Spectris Bruel & Kjaer Vibro AS-247 User manual

DE
Betriebsanleitung
2-achsiger Beschleunigungssensor AS-247
EN
Instruction
2-axis acceleration sensor AS-247

Copyright © 2019 Brüel & Kjær Vibro GmbH
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Brüel & Kjaer Vibro ●10/2019 ● C104646.001 / V06 Seite/Page 3 von/of 24
Technischen Änderungen vorbehalten!/Technical alterations reserved!
Brüel & Kjaer Vibro │Betriebsanleitung / Instruction AS-247 Inhalt/Content
DE EN
Inhalt
1Hinweise 5
1.1 Piktogramme und deren Bedeutung 5
1.2 Qualifikation des Betreibers 5
1.3 Bestimmungsgemäßer Gebrauch 6
2Anwendung 6
3Messprinzip 7
4Installation und Montage 7
4.1 Lieferumfang 7
4.2 Einbau 7
4.3 Anschlussmöglichkeiten 9
5Wartung 9
6EMV 9
7Kalibrierung 9
8Entsorgung 10
9Technische Daten 11
10 Frequenz- und Phasengang 13

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Technischen Änderungen vorbehalten! / Technical alterations reserved!
EN DE
Content
1Hint 14
1.1 Pictograms and their Meanings 14
1.2 User Qualification 14
1.3 Intended Use 15
2Application 15
3Measuring Principle 16
4Installation and Assembly 16
4.1 Scope of Supply 16
4.2 Mounting 16
4.3 Connectivity 18
5Maintenance 18
6EMV 18
7Calibration 18
8Disposal 19
9Technical Data 20
10 Frequency and Phase Response 22
11 CE-Erklärung/CE Declaration 23

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Brüel & Kjaer Vibro │Betriebsanleitung AS-247 Hinweise DE
1 Hinweise
Abbildung 1-1) Beschleunigungssensor AS-247
HINWEIS!
Diese Betriebsanleitung ist Teil des Produktes. Lesen Sie die Betriebsanleitung vor der
Verwendung des Produktes sorgfältig durch und bewahren Sie die Anleitung für den
zukünftigen Gebrauch auf.
1.1 Piktogramme und deren Bedeutung
Dieses Symbol warnt vor gefährlichen Situationen, die bei Fehlanwendung des Produktes
entstehen können.
1.2 Qualifikation des Betreibers
Für alle Arbeiten in Verbindung mit unseren Geräten ist nur fachkundiges, sachkundiges und autorisiertes
Personal zugelassen (für ATEX-Geräte gemäß EN 60079-14). Darunter fallen unter anderem folgende
Arbeiten:
Installation und Inbetriebnahme
Bei der Installation und Inbetriebnahme handelt es sich überwiegend um Arbeiten an der elektrischen
Ausrüstung. Diese Arbeiten dürfen nur von Elektrofachkräften oder von unterwiesenen Personen unter Leitung
und Aufsicht einer Elektrofachkraft gemäß den elektrotechnischen Regeln/Vorschriften vorgenommen werden.
Änderung der Gerätespezifikation
Eine Änderung der Gerätespezifikation hat Auswirkung auf den Überwachungsprozess bei stationären Anlagen
und Auswirkung auf den messtechnischen Ablauf bei tragbaren Messgeräten.

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DE
1.3 Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Wenn Sensoren oder Kabel in einer Weise benutzt werden, die in den relevanten Betriebsanleitungen nicht
beschrieben sind, kann es zu Beeinträchtigung der Funktion und des Schutzes kommen und zu schweren
Personenschäden, Tod oder schweren, irreversiblen Verletzungen.
•Der Sensor darf nur für den im Datenblatt spezifizierten Einsatz verwendet werden. Jeder
darüber hinausgehende Gebrauch gilt als nicht bestimmungsgemäß. Für Schäden, die durch
nicht bestimmungsgemäßen Gebrauch entstehen, haftet Brüel & Kjær Vibro nicht. Das Risiko
trägt allein der Anwender.
•Montierte Sensoren dürfen nicht als Steighilfe (Tritt) genutzt werden.
•Setzen sie das Gerät nur den zulässigen Umgebungseinflüssen aus. Diese sind der
technischen Spezifikation zu entnehmen.
•Die elektrische Ausrüstung ist regelmäßig zu warten. Mängel, wie lose Verbindungen, defekte
Steckverbinder usw. müssen umgehend behoben werden.
Heiße Oberflächen
•Sensoren oder Kabel können entsprechend der Betriebsanleitung in weiten
Umgebungstemperaturbereichen betrieben werden, wodurch sie an Gehäusewandungen
durch Eigenerwärmung heiß werden und Verbrennungen hervorrufen können.
•Geräte, Sensoren oder Kabel können durch die Montage an externen Wärme- oder
Kältequellen (z.B. Maschinenteile) gefährliche Temperaturen annehmen, wodurch bei
Berührung unter anderem Verbrennungen entstehen können.
1.3.1 Empfehlung an den Betreiber
Falls sich durch den Einsatz des Geräts im Zusammenhang mit Maschinen oder Anlagenteilen Gefahren
ergeben könnten, die nicht im Verantwortungsbereich von Brüel & Kjær Vibro liegen, müssen betreiberseitig
sicherheitstechnische Anweisungen oder Warnungen erlassen, verbreitet und vom betroffenen Personal
verstanden und bestätigt werden.
Wenn das Gerät in eine Maschine eingebaut oder zum Zusammenbau einer Maschine
bestimmt ist, ist die Inbetriebnahme solange untersagt, bis die Maschine, in die das Gerät
eingebaut wird, den Bestimmungen der EU-Richtlinien entspricht.
1.3.2 Verbot von eigenmächtigen Veränderungen
Das Gerät und Zubehör darf ohne unsere ausdrückliche Zustimmung weder konstruktiv noch
sicherheitstechnisch verändert werden. Jede Veränderung schließt eine Haftung unsererseits für daraus
entstehenden Schaden aus.
2 Anwendung
Der AS-247 ist ein 2-achsiger Beschleunigungssensor mit hoher Empfindlichkeit. Er ist insbesondere geeignet
für Messungen tief-frequenter Schwingungen. Der AS-247 wird eingesetzt zur Strukturüberwachung
(Schwingungen) von Gebäuden oder Gebäudeteilen oder zur Messung von Vibrationen an langsam drehenden
Maschinen. Insbesondere ist er geeignet zur Überwachung der Turmschwingung von Windkraftanlagen.

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Brüel & Kjaer Vibro │Betriebsanleitung AS-247 Messprinzip DE
3 Messprinzip
Die Funktionsweise des Sensors AS-247 beruht auf einem kapazitiven Messverfahren. Die integrierte
Messelektronik stellt ein Spannungssignal zur Verfügung, das proportional zu den auf den Sensor
einwirkenden Beschleunigungen ist. Wegen des sehr günstigen Rauschverhaltens ist der Sensor besonders
gut für die Erfassung niederfrequenter Schwingungen bis hin zu 0 Hz geeignet.
4 Installation und Montage
4.1 Lieferumfang
Prüfen Sie bei der Anlieferung die Verpackung auf Schäden und vergewissern Sie sich, dass Ihre Lieferung
vollständig und unbeschädigt ist:
•Sensor AS-247
•2 Schrauben (M6)
•2 Unverlierbarkeitsscheiben (vormontiert)
•Betriebsanleitung
4.2 Einbau
Voraussetzungen
Die zu messende Beschleunigung muss in der von X und Y aufgespannten Ebene liegen. Bei der Messung von
Turmschwingungen einer Windenergieanlage beispielsweise liegt die Messebene senkrecht zur
Erdbeschleunigung g.
Abbildung 4-1) Einbaulage bei Turmschwingungen
•Für die Montage benötigen Sie eine freie Fläche von mindestens 5 cm x 5 cm. Die
Montagefläche muss eben, fest und frei von jeglichem Schmutz sein.

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DE
Abbildung 4-2) Montagezeichnung
1. Richten Sie den Sensor in der Messebene so aus, dass seine durch X und Y
gekennzeichneten Messachsen in den Kontext ihrer Anwendung passen.
2. Markieren Sie zunächst die Stellen für Ihre beiden Bohrlöcher.
3. Bohren sie zwei Montagelöcher mit einer Gewindebohrung M6, und einer Tiefe von
mindestens 12 mm (siehe Abbildung 4-2) Montagezeichnung).
4. Beide M6 Edelstahlschrauben (Festigkeitsklasse 70) in Montagefläche einschrauben und
sichern (z.B.: Loctite 243 mittelfest, Loctite 270 hochfest): Ziehen Sie die Schrauben
abwechselnd an. Wir empfehlen ein Anzugsmoment von 4 Nm (max. 6 Nm) bei beiden
Schrauben.

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Brüel & Kjaer Vibro │Betriebsanleitung AS-247 Wartung DE
4.3 Anschlussmöglichkeiten
HINWEIS!
Das Anschlusskabel des Sensors und eventuelle Verlängerungsleitungen sind elektrisch und
mechanisch zu schützen. Hierbei sind die örtlichen Gegebenheiten zu beachten.
Der Sensor wird über ein Anschlusskabel mit 5-poligem M12 Stecker (weiblich) an ein
Maschinenüberwachungssystem angeschlossen (z.B. Typ 3652 von Brüel & Kjær Vibro).
Abbildung 4-3) Pinbelegung Sensor AS-247
Empfohlenes Zubehör
•Anschlusskabel AC-1401 (Bestell-Code AC-1401/0120 für 12 m und AC-1401 / 0200 für 20 m)
5 Wartung
HINWEIS!
Ein defekter Sensor darf nicht geöffnet werden und muss im Schadensfall komplett
ausgetauscht werden. Bei einem Defekt am Anschlusskabel muss dieses ausgetauscht
werden.
Die Sensoren der Baureihe AS-247 sind wartungsfrei.
6 EMV
EN 61326-1
Durch elektromagnetische Einstreuungen kann es zu Beeinflussungen des Messwertes kommen. Bei
Störeinflüssen dieser Art wird ein geerdeter Stahlschutzschlauch für die Sensorleitung empfohlen.
7 Kalibrierung
Bei Bedarf einer Kalibrierdienstleistung bieten wir gerne folgende Möglichkeiten an:
•Werkskalibrierung durch Brüel & Kjaer Vibro
•Durchführung einer auf das nationale Normal rückführbaren Kalibrierung durch unser
DAkkS akkreditiertes Kalibrierlabor.

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DE
8 Entsorgung
Entsorgen Sie die Geräte, Kabel oder Sensoren nach Gebrauch
umweltgerecht, gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen.
WEEE-Reg.-Nr. DE 69572330

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Brüel & Kjaer Vibro │Betriebsanleitung AS-247 Technische Daten DE
9 Technische Daten
Alle angegebenen Daten, soweit nicht explizit anders erwähnt, gelten unter den Standardbedingungen
(Temperatur = 25°C und rel. Luftfeuchtigkeit ≤ 75%)
Allgemeines
Gewicht: circa 250 g
Gehäuse: rostfreier Edelstahl (1.4301)
Befestigung: 2x M6 Schrauben
A2-70 (Festigkeitsklasse)
Anschluss: M12 Stecker, 5-polig
Maße (L x B x H): 45 mm x 45 mm x 55 mm
Gehäuseausführung: hermetisch dicht
MTTFi
bei +30 °C 8,7 E+06 h (~ 993 Jahre)
bei +60 °C 2,0 E+06 h (~ 234 Jahre)
Dynamische Werte
Messbereich: ± 2 gpeak
Empfindlichkeit
(in X- und Y-Richtung) 1000 mV/g (± 5%)
Quer-Empfindlichkeit
in Z-Richtung ≤ 2 %
Amplitudennichtlinearität: < ± 1%
Frequenzgang:
0 - 1000 Hz +- 1 dB
0 - 1800 Hz -1dB / + 3 dB
Resonanzfrequenz: > 2 kHz
Temperaturkoeffizient ≤ 0,03 %/K
Wiedereinschaltzeit < 1 s
Umgebung
Lagertemperatur: - 40 °C … + 85 °C
Arbeitstemperatur: - 40 °C … + 85 °C
Arbeitstemperaturmit Anschlusskabel AC-1401 - 40 °C ... + 80 °C
relative Luftfeuchtigkeit ≤ 100%
IP-Schutzart nach EN 60529
(Sensor und Steckverbindung des Anschlusskabels) IP 66 / IP 67 (inkl. Nema 6)
Stoßfestigkeit 1.000 g in alle Richtungen
imean time to failure = mittlere Betriebsdauer bis zum Fehler

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DE
Elektrische Werte
Versorgungsspannung +8 Vdc < Ub < +30 Vdc
nominal (Ub) +26 Vdc
max. Stromverbrauch
Ib, max ≤ 4 mA
Breitbandrauschen,
1Hz bis 100 Hz ≤1 mgrms
spektrale Rauschdichte ≤ 100 μg/√Hz
Ausgangswiderstand typ. ≤ 220 Ω
Arbeitspunktspannung (Ubias) +2,2 Vdc ≤ Ubias ≤ +2,8 Vdc
nominal Ubias +2,5 Vdc
Erdung Schirmerdungii
Isolationswiderstand (Prüfspannung 500 V) > 100 MΩ
Verpolungssicher In jeder Kombination bis 30 V
ii bei Verwendung des Anschlusskabels AC-1401 besteht eine leitende Verbindung des Sensorgehäuses hin zum Schirm des
Anschlusskabels. Somit liegt der Schirm auf Maschinenpotential

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Brüel & Kjaer Vibro │Betriebsanleitung AS-247 Frequenz- und Phasengang DE
10 Frequenz- und Phasengang
Abbildung 10-1) typischer Frequenzgang einer Messachse
Abbildung 10-2) typischer Phasengang einer Messachse

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EN
1 Hint
Figure 1-1) Acceleration sensor AS-247
NOTE!
This manual is a part of the product. Read the manual carefully before using the product and
keep it accessible for future use.
1.1 Pictograms and their Meanings
This symbol warns of dangerous situations which can result from misuse of the product.
1.2 User Qualification
Ensure that all work in conjunction with our systems is performed by skilled, expert and authorized workers (for
ATEX systems according to EN 60079-14). Among these works are:
Installation and Commissioning
Installation and commissioning primarily concern work on electrical equipment. These works may be performed
exclusively by electricians or workers instructed and supervised by an electrician in accordance with
electrotechnical regulations/directives.
Change of System Specification
Any change of system specification has its effects on monitoring process with stationary systems and on the
measuring sequence with portable measuring systems.

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Brüel & Kjaer Vibro │Instruction AS-247 Application EN
1.3 Intended Use
If sensors and cables are used in a way not described in the relevant user manuals, function and protection
may be impaired and serious personal damage, death or serious, irreversible injuries may result.
•Exclusively use sensor as specified in data sheet. Any use other than specified is considered
inappropriate. Brüel & Kjær Vibro does not assume any liability for damages resulting from
inappropriate use. The user is solely responsible.
•Mounted sensors must not be used as steps.
•Ensure that system is exposed only to admissible environmental influences specified in
technical system data sheet.
•Maintain electrical equipment in regular intervals. Remedy defects, e.g. loose wires, defective
connectors, immediately.
Hot surfaces
•In line with the user manuals, sensors and cables can be operated in extensive ambient
temperature ranges, whereby they can become hot through self-heating on housing walls and
can produce burning.
•When mounted at external heat or cold sources (e.g. machine parts), systems, sensors and
cables can adopt dangerous temperatures, whereby burning, among other things, can occur in
the event of contact.
1.3.1 Recommendations to User
If the use of the system in conjunction with machines or plant sections can produce risks outside of Brüel &
Kjær Vibro's responsibility, the user is expected to prepare and distribute safety technical instructions or
warnings and to ensure that the personnel concerned has received and understood it.
HINT!
If system is integrated into a machine or designed to be assembled, commissioning must not
take place until the machine the system is to be integrated in conforms to the EC directives.
1.3.2 Prohibition of Unauthorized Modifications
System and accessories must not be changed neither in construction nor safety technology without the express
consent of Brüel & Kjær Vibro. Any unauthorized modification excludes Brüel & Kjær Vibro's liability for
resulting damages.
2 Application
The AS-247 is a highly sensitive 2-axis acceleration sensor. It is especially designed for measurements of low-
frequency vibration. The AS-247 is used for structural monitoring (vibration) of whole or parts of buildings or for
vibration measurement of slowly rotating machinery. It is particulary suitable for monitoring tower vibration at
wind power plants.

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EN
3 Measuring Principle
The functionality of the sensor AS-247 is based on a capacitive measurement process. The integrated
electronic measuring equipment provides a voltage signal that is proportional to the acceleration acting on the
sensor.
Due to its excellent noise performance, the sensor is especially well-suited for capturing low frequency vibration
down to 0 Hz.
4 Installation and Assembly
4.1 Scope of Supply
Check the packaging for damage upon delivery and make sure that the contents are complete and undamaged:
•Sensor AS-247
•2 screws (M6)
•2 anti-loss washers (premounted)
•User manual
4.2 Mounting
Requirements
The acceleration to be measured has to lie in the plane spanned by X and Y. For measuring the tower vibration
of a wind energy plant, the measuring plane lies for example perpendicular to gravitational acceleration g
Figure 4-1) Mounting position for tower vibration
•For mounting, a free surface of at least 5 cm x 5 cm is necessary. The mounting surface must
be flat, solid and absolutely free from dust, dirt and other foreign matter.

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Brüel & Kjaer Vibro │Instruction AS-247 Installation and Assembly EN
Figure 4-2) Assembly drawing
1. Align the sensor in the measurement plane, so that the sensor's measurement axes, labelled
X and Y, fit the application context.
2. First, mark the positions of the two holes.
3. Drill two mounting holes, each with an M6 threaded hole and a depth of at least 12 mm (see
Figure 4-2) Assembly drawing).
4. Screw in and secure both M6 stainless steel screws (protection class 70) into the mounting
surface (with e.g. Loctite 243 medium strength, Loctite 270 high strength). Tighten the screws,
alternating between the screws. We recommend a tightening torque of 4 Nm (max. 6 Nm) for
both screws.

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4.3 Connectivity
HINT!
The connection cable of the sensor and any extension cables must be electrically and
mechanically protected. Keep the installation site in mind while doing so.
Connect the sensor to a machine monitoring system (e.g. Type 3652 from Brüel & Kjær Vibro) using a
connection cable with a 5-pole M12 female plug.
Figure 4-3) Pin configuration of sensor AS-247
Recommended accessories
•Connection cable AC-1401 (Order code AC-1401/0120 for 12 m and AC-1401/0200 for 20 m)
5 Maintenance
HINT!
A defective sensor must not be opened and must be completely replaced in the event of
damage. If the connection cable is defective, it must be replaced.
Type AS-247 sensors are maintenance-free.
6 EMV
EN 61326-1
Through electromagnetic stray fields, influences on the measured values may arise. In case of disturbing
influences of this type, a grounded protective conduit is recommended for the signal cable.
7 Calibration
In the event of a calibration request, we offer the following services:
•Factory calibration by Brüel & Kjaer Vibro
•Calibration traceable to national standards by our DAkkS accredited calibration laboratory

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Brüel & Kjaer Vibro │Instruction AS-247 Disposal EN
8 Disposal
After use, dispose of the systems, cables and sensors in an
environmentally friendly manner, in accordance with the applicable
national provisions.
WEEE-Reg.-Nr. DE 69572330

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EN
9 Technical Data
Unless otherwise expressly stated, all data provided are valid at standard conditions (temperature = 25 °C and
rel. humidity ≤ 75 %
General Information
Weight: approx. 250 g
Housing: stainless steel (1.4301)
Mounting: 2x M6 screws
A2-70 (property class)
Connection: M12 plug, 5-pole
Dimensions (L x W x H): 45 mm x 45 mm x 55 mm
Housing design: hermetically sealed
MTTFiii
at +30 °C 8,7 E+06 h (~ 993 years)
at +60 °C 2,0 E+06 h (~ 234 years)
Dynamic Parameters
Measurement range: ± 2 gpeak
Sensitivity
(in X and Y directions) 1000 mV/g (± 5%)
Cross-sensitivity
(in Z direction) ≤ 2 %
Amplitude non-linearity: < ± 1%
Frequency response:
0 - 1000 Hz +- 1 dB
0 - 1800 Hz -1dB / + 3 dB
Resonance frequency: > 2 kHz
Temperature coefficient: ≤ 0,03 %/K
Restart delay time: < 1 s
Umgebung
Storage temperature: - 40 °C … + 85 °C
Operating temperature: - 40 °C … + 85 °C
Operating temperature
with connection cable AC-1401: - 40 °C ... + 80 °C
Relative humidity: ≤ 100%
IP degree of protection according to EN 60529
(sensor and cable connection plug) IP 66 / IP 67 (incl. Nema 6)
Shock resistance 1.000 g in all directions
iii mean time to failure = mittlere Betriebsdauer bis zum Fehler