بنتلي نيفادا 146054-20-05-02-05 مسبار مغطى بالسيراميك

146054-20-05-02-05 عبارة عن مسبار تقريبي للتيار الدوامي عالي الأداء وغير متصل من سلسلة Bently Nevada 3300، وهو مصمم خصيصًا لمراقبة حالة الماكينات في البيئات التي تجمع بين الهجوم الكيميائي العدواني والضغوط المرتفعة وظروف الأس الهيدروجيني الشديدة. هذا الطراز عبارة عن مسبار مغطى بالسيراميك 3300 يتميز قياسي 3/8‑24 UNF بسن تثبيت ، مزود بدون درع ، ومجهز بطول علبة إجمالي 2.0 بوصة ، وكابل محوري متكامل بطول 5.0 متر ، وموصل ClickLoc محوري مصغر مع كابل قياسي ، وموافقات متعددة للمناطق الخطرة (CSA، وATEX، وIECEx).

التصميم المغطى بالسيراميك هو حجر الزاوية في عائلة المسبار هذه. تم تصنيع الطرف من الألومينا عالية النقاء (Al₂O₃)، والتي توفر خمولًا كيميائيًا استثنائيًا، وقوة عازلة عالية، وصلابة فائقة. تقاوم هذه المادة الخزفية التآكل الناتج عن الأمونيا اللامائية، وكبريتيد الهيدروجين، والمحاليل الكاوية، والأبخرة الحمضية التي من شأنها أن تؤدي بسرعة إلى تحلل المجسات التقليدية ذات الرؤوس البوليمرية أو ذات الرؤوس المعدنية. يتم تصنيع علبة المسبار من الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304، مما يوفر حماية ميكانيكية قوية ومقاومة ممتازة للتنقر والأكسدة في الأجواء الرطبة أو المالحة. تم إغلاق الواجهة الأمامية المصنوعة من السيراميك والمعدن بإحكام وتم اختبار تسرب الهيليوم في المصنع، مما يضمن عدم قدرة الغازات والسوائل المسببة للتآكل على اختراق تجويف ملف الاستشعار - وهو متطلب بالغ الأهمية للموثوقية طويلة المدى في الخدمة القاسية.

تم تصميم 146054-20-05-02-05 . للتطبيقات التي يتعرض فيها الجزء الأمامي فقط من مجموعة علبة المسبار للوسائط المسببة للتآكل على عكس البديل 146056، لا يشتمل هذا المسبار على تركيب خلفي أو أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ. وبالتالي، فإن الجزء الخلفي من المسبار - حيث يخرج الكابل المحوري من العلبة - ليس مغلقًا ويجب حمايته من الماء أو الأمونيا أو هيدروكسيد الأمونيوم أو كبريتيد الهيدروجين أو أي بيئة مسببة للتآكل. يعمل خيار التصميم هذا على تبسيط بناء المسبار، وتقليل الوزن، وتسهيل توجيه الكابل عبر القناة أو حوامل الكابلات، بشرط أن يتم الاحتفاظ بمخرج الكابل الخلفي في منطقة نظيفة وجافة وغير قابلة للتآكل. بالنسبة للتركيبات التي يجب فيها إغلاق المسبار بالكامل في بيئة العملية، فإن الطراز 146056 مع الأنابيب الخلفية وتركيبات NPT هو البديل الموصى به.

يمثل طول العلبة مقاس 2.0 بوصة (المحدد بالرمز -20) المسافة من كتف خيط التثبيت إلى طرف المسبار. يعد هذا الطول المتوسط ​​خيارًا شائعًا للعديد من تطبيقات الآلات التوربينية، حيث أنه يسمح بوضع طرف المسبار في وضع مثالي من سطح العمود أثناء إزالة نتوءات الغلاف أو انحرافات الزيت أو أغلفة المحامل. يتم طلب طول العلبة بزيادات قدرها 0.1 بوصة، ويحقق خيار 2.0 بوصة التوازن بين الوصول والصلابة الميكانيكية، مما يقلل من خطر الانحناء أو الرنين الناتج عن الاهتزاز.

عند دمجه مع مستشعر Proximitor 3300 وكابل تمديد مطابق، يشكل 146054-20-05-02-05 نظام محول كامل لقياس الاهتزاز النسبي للعمود، والموضع المحوري (الدفع)، والغرابة، والسرعة. تمت معايرة النظام في المصنع لهدف فولاذي AISI 4140 ويظهر نطاقًا خطيًا يبلغ 1.52 مم (60 مل) مع عامل مقياس اسمي يبلغ 7.87 فولت/مم (200 مللي فولت/مل). ويضمن خطأ قابلية التبديل الذي يبلغ ±6.5% إمكانية تركيب المكونات البديلة دون إعادة معايرة النظام بالكامل، مما يقلل من وقت توقف الصيانة.

البناء والمواد

تم تصميم الهيكل الميكانيكي لـ 146054-20-05-02-05 من أجل المتانة والمقاومة الكيميائية. يتكون طرف المسبار من غطاء من سيراميك الألومينا المطحون بدقة والذي يتم لحامه بالنحاس أو ربطه بالعلبة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. مادة السيراميك غير مسامية، ولها معامل تمدد حراري منخفض جدًا، وتحافظ على خواصها الكهربائية خلال نطاق درجة حرارة التشغيل بالكامل من -51 درجة مئوية إلى +177 درجة مئوية. تم تحسين هندسة الطرف لإنتاج مجال تيار دوامي مستقر مع الحد الأدنى من تأثيرات التهديب، مما يضمن إخراجًا خطيًا عبر نطاق الفجوة المحدد.

يتم تصنيع علبة المسبار من مخزون قضبان الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304. هذه الدرجة الأوستنيتي غير مغناطيسية، وهي ضرورية لتحقيقات التيار الدوامي لتجنب التداخل مع المجال المغناطيسي الناتج عن ملف الاستشعار. توفر سبيكة 304 أيضًا مقاومة ممتازة لمجموعة واسعة من الوسائط المسببة للتآكل، بما في ذلك الأحماض العضوية والقلويات والمحاليل المحتوية على الكلوريد (على الرغم من أنه يجب تجنب التعرض لفترات طويلة للكلوريدات ذات درجة الحرارة العالية). تشتمل العلبة على خيط 3/8‑24 UNF 2A للتركيب، مع الحد الأقصى الموصى به لتشابك الخيط وهو 0.563 بوصة (14.3 ملم) لمنع الربط. يتم توفير مفاتيح ربط مسطحة مقاس 5/16 بوصة لتطبيق عزم الدوران أثناء التثبيت؛ تعمل هذه الشقق أيضًا كمرجع لتوجيه مخرج كابل المسبار.

يبلغ طول الكابل المحوري المتكامل 5.0 أمتار ويستخدم تصميم مقاومة 75 أوم مع عزل بروبيلين الإيثيلين المفلور (FEP). يتم اختيار FEP لخصائصه العازلة الممتازة، وامتصاصه المنخفض للرطوبة، ومقاومته لدرجات الحرارة المرتفعة والمواد الكيميائية. يتم إنهاء الكابل بموصل ClickLoc متحد المحور مصغر، وهو مطلي بالذهب لمقاومة التآكل وضمان مقاومة اتصال منخفضة. آلية القفل الإيجابي للموصل 'تنقر' بشكل مسموع عندما تكون إصبعك مشدودًا، مما يلغي الحاجة إلى الأدوات ويمنع الانفصال العرضي بسبب الاهتزاز. الموصل من نوع الصمولة الثابتة القياسية (الخيار -02)، مما يعني أن الصمولة مقيدة ولا يمكن إزالتها. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب صامولة قابلة للإزالة، يتوفر الخيار -03 في الطرز الأخرى، ولكن تم تحديد 146054-20-05-02-05 بالتكوين القياسي.

التطبيقات المقصودة

يعتبر 146054-20-05-02-05 مناسبًا بشكل مثالي للبيئات الصناعية وأنواع الآلات التالية:

• ضواغط الأمونيا اللامائية المستخدمة في دورات التبريد، وإنتاج الأسمدة، ومصانع البتروكيماويات، حيث يمكن لبخار الأمونيا أن يتكثف ويؤدي إلى تآكل المجسات التقليدية.

• معالجات وخلاطات المفاعلات الكيميائية التي تتعامل مع الملاط الحمضي أو القلوي أو الملحي، حيث قد تهاجم درجات الحموضة القصوى مواد المسبار القياسية.

• مضخات الطرد المركزي عالية الضغط في المصافي والخدمات البحرية، حيث قد تحتوي سوائل المعالجة على كبريتيد الهيدروجين أو الغاز الحامض.

• مبيتات توربينات الغاز والتوربينات البخارية، حيث يوجد ضباب زيتي ودرجات حرارة عالية ولكن الغازات المسببة للتآكل تقتصر على الواجهة الأمامية.

• الضواغط في محطات معالجة الغاز الطبيعي وخطوط الأنابيب، حيث قد يحتوي غاز المعالجة على الماء وثاني أكسيد الكربون، مما يشكل حمض الكربونيك.

• أجهزة الدفع البحري والآلات المساعدة على السفن والمنصات البحرية، حيث ينتشر رذاذ الملح والهواء الرطب ولكن يمكن توجيه مخرج الكابل الخلفي إلى غرف التحكم الجافة.

في كل هذه الحالات، يضمن الغطاء الخزفي بقاء وجه الاستشعار سليمًا كيميائيًا، بينما توفر العلبة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 السلامة الهيكلية ضد الضغط والإجهاد الميكانيكي. يكون طول العلبة مقاس 2.0 بوصة مفيدًا بشكل خاص عندما يكون السطح المستهدف غائرًا داخل مبيت، مثل مجلة العمود داخل قاعدة المحمل، حيث قد لا يصل المسبار الأقصر إلى موضع الفجوة المطلوب.

ترتيب انهيار التعليمات البرمجية

يتم فك تشفير رقم المنتج الكامل 146054-20-05-02-05 على النحو التالي:

عند تقديم طلب، يجب استخدام السلسلة الكاملة 146054-20-05-02-05 لضمان تسليم المجموعة الصحيحة من طول العلبة وطول الكابل ونمط الموصل وحزمة الشهادة.

توصيات التثبيت والفجوة

يعد التثبيت الصحيح لـ 146054-20-05-02-05 أمرًا ضروريًا للتشغيل الموثوق به وإطالة عمر الخدمة إلى أقصى حد. يتم تركيب المسبار عن طريق ربط خيط UNF 3/8‑24 في فتحة ملولبة مطابقة في غلاف الماكينة أو حامل التثبيت. ينبغي استخدام مفاتيح الربط المسطحة مقاس 5/16 بوصة لتطبيق عزم الدوران، ولكن يجب الحرص على عدم الإفراط في التشديد. الممارسة الموصى بها هي استخدام صامولة القفل الاختيارية 04301007 مع فتحات سلك الأمان لتأمين المسبار ضد ارتخاء الاهتزاز، خاصة في الآلات عالية السرعة.

الخطوة الحاسمة هي فجوة التحقيق. نظرًا لأن المجسات المغطاة بالسيراميك لها نطاق خطي متغير مقارنةً بالمسابير القياسية 3300 XL، لا يوصى بضبط الفجوة الميكانيكية باستخدام مقاييس الاستشعار. بدلاً من ذلك، يجب توصيل المسبار بمستشعر Proximitor ومصدر الطاقة، ويجب مراقبة جهد التيار المستمر الناتج. يتم بعد ذلك وضع المسبار بحيث يقع الهدف (سطح العمود) ضمن نطاق الجهد الخطي من –4 فولت تيار مستمر إلى –16 فولت تيار مستمر. عادة ما تكون نقطة الفجوة المتوسطة المثالية حوالي -10 فولت تيار مستمر، مما يسمح بأقصى قدر من الانحراف ثنائي الاتجاه لقياس الاهتزاز. يجب أن يتأكد القائم بالتركيب من أن طرف المسبار لا يلامس العمود الدوار مطلقًا، حيث أن سيراميك الألومينا هش وسيتشقق أو ينكسر عند الاصطدام. لا يغطي الضمان مثل هذا الضرر.

يجب توجيه الكابل المدمج الذي يبلغ طوله 5.0 أمتار بنصف قطر انحناء لا يقل عن 25.4 مم (1.0 بوصة) عند كل نقطة. يمكن أن تؤدي الانحناءات أو مكامن الخلل الحادة إلى تشويه العازل المحوري، مما يؤدي إلى تغيير السعة والتسبب في أخطاء القياس أو انقطاع الإشارة. يجب تأمين الكابل برباطات أو مشابك على فترات منتظمة لمنع الضغط على الوصلة بين المسبار والكابل. عند مرور الكابل عبر القناة، تأكد من إغلاق أطراف القناة بشكل صحيح لمنع دخول الرطوبة التي يمكن أن تتعقب على طول الكابل وتصل إلى الجزء الخلفي غير المحكم من المسبار.

نظرًا لأن الجزء الخلفي من 146054-20-05-02-05 غير مغلق، يجب إيلاء اهتمام خاص للبيئة المحيطة بمخرج الكابل. إذا كانت منطقة الماكينة تعاني من رطوبة عالية، أو تعرضات للغسيل العرضي، أو أبخرة كيميائية، فيجب توجيه الكابل لأعلى وفي صندوق التوصيل المحكم أو حاوية الأجهزة. يجب تشكيل حلقة تنقيط لمنع تدفق السوائل المتكثفة على طول الكابل والدخول إلى الجزء الخلفي من المسبار. بالنسبة للتطبيقات التي لا يمكن ضمان ذلك فيها، فإن البديل 146056 المغلق بالكامل مع الأنابيب الخلفية وتركيبات NPT هو الاختيار المناسب.

معايرة النظام واعتبارات المواد المستهدفة

تمت معايرة نظام 3300، بما في ذلك 146054-20-05-02-05 ، في المصنع باستخدام هدف فولاذي من نوع AISI 4140. تم اختيار هذه المادة كمرجع لأنها توفر استجابة تيار دوامي متسقة وقابلة للتكرار. ومع ذلك، فإن العديد من أعمدة الماكينات مصنوعة من سبائك مختلفة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 304، أو الفولاذ المقاوم للصدأ 316، أو الإنكونيل، أو التيتانيوم، أو الأسطح المطلية بالكروم. كل من هذه المواد لديها الموصلية الكهربائية والنفاذية المختلفة، والتي سوف تغير عامل القياس والخطية للنظام. تقدم شركة Bentley Nevada خدمات معايرة مخصصة للمواد المستهدفة غير القياسية - ويجب تحديد المادة المحددة في وقت الطلب لضمان قراءات دقيقة.

يسمح خطأ قابلية التبديل بنسبة ±6.5% بالاستبدال الميداني للمسبار أو كابل التمديد أو مستشعر Proximitor دون إعادة معايرة كاملة، بشرط أن تكون جميع المكونات من نفس عائلة النظام وتبقى المادة المستهدفة دون تغيير. ومع ذلك، بالنسبة لتطبيقات الحماية الحرجة (على سبيل المثال، رحلة السرعة الزائدة، وأجهزة إنذار موضع الدفع)، يوصى بشدة بإجراء التحقق في الموقع من العلاقة بين الفجوة والجهد باستخدام ميكرومتر معاير أو مقياس قرصي بعد التثبيت. ويضمن ذلك صحة قياس الفجوة المطلقة والرجوع إلى نقاط ضبط الإنذار والرحلة بشكل صحيح.

موافقات المناطق الخطرة وشروط الاستخدام الآمن

تم اعتماد 146054-20-05-02-05 . مع خيار الموافقة -05 للاستخدام في الأجواء المتفجرة بموجب معايير دولية متعددة الشهادات التالية قابلة للتطبيق:

• CSA (cNRTLus): السلامة الجوهرية (ia) للفئة الأولى، المنطقة 0؛ AEx/Ex ia IIC T4/T5 Ga; وكذلك الفئة الأولى، المجموعات أ، ب، ج، د؛ الفئة الثانية، المجموعات E، F، G؛ الدرجة الثالثة. بالنسبة للمنطقة 2، يتم توفير تقييمات غير تحفيزية (nA/ec). تصنيف درجة الحرارة T5 للمحيط من -55 درجة مئوية إلى +40 درجة مئوية وT4 من -55 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية.

• ATEX: II 1G؛ على سبيل المثال IIC T5…T1 Ga؛ أيضًا Ex ia IIIC T90°C … T280°C Dc للأجواء الغبارية (EPL Dc).

• IECEx: Ex ia IIC T5…T1 Ga; على سبيل المثال غير متوفر/EC IIC T5...T1 Gc.

تم تلخيص معلمات الكيان للسلامة الجوهرية (ia) أدناه:

تنطبق هذه المعلمات عندما يتم توصيل المسبار عبر كابلات تمديد Bently Nevada بمستشعر Bently Nevada Proximitor مع تصنيفات كيانات متوافقة.

شروط الاستخدام الآمن كما هي محددة في الشهادات هي كما يلي:

• بالنسبة لعمليات التركيب، يجب تركيب المسبار وفقًا لرسم بنتلي نيفادا رقم 141092.

• بالنسبة لعمليات تثبيت nA / ec (المنطقة 2)، يجب تثبيت Proximitor بحيث تحقق أطرافه درجة حماية لا تقل عن IP54، وفقًا للرسم 140979.

• يجب مراعاة جدول درجات الحرارة (انظر الجدول أدناه) للتأكد من أن درجة حرارة سطح المسبار لا تتجاوز درجة حرارة الاشتعال في الغلاف الجوي المحيط بالغاز أو الغبار.

جدول درجات الحرارة للمناطق الخطرة (المسبار فقط)

146054-20-05-02-05 ؛ نفسه لا يولد تسخينًا ذاتيًا كبيرًا يتم تحديد فئة درجة الحرارة في المقام الأول من خلال الحد الأقصى لدرجة الحرارة المحيطة في موقع التثبيت.

القيود الهامة والتحذيرات الهامة

يجب على مستخدمي 146054-20-05-02-05 الالتزام الصارم بالقيود التالية لضمان التشغيل الآمن والموثوق.

الجزء الخلفي من المسبار غير مغلق بإحكام . إن تعرض مخرج الكبل أو الجزء الخلفي من علبة المسبار لأي سائل (ماء، أمونيا، مكثفات)، أو غاز مسبب للتآكل (كبريتيد الهيدروجين، الكلور)، أو بخار كاوي سيؤدي إلى تدهور سريع لعزل FEP، وتآكل الموصل المركزي، وفشل كهربائي في نهاية المطاف. وهذا هو القيد التشغيلي الأكثر أهمية لهذا النموذج. يجب توجيه مخرج الكابل الخلفي عبر منطقة نظيفة وجافة وغير قابلة للتآكل في جميع الأوقات.

الطرف الخزفي قوي كيميائيًا ولكنه هش ميكانيكيًا. أي اتصال مباشر مع العمود الدوار أثناء التثبيت أو الصيانة أو الظروف العابرة للماكينة يمكن أن يسبب تقطيعًا أو تشققًا أو كسرًا كاملاً لغطاء الألومينا. يعد هذا الضرر كارثيًا بالنسبة لدقة القياس ولا يغطيه ضمان المنتج. يجب أن يكون المسبار مثقوبًا كهربائيًا، ويجب استخدام الإيقاف الجسدي بحذر شديد.

ينطبق تصنيف الضغط البالغ 34 بار (500 رطل لكل بوصة مربعة) فقط على مانع التسرب المصنوع من السيراميك والمعدن في الواجهة الأمامية. وهذا لا يعني أن جسم المسبار بأكمله يمكنه تحمل الضغط التفاضلي عبر خيط التثبيت. إذا تجاوز ضغط العملية هذه القيمة، يلزم إجراء تعديلات هندسية مخصصة - اتصل بشركة Bentley Nevada للحصول على المساعدة.

يجب ألا يتجاوز تعشيق الخيط 0.563 بوصة (14.3 ملم). يجب أن تتوافق الخيوط الداخلية لفتحة التثبيت مع فئة الملاءمة المناسبة. إذا كانت فتحة التثبيت أعمق من ذلك، فيجب استخدام فاصل خيط أو صامولة قفل للحد من عمق الإدخال. لا تقوم Bentley Nevada باستبدال المجسات بموجب الضمان للأضرار الناجمة عن الارتباط المفرط للخيط.

يجب الحفاظ على نصف قطر انحناء الكابل عند 25.4 مم (1.0 بوصة) أو أكثر. سيؤدي نصف القطر الأصغر إلى تشويه العازل وتغيير المعاوقة المميزة، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء في القياس ويحتمل أن يتسبب في انقطاع الإشارة بشكل متقطع.

بالنسبة للمنشآت في المناطق الخطرة، يجب احترام حدود درجة الحرارة ومعلمات الكيان. يجب استخدام المسبار فقط مع الحواجز الآمنة بشكل جوهري المعتمدة أو مصادر الطاقة المعزولة التي تحد من الجهد والتيار والطاقة إلى القيم المحددة.

الملحقات والمنتجات التكميلية

يتم توفير 146054-20-05-02-05 . بدون واقيات الموصلات أو الدروع، ولكن يمكن إضافتها كملحقات لتعزيز الحماية البيئية والمتانة الميكانيكية يسرد الجدول التالي الملحقات المطلوبة بشكل شائع.

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب درع الكابل (حماية ميكانيكية ضد التآكل أو التكسير)، يمكن طلب الطراز الأساسي 146054 مع التعديل 164523، ولكن هذا ليس جزءًا من تكوين 146054-20-05-02-05 . إذا كان الدرع ضروريًا، فيجب تحديد رمز طلب مختلف.

مقارنة مع النماذج ذات الصلة

يعد 146054-20-05-02-05 أحد التكوينات العديدة ضمن عائلة المسبار المغطاة بالسيراميك 3300. يعد طول العلبة -20 الذي يبلغ 2.0 بوصة خيارًا متوسط ​​المدى، أطول من الحد الأدنى 0.8 بوصة ولكنه أقصر من الحد الأقصى 4.0 بوصة. غالبًا ما يتم تحديد هذا الطول للتطبيقات التي يكون فيها الهدف غائرًا أو حيث يكون رأس التثبيت سميكًا. الطول الإجمالي -05 (5.0 أمتار) هو طول الكابل الأكثر شيوعًا، مما يوفر وصولاً كافيًا لمعظم مواضع صناديق التوصيل مع الحفاظ على سعة الكابل ضمن النطاق المعوض للنظام.

بالمقارنة مع متغير 146056، الذي يتضمن أنابيب خلفية من الفولاذ المقاوم للصدأ وتركيبات NPT، يفتقر 146054-20-05-02-05 إلى الختم الخلفي وبالتالي فهو أقل تكلفة وأسهل في التثبيت، ولكنه يتطلب بيئة خلفية نظيفة وجافة. 146056 مغلق تمامًا من كلا الطرفين وهو مناسب للظروف الخلفية الرطبة أو المسببة للتآكل، مثل عندما يتم تركيب المسبار في غلاف المضخة حيث يكون مخرج الكابل مغمورًا في سائل العملية.

بالنسبة لمتطلبات الخيوط المترية (M10 x 1)، يجب استخدام طراز 164517 بدلاً من 146054. يستخدم النموذج الحالي الخيط الإمبراطوري 3/8‑24، والذي يظل المعيار الأكثر شيوعًا في أمريكا الشمالية والعديد من تطبيقات الآلات التوربينية الدولية.