一、產(chǎn)品介紹
GMC KINAX 2W2 是德國 GMC 旗下 Camille Bauer 推出的高性能可編程角度位置變送器,采用無接觸電容式掃描傳感技術(shù),將機(jī)械轉(zhuǎn)軸的角位移精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為與之成比例的負(fù)載獨立直流信號,以二線制 4~20mA 標(biāo)準(zhǔn)電流輸出,實現(xiàn)角度位置信號的穩(wěn)定變送與遠(yuǎn)程傳輸。該產(chǎn)品核心優(yōu)勢在于測量全程無機(jī)械接觸、無磨損,轉(zhuǎn)軸幾乎不需要驅(qū)動扭矩,軸承間隙影響僅 ±0.1%,啟動扭矩低至 0.001N·cm(2mm 軸),可 360° 無限旋轉(zhuǎn)而不受機(jī)械止擋限制。用戶可通過 PC 專用軟件自由編程測量范圍、旋轉(zhuǎn)方向、零點、滿度、開關(guān)切換點及輸出特性曲線,甚至支持任意非線性曲線自定義,一臺變送器即可替代傳統(tǒng)電位器、霍爾傳感器、光學(xué)編碼器等多種角位檢測方案,大幅簡化設(shè)計、縮短供貨周期、減少庫存品種。本安防爆版本符合 EEx ia IIC T6 認(rèn)證,可安裝于危險區(qū)域(Zone 1、Zone 2),適配電力、暖通、水利、化工、船舶等嚴(yán)苛工業(yè)場景。
二、功能特點
1 無接觸電容式測量,零磨損免維護(hù)
采用微分電容傳感系統(tǒng),轉(zhuǎn)子在兩組平行電容器之間旋轉(zhuǎn),全程無機(jī)械接觸,軸承間隙影響僅 ±0.1%,啟動扭矩低于 0.001N·cm(2mm 軸),使用壽命極長,年度維護(hù)費用趨近于零。
2 PC 可編程,一機(jī)多用
測量范圍(0…10°/0…50°/0…350° 可選)、旋轉(zhuǎn)方向(順時針/逆時針)、零點與滿度、開關(guān)切換點、輸出特性曲線均可通過 PC 軟件自由設(shè)定,用戶還可自定義任意非線性傳輸曲線或 V 型特征曲線,一臺變送器覆蓋多種工況需求。
3 輸出特性靈活,支持多曲線定義
輸出值特性可編程為線性、X 的 1/2 次方、X 的 3/2 次方、X 的 5/2 次方、客戶指定曲線或帶偏移量的 V 型曲線,最多可自定義 26 個固定點以擬合任意特征曲線,適配差異化執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制邏輯。
4 二線制 4~20mA 輸出,負(fù)載獨立
標(biāo)準(zhǔn)輸出為兩線制 4~20mA 直流電流信號,輸出不受后端負(fù)載影響,供電電壓 12~33V DC(非本安)或 12~30V DC(本安),輸出電流紋波小于 0.3% p.p.,響應(yīng)時間小于 5ms。
5 測量值仿真與趨勢圖顯示
支持在安裝調(diào)試階段進(jìn)行測量值仿真輸出,便于對后端設(shè)備鏈進(jìn)行功能測試;通過軟件可實時顯示測量值、獲取趨勢圖,無需額外儀表即可完成現(xiàn)場校準(zhǔn)與診斷。
6 本安防爆可選,適配危險區(qū)域
提供 EEx ia IIC T6 本安防爆版本,符合 EN 50020 標(biāo)準(zhǔn),可安裝于 Zone 1、Zone 2 危險區(qū)域,滿足化工、油氣、沼氣等易燃易爆場景的安全要求。
7 緊湊堅固,任意方向安裝
整體直徑僅約 48mm,重量約 100g,外殼為著色鍍鉻鋁,軸為硬化不銹鋼,防護(hù)等級 IP50/IP65(視版本),支持任意安裝方向,抗振性能滿足 5g、3 個方向各 2 小時(f≤200Hz),沖擊 3×50g,3 個方向各 10 次。
三、選型指南
1 確認(rèn)測量角度范圍
可編程范圍分為兩檔:0…10° 至 0…50°(50° 型)或 0…50° 至 0…350°(350° 型),若實際工況角度小于 10° 選 50° 型,大于 50° 選 350° 型,注意不支持 360° 連續(xù)測量(大 355° 切換點)。
2 核對驅(qū)動軸規(guī)格
提供三種軸徑可選:2mm(標(biāo)準(zhǔn)長度 6mm,特殊長度 12mm)、6mm(標(biāo)準(zhǔn)長度 12mm)、1/4"(6.35mm),軸徑直接影響徑向與軸向允許靜載荷,2mm 軸徑向大 16N/軸向大 25N,6mm 或 1/4" 軸徑向大 83N/軸向大 130N,選型時須確認(rèn)被測軸的直徑與負(fù)載方向。
3 選擇供電與防爆版本
非本安版本供電 12~33V DC,本安防爆版本供電 12~30V DC,若用于化工、油氣、沼氣等危險區(qū)域必須選配 EEx ia IIC T6 本安版本,普通工況選非本安版本即可。
4 確認(rèn)輸出特性曲線
若被控對象為線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如比例閥),選線性輸出;若為等百分比特性閥門,選 X 的 1/2 次方或 X 的 3/2 次方曲線;若為特殊非線性需求,選客戶指定曲線并提供 26 個固定點數(shù)據(jù)。
5 評估輸出與零點微調(diào)需求
零點可調(diào)范圍約 ±5%,量程可調(diào)范圍約 ±5%,若現(xiàn)場需要精確匹配執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全行程,建議選配帶獨立零點與量程微調(diào)功能的版本,避免更換變送器。
6 確認(rèn)防護(hù)等級與氣候等級
標(biāo)準(zhǔn)版防護(hù)等級 IP50、氣候等級 -25℃~+70℃;增強(qiáng)版 IP65、氣候等級 -40℃~+70℃;防爆版溫度 -40℃~+55℃(T6)或 -40℃~+75℃(T4),根據(jù)安裝環(huán)境選擇對應(yīng)版本。
四、技術(shù)參數(shù)
1 核心測量參數(shù)
測量原理為無接觸電容式位置測量,測量范圍可編程(0…10°~0…50° 或 0…50°~0…350°),旋轉(zhuǎn)方向可編程(順時針/逆時針),響應(yīng)時間 <5ms,輸出電流紋波 <0.3% p.p.。
2 電氣參數(shù)
供電電壓非本安版 12~33V DC,本安版 12~30V DC,大功耗約 1W(本安版 Pi≤1W),輸出為兩線制 4~20mA,外部大負(fù)載電阻 Rext max =(電源電壓 - 12V)/ 0.02A,具有反極性保護(hù)功能。
3 機(jī)械參數(shù)
啟動扭矩 <0.001N·cm(2mm 軸)、<0.03N·cm(6mm 或 1/4" 軸),軸承間隙影響 ±0.1%,軸可 360° 無限制旋轉(zhuǎn),徑向靜載荷 2mm 軸大 16N、6mm/1/4" 軸大 83N,軸向靜載荷 2mm 軸大 25N、6mm/1/4" 軸大 130N。
4 環(huán)境與認(rèn)證參數(shù)
工作溫度標(biāo)準(zhǔn)版 -25℃~+70℃、增強(qiáng)版 -40℃~+70℃、防爆版 -40℃~+55℃(T6),防護(hù)等級 IP50(標(biāo)準(zhǔn))/ IP65(增強(qiáng)),抗振 5g(3 方向各 2 小時,f≤200Hz),本安防爆符合 EN 50020,EMC 符合 DIN EN 50081-2 和 DIN EN 50082-2。
五、產(chǎn)品尺寸
1 主體尺寸
整體為圓柱形緊湊結(jié)構(gòu),外殼直徑約 48mm,重量約 100g(含軸),軸長標(biāo)準(zhǔn) 6mm(2mm 軸徑)或 12mm(6mm/1/4" 軸徑),屬于同系列中緊湊的可編程角位變送器規(guī)格,可輕松嵌入 OEM 設(shè)備內(nèi)部。
2 接口布局
底部為驅(qū)動軸安裝孔(適配 2mm/6mm/1/4" 軸),側(cè)面為接線端子(焊接端子或螺紋端子兩種可選),頂部預(yù)留串行接口用于 PC 編程連接,所有尺寸標(biāo)注公差 ±0.20mm。
3 安裝空間要求
軸向需預(yù)留法蘭安裝面加主體長度約 50~60mm,徑向安裝空間大于外殼直徑約 15mm 以保證散熱與維護(hù)操作,支持任意安裝方向,標(biāo)準(zhǔn)安裝使用 3 個 M3 圓頭螺釘或 3 個安裝夾固定。
六、應(yīng)用領(lǐng)域
1 電力行業(yè)閥門位置反饋
用于汽輪機(jī)風(fēng)門、煙氣擋板、斷路器操作機(jī)構(gòu)的角度位置閉環(huán)監(jiān)測,輸出 4~20mA 信號至 DCS/PLC,實現(xiàn)閥門開度的精確控制與狀態(tài)記錄。
2 暖通與水處理風(fēng)閥水閥
適配大型風(fēng)閥、水閥、蝶閥的開度實時檢測,無磨損電容原理確保在長期振動環(huán)境下仍保持高精度,替代傳統(tǒng)電位器方案,使用壽命從數(shù)月提升至數(shù)年。
3 化工油氣防爆區(qū)域監(jiān)測
本安防爆版本(EEx ia IIC T6)用于化工、油氣、沼氣等危險區(qū)域的調(diào)節(jié)閥、執(zhí)行器角度監(jiān)測,滿足 Zone 1/Zone 2 安全要求,已在法國氨廠灌裝臂位移監(jiān)測等場景中成功應(yīng)用。
4 水利閘門與消能閥控制
用于水電站閘門啟閉角度、消能閥開度的實時測控,電容式原理耐受潮濕與振動環(huán)境,在南加州 MWD 消能閥控制系統(tǒng)中已替代電位器方案,精度從 5%~7% 提升至 0.5% 以內(nèi)。
5 船舶與工程機(jī)械
通過 GL 船級社認(rèn)證,用于船舶舵角位置、可調(diào)螺旋槳槳葉螺距、挖泥船推進(jìn)器葉片角度的監(jiān)測與控制,抗振抗沖擊性能滿足船級社與 IEC 標(biāo)準(zhǔn)要求。
6 科研與核電站安全系統(tǒng)
已在捷克杜科瓦尼核電站柴油發(fā)電機(jī)燃油閥位置監(jiān)測中長期運行,滿足 IEC/EN 601226 Class B 安全等級要求,MTBF 超過 1000 小時,適用于對可靠性要求高的安全儀表系統(tǒng)。
七、總結(jié)
GMC KINAX 2W2 以無接觸電容式位置測量為核心,將 0…10°~0…350° 全范圍可編程、零點與滿度獨立微調(diào)、線性/V 型/任意非線性輸出曲線、5ms 快速響應(yīng)、0.001N·cm 極低啟動扭矩與 EEx ia IIC T6 本安防爆能力集于直徑僅 48mm、重量僅 100g 的緊湊殼體中,是電力閥門反饋、暖通風(fēng)閥水閥檢測、化工防爆區(qū)執(zhí)行器監(jiān)測、水利閘門控制及船舶工程機(jī)械角度測控等場景中兼顧高精度(≤±0.5% FS)、零磨損長壽命與靈活可編程的成熟方案。選型時重點確認(rèn)角度范圍落在 50° 型或 350° 型區(qū)間內(nèi)、驅(qū)動軸徑與靜載荷匹配被測機(jī)構(gòu)、危險區(qū)域必須選配本安版本并提供 26 點曲線數(shù)據(jù),配套 PK 610 編程電纜與 2W2 軟件即可完成現(xiàn)場參數(shù)配置與趨勢圖診斷,方能充分發(fā)揮其在工業(yè)自動化角度閉環(huán)控制中的核心價值。
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