Die Gehäuseausdehnungssonde AE119 ist ein leistungsstarkes Absolutverschiebungsmessgerät aus der VM-Produktlinie, das speziell für die Überwachung der Wärmeausdehnung von Maschinengehäusen bei Temperaturschwankungen entwickelt wurde. Dieses berührungslose Messgerät basiert auf dem Wirbelstrommessprinzip und verfügt über eine fortschrittliche Signalverarbeitungselektronik, um genaue und zuverlässige Daten zur mechanischen Ausdehnung zu liefern.
Die Sonde AE119 ist für mittlere und große Gasturbinen und Dampfturbinen konzipiert und kann absolute Ausdehnungen bis zu 50 mm oder 100 mm messen. Seine robuste mechanische Konstruktion und seine hervorragende Anpassungsfähigkeit an die Umgebung gewährleisten einen langfristig stabilen Betrieb in rauen Industrieumgebungen. Das Gerät nutzt die Zweidraht-Stromübertragungstechnologie und gibt standardisierte 4-20-mA-Signale aus, die direkt in verschiedene Steuerungssysteme integriert werden können.
Dank der Schutzart IP54 verhindert die Sonde wirksam das Eindringen von Staub und Wasserspritzern und gewährleistet so einen zuverlässigen Betrieb in feuchten oder staubigen Umgebungen. Seine einfache Montageart und flexible Ausrichtungsmöglichkeiten (Links- oder Rechtsmontage) ermöglichen die Anpassung an unterschiedliche Bauraumanforderungen.
Funktionsprinzip
Die Gehäuseausdehnungssonde AE119 arbeitet nach dem Wirbelstromeffektprinzip und nutzt präzise elektronische Schaltkreise zur Erkennung und Verarbeitung von Verschiebungssignalen. Der Arbeitsmechanismus kann wie folgt erläutert werden:
1. Mechanismus zur Erfassung des Wirbelstromeffekts
Die Sonde enthält einen Hochfrequenz-Schwingkreis, der ein stabiles elektromagnetisches Feld erzeugt. Wenn sich der Messstab der Sonde der metallischen Zieloberfläche nähert, werden nach den Gesetzen der elektromagnetischen Induktion Wirbelströme auf der Zieloberfläche induziert. Diese Wirbelströme erzeugen ein sekundäres Magnetfeld, das dem ursprünglichen Magnetfeld entgegengesetzt ist, wodurch sich die äquivalente Impedanz der Sondenspule ändert. Die Impedanzänderung ist proportional zum Abstand zwischen der Sonde und dem Ziel und ermöglicht eine präzise Bestimmung der Verschiebung durch genaue Messung dieser Impedanzschwankung.
2. Signalverarbeitung und -konvertierung
Die Sonde enthält komplette elektronische Signalverarbeitungsschaltungen, einschließlich Modulatoren/Demodulatoren, Verstärker und Signalaufbereitungsschaltungen. Das ursprüngliche Distanzsignal wird präzise demoduliert und in ein elektrisches Standardsignal umgewandelt. Das Gerät verwendet fortschrittliche Temperaturkompensationsalgorithmen, um die Auswirkungen von Umgebungstemperaturänderungen auf die Messgenauigkeit automatisch zu korrigieren und so eine stabile Leistung über den gesamten Betriebstemperaturbereich sicherzustellen.
3. Aktuelle Ausgangsübertragung
Der AE119 nutzt die Zweidraht-Stromübertragungstechnologie und gibt standardmäßige 4-20-mA-Industriesignale aus. Bei vollständig eingefahrenem Messstab (Ausgangsposition) beträgt der Ausgangsstrom 4 mA ±0,15 mA; Bei vollständig ausgefahrenem Messstab (maximaler Bereich) beträgt der Ausgangsstrom 20 mA ±0,3 mA. Diese aktuelle Signalübertragungsmethode bietet eine starke Entstörungsfähigkeit und eine große Übertragungsentfernung und ist daher besonders für industrielle Umgebungen geeignet.
4. Mechanisches Übertragungssystem
Die Sonde verwendet präzise mechanische Führungsstrukturen, um die Genauigkeit der linearen Bewegung des Messstabs sicherzustellen. Maßgeschneiderte Federn sorgen für den entsprechenden Anpressdruck: Beim 50-mm-Modell beträgt die anfängliche Federkraft 30 N, die maximale Federkraft 73 N; Beim 100-mm-Modell beträgt die anfängliche Federkraft 20 N, die maximale Federkraft 74 N. Diese optimierten Federparameter gewährleisten einen zuverlässigen Kontakt zur Messoberfläche und vermeiden gleichzeitig übermäßige mechanische Belastungen.
5. Temperaturkompensationsmechanismus
Das Gerät verfügt über integrierte Temperatursensoren und fortschrittliche Kompensationsalgorithmen, um Änderungen der Umgebungstemperatur in Echtzeit zu überwachen und Messergebnisse automatisch zu kompensieren. Hervorragende Temperaturdrift-Spezifikationen: Nulltemperaturdrift weniger als 150 ppm/°C FSD, Empfindlichkeitstemperaturdrift ebenfalls weniger als 150 ppm/°C FSD. Diese präzise Temperaturkompensation gewährleistet hochpräzise Messungen im gesamten Betriebstemperaturbereich von 0 bis +80 °C.
6. Stromverwaltungsschaltung
Der AE119 benötigt eine Versorgungsspannung von 20–32 VDC, mit einem normalen Betriebsstrom von 60 mA (bei 24 VDC), wobei der maximale Strom 70 mA nicht überschreitet. Das Gerät verfügt über effiziente Energieverwaltungsschaltkreise, die mit einem Lastwiderstand von bis zu 500 Ω stabil arbeiten können. Der Stromkreis verfügt außerdem über Überspannungsschutz- und Verpolungsschutzfunktionen, die die Sicherheit des Geräts unter anormalen elektrischen Bedingungen gewährleisten.
7. Signalkonditionierung und Filterung
Die internen elektronischen Schaltkreise umfassen eine mehrstufige Filterung und Signalaufbereitung. Der elektrische Frequenzgang beträgt 0–1000 Hz und ermöglicht die Erfassung schneller mechanischer Änderungen. Der mechanische Frequenzgang beträgt 0-5 Hz und eignet sich zur Überwachung relativ langsamer Gehäuseausdehnungsvorgänge. Diese Dual-Frequenz-Antwortcharakteristik ermöglicht es der Sonde, sowohl schnelle Änderungen zu verfolgen als auch eine stabile Messgenauigkeit sicherzustellen.
Merkmale
Die Gehäuseausdehnungssonde AE119 bietet mehrere erweiterte Funktionen, um den strengen Anforderungen industrieller Messsysteme gerecht zu werden:
1. Hochpräzise Messleistung
Das Gerät bietet eine hervorragende Messgenauigkeit mit einer Linearität von besser als 1 % des FSD, einer Auflösung von besser als 0,05‰ des FSD und einer Wiederholbarkeit, die ebenfalls besser als 0,05‰ des FSD ist. Diese hohe Präzision ermöglicht die zuverlässige Erkennung kleinster Änderungen der Gehäuseausdehnung und liefert genaue Daten für die Zustandsüberwachung der Ausrüstung.
2. Weitbereichsmessfähigkeit
Der AE119 bietet zwei Messbereichsversionen: 50 mm und 100 mm und erfüllt damit die Messanforderungen unterschiedlicher Maßeinheiten. Der große Messbereich in Kombination mit hoher Präzision ermöglicht die genaue Überwachung verschiedener Ausdehnungsänderungen von winzig bis erheblich.
3. Starke Anpassungsfähigkeit an die Umwelt
Das Gerät funktioniert normalerweise bei Umgebungstemperaturen von 0 bis +80 °C, mit einem Lagertemperaturbereich von bis zu 0 bis +100 °C. Die Schutzart IP54 gewährleistet Beständigkeit gegen das Eindringen von Staub und Spritzwasser und eignet sich für verschiedene raue Industrieumgebungen.
4. Hervorragende mechanische Haltbarkeit
Die Sonde ist aus Aluminiumlegierung und Edelstahl gefertigt und zeichnet sich durch eine robuste und langlebige Konstruktion aus. Beständig gegen schwere mechanische Stöße: Radialer Stoß bis 100 g, axialer Stoß bis 300 g (Halbsinuswelle, 3 ms Dauer). Dieses robuste Design gewährleistet einen langfristig zuverlässigen Betrieb in vibrierenden Umgebungen.
5. Flexible Installationsoptionen
Das Gerät bietet Optionen für die linke und rechte Montageausrichtung, wobei der Montageflansch in 60°-Schritten drehbar ist, was eine große Flexibilität bei der Installation bietet. Die Standardmontagemethode mit M10-Schrauben erleichtert die Installation und Einstellung vor Ort.
6. Plug-and-Play-Integration
Die standardmäßige Zweidraht-Verbindungsmethode vereinfacht die Systemintegration, da 4-20-mA-Ausgangssignale direkt mit den meisten Steuerungssystemen kompatibel sind. Das Gerät ist werkseitig kalibriert, sodass keine komplexen Feldkalibrierungsverfahren erforderlich sind.
7. Umfassende Schutzfunktionen
Die Sonde verfügt über Kurzschlussschutz, Überlastschutz und Verpolungsschutz und gewährleistet so die Gerätesicherheit bei elektrischen Fehlern. Die robuste mechanische Struktur bietet Überlaufschutz und verhindert Schäden durch versehentliche Stöße.
8. Unterstützung mehrerer Zubehörteile
Spezielles Zubehör, einschließlich EH 140-Kabelkonfektionen, ist erhältlich, mit Optionen für gerade oder 90° abgewinkelte Steckverbinder, flexible Schutzrohre aus Edelstahl usw., die verschiedenen Anforderungen der Installationsumgebung gerecht werden.
Zusammenfassung der technischen Spezifikationen
| Artikelspezifikation |
|
| Messprinzip |
Wirbelstromeffekt |
| Messbereich |
50 mm oder 100 mm |
| Ausgangssignal |
4-20 mA Zweileiter |
| Stromversorgung |
20-32 VDC |
| Betriebsstrom |
60 mA nominal (bei 24 VDC) |
| Lastwiderstand |
Maximal 500 Ω |
| Linearität |
<1 % des FSD |
| Auflösung |
<0,05‰ FSD |
| Betriebstemperatur |
0 bis +80°C |
| Schutzklasse |
IP54 |
| Gewicht |
4,0 kg (50 mm) / 5,1 kg (100 mm) |
Anwendungsbereiche
Die Gehäuseausdehnungssonde AE119 wird häufig in den folgenden Bereichen eingesetzt:
Energieerzeugungsindustrie: Gehäuseausdehnungsüberwachung für Gasturbinen und Dampfturbinen
Petrochemische Industrie: Überwachung der Wärmeausdehnung großer Kompressoren und Pumpeneinheiten
Schwerindustrie: Überwachung der thermischen Verformung von Walzanlagen und großen Maschinen
Luft- und Raumfahrt: Wärmeausdehnungsmessung von Triebwerksprüfständen
Forschungsgebiet: Bestimmung des Wärmeausdehnungskoeffizienten von Materialien und strukturelle thermische Verformungsforschung
