IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 kondicionér signálu

IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 je vysoce výkonný, vysoce spolehlivý bezkontaktní bezdotykový měřicí systém navržený a vyrobený společností Vibro-Meter SA. Tento systém je založen na osvědčeném principu vířivých proudů a je optimalizován pro sledování relativních vibrací a axiálního posuvu rotujících strojů v náročných průmyslových prostředích. Jádro systému se skládá z bezdotykového snímače řady TQ 402/TQ 412 spárovaného s kondicionérem signálu IQS 450, který tvoří kalibrovaný kompletní měřicí řetězec s výměnnými součástmi.

Tento systém je vhodný zejména pro monitorování stavu a ochranu velkých rotačních zařízení, jako jsou parní turbíny, plynové turbíny, hydraulické turbíny, alternátory, turbokompresory a čerpadla. Jeho konstrukce je v souladu s přísnými mezinárodními normami a nese certifikace pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu (ATEX a CSA), což zajišťuje bezpečnost a spolehlivost v aplikacích s nebezpečím výbuchu. Systém poskytuje napěťový nebo proudový výstup s ochranou proti zkratu, vyznačuje se širokou frekvenční odezvou, vynikající teplotní kompenzací a je ideální volbou pro aplikace průmyslové prediktivní údržby a ochrany strojů.

Základní vlastnosti:

• Bezdotykové měření: Na principu vířivých proudů, umožňující přesné měření výchylky bez fyzického kontaktu s cílem, bez opotřebení a dlouhou životností.

• Certifikace vysoké bezpečnosti: Certifikace ATEX a CSA pro použití v prostředí s potenciálně výbušným plynem, jako je zóna 1 a 2 (v závislosti na konfiguraci).

• Výjimečný výkon: Široká frekvenční odezva (DC až 20 kHz), vysoká citlivost, vynikající linearita a teplotní stabilita.

• Flexibilní konfigurace: Snímač (standardní nebo obrácená montáž), citlivost, rozsah měření, délku kabelu a úroveň ochrany lze vybrat podle potřeb aplikace.

• Robustní konstrukce: Snímač má pouzdro z nerezové oceli a Torlonový hrot; kabely nabízejí různé možnosti ochrany; vhodné pro drsné podmínky, jako je vysoká teplota a vibrace.

• Integrita systému: Snímač a kondicionér jsou z výroby spárovány a kalibrovány, což zajišťuje přesnost plug-and-play a zaměnitelnost součástí.

2. Princip fungování systému

Tento systém měření přiblížení funguje na základě efektu vířivých proudů. Obvod vysokofrekvenčního oscilátoru uvnitř kondicionéru signálu IQS 450 generuje vysokofrekvenční signál, který je přiváděn přes koaxiální kabel do cívky ve špičce převodníku TQ 402/412. Tato cívka kolem sebe vytváří vysokofrekvenční elektromagnetické pole.

Když se toto elektromagnetické pole přiblíží k vodivému kovovému terči (např. hřídeli stroje), na povrchu terče se indukují vířivé proudy. Tyto vířivé proudy generují sekundární magnetické pole protilehlé poli cívky převodníku, čímž absorbují energii a způsobují změnu efektivní impedance cívky převodníku. Tato změna impedance úzce souvisí se vzdáleností (mezerou) mezi špičkou snímače a povrchem cíle.

Modulační/demodulační obvod uvnitř IQS 450 přesně detekuje změnu impedance cívky a převádí ji na stejnosměrný napěťový (volba B21) nebo proudový (volba B22) signál lineárně úměrný mezeře. Tento výstupní signál lze přímo připojit k monitorovacím systémům (např. PLC, DCS nebo vyhrazeným vibračním monitorům) pro zobrazení v reálném čase, záznam, alarm a ochranu proti vypnutí.

Obvody teplotní kompenzace systému zajišťují stabilitu výstupního signálu v širokém teplotním rozsahu. Všechny komponenty jsou z výroby spárovány a kalibrovány, což zaručuje vynikající zaměnitelnost a přesnost měření.

3. Typická aplikační pole

Systém IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 je široce používán pro monitorování kritických rotačních strojů v následujících průmyslových odvětvích:

1. Generování energie: Monitorování vibrací hřídele a axiální polohy pro parní turbíny, plynové turbíny a alternátory; monitorování výkyvů a mezer pro hydraulické turbíny.

2. Oil & Gas: Monitorování vibrací pro turbokompresory, odstředivé kompresory, čerpadla a ventilátory, použitelné v nebezpečných oblastech, jako jsou pobřežní plošiny a rafinerie.

3. Průmyslová výroba: Ochrana strojů pro velké motory, převodovky, dmychadla a odstředivky.

4. Marine Propulsion: Monitorování vibrací pro hlavní pohonné turbíny a převodovky.

5. Výzkum a vývoj: Přesné měření posuvů a vibrací na rotačních strojních zkušebnách.

Cíle měření:

• Měření radiálních vibrací: Sledování vibrací hřídele ve vztahu k pouzdru ložiska pro diagnostiku nevyváženosti, nesouososti, oděru atd.

• Měření axiální polohy: Monitorování opotřebení axiálního ložiska, tepelné roztažnosti rotoru nebo axiálního plováku.

• Keyphasor Measurement: Poskytování referenčního signálu rychlosti a informací o fázi pro dynamické vyvažování a analýzu.

4. Shrnutí průvodce instalací a uvedením do provozu

Správná instalace je zásadní pro zajištění výkonu systému. Níže je uveden souhrn základních kroků založených na instalační příručce:

1. Příprava mechanické instalace:

• Příprava cílové oblasti: Povrch cílového hřídele by měl být hladký, čistý, s jednotným vodivým materiálem, bez poškrábání, rzi nebo magnetických skvrn (zdrojů elektrického házení).

• Montážní omezení převodníku: Musí se přísně dodržovat montážní omezení uvedená v příručce (část 2.2), včetně:

• Volný prostor kolem hlavy snímače (obrázek 2-1).

• Minimální vzdálenost mezi snímačem a montážní podpěrou (obrázek 2-2).

• Minimální vzdálenost mezi dvěma snímači (obrázek 2-3).

• Minimální vzdálenost mezi převodníkem a osazením hřídele, koncem hřídele (obrázky 2-4, 2-5, 2-6).

• Požadavky na minimální průměr hřídele (obrázky 2-7, 2-8), aby se zabránilo zkreslení křivky a zvýšenému hluku.

• Výběr způsobu montáže:

• Montáž vnitřního krytu: Pomocí držáku namontovaného přímo na pevnou část uvnitř stroje (obrázky 2-9 až 2-12).

• Montáž skrz pouzdro: Pomocí adaptérů pro montáž sondy PA 15x (obrázky 2-13 až 2-15), které umožňují nastavení a výměnu zvenčí.

• Kabelová průchodka: Pokud je snímač namontován uvnitř pouzdra, použijte kabelovou průchodku SG 10x (obrázky 2-16, 2-17) pro utěsněný průchod.

2. Mechanické nastavení počáteční mezery (stroj zastaven):

• Pomocí spároměru změřte a upravte fyzickou mezeru mezi špičkou snímače a cílem.

• Pro měření vibrací: Doporučuje se nastavit počáteční mezeru blízko středu lineárního měřicího rozsahu (např. pro TQ 402 B21: kolem 1,15 mm), aby byl umožněn obousměrný pohyb.

• Pro měření axiální polohy: Nastavte počáteční mezeru na jednom konci rozsahu měření (blízko nebo daleko) na základě předpokládaného směru jednosměrného pohybu.

• Doporučená minimální bezpečnostní mezera (pro zabránění kontaktu): Pro snímače s citlivostí 8 mV/μm se doporučuje minimálně 0,2 mm.

3. Instalace kabelu:

• Nikdy nezkracujte ani neprodlužujte integrovaný kabel snímače nebo prodlužovací kabel. Používejte pouze standardní délky specifikované společností Vibro-Meter, splňující minimální požadavek 'Total System Length (TSL)' (např. minimálně 4,4 m pro 5 m systém).

• Respektujte minimální poloměr ohybu: Koaxiální kabel ≥ 20 mm, ochranná trubka z nerezové oceli ≥ 50 mm.

• Upevnění a vedení: Zajistěte kabely v pravidelných intervalech (100-200 mm) pomocí kabelových svorek uvnitř i vně stroje, abyste zabránili rušivým signálům z vibrací (Obrázek 3-1). Na konektorech používejte teplem smrštitelné návleky, abyste zabránili uvolnění.

• Ochrana proti EMI: Signální kabely by měly být vedeny v samostatných trubkách, mimo napájecí kabely a komunikační linky. Potrubí musí být dobře uzemněno. V případě potřeby použijte uzemněné kovové ochranné trubky pro dodatečné stínění.

4. Elektrické připojení a konečné seřízení:

• Zapojení: Zapojte přesně podle schémat elektrického zapojení na obrázcích 6-1 až 6-3. Ujistěte se, že je stínění uzemněno v jednom bodě (obvykle na konci kondicionéru nebo bariéry).

• Ve výbušném prostředí: Musí používat certifikované komponenty verze odolné proti výbuchu (Ex) (převodník, kondicionér, kabely, spojovací krabice, bariéra atd.) a přísně dodržovat limity uvedené v odpovídajícím 'EC certifikátu o přezkoušení typu' (např. délky kabelů, parametry indukčnosti/kapacity).

• Elektrické nastavení (volitelné jemné doladění): Po mechanickém hrubém nastavení lze použít napájení pro jemné elektrické nastavení.

• Pro B21 (napěťový výstup): Použijte techniku ​​'3-wire' (obrázek 4-7). Napájejte IQS 450 (-24VDC), připojte k výstupu voltmetr. Měňte mezeru pomocí spároměrů, zaznamenejte výstupní napětí, vykreslete křivku mezera-napětí pro ověření lineárního rozsahu a citlivosti.

• Pokud používáte vodivé spárové měrky, musí být před odečtením výstupu odstraněny z mezery, jinak je měření chybné.

• Ověření nastavení mezery: Nakonec se přesvědčte, že výstupní stejnosměrné napětí systému (odpovídající statické mezeře) je v očekávaném rozsahu (např. kolem -9 V, když je nastaveno uprostřed).

5. Instalace příslušenství:

• Propojovací krabice (JB 118): Používá se k ochraně spojovacího bodu mezi integrovaným kabelem snímače a prodlužovacím kabelem (IP 65). Namontujte na povrch bez vibrací (obrázek 4-1).

• Průmyslové pouzdro (ABA 15x): Používá se k montáži a ochraně kondicionéru signálu IQS 450, vhodného do výbušného prostředí (IP 66). Obsahuje izolační základní desku, která zabraňuje vzniku zemních smyček (obrázek 4-2).

• Bariéra/izolátor: V aplikacích s výbušnou atmosférou musí být přední IQS 450 (nebezpečná oblast) připojen k zařízení bezpečné oblasti prostřednictvím GSV 14x (pro napěťový výstup, 3-drát) nebo GSI 124 (pro proudový výstup, 2-drát). GSI 124 s režimem proudového výstupu umožňuje stabilní přenos na delší vzdálenosti (až 1000 m).

5. Údržba a péče

• Pravidelná kontrola: Pravidelně kontrolujte těsnost upevnění snímače, kontrolujte kabely a ochranné trubky, zda nejsou poškozené, opotřebované nebo nadměrně ohnuté, a ujistěte se, že konektory jsou bezpečné.

• Čištění: Udržujte hrot snímače a cílovou oblast čisté, bez nahromadění oleje, nečistot nebo prachu.

• Kontrola kalibrace: Během velkých generálních oprav nebo pokud jsou naměřené údaje sporné, doporučuje se zkontrolovat výstupní charakteristiky systému oproti výkonnostním křivkám pomocí kalibračního cíle za standardních podmínek.

• Výměna: Vzhledem k zaměnitelnosti součástí při výměně převodníku nebo kondicionéru použití identického modelu obvykle obnoví výkon konzistentní s původním systémem bez rekalibrace na místě.

• Oprava: Veškeré opravy by měl provádět kvalifikovaný personál. Pokud je třeba výrobek vrátit společnosti Vibro-Meter k opravě, vyplňte dodaný formulář pro hlášení závady.