TWW 103 M1 er en højtydende enkeltkanals vibrations- og positionsmålingssender fra VM-produktlinjen. Designet til tilstandsovervågning og beskyttelse af roterende maskineri i industrielle miljøer, dens kernefunktion er berøringsfri måling af den relative position (forskydning) af et mål. Den bruges typisk i forbindelse med en WW 018 hvirvelstrømssensor (sonde) til at danne et komplet forskydningsmålesystem, der tilbyder et statisk måleområde på op til 10 mm.
TWW 103 M1, der er kendt for sin høje præcision, pålidelighed og robuste design, er velegnet til barske industrielle miljøer og endda farlige områder (potentielt eksplosive atmosfærer). Dens kerneudgang er et 4 til 20 mA strømsløjfesignal, som kan forbindes direkte til styresystemer (f.eks. PLC, DCS) eller overvågningssystemer til maskinbeskyttelse og/eller tilstandsovervågning. Senderen fås i standardversioner og Ex-versioner, der er certificeret til brug i farlige områder, der opfylder sikkerhedskravene i forskellige anvendelsesscenarier.
Enheden har et hus af aluminiumslegering med en høj beskyttelsesgrad på IP66, hvilket sikrer stabil drift under krævende forhold. Dens indbyggede selvdiagnostik overvåger kontinuerligt systemstatus og giver klar fejlindikation via LED'er og udgangssignalet, hvilket gør det til et ideelt valg til sikring af kritisk udstyr såsom turbiner, kompressorer, pumper og ventilatorer.
Arbejdsprincip
Betjeningen af TWW 103 M1-transmitteren er baseret på hvirvelstrømseffekten, det fysiske grundlag for berøringsfri forskydningsmåling. Det komplette målesystem består af en WW 018 hvirvelstrømssensor (sonde) og TWW 103 M1 transmitteren.
1. Hvirvelstrømseffekt og signalgenerering:
Hovedet på WW 018-sensoren indeholder en spole. Når højfrekvent strøm fra senderen passerer gennem denne spole, genererer den et højfrekvent elektromagnetisk felt. Hvis denne sensor er rettet mod et ledende metalmål (f.eks. en skaftoverflade), inducerer dette elektromagnetiske felt hvirvelstrømme på målets overflade. Disse hvirvelstrømme genererer på sin side et nyt magnetfelt, der er modsat det originale, og modstår ændringer i det indledende felt, som følgelig ændrer sensorspolens impedans. Størrelsen af denne impedansændring er direkte relateret til afstanden mellem sondespidsen og måloverfladen: Jo tættere afstanden er, jo stærkere er effekten og jo større impedansændringen; jo længere afstanden er, jo svagere er effekten og jo mindre impedansændringen.
2. Signalkonditionering og -behandling:
Senderens primære rolle er at detektere og behandle denne impedansændring forårsaget af afstandsvariation. Dets interne kredsløb udfører disse nøgletrin:
Signaldemodulering: Modtager det rå RF-signal fra sensoren og demodulerer det til et DC-spændingssignal, der er en funktion af afstanden.
Linearisering: Forholdet mellem afstand og spændingssignalet, der genereres af hvirvelstrømseffekten, er ikke perfekt lineært. Senderens interne lineariseringskredsløb kompenserer for dette og sikrer, at det endelige output har et meget lineært forhold til den faktiske afstand.
Filtrering: Senderen indeholder et lavpasfilter med en afskæringsfrekvens (fo) på 5 Hz og en roll-off på 20 dB/årti. Dette filter er designet til at bevare DC eller meget lavfrekvente signaler, der afspejler langsomme ændringer i akselpositionen, mens det effektivt undertrykker højfrekvent vibrationsstøj og anden elektrisk interferens, hvilket sikrer et stabilt, rent udgangssignal, der nøjagtigt afspejler den statiske position af akslen.
Signalkonvertering og -output: Det behandlede, lineariserede spændingssignal konverteres til et standard 4-20 mA analogt strømsignal. En unik egenskab ved TWW 103 M1 er dens levering af to uafhængige, galvanisk isolerede 4-20 mA udgange:
Hovedudgang (500 Ω belastning): På tværs af klemme 3-4. Dette signal er dedikeret til maskinovervågning, transmitteret til kontrolrummet eller overvågningssystemet.
Auxiliary Output (25 Ω belastning): På tværs af klemme 6-7. Dette signal er specifikt beregnet til at assistere sensorpositionering under installation og idriftsættelse. Teknikere kan tilslutte et bærbart amperemeter (belastning <25Ω) til denne udgang på stedet for at aflæse positionsværdien i realtid, hvilket muliggør præcis justering af sensoren til et forudindstillet arbejdsgab (typisk svarende til en specifik udgangsspænding eller strømværdi) uden at være afhængig af hovedovervågningssystemet i kontrolrummet.
3. Udgangskarakteristik:
Det er vigtigt at bemærke, at transmitterens udgangskarakteristik er omvendt: udgangsstrømmen falder, når afstanden aftager (gabet lukker) og øges, når afstanden øges (gabet åbner). Den specifikke overensstemmelse er: 0 mm mellemrum svarer til 20 mA, 10 mm mellemrum svarer til 4 mA.
4. Selvovervågning og fejldiagnostik:
Senderen inkorporerer interne overvågningskredsløb, der løbende kontrollerer for:
Åben kredsløb eller kortslutning i sensoren eller dens kabel.
Målet er væsentligt uden for sensorens effektive måleområde.
Ved detektering af en fejl, driver transmitteren straks den analoge udgangsstrøm til 0 mA og tænder den røde fejl-LED på frontpanelet, hvilket giver både lokal og fjernalarmindikation, hvilket væsentligt forbedrer systemets pålidelighed.
Nøglefunktioner og funktioner
1. Højpræcisionsforskydningsmåling
Måleområde: Giver et maksimalt statisk forskydningsområde på 10 mm, når det bruges sammen med WW 018-sensoren.
Linearitet: Linearitetsafvigelse ≤ 2 % (målt med referencesensor WW 018-R), hvilket sikrer nøjagtige og pålidelige målinger.
2. Dobbelt isolerede analoge udgange
Hovedovervågningsudgang (500 Ω): 4-20 mA signal til maskinbeskyttelse og tilstandsovervågning, understøtter langdistancetransmission.
Installationshjælpeoutput (25 Ω): 4-20 mA signal dedikeret til sensorinstallation og idriftsættelse, praktisk til aflæsning på stedet.
Galvanisk isolering: De to udgange er isoleret fra hinanden og fra strømforsyningen, hvilket giver stærk støjimmunitet og systemsikkerhed.
Omvendt outputkarakteristik: 0 mm → 20 mA, 10 mm → 4 mA.
3. Omfattende intern selvdiagnostik og fejlindikation
Overvågning i realtid for sensorens åbent kredsløb, kortslutning og mål uden for rækkevidde.
Dobbelt fejlindikation:
Grøn LED indikerer normal enhedsdrift.
4. Fleksibel installations- og idriftsættelsessupport
Nulforskydningsjustering (potentiometer Z): Kan kompensere for målefejl på ca. ±0,5 mm forårsaget af mekaniske installationsafvigelser, hvilket forenkler idriftsættelsen uden at skulle flytte sensoren.
5. Egnethed til barske og farlige miljøer
Bredt temperaturområde: Driftsomgivelsestemperatur 0 til +70°C.
Høj beskyttelsesgrad: IP66, støvtæt og beskyttet mod kraftige vandstråler, velegnet til støvede og våde miljøer.
Eksplosionssikker certificering (valgfrit): Tilgængelig i Ex nA-certificerede versioner til brug i zone 2-farlige områder (potentielt eksplosive atmosfærer), certificeret i henhold til ATEX-, IECEx- og UKEX-standarder.
6. Stærk støjimmunitet
Indbygget lavpasfilter: 5 Hz afskæringsfrekvens undertrykker effektivt højfrekvent interferens.
Galvanisk isoleret design: Isolation mellem strømforsyning, indgange og udgange forhindrer jordsløjfer og signalkrydsning, hvilket sikrer signalintegritet.
7. Robust Mekanisk Design
Husmateriale: Aluminiumslegering (Al-Si12), let (ca. 800g), robust konstruktion, god varmeafledning.
Montering: Vægmonteret med 4 x M4 x 30 mm skruer, sikker og pålidelig.
Kabelindgange:
Sensortilslutning: Triax (Fischer) hårdguldstik, pålidelig forbindelse, fremragende signaloverførselsydelse.
Strømforsyning: M12 kabelforskruning (spændeområde 2-5 mm).
Andre tilslutninger: M16 kabelforskruning (spændeområde 4-7 mm).
Klemmer: Skrueklemmer (effekt: 2; signaler: 5), max. spændeområde 2,5 mm², velegnet til solide eller fleksible ledninger.
8. Omfattende overholdelse og certificeringer
EU-overensstemmelseserklæring (CE-mærkning): Overholder relevante direktiver.
Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC): Overholder EN 55011, EN 61000-4-2/3/4/5/6, EN 61326-1 osv.
Elektrisk sikkerhed: Overholder DIN EN 61010-1.
Miljø: RoHS-kompatibel (2011/65/EU).
Eksplosionsbeskyttelse: Valgfri Ex-versioner tilgængelige med ATEX-, IECEx- og UKEx-certifikater.
9. Systemkompatibilitet og udskiftelighed
Dedikeret matchende sensor: Bruges sammen med WW 018-type hvirvelstrømssensor.
Kabellængde: Standard systemkabellængde er 5 meter (angivet ved bestilling).
Udskiftelighed: Sensorer af samme type og kabellængde er udskiftelige, hvilket letter vedligeholdelse og udskiftning.
specifikationer Resumé
| Varespecifikation |
Tekniske |
| Måletype |
Relativ position (forskydning) |
| Kompatibel sensor |
WW 018 Nærhedssensor |
| Måleområde |
Maks. 10 mm (statisk) |
| Linearitetsafvigelse |
≤ 2 % |
| Filter |
Lavpas, 5 Hz cut-off, 20 dB/årti |
| Analoge udgange |
2 isoleret 4-20 mA (Main: 500Ω; Aux: 25Ω) |
| Udgangskarakteristik |
Omvendt (0mm=20mA, 10mm=4mA) |
| Fejlindikation |
0 mA udgang, rød LED |
| Strømforsyning |
18-30 VDC, nominel 24VDC, max. 100 mA, galvanisk isoleret |
| Driftstemperatur |
0 til +70 °C |
| Beskyttelsesvurdering |
IP66 (IEC 60529) |
| Materiale til hus |
Aluminiumslegering (Al-Si12) |
| Vægt |
ca. 800 g |
| Dimensioner (BxHxD) |
100 x 100 x 80 mm |
| Ex-certificering (valgfrit) |
Ex nA, velegnet til zone 2 (ATEX, IECEx, UKEX) |
Anvendelsesområder
TWW 103 M1 er designet til følgende applikationer:
Akselpositionsovervågning i roterende maskineri: Måling af den statiske position af aksler i forhold til lejer (f.eks. akselexcentricitet) og aksial forskydning i turbiner, kompressorer, gasturbiner, dampturbiner, hydroturbiner, pumper, ventilatorer osv.
Maskinbeskyttelsessystemer: Overvåger konstant akselpositionen for at forhindre ødelæggende gnidningskollisioner (f.eks. knive vs. kappe), udløser alarmer eller nedlukningssignaler ved unormal forskydning.
Tilstandsovervågning og forudsigelig vedligeholdelse: Vurdering af maskinens sundhed og planlægning af vedligeholdelsesaktiviteter ved at trende ændringer i akselposition.
Barske industrielle miljøer: Velegnet til generelle industrielle omgivelser med olie, fugt, støv og vibrationer.
Farlige områder: Ex-certificerede versioner kan bruges i potentielt eksplosive gasatmosfærer klassificeret som zone 2 i industrier som olie, gas og kemikalier.
