TQ 402 & TQ 412 / EA 402 / IQS 452 Proximity Transducer System Teknisk vejledning: Konfiguration, installation, drift, fejlretning og vedligeholdelse

Kapitel 1: Introduktion – Systemoversigt

TQ 402 & TQ 412 / EA 402 / IQS 452 Proximity Transducer System, der er ansvarligt for nøjagtigt at fange den relative akselvibration og aksiale position af kritisk roterende maskineri (såsom dampturbiner, gasturbiner, kompressorer og pumper), hvilket giver de mest fundamentale og forudsigelige data til vedligeholdelsesudstyr. Denne vejledning har til formål at give ingeniører og teknikere en komplet teknisk reference, der dækker hele livscyklussen fra systemvalg og konfiguration til langsigtet drift og vedligeholdelse.

Kernesystemkomponenter:

• TQ 402 / TQ 412 Nærhedstransducer: Systemets kernefølerelement, der fungerer efter hvirvelstrømsprincippet.

• TQ 402: Standardmonteret version, fuldgevind, velegnet til direkte installation inde i maskiner.

• TQ 412: Omvendt monteret version, med en integreret låsemøtrik, designet specielt til installation gennem sondeadaptere udefra maskinen.

• EA 402 forlængerkabel: Forbinder transduceren til signalbehandleren og sikrer, at den samlede systemlængde opfylder strenge elektriske krav.

• IQS 452 Signal Conditioner: Systemets 'signalhjerne', der leverer højfrekvent excitationseffekt til transduceren og demodulerer, forstærker og udsender et signal, der er proportionalt med mellemrummet. Dens underversioner inkluderer:

• IQS 452 Ver. 0XX/1XX: Giver et 4 mm lineært område med henholdsvis spændingsudgang (4 mV/μm) og strømudgang (1,25 μA/μm).

• IQS 452 Ver. 2XX/3XX: Giver et 2 mm lineært område med henholdsvis spændingsudgang (8 mV/μm) og strømudgang (2,5 μA/μm).

Nøglecertificeringer og kompatibilitet:

• Eksplosionssikker certificering: Systemkomponenter er tilgængelige i egensikre (Ex i) versioner certificeret af ATEX (LCIE 02 ATEX 6086 X) og CSA (1514309), egnet til brug i potentielt eksplosive atmosfærer.

• Systemintegration: Standardsignalerne fra dette system kan integreres problemfrit i almindelige maskinbeskyttelsessystemer.

Dokumentationsgrundlag: Alt indhold i denne vejledning er udtrukket, integreret og kompileret fra det officielle dokument MANUAL - Vibration System Field Equipment (Seq # 36400), hvilket sikrer nøjagtighed og autoritet.

Kapitel 2: Konfiguration – Systemdesign og teknisk forberedelse

Korrekt systemkonfiguration er en forudsætning for at sikre dets ydeevne og målenøjagtighed, hvilket primært involverer transducervalg, systemlængdebestemmelse og signalbehandlingsindstillinger.

2.1 Transducer og kabelkonfiguration

• Valg af transducer:

• Baseret på målemålet (vibration/position) og rumlige begrænsninger skal du vælge TQ 402 (Standard Mount) eller TQ 412 (Reverse Mount).

• Baseret på det forventede akselforskydningsområde, bestemme det nødvendige lineære måleområde (2 mm eller 4 mm), som vil bestemme den matchende IQS 452-version.

• Bestemmelse af total systemlængde (TSL):

• Gylden regel: Den samlede kabellængde fra transducerspidsen til signalbehandlingsindgangen (Integral Cable + Extension Cable) skal være strengt 5 meter eller 10 meter. Systemets elektriske egenskaber er optimeret til denne længde. Enhver afvigelse vil føre til tab af kalibrering og ydeevneforringelse.

• Længdeberegning og bestilling: Baseret på installationsafstanden skal du vælge den passende længde af det integrerede kabel (f.eks. 1m, 5m) og EA 402-forlængerkablet (f.eks. 4m, 9m), og sikre, at summen er 5m eller 10m.

• Kabelbeskyttelseskonfiguration:

• BOA rustfrit stål rustning: Giver mekanisk beskyttelse.

• BOA Armor + KYNAR Heat-Shrink Sleeve: Giver mekanisk beskyttelse og elektrisk isolering.

• KS 106 beskyttelsesrør: Giver omfattende mekanisk og miljøbeskyttelse (IP67).

• Vælg passende beskyttelse til kablerne baseret på feltmiljøet:

2.2 Signalbehandlingskonfiguration

• Valg af outputtilstand:

• 3-leder spændingsudgang (version 0XX, 2XX): Lav udgangsimpedans, god kompatibilitet, maksimal transmissionsafstand på 200 meter.

• 2-leder strømudgang (version 1XX, 3XX): Stærk anti-interferensevne, maksimal transmissionsafstand på 1000 meter, men skal bruges med en isolator som GSI 123.

• Følsomhed og rækkeviddematchning:

• Sørg for, at den valgte IQS 452s følsomhed (4 eller 8 mV/μm) og rækkevidde (2 eller 4 mm) stemmer overens med TQ 402/412 transducer- og målekravene.

• Strømkrav:

• IQS 452 kræver en -20 VDC til -32 VDC strømforsyning fra maskinbeskyttelsesrammen.

2.3 Målmateriale og systemkarakterisering

• Standard målmateriale: Systemet er kalibreret til brug med VCL 140 stål (1.7225).

• Ikke-standardmaterialer: Hvis målmaterialet er en anden legering (f.eks. rustfrit stål, aluminium), vil systemets følsomhed og lineære område ændre sig. I dette tilfælde skal systemkarakterisering udføres før installation for at bestemme den faktiske spændings-afstandskurve og det sande lineære måleområde og følsomhed gennem eksperimenter.

Kapitel 3: Installation – Mekanisk og elektrisk implementering

Korrekt installation er det fysiske grundlag for at sikre langsigtet stabil drift og datanøjagtighed af systemet.

3.1 Mekanisk installation

• Beliggenhed og miljø:

• Sørg for, at installationsområdet er rent, tørt og fri for ætsende gasser.

• Holdes væk fra stærke vibrationskilder og varmekilder.

• Transducermonteringsbegrænsninger (skal nøje overholdes):

• Fri plads: Minimumsafstande skal opretholdes foran, til siderne af og bag transducerhovedet (TQ 402/412 fuld rækkevidde: Front 34 mm, sider 13 mm, bag 46 mm).

• Afstand til monteringsstøtte: Minimumafstanden fra transducerhovedet til monteringsstøtten er 13 mm.

• Afstand mellem transducere: Minimumsafstanden mellem to side-by-side transducere er 51 mm.

• Afstand til akselskulder/ende: Minimumafstand til akselskulder for radial måling er 9 mm; minimumsafstanden til akselenden for aksial måling er 14 mm.

• Monteringsmetoder:

• Indvendigt maskinhus: Brug monteringsbeslag med tapede eller frigangshuller. Til frigangshuller kræves to låsemøtrikker. Påfør LOCTITE 241 klæbemiddel på gevindene for at forhindre, at de løsner sig.

• Gennem maskinhus: Brug PA 113 eller PA 103 sondeadaptere (kun for TQ 412). Dette giver mulighed for transducerjustering og udskiftning udefra.

• Mekanisk justering af indledende mellemrum:

• Vibrationsmåling: Indstil i midten af ​​det lineære område.

• Positionsmåling: Indstil mod enden modsat retningen af ​​forventet bevægelse.

• Koncept: Afstanden mellem transducerspidsen og måloverfladen, når maskinen er i ro.

• Indstillingsprincip:

• Indstillingsmetode: Brug en følemåler til at indstille mellemrummet præcist. Sikkerhedsmargin: Minimumsafstanden må ikke være mindre end 0,4 mm (for 4 mV/μm systemer).

3.2 Elektriske ledninger

• Kabel installation:

• Inde i maskinen fastgøres kabler for hver 100 til 200 mm med kabelklemmer.

• Overhold nøje den minimale bøjningsradius: 40 mm for FEP-koaksialkabel, 50 mm for kabel med BOA-panser.

• Forkort eller forlæng aldrig kabler. Overskydende kabel skal oprulles med en diameter, der ikke er mindre end den mindste bøjningsradius og sikres.

• Tilslutning og beskyttelse:

• Sæt stikket på transducerens integrerede kabel sammen med EA 402 forlængerkabelstikket, og anbring det straks i en JB 118 Junction Box eller det beskyttende hus på PA 113 til IP65-beskyttelse.

• Kritisk: Metalkappen på stikket må ikke komme i kontakt med jordede metaldele for at forhindre jordsløjfeinterferens.

• Kabelgennemføring:

• Brug en SG 102 kabelgennemføring, og pak trådene ind med teflontape for at sikre en tætning (IP68).

• Signal Conditioner Montering:

• Monter IQS 452 på isoleringspladen inde i et ABA 15X industrihus for at forhindre jordsløjfer.

• Systemledninger:

• 3-leder: Brug K 309/K 310 kabel, tilslut til 'OUT', 'COM', '-24V'.

• 2-leder: Brug K 209/K 210 kabel, tilslut til 'OUT', '-24V', og tilslut til en GSI 123 isolator.

• Tilslut forlængerledningen til IQS 452-indgangen.

• Tilslut transmissionskablet i henhold til udgangstilstanden:

• Afskærmning: Afskærmningen af ​​transmissionskablet skal kun være jordet på ét punkt: maskinbeskyttelsessystemets ende (inde i kabinettet). Transduceren og conditionerens ender skal forblive flydende.

Kapitel 4: Drift – Systemkørsel og overvågning

Når først systemet er tændt og operationelt, er daglig drift og statusovervågning nøglen til at sikre produktionssikkerheden.

4.1 Statusovervågning

• IQS 452 Signal Conditioner Status: Overvåg dens 'OK', 'Alert', 'Fejl'-status via kortstatuslysene på maskinbeskyttelsessystemet eller medfølgende software (f.eks. ToolboxST).

• Output Signal Monitoring: Overvåg den dynamiske værdi af transducersignalet (DC-komponent repræsenterer gennemsnitsgab, AC-komponent repræsenterer vibration) og bølgeform i realtid på kontrolsystemets HMI eller diagnostiske sider.

4.2 Datakommunikation

• Integration med kontrolsystem: Det analoge spændings-/strømsignal, der udsendes af IQS 452, er direkte forbundet til det analoge indgangskort på maskinbeskyttelsessystemet (f.eks. Bently Nevada 3500/42M).

• Alarm og trip: Når vibrations- eller positionsværdier overstiger forudindstillede alarm- og faretærskler, genererer systemet alarmer og udløser beskyttelseshandlinger.

• Datalogning og analyse: Signaler kan sendes til en historisk database til trendanalyse og fejldiagnose.

4.3 Grundlæggende betjening

• Online overvågning: Observer vibrations overordnede værdi, spaltespænding, bølgeform og spektrum i realtid gennem systemsoftwaren uden at stoppe maskinen.

• Forholdsregler:

• Undgå at bruge elværktøj eller andet stærkt elektromagnetisk interferensudstyr i nærheden af ​​transduceren.

• Sørg for, at måloverfladen er ren, fri for olie, rust eller magnetiske aflejringer, da disse påvirker målenøjagtigheden.

Kapitel 5: Debugging – Systemverifikation og funktionstest

Fejlretning er den nødvendige proces for at verificere, at systemet er installeret korrekt, konfigureret nøjagtigt og fungerer som designet.

5.1 Kontrol før opstart

• Dobbelttjek, at alle mekaniske monteringsbegrænsninger er opfyldt.

• Kontroller, at alle kabelforbindelser er sikre, og at afskærmningen er korrekt jordet (enkeltpunkt).

• Kontroller strømforsyningens polaritet.

5.2 Sløjfetest og verifikation

• Gap-Voltage Karakteristisk Verifikation:

• Brug en følemåler, indstil afstanden til flere kendte punkter inden for det lineære område (f.eks. min, midt, maks.).

• Mål den tilsvarende udgangsspænding eller strøm på maskinbeskyttelsessystemets side eller direkte på IQS 452 udgangsklemmerne.

• Sammenlign de målte værdier med den teoretiske kurve fra databladet eller kurven opnået ved karakterisering; fejlen skal være inden for et acceptabelt interval.

• Dynamisk funktionstest:

• Til vibrationsmåling skal du banke forsigtigt på akslen (hvis det er sikkert at gøre det) og observere, om vibrationssignalet reagerer tilsvarende.

• For positionsmåling skal du langsomt flytte akslen og observere den lineære ændring i mellemrummets spænding.

5.3 Systemintegrationstest

• Alarm- og tripfunktionstest:

• Simuler signaler om høje vibrationer eller positionsoverskridelse for at verificere, at kontrolsystemet korrekt genererer alarm- og faresignaler (trip).

• Kontroller, at alarmvisningerne på HMI'et er korrekte.

• Kanalredundanstest (hvis relevant): Hvis systemet er konfigureret med redundante transducere og kanaler, skal du simulere en primær kanalfejl og kontrollere, at systemet problemfrit skifter til backupkanalen.

Kapitel 6: Vedligeholdelse – Forebyggende og korrigerende handlinger

Systematisk vedligeholdelse er hjørnestenen for at sikre langsigtet systempålidelighed.

6.1 Rutinemæssig vedligeholdelse

• Periodiske eftersyn:

• Visuel inspektion: Kontroller transducere, kabler og beskyttelser for fysiske skader (ridser, buler, forbrændinger).

• Mekanisk inspektion: Bekræft, at transducerne er sikkert monteret og ikke løse. Kontroller tilstanden af ​​kabelklemmer.

• Elektrisk kontrol: Udfør periodisk sløjfetest (se 5.2), og optag data for at observere langsigtede drifttendenser.

• Inspektion af stik: Tjek integriteten af ​​tætninger på JB 118 eller beskyttelseshuse, og se efter tegn på fugt eller korrosion indeni.

• Rengøring: Hold transducerhovedet og måloverfladen rene. Rengør omhyggeligt sondens overflade med isopropylalkohol og ikke-metallisk værktøj.

6.2 Diagnostik og fejlfinding

6.3 Komponentudskiftning

• Udskiftning af en transducer:

1. Sluk maskinen og udfør Lockout-Tagout (LOTO).

2. Frakobl kablerne efter at have noteret deres tilslutningspunkter.

3. Fjern den gamle transducer.

4. Installer den nye transducer og følg nøje trinene i kapitel 3 for at genjustere det mekaniske indledende mellemrum.

5. Tilslut kablerne igen.

6. Udfør sløjfetest og verifikation (afsnit 5.2) for at sikre, at det nye transducersystem fungerer korrekt.

• Udskiftning af en signalbehandlingsanlæg (IQS 452):

1. Forbered en ny IQS 452 af samme model og version.

2. Sluk og udskift conditioneren.

3. Efter opstart, da systemparametre er gemt på styresystemsiden, er der normalt ikke behov for yderligere konfiguration. Der skal dog udføres outputverifikation.

6.4 Reservedelshåndtering

• Det anbefales at have kritiske reservedele på lager, såsom transducere, forlængerkabler og signalbehandlere.

• Registrer modelnumre, versionsnumre og serienumre på reservedele for at sikre kompatibilitet med det eksisterende system.