockwell Automation : Modules d'entrée analogique ControlLogix 1756-IF16, FactoryTalk AssetCentre
• Siemens : Automate S7-1500 avec entrées analogiques SM 1231, DCS SIMATIC PCS 7, SIPLUS CMS
• Plateformes DCS : Emerson DeltaV, Honeywell Experion PKS, ABB 800xA, Yokogawa CENTUM VP
• Analyseurs portables : SKF Microlog, Emerson CSI 2140, Fluke 810, Pruftechnik Vibxpert

Normes d'installation nord-américaines

Le filetage 3/8"-24 UNF est conforme aux normes nord-américaines pour machines :

• Compatibilité directe avec les supports de montage standard pour sondes de proximité
• Conforme aux spécifications matérielles de montage recommandées par l'API 670
• Compatible avec les sondes de proximité Bently Nevada 3300 XL 8mm d'ancienne génération
• Simplifie les installations de retrofit dans les installations nord-américaines existantes

Assurance qualité & conformité réglementaire

• IEC 60529 : Protection environnementale IP66 (capteur) / IP20 (convertisseur)
• API 670 : Conforme aux systèmes de surveillance des vibrations sans contact et de position axiale
• ISO 20816 : Adapté à la mesure des vibrations mécaniques sur machines tournantes
• ISO 7919 : Normes applicables pour la mesure des vibrations d’arbre
• ATEX/IECEx : Barrières intrinsèquement sûres disponibles pour installations en zones dangereuses
• Marquage CE : Déclaration de conformité européenne pour équipements de contrôle industriel
• Étalonnage en usine : Certificat d'étalonnage traçable NIST inclus avec chaque système
• Conformité RoHS : Conforme à la directive sur la restriction des substances dangereuses

Pourquoi choisir Industrial Control Hub ?

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• ✓ Tarification de projet en volume pour installations multi-capteurs
• ✓ Certificats d'étalonnage traçables NIST et documentation technique

Composants système compatibles

Complétez votre installation de surveillance des machines avec ces produits associés :

• Emerson EPRO PR6424/000-130 - Sonde de proximité 12mm pour applications avec diamètre d'arbre plus grand
• Emerson EPRO CON021+PR6424/010-110 - Système complet capteur 11mm et convertisseur
• Emerson EPRO PR6424/010-040+CON021 - Configuration alternative avec une longueur de câble différente

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Configuration du système : Modèle PR6423/10R-030+CON021 | Capteur à courant de Foucault 8mm | Filetage 3/8"-24 UNF | Montage inversé | Filetage boîtier 55mm | Câble 8m | Connecteur Lemo | Convertisseur CON021 | Plage 2mm | Bande passante 20kHz | Capteur IP66 | -35°C à +180°C | Calibré en usine | Conforme API 670

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