3300/16 XY/GAP Dual Vibration Monitor er et kritisk overvågningsmodul i Bently Nevada 3300 Series Asset Condition Monitoring-systemet. Det er en højtydende, meget konfigurerbar dedikeret monitor, der primært bruges til kontinuerlig overvågning og beskyttelse af store roterende maskineri, såsom dampturbiner, gasturbiner, kompressorer og pumper.
Monitorens kernefunktion er samtidig at behandle to uafhængige kanaler af radiale vibrationssignaler og desuden beregne og overvåge et Gap-signal, der repræsenterer den gennemsnitlige akselposition. Den accepterer input fra to nærhedssonde/nærhedssensorsystemer, hvilket giver operatører et omfattende overblik over maskinrotorens helbred. Som en opgraderet version af 3300/15 Dual Radial Vibration Monitor er den vigtigste forbedring af 3300/16 tilføjelsen af radial position (Gap) alarmer, der tilbyder mere komplet maskinbeskyttelse.
Dens typiske anvendelse involverer installation af to sonder orienteret 90 grader fra hinanden (X- og Y-retninger) på det samme leje. Denne konfiguration overvåger ikke kun vibrationsamplituden i hver retning, men overvåger også, gennem mellemrumsspændingen, akslens statiske position (f.eks. dens løft i lejet), hvilket er afgørende for at detektere akselforskydning, forspændingsændringer eller andre mekaniske problemer.
2. Systemfunktioner og overvågningsprincipper
2.1 Tokanals vibrationsovervågning
3300/16 monitoren behandler uafhængigt vibrationssignaler for to kanaler. Hver kanal modtager råspændingssignalet fra en Proximitor-sensor. Dette signal indeholder rig dynamisk information om rotoren:
Dynamisk AC-komponent: Repræsenterer rotorens vibration. Dens amplitude svarer direkte til ændringen i mellemrummet mellem rotoren og sonden, typisk udtrykt i top-to-peak (pp) værdier.
Statisk DC-komponent: Repræsenterer den gennemsnitlige afstand mellem sondespidsen og skaftets overflade, hvilket afspejler den statiske position af skaftet.
Monitorens interne kredsløb adskiller først AC- og DC-komponenterne.
Til vibrationsovervågning filtreres, forstærkes og behandles det adskilte AC-signal af et peak-to-peak detektionskredsløb. Dette kredsløb beregner spændingsforskellen mellem det højeste og det laveste punkt på vibrationsbølgeformen, som direkte svarer til vibrationens peak-to-peak værdi. Dette behandlede signal sammenlignes derefter med brugerforudindstillede alarm- og farealarm-setpunkter.
2.2 Princip for overvågning af gap
'Gap'-spændingen, som er den adskilte jævnstrømskomponent, er en kerneudgang fra hvirvelstrøms-probesystemet. Ifølge hvirvelstrømsprincippet er den gennemsnitlige afstand mellem sonden og den ledende akseloverflade omvendt proportional med udgangsspændingen (inden for systemets lineære område). Derfor afspejler en konstant ændring i spaltespændingen direkte et aksialt skift i rotorens gennemsnitlige position eller en ændring i lejets oliefilmtykkelse.
3300/16 monitoren har specifikt en Gap Alarm-funktion. Brugere kan indstille et alarmalarmpunkt for en specifik gapspændingsværdi. For eksempel, hvis akselpositionen afviger fra dets optimale driftspunkt på grund af faktorer som slid på tryklejer eller temperaturændringer, vil spaltespændingen bevæge sig uden for det normale område og udløse en alarm, der advarer operatøren. Denne funktion tilføjer et vigtigt lag af redundans til maskinbeskyttelse. Det er vigtigt at bemærke, at mellemrumsalarmen inkorporerer en fast 6-sekunders tidsforsinkelse for at forhindre gener, der er forårsaget af transiente signaludsving.
2.3 Alarmlogik og relæudgange
Monitoren giver to niveauer af alarmoutput for hver kanal:
Advarsel: Et forhåndsadvarselsniveau, der angiver, at vibrationsniveauer eller afstandsværdier er kommet ind i et ikke-ideelt område, der kræver opmærksomhed.
Fare: Et kritisk niveau, der indikerer, at maskinen er i en usikker driftstilstand, hvilket kræver øjeblikkelig handling for at forhindre skade.
Alarmrelæmodulet er valgfrit tilbehør, men der skal bestilles mindst ét pr. 3300-system. Relætilstanden er feltprogrammerbar:
Ikke-låsende: Relæet nulstilles automatisk, når vibrationsniveauet falder tilbage under alarmindstillingspunktet.
Låsning: Når relæet er udløst, forbliver det i udløst tilstand, indtil det manuelt nulstilles, hvilket hjælper med at identificere den første ud-fejl.
Ydermere understøtter Danger-relæet programmerbar stemmelogik:
'ELLER' Afstemning: Relæet bliver drevet, hvis en af kanalerne udløser en farealarm.
'OG' Afstemning: Begge kanaler skal udløse en farealarm samtidigt for at drive relæet. 'OG'-afstemning kan bruges i applikationer, der kræver højere pålidelighed mod falske ture.
3. Signalbehandling og elektriske egenskaber
3.1 Signalinput og konditionering
Indgangsimpedans: 10 kΩ, hvilket sikrer minimal belastningseffekt, når signalet hentes fra Proximitor-sensoren.
Følsomhedsvalg: Brugerprogrammerbar til at vælge 200 mV/mil eller 100 mV/mil for at være kompatibel med forskellige Bently Nevada Proximitor-sensorserier (f.eks. 3300 8mm, 3300 XL 11mm, 7200-serien osv.).
Nøjagtighed: Ved +25°C er den typiske nøjagtighed ±0,33% af fuld skala, med et maksimum på ±1%. Nøjagtigheden er en smule forringet, når 'Trip Multiply'-funktionen er aktiveret.
3.2 Frekvensrespons
Brugere kan vælge mellem to filterområder baseret på maskinens egenskaber:
4 til 4.000 Hz: Standardområdet, velegnet til de fleste roterende højhastighedsmaskiner.
1 til 600 Hz: Et udvidet lavfrekvensområde til langsommere maskiner med hastigheder under 1000 rpm. Manualen understreger specifikt, at denne mulighed ikke anbefales til udstyr med hurtige start/stop-hastigheder, der overstiger 1000 rpm/s (f.eks. motordrevet udstyr), da den udvidede lavfrekvensrespons kan fastholde vibrationstransienter under opstart, hvilket potentielt kan forårsage alarmrelæer til at aktivere, selv efter at den faktiske vibration er aftaget.
3.3 Optagerudgange og bufret transducerudgange
Optagerudgange: Hver kanal har en uafhængig, brugerprogrammerbar analog udgang, der kan vælges som +4 til +20 mA, 0 til -10 Vdc eller +1 til +5 Vdc. Disse bruges til at forbinde til trendoptagere, DCS eller diagnostiske systemer. Outputtet er proportionalt med skærmens fuldskalaområde.
Bufret transducerudgange: Disse findes på både front- og bagpanelet. Dette output er en højimpedans, kortslutningsbeskyttet replika af det originale Proximitor-signal. Dette signal er afgørende for avanceret diagnostik, da det indeholder de rå, ufiltrerede dynamiske bølgeformsdata, der er nødvendige til spektrumanalyse, kredsløbsplot osv.
3.4 Transducer strømforsyning
Monitoren kan levere strøm til de tilsluttede Proxmitor-sensorer. Spændingen kan vælges mellem -24 Vdc eller -18 Vdc og er strømbegrænset på den enkelte monitorprintplade, hvilket øger systemsikkerheden.
4. Brugergrænseflade og display
3300/16 har et intuitivt frontpaneldisplaydesign:
Liquid Crystal Display (LCD): Bruger en ikke-multipleksende lodret søjlegraf LCD. To hovedsøjlediagrammer viser vibrationsamplituden for de to kanaler, mens et tredje, centralt søjlediagram er dedikeret til at vise Gap-spændingen. LCD'et bruges også til at vise fejlkoder og konfigurationsmenuer.
LED-indikatorer:
OK: Konstant grønt indikerer en sund kanal; slukket angiver en kanalfejl eller bypass (rød bypass-LED vil være tændt); blinkende angiver en ændring i status eller gemte fejlkoder.
Advarsel / Fare: Røde LED'er angiver den respektive alarmstatus. Blinkende angiver en 'Først ud'-tilstand.
Bypass: Røde LED'er angiver status for kanalbypass eller rackbypass.
5. Sikkerhedscertificeringer og miljøkompatibilitet
Miljøgrænser: Driftstemperatur fra 0°C til +65°C; opbevaringstemperatur fra -40°C til +85°C; relativ luftfugtighed op til 95% (ikke-kondenserende).
Sikkerhedscertificeringer:
CSA/NRTL/C: Velegnet til klasse I, division 2, gruppe A, B, C, D farlige områder.
ATEX: Selvcertificeret, i overensstemmelse med kategori II 3 G, velegnet til zone 2 områder (kræver installation i et vejrbestandigt hus).
CE-mærke: Overholder EMC-direktivet og lavspændingsdirektivet.
