IQS450 204-450-000-001-A1-B24-H10-I0 مكيف الإشارة

IQS450 204-450-000-001-A1-B24-H10-I0 هو نظام قياس إزاحة التيار الدوامي من الدرجة الأولى تم تطويره بواسطة Vibro-Meter، وهو مصمم خصيصًا لمواجهة التحديات المزدوجة الشديدة المتمثلة في مراقبة الإزاحة واسعة النطاق للغاية ودقة إشارة المسافات الطويلة جدًا. يدمج هذا الطراز تكوينًا شبه محدود في ظل التكنولوجيا الحالية: نطاق قياس خطي عريض للغاية 4 مم (خيار B24)، وخرج تيار آمن بسلكين 4-20 مللي أمبير، وطول كابل النظام الإجمالي 10 أمتار (خيار H10). إنه يمثل أحد الحلول النهائية للمراقبة الموثوقة والدقيقة وطويلة المدى للوضع المحوري والاهتزاز الشعاعي واللامركزية للآلات الدوارة الكبيرة والحرجة (مثل التوربينات البخارية من فئة مليون كيلووات، والضواغط الرئيسية للمنصة البحرية، والتوربينات الهيدروليكية الكبيرة) في البيئات الصناعية القاسية.

مبني على مبدأ التيار الدوامي الذي تم اختباره عبر الزمن، يتكون قلب النظام من محول طاقة من سلسلة TQ 402/412 مع ثبات ممتاز في درجات الحرارة العالية ومكيف إشارة IQS 450 عالي الأداء، تمت معايرته من طرف إلى طرف عبر النطاق الكامل مع كابل بطول 10 أمتار. لا يوفر تكوين B24 نافذة مراقبة الإزاحة الميكانيكية بعرض 0.3-4.3 مم فحسب، بل يحقق أيضًا التقاطًا عالي الدقة للتغيرات على مستوى الميكرون عبر مدى 4 مم مع حساسية تيار تبلغ 1.25 ميكرو أمبير/ميكرومتر. إن تقنية نقل التيار ثنائي الأسلاك التي تستخدمها معترف بها على نطاق واسع في الصناعة باعتبارها معيار الإشارة التناظرية الأكثر استقرارًا للبيئات الكهرومغناطيسية المعقدة والنقل لمسافات طويلة.

يوفر طول الكابل البالغ 10 أمتار حرية لا مثيل لها في تخطيط التثبيت، مما يسمح بنشر أجهزة الاستشعار بعيدًا عن خزانات التوصيل أو حواجز المنطقة الآمنة، وهي مناسبة بشكل خاص للمشاريع الفائقة ذات الهياكل الضخمة ونقاط المراقبة المتناثرة. هذا التكوين هو إصدار البيئة الصناعية القياسية (A1). تم تصميم كل مكون وتصنيعه وفقًا لأعلى معايير الموثوقية، وتتوفر شهادات ATEX وIECEx وCSA الشاملة المقاومة للانفجار (إصدارات A2/A3) لتلبية لوائح السلامة العالمية الأكثر صرامة لتطبيقات المناطق الخطرة.

القيمة الأساسية والموقع الاستراتيجي:

• مجموعة المعلمات القصوى: يشكل 'نطاق 4 مم + كابل 10 م + مخرج تيار' مثلثًا ذهبيًا لمعالجة تحديات المراقبة الأكثر تعقيدًا، ويغطي الاحتياجات الشاملة بدءًا من الاهتزازات الدقيقة وحتى عمليات الإزاحة الكبيرة، ومن الاستقبال المحلي إلى الإرسال عن بُعد.

• تكرار التصميم الموجه نحو المستقبل: يوفر النطاق الواسع للغاية هامش مراقبة واسعًا للتغييرات البطيئة التي قد تحدث على مدار دورة حياة المعدات بأكملها، مثل التآكل الميكانيكي، وتسوية الأساس، والتشوه الحراري، وتجنب فشل النظام أو التعديلات المتكررة بسبب تجاوزات الإزاحة.

• حصن سلامة الإشارة عبر مسافات طويلة جدًا: إلى جانب الكابلات المحورية عالية الجودة وتقنية محرك الحلقة الحالية المحسنة، فإنه يضمن الحد الأدنى من توهين الإشارة ودخول الضوضاء وتأخر الاستجابة عبر مسار نقل يبلغ 10 أمتار أو حتى مئات الأمتار عند تمديده عبر حواجز الأمان.

• حكمة البقاء في البيئات القاسية: تضمن آليات الحماية المدمجة المتعددة - بدءًا من تصميم محول الطاقة ذو درجة الحرارة العالية ونطاق درجة الحرارة الواسع للكابل ومقاومة التآكل إلى مناعة الضوضاء المتأصلة للإشارات الحالية - البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل في البيئات القاسية مثل محطات الطاقة والمنصات البحرية وحقول النفط الصحراوية.

• التكلفة الإجمالية لدورة الحياة المثالية: تقلل التكاليف المرتبطة بتعديلات النظام، ووقت التوقف غير المخطط له، وخسائر الحوادث الناجمة عن النطاق غير الكافي أو الإشارات غير الموثوقة. يعمل التصميم المعياري القابل للتبديل على تقليل مخزون قطع الغيار ووقت الإصلاح بشكل كبير، مما يحقق الحد الأدنى من التكلفة الإجمالية بدءًا من الشراء والتركيب وحتى التشغيل والصيانة.

2. مبدأ عمل النظام والهندسة القصوى لـ B24-H10

الأساس المادي التشغيلي للنظام هو تأثير التيار الدوامي عالي التردد. يقوم مذبذب بلوري عالي الثبات داخل جهاز IQS 450 بتوليد موجة جيبية نقية بتردد 1.2 ميجاهرتز، والتي يتم تضخيمها بالطاقة وتدفع ملف محول الطاقة عبر كابل بطول 10 أمتار. عندما يقترب هدف معدني، تعمل التيارات الدوامية المستحثة على سطحه مثل 'مرآة كهرومغناطيسية'، حيث تمتص وتشتت طاقة المجال المغناطيسي، وتغير بدقة المعاوقة المعقدة للملف Z(ω) = R(ω) + jωL(ω).

الابتكارات الأساسية في سلسلة إشارة الوضع B24:

1. تقنية الخطية لنطاق واسع: تتدهور الخطية الخطية لمحولات التيار الدوامي التقليدية بشكل حاد عند تمديد النطاق. يستخدم الوضع B24 محرك خطي رقمي (DLE) مدمج في IQS 450 لإجراء تركيب وتعويض متعدد الحدود عالي الترتيب في الوقت الفعلي على منحنى فجوة المعاوقة غير الخطية الخام لمحول الطاقة، مما يؤدي إلى 'تسوية' منحنى الخرج بالقوة عبر النطاق الواسع للغاية 0.3-4.3 مم، مما يحقق حساسية ثابتة تبلغ 1.25 ميكرو أمبير/ميكرومتر.

2. 'الذكية' مرحلة الإخراج الحالية: مرحلة الإخراج ليست محول V/I بسيط. فهو يدمج مراقبة الحمل الديناميكي واستشعار تغيرات مقاومة الحلقة في الوقت الفعلي وضبط جهد المحرك للحفاظ على الدقة الحالية. مقاومة الخرج عالية للغاية (> 10 ميجا أوم)، مما يضمن أن القيمة الحالية يتم تحديدها فقط من خلال الفجوة المقاسة، ولا تتأثر بتقلبات الحمل الخلفية الطفيفة.

التحديات التي يفرضها طول الكابل 10 أمتار والتدابير المضادة على مستوى النظام:

• التحدي الأول: توهين الإشارة وتحول الطور. يتسبب الكابل الذي يبلغ طوله 10 أمتار في توهين كبير وتأخير الطور عند 1.2 ميجاهرتز.

• الإجراء المضاد: تستخدم دائرة المحرك IQS 450 تقنية التركيز المسبق، التي تعمل على تعزيز المكونات عالية التردد مسبقًا في جهاز الإرسال للتعويض عن فقدان التردد العالي للكابل. تقوم خوارزميات الاستقبال بإجراء تعويض رقمي لتأخير الطور، مما يضمن تأخيرًا ثابتًا لمجموعة النظام.

• التحدي الثاني: قمم الرنين من المعلمات الموزعة. يمكن لمعلمات LC الموزعة للكابلات الطويلة أن تسبب رنينًا عند ترددات معينة، مما يؤدي إلى تعطيل استجابة التردد المسطح.

• الإجراء المضاد: قبل الشحن، يخضع كل نظام بطول 10 أمتار لمسح استجابة التردد على محلل الشبكة. من خلال ضبط العناصر القابلة للضبط في دائرة المحرك، يتم تخميد نقاط الرنين المحتملة بشكل فعال، مما يضمن تقلب استجابة التردد ضمن ±0.5 ديسيبل عبر DC-20 كيلو هرتز.

• التحدي الثالث: دخول الضوضاء الخارجية. تعتبر الكابلات الطويلة هوائيات فعالة، وعرضة لالتقاط الضوضاء البيئية.

• الإجراء المضاد: الدفاع الثلاثي: أ) الحماية المزدوجة للكابل؛ ب) مضخم الأجهزة ذو نسبة رفض الوضع المشترك العالية (CMRR > 120 ديسيبل) في مرحلة الإدخال IQS 450؛ ج) الحصانة المتأصلة عالية الضوضاء لوضع الإخراج الحالي. لا يمكن تحويل جهد الضوضاء إلى تيار ضوضاء في الحلقة.

3. سيناريوهات التطبيق النموذجية ومصفوفة قرار الاختيار

مجالات التطبيق الرسمية لتكوين B24-H10:

• وحدات الطاقة الحرارية فوق الحرجة (USC): مراقبة التمدد الحراري الهائل (حتى عشرات المليمترات، ومراقبة الأقسام الرئيسية) لدوارات HP/IP من البداية الباردة إلى التحميل الكامل. يجب أن تنتقل الإشارات عشرات الأمتار من الأسطوانات ذات درجة الحرارة العالية/الضغط العالي إلى مبنى التحكم المركزي.

• ضواغط غاز التبريد المختلطة الكبيرة للغاز الطبيعي المسال: الآلات الضخمة ونقاط قياس الاهتزاز الموجودة على مبيتات المحامل بعيدة عن صناديق التوصيل المقاومة للانفجار، والوسط قابل للاشتعال/الانفجار، مما يتطلب نقل إشارة آمن بشكل جوهري.

• مجموعات المولدات الكهرومائية الكبيرة (مراقبة تآكل محامل الدفع): مراقبة الإزاحة المحورية للعمود الرئيسي تحت مئات الميجا نيوتن من دفع الماء. نطاق الإزاحة كبير، والبيئة رطبة، وتحتاج الكابلات إلى توجيه لمسافات طويلة من أسفل الحفرة إلى قاعة الماكينة العلوية.

• توربينات الغاز في وحدات تخزين وتفريغ الإنتاج العائمة (FPSO): تتطلب مساحة المنصة المحدودة خزانات مراقبة مركزية، بينما يتم توزيع التوربينات، وتحتاج إلى توصيلات كابلات طويلة. تتطلب البيئة البحرية مقاومة التآكل والموثوقية.

• منافيخ الأفران الانفجارية الكبيرة جدًا في صناعة الصلب: مراقبة اهتزاز العمود وإزاحته. اهتزاز المعدات شديد، والبيئة الكهرومغناطيسية قاسية، وقد يصبح الإزاحة كبيرًا بسبب مشكلات الأساس.

مصفوفة دعم قرار الاختيار:

4. التركيب والتشغيل وتكامل النظام: براعة حرفية من النظرية إلى التطبيق

1. تخطيط هندسة النظام (هندسة ما قبل التثبيت):

• مخطط توجيه الكابل: ارسم مخططًا تفصيليًا لتوجيه الكابل بطول 10 أمتار، مع تحديد جميع نقاط التثبيت ونقاط الانحناء ونقاط الاختراق. تأكد من وجود علبة/قناة كابلات معدنية للحماية الميكانيكية والتدريع الإضافي. حافظ على مسافة لا تقل عن 300 مم بين كابلات الطاقة.

• تصميم نظام التأريض: تطوير خطة تأريض واحدة وفريدة من نوعها للنظام. النظام الموصى به: على جانب خزانة التحكم في المنطقة الآمنة، قم بتوصيل دروع جميع كابلات الإشارة بقضيب التوصيل 'أرضي الآلة' المستقل. يتصل شريط التوصيل هذا بالشبكة الأرضية الرئيسية للمحطة عبر سلك واحد ثقيل الوزن. يجب أن تظل الدروع الموجودة في نهاية محول الطاقة والقنوات وصناديق الوصلات الميدانية عائمة ومعزولة.

• حساب الحلقة: قم بإجراء حساب دقيق للحلقة الحالية: إجمالي المقاومة R_total = R_cable10m + R_barrier + R_DCS . تحقق من أنه في حالة جهد الإمداد الأسوأ (-21.6V)، V_cond_min = -21.6V - (0.022A * R_total) > 12V . في حالة استخدام حاجز أمان، يوفر الدليل الخاص به معلمات Vmax وImax وCi وLi مفصلة للتحقق من مطابقة النظام.

2. تنفيذ التثبيت الميداني:

• التركيب الميكانيكي للمحول:

1. استخدم مؤشر الاتصال أو أداة محاذاة الليزر لمعايرة التعامد بين جلبة التثبيت والعمود المستهدف.

2. برغي في محول الطاقة. اضبط الفجوة الأولية باستخدام مجموعة معايرة من أجهزة قياس المحسس. للأغراض العامة، يوصى بشدة بضبطه على 2.5 مم. في هذا الموقف، الناتج الحالي هو تقريبا. 15.5 + 1.25*(2.5-0.3)*1000/1000 = 18.25 مللي أمبير.

3. أحكم ربط صامولة القفل، وعزم الدوران لكل دليل (على سبيل المثال، ~10-15 نيوتن متر للخيط M10).

• فن تركيب الكابلات بطول 10 أمتار:

• تركيب 'خالي من التوتر': ابدأ في دفع الكابل من طرف محول الطاقة، وتجنب السحب على الأرض. اترك حلقة خدمة بطول 1-2 متر للصيانة المستقبلية.

• التثبيت والدعم: استخدم مشابك P مقاومة للتآكل أو حوامل ربط الكابلات القائمة على مادة لاصقة، وقم بالتثبيت كل 1.5 متر. تقليل الفاصل الزمني إلى 1 متر في المقاطع الرأسية.

• إدارة الانحناء: استخدم بكرات توجيه من النايلون لطيفة الانحناء عند جميع المنعطفات لضمان أن يكون نصف قطر الانحناء أعلى بكثير من 20 مم.

• التوصيل الكهربائي:

1. نهاية IQS 450: قم بتوصيل '-24V' و'COM' بحلقة الإمداد من مصدر الطاقة أو حاجز الأمان.

2. خرج الإشارة: السلك من محطة 'OUTPUT' هو الإشارة الحالية الإيجابية.

3. معالجة الدرع: عند طرف IQS 450، قم بتثبيت درع الكابل باستخدام مشبك درع على الهيكل المعدني للمكيف (إذا كان مؤرضًا) أو قم بتوجيهه إلى قضيب التوصيل الأرضي. هذه هي النقطة الأرضية الوحيدة للنظام.

3. التشغيل والتشغيل والتحقق من الأداء:

1. التشغيل الآمن والتحقق الثابت:

• قم بتوصيل مقياس رقمي متعدد مكون من 4½ أرقام (الوضع الحالي) على التوالي مع الحلقة.

• قم بالتشغيل، واقرأ القيمة الحالية الثابتة I_0.

• حساب الفجوة النظرية المقابلة: Gap_calc = 0.3 + (I_0 - 15.5) / 1.25 (الوحدة: مم).

• قارن Gap_calc مع الفجوة المعينة ميكانيكيًا Gap_mech . يجب أن يكون الانحراف ضمن ± 0.05 مم. إذا لم يكن الأمر كذلك، فتحقق من التعامد والمادة المستهدفة واتصال الكابل.

2. الاستجابة الديناميكية واختبار وظيفة النظام:

• بدء تشغيل المعدات لإبطاء حالة التدحرج.

• استخدم معاير اهتزاز محمول لحقن إشارة اهتزاز ذات تردد معروف (على سبيل المثال، 80 هرتز) وسعة (على سبيل المثال، 100μm pk-pk) في قاعدة تركيب محول الطاقة.

• مراقبة طيف اهتزاز القناة على نظام المراقبة. يجب أن تكون الذروة الطيفية 80 هرتز مرئية بوضوح، مع وجود خطأ في السعة ضمن ±5% من القيمة المحقونة. يتحقق هذا الاختبار من الدقة الديناميكية لسلسلة القياس بأكملها من محول الطاقة إلى DCS.

3. التحقق من حصانة النظام من الضوضاء (اختياري، موصى به):

• أثناء تشغيل الجهاز، قم بوضع جهاز اتصال لاسلكي على مسافة متر واحد من كابل محول الطاقة.

• مراقبة قيم الفجوة والاهتزازات في نظام المراقبة؛ يجب ألا تكون هناك قفزات واضحة أو ضوضاء متزايدة. يتحقق هذا الاختبار من فعالية نظام التدريع والتأريض.

5. التشخيص المتقدم والصيانة التنبؤية وخدمات دورة الحياة

• التقييم الصحي المتعمق المعتمد على البيانات:

• تحليل اتجاه الفجوة: رسم الاتجاه طويل المدى لمتوسط ​​الفجوة اليومية. قد تشير الزيادة الخطية البطيئة إلى تآكل المحمل؛ قد يشير التغيير المفاجئ في الخطوة إلى ارتخاء ميكانيكي.

• مراقبة انحراف الحساسية: أثناء الإصلاح السنوي، مع ثبات الماكينة ودرجة الحرارة الثابتة، قم بتسجيل تيار الإخراج الثابت. قارن مع خط الأساس التاريخي. قد يشير الانحراف طويل المدى الذي يتجاوز ±3% إلى تقادم محول الطاقة أو تغير في أداء مكون المكيف.

• فحص سلامة عزل الكابل: قم بقياس مقاومة العزل سنويًا بين قلب كابل محول الطاقة والدرع باستخدام مقياس ميغا أومتر (نطاق 500 فولت تيار مستمر). يجب أن يكون> ​​100 ميجا أوم. تشير القيم المنخفضة إلى احتمال دخول الرطوبة أو تلف العزل.

• نظام تشخيص الأخطاء والاستجابة لها على ثلاثة مستويات:

• المستوى 1 (يمكن اكتشافه عن طريق الفحص الميداني): تلف مادي، وارتخاء في التوصيل، وتآكل واضح. الرد: شد أو تنظيف أو التخطيط للاستبدال.

• المستوى 2 (يُشار إليه بواسطة إنذار النظام): تيار الخرج خارج الحدود (<4 مللي أمبير، >20.5 مللي أمبير)، فقدان الإشارة. الاستجابة: قم باستكشاف الأخطاء وإصلاحها وفقًا لجدول التشخيص السابق، والتي تتضمن عادةً انقطاع الحلقة أو انقطاع التيار الكهربائي أو فشل محول الطاقة.

• المستوى 3 (انخفاض الأداء - الكامن): تغير الحساسية، زيادة أرضية الضوضاء، استجابة التردد المتدهورة. الاستجابة: يتطلب معدات متخصصة (على سبيل المثال، محلل الشبكة، محطة المعايرة) للاختبار، ويتم التعامل معها عادةً عن طريق العودة إلى المصنع أو مركز الخدمة المعتمد.

• خدمات دورة الحياة الكاملة لجهاز قياس الاهتزاز:

• خدمات المعايرة والإصلاح: تقديم خدمات معايرة دورية يمكن تتبعها وفقًا للمعايير الوطنية، بالإضافة إلى خدمات الإصلاح واستعادة الأداء الاحترافية.

• برنامج الاستجابة السريعة لقطع الغيار: بالنسبة للعملاء الرئيسيين، قم بتوفير قطع الغيار المخزنة مسبقًا وقنوات التسليم السريعة لتقليل وقت التوقف عن العمل.

• مسار ترقية التكنولوجيا: مع تقدم التكنولوجيا، تقديم الاستشارات لمسارات الانتقال السلس من الأنظمة الحالية إلى منتجات الجيل الأحدث (على سبيل المثال، الرقمية، ومحولات الطاقة ذات التشخيص الذاتي).