AE119 Casing Expansion Probe je vysoce výkonný přístroj pro měření absolutního posunutí z produktové řady VM, speciálně navržený pro monitorování tepelné roztažnosti skříní strojů během teplotních změn. Toto bezkontaktní měřicí zařízení založené na principu měření vířivými proudy obsahuje pokročilou elektroniku pro zpracování signálu, která poskytuje přesné a spolehlivé údaje o mechanické roztažnosti.
Sonda AE119 je určena pro střední a velké plynové turbíny a parní turbíny, schopné měřit absolutní roztažnost až do 50 mm nebo 100 mm. Jeho robustní mechanická konstrukce a vynikající přizpůsobivost prostředí zajišťují dlouhodobý stabilní provoz v náročných průmyslových prostředích. Zařízení využívá dvouvodičovou technologii přenosu proudu s výstupem standardizovaných signálů 4-20 mA, které lze přímo integrovat s různými řídicími systémy.
Sonda s krytím IP54 účinně zabraňuje vnikání prachu a stříkající vodě a zajišťuje spolehlivý provoz ve vlhkém nebo prašném prostředí. Jeho jednoduchý způsob instalace a flexibilní možnosti orientace (levá nebo pravá montáž) umožňují přizpůsobení různým požadavkům na instalační prostor.
Pracovní princip
Plášťová expanzní sonda AE119 funguje na principu vířivých proudů a využívá přesné elektronické obvody pro detekci a zpracování signálu posunu. Pracovní mechanismus lze zpracovat následovně:
1. Mechanismus snímání efektu vířivých proudů
Sonda obsahuje vysokofrekvenční oscilační obvod, který generuje stabilní elektromagnetické pole. Když se měřicí tyč sondy přiblíží ke kovovému cílovému povrchu, indukují se vířivé proudy na cílovém povrchu podle zákonů elektromagnetické indukce. Tyto vířivé proudy vytvářejí sekundární magnetické pole opačné k původnímu magnetickému poli, čímž mění ekvivalentní impedanci cívky sondy. Změna impedance je úměrná vzdálenosti mezi sondou a cílem, což umožňuje přesné určení posunutí pomocí přesného měření této změny impedance.
2. Zpracování a konverze signálu
Sonda obsahuje kompletní elektronické obvody pro zpracování signálu, včetně modulátorů/demodulátorů, zesilovačů a obvodů pro úpravu signálu. Původní signál vzdálenosti je přesně demodulován a převeden na standardní elektrický signál. Zařízení využívá pokročilé algoritmy teplotní kompenzace, které automaticky korigují vlivy změn okolní teploty na přesnost měření a zajišťují stabilní výkon v celém rozsahu provozních teplot.
3. Přenos výstupního proudu
AE119 využívá dvouvodičovou technologii přenosu proudu s výstupem standardních průmyslových signálů 4-20 mA. Při úplném zasunutí měřicí tyče (výchozí poloha) je výstupní proud 4 mA ±0,15 mA; při plně vysunuté měřicí tyči (maximální rozsah) je výstupní proud 20 mA ±0,3 mA. Tento současný způsob přenosu signálu nabízí silnou odolnost proti rušení a dlouhou přenosovou vzdálenost, díky čemuž je zvláště vhodný pro průmyslové prostředí.
4. Mechanický převodový systém
Sonda využívá přesné mechanické naváděcí struktury k zajištění přesnosti lineárního pohybu měřicí tyče. Zakázkové pružiny poskytují vhodný kontaktní tlak: pro model řady 50 mm je počáteční síla pružiny 30 N, maximální síla pružiny je 73 N; u modelu řady 100 mm je počáteční síla pružiny 20 N, maximální síla pružiny je 74 N. Tyto optimalizované parametry pružiny zajišťují spolehlivý kontakt s měřeným povrchem a zabraňují nadměrnému mechanickému zatížení.
5. Teplotní kompenzační mechanismus
Zařízení obsahuje vestavěné teplotní senzory a pokročilé kompenzační algoritmy, které monitorují změny okolní teploty v reálném čase a automaticky kompenzují výsledky měření. Vynikající specifikace teplotního driftu: nulový teplotní drift menší než 150 ppm/°C FSD, citlivost teplotního driftu také menší než 150 ppm/°C FSD. Tato přesná teplotní kompenzace zajišťuje vysoce přesné měření v celém rozsahu provozních teplot 0 až +80 °C.
6. Obvod řízení spotřeby
AE119 vyžaduje napájecí napětí 20-32 VDC s normálním provozním proudem 60 mA (při 24 V DC), maximální proud nepřesahuje 70 mA. Zařízení obsahuje účinné obvody pro správu napájení, které mohou pracovat stabilně se zátěžovým odporem až 500 Ω. Napájecí obvod má také přepěťovou ochranu a ochranné funkce proti zpětnému připojení, které zajišťují bezpečnost zařízení za abnormálních elektrických podmínek.
7. Úprava a filtrace signálu
Vnitřní elektronické obvody zahrnují vícestupňové filtrování a úpravu signálu. Elektrická frekvenční odezva je 0-1000 Hz, což umožňuje zachytit rychlé mechanické změny; mechanická frekvenční odezva je 0-5 Hz, vhodná pro monitorování relativně pomalých procesů roztahování pláště. Tato charakteristika duální frekvenční odezvy umožňuje sondě sledovat jak rychlé změny, tak zajistit přesnost měření v ustáleném stavu.
Vlastnosti
Pouzdro expanzní sondy AE119 nabízí řadu pokročilých funkcí, které splňují přísné požadavky průmyslových měřicích systémů:
1. Vysoce přesný výkon měření
Zařízení poskytuje vynikající přesnost měření s linearitou lepší než 1 % FSD, rozlišením lepším než 0,05‰ FSD a opakovatelností také lepší než 0,05‰ FSD. Tato vysoká přesnost umožňuje spolehlivou detekci drobných změn expanze pláště a poskytuje přesná data pro monitorování stavu zařízení.
2. Možnost měření širokého rozsahu
AE119 nabízí dvě verze měřicího rozsahu: 50 mm a 100 mm, které splňují potřeby měření různých jednotek stupnice. Velký rozsah měření v kombinaci s vysokou přesností umožňuje přesné sledování různých změn expanze od minut po významné.
3. Silná přizpůsobivost prostředí
Zařízení normálně funguje při okolních teplotách od 0 do +80°C, s rozsahem skladovacích teplot 0 až +100°C. Stupeň krytí IP54 zajišťuje odolnost proti vnikání prachu a stříkající vodě, vhodný pro různá drsná průmyslová prostředí.
4. Vynikající mechanická odolnost
Sonda je vyrobena z materiálů hliníkové slitiny a nerezové oceli, vyznačuje se robustní a odolnou konstrukcí. Schopnost odolat silným mechanickým rázům: radiální ráz do 100 g, axiální ráz do 300 g (půlsinusová vlna, trvání 3 ms). Tato odolná konstrukce zajišťuje dlouhodobý spolehlivý provoz ve vibrujícím prostředí.
5. Flexibilní možnosti instalace
Zařízení nabízí levou i pravou montážní orientaci s montážní přírubou otočnou v krocích po 60°, což poskytuje velkou flexibilitu instalace. Standardní způsob montáže šroubem M10 usnadňuje instalaci a nastavení na místě.
6. Integrace Plug-and-Play
Standardní dvouvodičový způsob připojení zjednodušuje integraci systému s výstupními signály 4-20 mA přímo kompatibilními s většinou řídicích systémů. Zařízení je zkalibrováno z výroby, což eliminuje potřebu složitých postupů kalibrace v terénu.
7. Funkce komplexní ochrany
Sonda je vybavena funkcí ochrany proti zkratu, přetížení a ochrany proti přepólování, což zajišťuje bezpečnost zařízení v podmínkách elektrické poruchy. Robustní mechanická konstrukce poskytuje ochranu proti přejetí a zabraňuje poškození při náhodných nárazech.
8. Podpora více příslušenství
K dispozici je vyhrazené příslušenství včetně kabelových sestav EH 140 s možností pro přímé nebo 90° úhlové konektory, flexibilní ochranné trubky z nerezové oceli atd., které splňují různé požadavky na instalační prostředí.
Shrnutí technických specifikací
| položky |
Specifikace |
| Princip měření |
Efekt vířivých proudů |
| Rozsah měření |
50 mm nebo 100 mm |
| Výstupní signál |
4-20 mA Dvouvodičový |
| Napájení |
20-32 V DC |
| Provozní proud |
60 mA jmenovitý (při 24 V DC) |
| Odolnost proti zatížení |
Maximálně 500 Ω |
| Linearita |
<1 % FSD |
| Rezoluce |
<0,05‰ FSD |
| Provozní teplota |
0 až +80 °C |
| Hodnocení ochrany |
IP54 |
| Hmotnost |
4,0 kg (50 mm) / 5,1 kg (100 mm) |
Oblasti použití
Expanzní sonda krytu AE119 je široce používána v následujících oblastech:
Energetický průmysl: Monitorování expanze pláště plynových turbín a parních turbín
Petrochemický průmysl: Monitorování tepelné roztažnosti velkých kompresorů a čerpacích jednotek
Těžký průmysl: Sledování tepelné deformace válcovacích zařízení a velkých strojů
Letectví a kosmonautika: Měření tepelné roztažnosti na zkušebních stolicích motorů
Obor: Stanovení koeficientu tepelné roztažnosti materiálů a výzkum strukturální tepelné deformace
