146054-20-05-02-05 . je vysoce výkonná, bezkontaktní sonda na bázi vířivých proudů z řady Bently Nevada 3300, určená k monitorování stavu strojů v prostředích, která kombinují agresivní chemické útoky, zvýšené tlaky a extrémní podmínky pH Tento model je sonda s keramickým krytem 3300 se standardním montážním závitem 3/8‑24 UNF , dodávaná bez pancéřování a konfigurovaná s celkovou délkou pouzdra 2,0 palce , integrovaným koaxiálním kabelem 5,0 metru , miniaturním koaxiálním konektorem ClickLoc se standardním kabelem a několika schváleními pro nebezpečné oblasti, IEC, ATEX.
Konstrukce s keramickým krytem je základním kamenem této rodiny sond. Hrot je vyroben z vysoce čistého oxidu hlinitého (Al₂O₃), který nabízí výjimečnou chemickou inertnost, vysokou dielektrickou pevnost a vynikající tvrdost. Tento keramický materiál odolává korozi bezvodým čpavkem, sirovodíkem, žíravými roztoky a kyselými výpary, které by rychle degradovaly běžné sondy s polymerovými nebo kovovými hroty. Pouzdro sondy je vyrobeno z nerezové oceli AISI 304, která poskytuje robustní mechanickou ochranu a vynikající odolnost proti důlkové korozi a oxidaci ve vlhkém nebo slaném prostředí. Přední rozhraní keramika-kov je hermeticky utěsněno a testováno na těsnost heliem v továrně, což zajišťuje, že korozivní plyny a kapaliny nemohou proniknout dutinou snímací cívky – kritický požadavek pro dlouhodobou spolehlivost v drsném provozu.
146054-20-05-02-05 je navržen pro aplikace , kde je korozívním médiím vystavena pouze přední část sestavy pouzdra sondy. Na rozdíl od varianty 146056 tato sonda neobsahuje zadní armaturu nebo trubku z nerezové oceli. V důsledku toho zadní část sondy – kde koaxiální kabel vystupuje z pouzdra – není utěsněná a musí být chráněna před vodou, čpavkem, hydroxidem amonným, sirovodíkem nebo jakýmkoli korozivním prostředím. Tato konstrukční volba zjednodušuje konstrukci sondy, snižuje hmotnost a usnadňuje vedení kabelů trubkami nebo kabelovými žlaby za předpokladu, že zadní kabelový výstup zůstane v čisté, suché a nekorozivní zóně. Pro instalace, kde musí být celá sonda utěsněna proti procesnímu prostředí, je doporučenou alternativou model 146056 se zadní hadicí a NPT armaturou.
Délka pouzdra 2,0 palce (určená kódem -20) představuje vzdálenost od osazení montážního závitu ke špičce sondy. Tato střední délka je oblíbenou volbou pro mnoho aplikací turbosoustrojí, protože umožňuje umístění hrotu sondy v optimální vzdálenosti od povrchu hřídele a zároveň odstraňovat výčnělky pouzdra, deflektory oleje nebo pouzdra ložisek. Délka pouzdra se objednává v krocích po 0,1 palce a možnost 2,0 palce zajišťuje rovnováhu mezi dosahem a mechanickou tuhostí, čímž se minimalizuje riziko ohybu nebo rezonance způsobené vibracemi.
V kombinaci s proximitorovým senzorem 3300 a odpovídajícím prodlužovacím kabelem tvoří 146054-20-05-02-05 kompletní systém převodníků pro měření relativních vibrací hřídele, axiální polohy (tahu), excentricity a rychlosti. Systém je z výroby kalibrován na ocelový terč AISI 4140 a vykazuje lineární rozsah 1,52 mm (60 mil) s nominálním měřítkem 7,87 V/mm (200 mV/mil). Chyba zaměnitelnosti ±6,5 % zajišťuje, že náhradní součásti lze namontovat bez úplné rekalibrace systému, čímž se zkracují prostoje při údržbě.
Konstrukce a materiály
Mechanická konstrukce 146054-20-05-02-05 je navržena pro dlouhou životnost a chemickou odolnost. Špička sondy se skládá z přesně broušeného keramického krytu z oxidu hlinitého, který je připájen nebo spojen s pouzdrem z nerezové oceli. Keramický materiál je neporézní, má velmi nízký koeficient tepelné roztažnosti a zachovává si své elektrické vlastnosti v celém rozsahu provozních teplot –51°C až +177°C. Geometrie hrotu je optimalizována tak, aby vytvářela stabilní pole vířivých proudů s minimálními efekty lemování, což zajišťuje lineární výstup ve specifikovaném rozsahu mezery.
Pouzdro sondy je vyrobeno z tyčového materiálu z nerezové oceli AISI 304. Tato austenitická třída je nemagnetická, což je nezbytné pro sondy s vířivými proudy, aby se zabránilo interferenci s magnetickým polem generovaným snímací cívkou. Slitina 304 také poskytuje vynikající odolnost vůči širokému spektru korozivních médií, včetně organických kyselin, alkálií a roztoků obsahujících chloridy (ačkoli je třeba se vyhnout dlouhodobému vystavení vysokoteplotním chloridům). Pouzdro obsahuje závit 3/8‑24 UNF 2A pro montáž s maximálním doporučeným záběrem závitu 0,563 palce (14,3 mm), aby se zabránilo uváznutí. Pro aplikaci krouticího momentu během instalace jsou k dispozici plošky pro klíče 5/16 palce; tyto plošky také slouží jako reference pro orientaci výstupu kabelu sondy.
Integrovaný koaxiální kabel je dlouhý 5,0 metru a používá konstrukci s impedancí 75 Ω s izolací z fluorovaného etylenu propylenu (FEP). FEP je vybrán pro své vynikající dielektrické vlastnosti, nízkou absorpci vlhkosti a odolnost vůči vysokým teplotám a chemikáliím. Kabel je zakončen miniaturním koaxiálním konektorem ClickLoc, který je pozlacený, aby odolal korozi a zajistil nízký přechodový odpor. Pozitivní uzamykací mechanismus konektoru slyšitelně 'cvakne' při utažení prsty, což eliminuje potřebu nářadí a zabraňuje náhodnému rozpojení v důsledku vibrací. Konektor je standardního typu s pevnou maticí (volba -02), což znamená, že matice je zajištěna a nelze ji vyjmout. Pro aplikace vyžadující odnímatelnou matici je u ostatních modelů k dispozici volba -03, ale 146054-20-05-02-05 . se standardní konfigurací je specifikováno
Zamýšlené aplikace
146054-20-05-02-05 se ideálně hodí pro následující průmyslová prostředí a typy strojů:
Kompresory na bezvodý čpavek používané v chladicích cyklech, výrobě hnojiv a petrochemických závodech, kde výpary čpavku mohou kondenzovat a korodovat konvenční sondy.
Míchadla a mixéry pro chemické reaktory manipulující s kyselými, alkalickými nebo solnými kaly, kde by extrémní hodnoty pH napadaly standardní materiály sond.
Vysokotlaká odstředivá čerpadla v rafinériích a na moři, kde provozní kapaliny mohou obsahovat sirovodík nebo kyselý plyn.
Ložisková pouzdra plynových turbín a parních turbín, kde je přítomna olejová mlha a vysoké teploty, ale korozní plyny jsou omezeny na přední část.
Kompresory v úpravnách zemního plynu a potrubních stanicích, kde procesní plyn může obsahovat vodu a CO₂ tvořící kyselinu uhličitou.
Námořní pohon a pomocné stroje na lodích a pobřežních plošinách, kde převládá solná mlha a vlhký vzduch, ale zadní kabelový výstup může být veden do suchých řídících místností.
Ve všech těchto případech keramický uzávěr zajišťuje, že snímací plocha zůstane chemicky neporušená, zatímco pouzdro z nerezové oceli 304 poskytuje strukturální integritu proti tlaku a mechanickému namáhání. Délka pouzdra 2,0 palce je zvláště užitečná, když je cílový povrch zapuštěn do pouzdra, jako je čep hřídele uvnitř podstavce ložiska, kde kratší sonda nemusí dosáhnout požadované polohy mezery.
Rozdělení kódu objednávky
Úplné číslo produktu 146054-20-05-02-05 je dekódováno následovně:
Segment kódu |
Hodnota |
Význam |
Báze |
146054 |
3300 sonda s keramickým krytem, závit 3/8‑24 UNF, bez pancíře |
-AA |
20 |
Celková délka pouzdra = 2,0 palce (řazeno v krocích po 0,1 palce) |
-BB |
05 |
Celková délka kabelu = 5,0 metrů (16,4 stop) |
-CC |
02 |
Typ konektoru a kabelu = miniaturní koaxiální konektor ClickLoc se standardním kabelem (bez chrániče konektoru) |
-DD |
05 |
Schválení agentury = vícenásobná schválení (CSA, ATEX, IECEx) |
Při zadávání objednávky 146054-20-05-02-05 , aby bylo zajištěno dodání správné kombinace délky pouzdra, délky kabelu, stylu konektoru a certifikačního balíčku. je nutné použít celý řetězec
Doporučení pro instalaci a mezery
Správná instalace 146054-20-05-02-05 je nezbytná pro spolehlivý provoz a maximální životnost. Sonda se montuje našroubováním závitu 3/8‑24 UNF do odpovídajícího otvoru se závitem v plášti stroje nebo montážní konzole. K aplikaci krouticího momentu by se měly používat 5/16palcové plošky pro klíč, ale je třeba dávat pozor, aby nedošlo k nadměrnému utažení. Doporučenou praxí je použití volitelné pojistné matice 04301007 s otvory pro bezpečnostní drát k zajištění sondy proti uvolnění vibracemi, zejména u vysokorychlostních strojů.
Kritickým krokem je odpojení sondy. Protože sondy s keramickým krytem mají posunutý lineární rozsah ve srovnání se standardními sondami 3300 XL, mechanické nastavování mezery pomocí spárových měrek se nedoporučuje. Místo toho by měla být sonda připojena k proximitorovému senzoru a napájecímu zdroji a mělo by být monitorováno výstupní stejnosměrné napětí. Sonda je poté umístěna tak, aby cíl (povrch hřídele) spadal do rozsahu lineárního napětí –4 Vss až -16 Vss. Optimální bod střední mezery je typicky kolem –10 V DC, což umožňuje maximální obousměrnou odchylku pro měření vibrací. Instalační technik musí zajistit, aby se hrot sondy nikdy nedotkl rotujícího hřídele, protože aluminová keramika je křehká a při nárazu se odštípne nebo zlomí. Na takové poškození se nevztahuje záruka.
5,0metrový integrovaný kabel musí být veden s poloměrem ohybu nejméně 25,4 mm (1,0 palce) v každém bodě. Ostré ohyby nebo zlomy mohou deformovat koaxiální dielektrikum, změnit kapacitu a způsobit chyby měření nebo výpadky signálu. Kabel by měl být v pravidelných intervalech zajištěn kabelovými sponami nebo svorkami, aby se zabránilo namáhání spoje mezi sondou a kabelem. Tam, kde kabel prochází trubicí, zajistěte, aby konce trubek byly řádně utěsněny, aby se zabránilo vnikání vlhkosti, která by mohla vést podél kabelu a dostat se k neutěsněné zadní části sondy.
Protože zadní část 146054-20-05-02-05 není utěsněná, je třeba věnovat zvláštní pozornost prostředí kolem výstupu kabelu. Pokud je v oblasti stroje vysoká vlhkost, příležitostné smývání nebo chemické výpary, kabel by měl být veden nahoru a do utěsněné rozvodné krabice nebo krytu přístroje. Měla by být vytvořena odkapávací smyčka, aby se zabránilo proudění kondenzovaných kapalin podél kabelu a vniknutí do zadní části sondy. Pro aplikace, kde to nelze zaručit, je vhodnou volbou plně utěsněná varianta 146056 se zadní hadicí a NPT armaturou.
Kalibrace systému a úvahy o cílovém materiálu
Systém 3300, včetně 146054-20-05-02-05 , je z výroby kalibrován pomocí ocelového terče AISI 4140. Tento materiál je vybrán jako referenční, protože poskytuje konzistentní a opakovatelnou odezvu na vířivé proudy. Mnoho hřídelí strojů je však vyrobeno z různých slitin, jako je nerezová ocel 304, nerezová ocel 316, Inconel, titan nebo chromované povrchy. Každý z těchto materiálů má jinou elektrickou vodivost a propustnost, což posune faktor měřítka a linearitu systému. Bentley Nevada nabízí služby vlastní kalibrace pro nestandardní cílové materiály – konkrétní materiál musí být specifikován v době objednávky, aby byly zajištěny přesné údaje.
Chyba zaměnitelnosti ±6,5 % umožňuje výměnu sondy, prodlužovacího kabelu nebo proximitorového senzoru na místě bez úplné rekalibrace za předpokladu, že všechny komponenty jsou ze stejné systémové rodiny a cílový materiál zůstane nezměněn. Pro kritické ochranné aplikace (např. vypnutí při překročení rychlosti, alarmy polohy tahu) se však důrazně doporučuje po instalaci provést in-situ ověření vztahu mezera-napětí pomocí kalibrovaného mikrometru nebo číselníku. Tím je zajištěno, že měření absolutní mezery je správné a že jsou nastaveny hodnoty alarmu a vypnutí správně.
Schválení pro nebezpečné oblasti a podmínky bezpečného použití
146054-20-05-02-05 s možností schválení -05 je certifikován pro použití ve výbušném prostředí podle mnoha mezinárodních norem. Platí následující certifikace:
CSA (cNRTLus): Vlastní bezpečnost (ia) pro třídu I, zónu 0; AEx/Ex ia IIC T4/T5 Ga; také třída I, skupiny A, B, C, D; třída II, skupiny E, F, G; Třída III. Pro zónu 2 jsou uvedeny nezápalné (nA/ec) hodnocení. Teplotní klasifikace T5 pro okolní -55°C až +40°C a T4 pro -55°C až +80°C.
ATEX: II 1 G; Ex ia IIC T5…T1 Ga; také Ex ia IIIC T90°C … T280°C Dc pro prašnou atmosféru (EPL Dc).
IECEx: Ex ia IIC T5…T1 Ga; Ex nA/ec IIC T5…T1 Gc.
Parametry entity pro jiskrovou bezpečnost (ia) jsou shrnuty níže:
Parametr entity |
Hodnota |
Ui (maximální vstupní napětí) |
-28 V |
Ii (maximální vstupní proud) |
140 mA |
Pi (maximální příkon) |
0,91 W |
Ci (vnitřní kapacita) |
1,5 nF |
Li (vnitřní indukčnost) |
610 uH |
Tyto parametry platí, když je sonda připojena pomocí prodlužovacích kabelů Bently Nevada k proximitorovému senzoru Bently Nevada s kompatibilními hodnoceními entity.
Podmínky bezpečného používání, jak je uvedeno v certifikátech, jsou následující:
Pro instalace mj. musí být sonda instalována v souladu s výkresem Bently Nevada 141092.
Pro instalace nA / ec (zóna 2) musí být Proximitor instalován tak, aby jeho svorky dosahovaly stupně ochrany alespoň IP54, podle výkresu 140979.
Teplotní plán (viz tabulka níže) musí být dodržen, aby se zajistilo, že povrchová teplota sondy nepřekročí zápalnou teplotu okolní plynové nebo prašné atmosféry.
Teplotní plán pro nebezpečné oblasti (pouze sonda)
Teplotní třída |
Rozsah okolní teploty (pouze sonda) |
Použitelné EPL |
T1 |
–55 °C až +232 °C |
Ga, Gc |
T2 |
–55 °C až +177 °C |
Ga, Gc |
T3 |
–55°C až +120°C |
Ga, Gc |
T4 |
–55°C až +80°C |
Ga, Gc |
T5 |
–55°C až +40°C |
Ga, Gc |
T280 °C (DC) |
–55 °C až +232 °C |
DC (prach) |
T225 °C (DC) |
–55 °C až +177 °C |
Dc |
T170 °C (DC) |
–55°C až +120°C |
Dc |
T130 °C (DC) |
–55°C až +80°C |
Dc |
T105 °C (DC) |
–55°C až +100°C |
Dc |
T90°C (DC) |
–55°C až +40°C |
Dc |
negeneruje Samotný 146054-20-05-02-05 významné samozahřívání; teplotní třída je primárně určena maximální okolní teplotou v místě instalace.
Důležitá omezení a kritická varování
Uživatelé 146054-20-05-02-05 musí přísně dodržovat následující omezení, aby zajistili bezpečný a spolehlivý provoz.
Zadní strana sondy není hermeticky uzavřena . Vystavení výstupu kabelu nebo zadní části pouzdra sondy jakékoli kapalině (voda, čpavek, kondenzát), korozivním plynu (sirovodík, chlór) nebo žíravým výparům povede k rychlé degradaci izolace FEP, korozi středního vodiče a případnému elektrickému selhání. Toto je jediné nejdůležitější provozní omezení pro tento model. Zadní kabelový výstup musí být vždy veden čistým, suchým a nekorodujícím místem.
Keramický hrot je chemicky odolný, ale mechanicky křehký. Jakýkoli přímý kontakt s rotujícím hřídelem během instalace, údržby nebo přechodných podmínek stroje může způsobit odštípnutí, prasknutí nebo úplné zlomení krytu z oxidu hlinitého. Takové poškození je z hlediska přesnosti měření katastrofální a nevztahuje se na něj záruka na produkt. Sonda musí být elektricky oddělena a fyzické zarážky musí být používány s extrémní opatrností.
Jmenovitý tlak 34 barů (500 psi) platí pouze pro přední těsnění z keramiky na kov. Neznamená to, že celé tělo sondy může odolat rozdílovému tlaku napříč montážním závitem. Pokud procesní tlak překročí tuto hodnotu, jsou nutné vlastní technické úpravy – požádejte o pomoc Bentley Nevada.
Zapojení závitu nesmí přesáhnout 0,563 palce (14,3 mm). Vnitřní závity montážního otvoru musí odpovídat příslušné třídě lícování. Pokud je montážní otvor hlubší než tato, je nutné použít rozpěrku závitu nebo pojistnou matici k omezení hloubky zasunutí. Bentley Nevada nevyměňuje sondy v rámci záruky za poškození způsobené nadměrným záběrem závitu.
Poloměr ohybu kabelu musí být udržován na nebo větší než 25,4 mm (1,0 palce). Menší poloměry deformují dielektrikum a mění charakteristickou impedanci, což způsobuje chyby měření a potenciálně způsobí občasné výpadky signálu.
U instalací v prostředí s nebezpečím výbuchu musí být dodrženy teplotní limity a parametry entity. Sonda musí být používána pouze se schválenými jiskrově bezpečnými bariérami nebo izolovanými napájecími zdroji, které omezují napětí, proud a výkon na specifikované hodnoty.
Příslušenství a doplňkové produkty
146054-20-05-02-05 se dodává bez chráničů konektorů nebo pancéřování, ale lze je přidat jako příslušenství pro zvýšení ochrany životního prostředí a mechanické odolnosti. Následující tabulka uvádí běžně objednávané příslušenství.
Číslo dílu příslušenství |
Popis |
40113-02 |
Sada chráničů konektorů pro sondy a prodlužovací kabely; obsahuje instalační nástroje. Poznámka: Zásuvkový chránič (03800001) je nutné objednat samostatně. |
136536-01 |
Connector Protector Adapter – umožňuje použití instalačních nástrojů z doby před rokem 1998 s moderními konektory ClickLoc 75 Ω. |
03839410 |
75 Ω Triaxiální zástrčkový chránič konektoru – instaluje se na prodlužovací kabel a pasuje s chráničem samice konektoru na sondě. |
03800001 |
Chránič koaxiálního konektoru 75 Ω – instalovaný na vodič sondy; používá se také na prodlužovacích kabelech k ochraně připojení k proximitorovému senzoru. |
04301007 |
3/8‑24 Pojistná matice sondy s otvory pro bezpečnostní drát – zajišťuje sondu na místě a zabraňuje uvolnění v důsledku vibrací. |
Bently_Manuals |
Zákaznické DVD obsahující všechny příručky Bently Nevada, poznámky k aplikacím, firmware a instalační příručky v několika jazycích. |
Pro aplikace vyžadující pancéřování kabelů (mechanická ochrana proti oděru nebo rozdrcení) lze základní model 146054 objednat s modifikací 164523, která však není součástí konfigurace 146054-20-05-02-05 . Pokud je nezbytné brnění, musí být specifikován jiný objednací kód.
146054-20-05-02-05 . je jednou z několika konfigurací v rámci rodiny sond 3300 s keramickým uzávěrem Délka pouzdra -20 2,0 palce je možnost středního rozsahu, delší než minimálních 0,8 palce, ale kratší než maximální 4,0 palce. Tato délka se často volí pro aplikace, kde je terč zapuštěný nebo kde je montážní výstupek tlustý. Celková délka -05 (5,0 metru) je nejběžnější délka kabelu, která poskytuje dostatečný dosah pro většinu umístění propojovacích krabic při zachování kapacity kabelu v kompenzovaném rozsahu systému.
Ve srovnání s variantou 146056, která obsahuje zadní nerezové trubky a armatury NPT, 146054-20-05-02-05 postrádá zadní těsnění, a proto je levnější a snadněji se instaluje, ale vyžaduje čisté a suché zadní prostředí. 146056 je na obou koncích plně utěsněný a je vhodný pro mokré nebo korozivní podmínky na zadní části, například když je sonda namontována v plášti čerpadla, kde je výstup kabelu ponořen v procesní kapalině.
Pro požadavky na metrický závit (M10 x 1) by měl být použit model 164517 namísto 146054. Současný model používá imperiální závit 3/8‑24, který zůstává nejběžnějším standardem v severoamerických a mnoha mezinárodních aplikacích v oblasti turbomachinery.
