Bently Nevada 330180-91-05 3300 XL 8 mm proximitorový senzor

Snímač přiblížení 330180 3300 XL je základní součástí systému bezdotykového snímače Bently Nevada 3300 XL 8 mm. Spolu s 8mm sondou přiblížení a prodlužovacím kabelem tvoří kompletní systém snímání vířivých proudů. Tento snímač je speciálně navržen pro monitorování vibrací, polohy a rychlosti průmyslových rotačních strojů. Vyznačuje se vysokou přesností, vysokou stabilitou a silnou odolností proti rušení, díky čemuž je široce používán pro monitorování kritických zařízení v průmyslových odvětvích, jako je ropa a plyn, výroba energie a chemikálie.

II. Klíčové vlastnosti

1. Vysoce přesné zpracování signálu
   Proximitorový senzor 3300 XL může přijímat signály z 5 mm nebo 8 mm bezdotykových sond řady 3300 a převádět je na výstupní stejnosměrné napětí úměrné vzdálenosti mezi hrotem sondy a cílem. Systém dokáže současně měřit signály statické polohy i dynamické vibrace, takže je vhodný pro různé monitorovací úlohy, jako je posunutí hřídele, amplituda vibrací a referenční fáze.

2. Plná systémová zaměnitelnost
   Snímač 3300 XL je plně kompatibilní s dřívějšími komponenty 5 mm a 8 mm řady jiných než XL, které nevyžadují žádnou rekalibraci nebo shodu. To snižuje složitost údržby a správy náhradních dílů.

3. Silná odolnost proti rušení
   Má vynikající odolnost proti vysokofrekvenčnímu rušení (RFI) a elektromagnetickému rušení (EMI). Lze jej instalovat do skříní ze skelných vláken bez nutnosti dodatečného stíněného vedení nebo kovových krytů, splňujících evropské požadavky na označení CE. Kolísání výstupu je minimální i při intenzitě magnetického pole 60 Hz až do 300 Gauss, což zajišťuje stabilní provoz v silném elektromagnetickém prostředí.

4. Flexibilní možnosti instalace
   Podporuje konfiguraci montáže na panel i na lištu DIN. Montážní základna poskytuje vestavěnou elektrickou izolaci, čímž eliminuje potřebu samostatných izolačních desek. Jeho fyzická struktura je kompatibilní s dřívějšími snímači Proximitor, což umožňuje použití stávajících montážních vzorů se čtyřmi otvory.

5. Spolehlivý design připojení
   Využívá svorkovnice SpringLoc, které umožňují bezpečné připojení vodičů na místě bez speciálních nástrojů a zabraňují uvolnění v důsledku vibrací. Všechny konektory jsou pozlacené typu ClickLoc, které se bezpečně zamykají utažením prstů a jsou vybaveny mechanismem proti uvolnění.

6. Široký rozsah provozních teplot
   Standardní rozsah provozních teplot snímače je -52 °C až +100 °C, s rozsahem skladovacích teplot -52 °C až +105 °C. Lze jej použít se sondami a kabely s rozšířeným teplotním rozsahem (ETR), aby vyhovovaly prostředí s vysokou teplotou.

7. Shoda s vícenásobnými certifikacemi
   Certifikováno FCC, EMC, RoHS, ATEX, IECEx, CSA a dalšími, díky čemuž je vhodné pro použití v nebezpečných oblastech (např. třída I zóna 2, divize 2). Podporuje úrovně funkční bezpečnosti SIL 2 (HFT=0) a SIL 3 (HFT=1).

III. Pracovní princip

1. Princip snímání vířivých proudů
   Proximitorový senzor 3300 XL funguje na základě efektu vířivých proudů. Systémová 8mm sonda přiblížení obsahuje cívku. Když je napájen vysokofrekvenčním střídavým proudem, generuje na hrotu sondy střídavé elektromagnetické pole. Když se toto pole přiblíží k vodivému cíli (např. ocelovému hřídeli), indukuje vířivé proudy na povrchu cíle. Tyto vířivé proudy generují opačné magnetické pole, které interaguje s původním polem sondy, což způsobuje změnu efektivní impedance cívky sondy.

2. Konverze a zpracování signálu
   Základní funkcí proximitorového senzoru je detekovat změny impedance cívky sondy a převádět je na napěťový signál úměrný vzdálenosti. Konkrétní postup je následující:

• Pohon oscilátoru: Interní oscilátor dodává do sondy vysokofrekvenční budicí signál (typicky 1–2 MHz).

• Detekce impedance: Impedance cívky sondy se mění podle toho, jak se mění vzdálenost mezi cílem a sondou.

• Demodulace a zesílení: Senzor demoduluje zpětný signál, extrahuje složku napětí související se vzdáleností a zesílí ji na standardní napěťový výstup (typicky -1 V až -17 V).

• Linearizovaný výstup: Systém vykazuje dobrou linearitu v rozsahu 0,25 mm až 2,3 mm (10–90 mil). Výstupní napětí je přímo úměrné vzdálenosti, s typickou citlivostí 7,87 V/mm (200 mV/mil).

3. Statické a dynamické měření

• Měření statické polohy: Výstupní stejnosměrné napětí odráží průměrnou vzdálenost mezi sondou a cílem, používané pro monitorování axiálního posunutí, vůle ložiska atd.

• Dynamické měření vibrací: Střídavá složka výstupního napětí odráží amplitudu a frekvenci vibrací cíle, která se používá pro analýzu podmínek mechanických vibrací.

4. Teplotní kompenzace a stabilita
   Vnitřní obvody snímače zahrnují teplotní kompenzaci, která zajišťuje stabilitu výstupu v rozsahu -35°C až +65°C. Výstup je minimálně ovlivněn kolísáním napájení, s citlivostí napájení menší než 2 mV/V.

5. Systémová integrace a kalibrace
   Senzor je z výroby kalibrován pro ocelové terče AISI 4140. Kalibrace pro jiné cílové materiály je k dispozici na vyžádání. Systém podporuje plnou zaměnitelnost součástí, čímž eliminuje potřebu rekalibrace na místě a výrazně zjednodušuje postupy instalace a údržby.

IV. Rozšířené scénáře aplikací

Primární aplikace systému bezdotykového snímače 3300 XL zahrnují:

1. Monitorování vibrací na strojích s fluidním filmem:

• Měřený parametr: Amplituda radiálních vibrací.

• Typické strojní zařízení: Parní turbíny, kompresory, plynové turbíny, čerpadla, ventilátory.

• Požadavek na instalaci: Sonda namontovaná kolmo k povrchu hřídele, mezera nastavená na střed lineárního rozsahu (doporučeno 1,27 mm / 50 mils, výstup přibližně -9 Vss).

2. Měření axiální a radiální polohy:

• Měřené parametry: Axiální posunutí hřídele (opotřebení axiálního ložiska), radiální relativní poloha (excentricita).

• Požadavek na instalaci: Obvykle vyžaduje páry pro axiální měření nebo ortogonální páry (směry X & Y) pro radiální měření pro zachycení kompletní trajektorie pohybu.

3. Referenční signál Keyphasor®:

• Funkce: Poskytuje referenční signál pro měření rychlosti a analýzu fáze vibrací. Generuje pulzní napěťový signál jednou za otáčku hřídele.

• Použití: Používá se pro synchronní sběr dat, fázovou analýzu, sledování objednávek a analýzu spouštění/vypínání.

4. Ochrana proti překročení rychlosti a měření rychlosti:

• Poznámka: Při zvažování tohoto systému převodníků pro aplikace ochrany proti překročení rychlosti je nezbytné prostudovat si poznámku k aplikacím Bently Nevada, Úvahy při používání sond pro přiblížení vířivých proudů pro aplikace ochrany před překročením rychlosti , abyste zajistili, že návrh systému splňuje požadavky na integritu bezpečnosti.

V. Přizpůsobivost prostředí a robustnost Design

1. Teplotní výkon:

• Standardní systém: V teplotním rozsahu sondy -35 °C až +120 °C s proximitorovým senzorem a prodlužovacím kabelem mezi 0 °C až +45 °C zůstává ISF v rozmezí ±10 % a DSL v rozmezí ±0,076 mm (±3 mils), což prokazuje vynikající teplotní stabilitu.

• Systém rozšířeného teplotního rozsahu (ETR): Při použití sond ETR a prodlužovacích kabelů ETR může systém pracovat s teplotami sondy a kabelu až do +260 °C, což poskytuje řešení pro vysokoteplotní aplikace (např. koncovka výfuku plynové turbíny).

2. Odolnost proti elektromagnetickému rušení:

• Jak již bylo zmíněno, jeho vynikající odolnost vůči RFI/EMI mu umožňuje přizpůsobit se složitému průmyslovému elektromagnetickému prostředí. Specifická data naznačují minimální odchylku výstupu v magnetickém poli 60 Hz, 300 Gauss (např. pro 5metrový senzor s mezerou 50 mil je změna výstupu přibližně 0,0131 mil-pp/Gauss).

3. Fyzická odolnost:

• Systémové komponenty se vyznačují robustním designem. Sondy obsahují patentované technologie TipLoc a CableLoc, které zajišťují robustní spojení mezi hrotem sondy a tělem, s pevností v tahu kabelu 330 N (75 lbf).

• Volitelný kabel FluidLoc zabraňuje úniku oleje a jiných kapalin ze stroje vnitřkem kabelu, vhodný pro prostředí s vysokým tlakem mazacího oleje.

VI. Klíčové body systémové integrace a uvedení do provozu

1. Kalibrace a cílový materiál:

• Senzor je z výroby kalibrován pro ocel AISI 4140. Při měření jiných materiálů (např. nerezové oceli, titanové slitiny) se citlivost změní a je nutný speciální požadavek na tovární kalibraci.

2. Délka a konfigurace systému:

• Celková délka systému (kabel sondy + prodlužovací kabel) musí odpovídat jmenovité délce proximitorového senzoru (1 metr, 5 metrů nebo 9 metrů). Například 5metrový systém se obvykle skládá z 1metrové sondy + 4metrového prodlužovacího kabelu nebo 0,5metrové sondy + 4,5metrového prodlužovacího kabelu atd.

3. Specifikace instalace a zapojení:

• Instalace sondy: Věnujte pozornost maximální délce záběru závitu (např. 0,563 palce pro závit 3/8-24). Překročení může způsobit váznutí.

• Zapojení v terénu: Doporučuje se použít 0,2 až 1,5 mm² (16-24 AWG) 3vodičový stíněný kabel s maximální délkou 305 metrů. Dlouhé kabely způsobí útlum odezvy vysokofrekvenčního signálu (viz grafy frekvenční odezvy v datovém listu).

• Ochrana připojení: Důrazně se doporučuje používat chrániče konektorů nebo silikonovou samotavnou pásku na všech místech připojení, aby se zabránilo kontaminaci olejem, vlhkostí a prachem a zajistila se tak dlouhodobá spolehlivost připojení.

4. Bezpečnost a zodpovědnost:

• Sonda je navržena k utěsnění diferenčního tlaku, ale její O-kroužek Viton® není absolutně spolehlivý za všech podmínek. Je odpovědností zákazníka/uživatele zajistit, aby byly všechny kapaliny a plyny bezpečně zachyceny, pokud by došlo k úniku z přibližovací sondy. Bently Nevada nenese odpovědnost za žádné škody způsobené únikem sond 3300 XL 8 mm a sondy poškozené v důsledku úniku nejsou vyměněny v rámci záruky.