VSA001 - Acelerômetro IFM - Manual de utilização gratuito

MANUAL DE UTILIZADOR VSA001 IFM

Manual de operação

Sensores de aceleração

VSAxxx

VSMxxx

VSPxxx

Índice

1 Nota prévia.... 3

1.1 Símbolos utilizados.... 3
1.2 Advertência 3

2 Instruções de segurança 4

3 Transporte, manuseio e armazenamento 5
4 Utilização 6

5 Função 7

5.1 Princípios de medição / interfaces 7
5.2 Orientação do eixo 7
5.3 Autoteste 7

6 Montagem.... 9

6.1 Preparo da superfície de contato.... 9
6.2 Tipos de fixação 9

6.2.1 Aparafusamento.... 9
6.2.2 Fixação adesiva 9
6.2.3 ímã 10
6.2.4 Fixação de um sensor com cone de 90°....10

7 Conexão elétrica 11

7.1 Sensores MEMS com saída de corrente (VSA).... 11
7.2 Sensores MEMS com saída IEPE (VSM) 11
7.3 Sensores piezo com saída IEPE (VSP).... 12
7.4 Conexão em eletrônica de diagnóstico VSE.... 12
7.5 Utilização de cabo blindado 12

7.5.1 Dispositivos VSA / VSP 12
7.5.2 Dispositivos VSM 13

7.6 Exemplos de conexões.... 13

8 Manutenção, conservação e descarte.... 15

1 Nota prévia

Instrução, dados técnicos, homologações e mais informações disponíveis através do código QR no dispositivo/na embalagem ou pelo link documentation.ifm.com.

1.1 Símbolos utilizados

√ Pré-requisito
▶ Instrução de procedimento
Reação, resultado

Em Designação de teclas, botões ou exibições negrito

Referência cruzada sem link
Referência cruzada com link

Informação importante

Falhas de funcionamento ou interferências possíveis em caso de inobservância

Informação

Informação complementar

1.2 Advertência

As advertências alertam sobre possíveis danos pessoais e materiais. Isso permite o manuseio seguro do produto. As advertências são classificadas da seguinte forma:

ADVERTÊNCIA

Advertência sobre o perigo de lesões graves

▷ A não observância da advertência pode levar a risco de morte ou lesões graves.

CUIDADO

Advertência sobre danos pessoais leves a moderados

▷ A não observância da advertência pode levar a risco de lesões leves a moderadas.

ATENÇÃO

Advertência sobre danos materiais

▷ A não observância da advertência pode levar a danos materiais.

2 Instruções de segurança

- O dispositivo descrito é instalado como subcomponente em um sistema.

• A segurança deste sistema é de responsabilidade do fabricante.

• O fabricante do sistema é obrigado a realizar uma avaliação de risco e a elaborar uma documentação conforme os requisitos legais e regulamentares para fornecer ao operador e ao usuário do sistema. Esta deve conter todas as informações e instruções de segurança necessárias para o operador, os usuários e, caso necessário, a equipe de serviço autorizada pelo fabricante do sistema.

• Este documento deve ser lido antes do início das atividades e deve ser conservado durante toda a vida útil do produto.

• O produto deve ser completamente compatível com as aplicações e com as condições ambientes.
• Utilize o produto somente de forma adequada (→ Utilização adequada).
• O desrespeito às instruções de operação ou às especificações técnicas pode causar danos materiais e/ou pessoais.
• O fabricante não assume nenhuma responsabilidade ou garantia pelas intervenções feitas no produto ou pela utilização incorreta realizada pelo usuário.
• A instalação, a conexão elétrica, o manuseio, a operação e a manutenção do produto devem ser realizadas somente por pessoal treinado, qualificado, e autorizado pelo responsável da instalação.
• Proteja os dispositivos e cabos eficazmente contra danos.

3 Transporte, manuseio e armazenamento

▶ Armazene o dispositivo em sua embalagem original.
▶ Ao armazenar o dispositivo novamente, utilize a sua embalagem original.
▶ Caso contrário, coloque um conector compatível ou uma tampa de proteção nas conexões não utilizadas e embale o dispositivo adequadamente.
▶ Ao armazenar, observe as condições ambientais permitidas para o dispositivo (→ dados técnicos).

4 Utilização

O dispositivo está projetado para a detecção de vibração em máquinas e sistemas e para a medição do ruido de impacto (aceleração).

- Conexão em uma eletrônica de diagnóstico (ex.: VSE)

Para os dispositivos VSPxxx, ao serem utilizados nos EUA e no Canadá, aplica-se o seguinte:

For USA and Canada, this product is specified for the control of a production process in a dedicated building or factory (industrial area).

5 Função

Os sensores de aceleração medem a vibração mecânica (aceleração) em superfícies não rotativas. O sinal de saída do sensor é o sinal bruto não filtrado da aceleração no âmbito das especificações indicadas na ficha técnica.

5.1 Princípios de medição / interfaces

• Sensores MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) baseiam-se em um princípio de medição capacitivo.
• Sensores piezo usam o efeito piezoelétrico.

Família de dispositivos	Principio de medição*	Interface
VSA	MEMS	Saída de corrente analógica
VSP	Piezo	IEPE(Integrated Electronics Piezo Electric),sinal de tensão analógico com corrente de alimentação constante
VSM	MEMS

* Recomendação: use sensores baseados em MEMS em caso de medição de acelerações em objetos móveis.

5.2 Orientação do eixo

Em todos os sensores de eixo único, a direção de medição é o eixo z. O eixo z corresponde à direção de rosqueamento.

1: Direção de montagem

5.3 Autoteste

Os sensores MEMS em conjunto com as eletrônicas de diagnóstico ifm (VSE) oferecem a possibilidade de um autoteste.

A célula de medição do sensor é estimulada artificialmente. A resposta a esse estímulo é medida e avaliada através do cabo de medição. Desta forma, a função da cadeia de medição completa, inclusive da célula de medição, é testada ativamente.

No caso dos sensores piezo é ajustado um ponto de operação (corrente constante), se for conectado a um dispositivo de avaliação apropriado (ex.: eletrônica de diagnóstico VSE). Com isso é possível monitorar uma ruptura de cabo. Não é possível testar a célula de medição.

No caso de sensores VSM, o autoteste da célula de medição é realizado apenas por meio do eixo Z.

▶ Conecte os cabos correspondentes (eixo Z e cabo de autoteste) ao mesmo borne de um dispositivo de avaliação adequado (por exemplo, VSExxx).
▷ O autoteste é executado corretamente.

6 Montagem

O sentido de medição deve ser na direção da vibração principal. Normalmente ocorre em direção radial ao eixo.

Em caso de mancais fixos com alta absorção de forças axiais ou mancais axiais, a direção de medição preferencial é a axial em relação ao eixo.

▶ Montagem somente na parede maciça do invólucro e perpendicularmente à superfície da máquina próxima ao mancal ou na extremidade de proteção do mancal.
▶ Observe a direção de medição.
▶ Garanta a transmissão segura das vibrações e não permita camadas elásticas intermediárias.

Adaptadores de todos os tipos influenciam a medição de vibração. A massa, forma e rigidez do adaptador influenciam a frequência transmitida pelo sistema completo. Podem ocorrer tanto ressonâncias como efeitos de amortecimento em diferentes faixas de frequência.

▶ Em todos os tipos de fixação, rosqueie o sensor com um torque de aperto conforme indicado na ficha técnica.

▷ Um torque fraco demais pode causar um acoplamento fraco do sensor à máquina, um torque forte demais pode danificar o sensor e o parafuso.

6.1 Preparo da superfície de contato

▶ Prepare uma superfície de contato limpa, lisa e sem tinta para a fixação do sensor.

A superfície de contato preparada deve ser ligeiramente maior do que o sensor ou o adaptador de montagem.

6.2 Tipos de fixação

A tabela a seguir mostra a faixa de medição transmissível de 3 tipos diferentes de montagem.

Tipo de fixação	Faixa de frequência
Aparafusamento	até aprox. 15 kHz
Fixação adesiva direta	até aprox. 8 kHz
Ímã	até aprox. 3 kHz

6.2.1 Aparafusamento

O aparafusamento é o método melhor e o mais recomendado para a instalação permanente de sensores.

▶ Aparafuse o sensor.
▶ Aumente a rigidez da união com um verniz de selagem de parafuso trava-rosca.

6.2.2 Fixação adesiva

A fixação adesiva é adequada para medições temporárias ou se a superfície não for adequada para um aparafusamento.

▶ Use um adaptador adesivo para permitir a troca do sensor.
▶ Fixe o sensor ao adaptador adesivo.
▶ Fixe a unidade adaptador-sensor à máquina de acordo com as instruções da fixação adesiva utilizada.

▶ Aplique a camada adesiva o mais fina possível.

▷ Em geral são utilizadas colas de metil-cianoacrilato (por ex., Loctite 454) ou colas de epóxi (por ex., Loctite EA 3450).

▷ Ao selecionar um adesivo adequado, além dos materiais, considere sempre as condições ambientais (por exemplo, faixa de temperatura).

6.2.3 ímã

O uso de ímãs é recomendado apenas para medições temporárias e é adequado somente para superfícies magnéticas.

▶ Fixe o sensor no ímã.
▶ Fixe cuidadosamente a unidade sensor-imã à máquina.

▷ Forças g muito altas podem ser geradas se o sensor for fixado sem cuidado, o que pode danificar o sensor.

6.2.4 Fixação de um sensor com cone de 90°

Perfure para o rosqueamento conforme a ficha técnica aplicando as regulamentações / normas comuns.

▶ Em superfícies planas, faça um escareamento cônico ou use uma arruela cônica.
▶ Faça um furo cônico sobre superfícies inclinadas ou arqueadas.

7 Conexão elétrica

O dispositivo deve ser instalado somente por um técnico eletricista qualificado.

▶ Siga as normas nacionais e internacionais para a montagem de instalações eletrotécnicas.

▶ Desconecte a tensão da instalação.
▶ Conecte o dispositivo.

7.1 Sensores MEMS com saída de corrente (VSA)

Conexão de sensores com conector M12 ou cabo de conexão com conector M12

M12		Pino 1: L+
		Pino 2: saída de sinal (eixo z)
		Pino 3: GND
		Pino 4: autoteste

Conexão de sensores com cabo de conexão

Cores dos fios	Sinal
BN marrom	L+
WH branco	Saída de sinal
BU azul	GND
BK preto	Autoteste
Condutor de referência	Blindagem do cabo

7.2 Sensores MEMS com saída IEPE (VSM)

Conexão de sensores com cabo de conexão

Cores dos fios	Sinal
BN marrom	Eixo x IEPE (caso disponível)
WH branco	Eixo z IEPE *)
BU azul	GND
BK preto	Autoteste *)
GY cinza	Eixo y IEPE (caso disponível)
Condutor de referência	Blindagem do cabo

*) O autoteste é realizado apenas por meio do eixo Z.

▶ Conecte ambos os cabos (BK e WH) ao mesmo borne de um dispositivo de avaliação adequado (por exemplo, VSExxx).

Conexão de sensores com conector M12

M12		Pino 1: eixo x IEPE (caso disponível)
		Pino 2: eixo z IEPE
		Pino 3: GND
		Pino 4: autoteste
		Pino 5: eixo y IEPE (caso disponível)

7.3 Sensores piezo com saída IEPE (VSP)

Conexão de sensores com conector M12

M12	[c63z]	Pino 1: -
		Pino 2: eixo z IEPE
		Pino 3: -
		Pino 4: GND

Conexão de sensores com cabo de conexão

Cores dos fios	Sinal
BK preto	GND
WH branco	Eixo z IEPE
RD vermelho	Sem conexão
Condutor de referência	Blindagem do cabo

7.4 Conexão em eletrônica de diagnóstico VSE

Entrada do sensor VSE				Saída do sensor
S1	S2	S3	S4	Saída de corrente	IEPE
9	16	20	24	BN: L+	n.c. (não utilizado)
10	15	19	23	WH: sinal de medição	Sinal de medição
11	14	18	22	BU: GND	GND
12	13	17	21	BK: autoteste	n.c. (não utilizado) / autoteste (caso disponível)

7.5 Utilização de cabo blindado

▶ Use um cabo blindado a fim de evitar interferências ligadas ao cabo.
▶ Aterre todas as peças da máquina e os componentes elétricos.
▶ Dispositivos VSP: fixe o cabo logo atrás do local de montagem do sensor.

▷ Se vários sensores forem usados em máquinas diferentes, todos os dispositivos devem ser aterrados no mesmo terra.
▷ Assim são evitados laços de indução através da eletrônica de diagnóstico.

7.5.1 Dispositivos VSA / VSP

Recomendação: uma blindagem unilateral (preferível em painel elétrico).

No caso de dispositivos conectados com cabos, a blindagem está unida ao invólucro do sensor e caso existente, ao conector M12.

7.5.2 Dispositivos VSM

Recomendação: uma blindagem unilateral na máquina.

No caso de dispositivos conectados com cabos, a blindagem está unida ao invólucro do sensor e caso existente, ao conector M12.

7.6 Exemplos de conexões

Recomendação de conexão para sensores com conector macho M12 ou cabo de conexão com conector macho M12, exemplo VSA001

1:Blindagem

Recomendação de conexão para sensores com cabo de conexão, exemplo VSA004

▶ Não blindar o conector fêmea.

1: Blindagem
2: Condutor de referência

Recomendação de conexão para sensores VSM com conector macho, exemplo VSM101

▶ Blindar o conector fêmea.

1:Condutor de referência
2:Blindagem

8 Manutenção, conservação e descarte

O funcionamento do dispositivo é livre de manutenção.

O dispositivo só pode ser reparado pelo fabricante.

▶ Descarte o dispositivo após o uso de forma ecológica e conforme as determinações nacionais vigentes.