Der dynamische Druckmonitor 3500/64M ist ein leistungsstarkes dynamisches Drucküberwachungsgerät in Industriequalität im Rahmen der 3500-Maschinenschutzsysteme und dient als kritische Komponente der 3500-Serie. Dieses Einzelsteckplatzmodul bietet vier Kanäle zur dynamischen Drucküberwachung und ist speziell für die Annahme von Eingangssignalen von Hochtemperatur-Druckwandlern und Antriebsalarmsystemen konzipiert.
Der 3500/64M besteht aus einem festen Frontmodul (P/N 176449-05) und zwei verschiedenen Typen von I/O-Modulen auf der Rückseite (Einzelheiten finden Sie auf der Bestellseite). Der 176449-05 kann in Kombination mit einem der hinteren E/A-Module ein komplettes System bilden.
Die zentrale Überwachungsvariable des 3500/64M ist der Bandpass-Dynamikdruck, der hauptsächlich zum Maschinenschutz und zur Übermittlung wichtiger Maschineninformationen an das Betriebs- und Wartungspersonal dient. Mit der 3500 Rack-Konfigurationssoftware können Benutzer Bandpass-Eckfrequenzen und zusätzliche Notch-Filter konfigurieren, um verschiedene komplexe Überwachungsanforderungen zu erfüllen. Das Modul bietet außerdem eine Rekorder-Ausgabefunktion für die Anbindung an Steuerungssystemanwendungen.
Merkmale und Funktionen
1. Mehrkanalige dynamische Drucküberwachung
Bietet 4 unabhängige Überwachungskanäle, von denen jeder für die Überwachung des Bandpass-Dynamikdrucks vorgesehen ist.
Unterstützt 2-Draht- und 3-Draht-Druckwandler-Anschlussmethoden.
Bietet eine hohe Eingangsempfindlichkeit: 100 mV/psi (1,45 mV/mBar).
Jeder Kanal verfügt über einen Koaxialanschluss auf der Vorderseite für einen gepufferten Wandlerausgang, der mit einem Kurzschlussschutz ausgestattet ist.
2. Erweiterte Signalverarbeitungsfunktionen
Bietet zwei Filtermodi: Low-Modus (5 Hz bis 4 kHz) und High-Modus (10 Hz bis 14,75 kHz).
Kanäle werden paarweise konfiguriert (Kanäle 1-2 und Kanäle 3-4); Kanäle innerhalb eines Paares müssen im gleichen Filtermodus arbeiten.
Unterstützt Leitungsunterdrückungsfilter (Notch) mit wählbaren Mittenfrequenzen von 50 oder 60 Hz.
Hervorragende Filtereigenschaften: 6-poliges Design (120 dB/Dekade, 36 dB/Oktave) mit einer minimalen Sperrbanddämpfung von -65 dB.
3. Betrieb im Kaskadenmodus
Der einzigartige Kaskadenmodus (1 > ALLE) ermöglicht die Verteilung eines einzelnen Wandlereingangs auf alle vier Kanäle.
Im Kaskadenmodus können für ein Wandlersignal vier verschiedene Bandpassfilteroptionen und vier verschiedene Vollausschlagsbereiche konfiguriert werden.
Erhöht die Flexibilität und Kosteneffizienz der Systemkonfiguration erheblich.
4. Programmierbare Alarmfunktion
Jeder Kanal unterstützt unabhängige Dual-Sollwerte: Alarm und Gefahr.
Hohe Alarmsollwertgenauigkeit: 0,13 %, einstellbar von 0 bis 100 % des Skalenendwerts.
Programmierbare Alarmverzögerungen: Alarmverzögerung: 1–60 Sekunden (1-Sekunden-Schritte); Gefahrenverzögerung: 0,1 Sekunden oder 1–60 Sekunden (0,1-Sekunden-Schritte).
Verhindert wirksam Fehlalarme durch vorübergehende Störungen.
5. Umfassende Ausgabemöglichkeiten
Bietet einen Rekorderausgang von +4 bis +20 mA für jeden Kanal unabhängig.
Der Ausgabewert ist proportional zum Vollausschlag des Monitors; Lastwiderstand: 0-600 Ω.
Spannungskonformität: 0 bis +12 VDC; Auflösung: 0,3662 μA/Bit.
Kurzschlüsse an den Rekorderausgängen haben keinen Einfluss auf den normalen Monitorbetrieb.
6. Stromversorgungsfähigkeit des Wandlers
3-Draht-Wandlerversorgung: -24 Vdc.
2-Draht-Wandlerversorgung: 3,3-mA-Stromquelle bei 22 V DC (nominal).
Optimierte Eingangsimpedanz: 10 kΩ für 3-Leiter; 1,5–3,5 MΩ für 2-Draht.
Funktionsprinzip
1. Signalerfassung und Eingangsverarbeitung
Der Zugriff auf dynamische Drucksignale erfolgt über spezielle E/A-Module. Signale von 2-Draht-Wandlern werden über einen Eingangskreis mit hoher Impedanz (1,5–3,5 MΩ) empfangen, was eine genaue Signalerfassung gewährleistet, während 3-Draht-Wandler ein Impedanzanpassungsdesign von 10 kΩ verwenden. Das Modul bietet eine stabile Erregerleistung: eine -24-V-DC-Spannungsquelle für 3-Leiter und eine 3,3-mA-Konstantstromquelle für 2-Leiter, wodurch ein zuverlässiger Betrieb für verschiedene Wandlertypen gewährleistet ist.
2. Signalaufbereitung und Filterverarbeitung
Eingangssignale werden zunächst einer Vorverstärkung und Impedanzanpassung unterzogen, bevor sie einer mehrstufigen Filterung zugeführt werden. Das Modul bietet zwei Filtermodusoptionen: Der Low-Modus deckt 5 Hz bis 4 kHz ab und der High-Modus deckt 10 Hz bis 14,75 kHz ab. Das 6-polige Filterdesign bietet eine Dämpfung von 120 dB/Dekade und sorgt so für eine minimale Sperrbanddämpfung von -65 dB. Der einzigartige Notch-Filter unterdrückt effektiv Netzstörungen bei 50 Hz oder 60 Hz, wobei 98 % des Vollausschlags bei ±2 Hz von der Mittenfrequenz aufrechterhalten und auf 1,8 % des Vollausschlags bei ±0,5 Hz von der Mittenfrequenz gedämpft werden.
3. Kaskadensignalverteilung
Im Kaskadenmodus wird das Eingangssignal von Kanal 1 über ein internes hochpräzises Verteilungsnetzwerk auf alle vier Kanäle repliziert. Jeder Kanal kann unabhängig mit unterschiedlichen Bandpassfilterparametern und Vollbereichsbereichen konfiguriert werden, was eine mehrdimensionale Analyse derselben physikalischen Größe ermöglicht. Dieses Design ermöglicht es Benutzern, mehrere charakteristische Frequenzkomponenten aus einem einzigen hochwertigen Wandlersignal zu extrahieren, wodurch die Systemanalysefunktionen erheblich verbessert und gleichzeitig die Hardwarekosten gesenkt werden.
4. Alarmverarbeitungslogik
Das gefilterte Signal wird in Echtzeit mit benutzerdefinierten Alarmsollwerten verglichen. Die digitale Filtertechnologie eliminiert Signaljitter und gewährleistet so die Vergleichsgenauigkeit. Alarmverzögerungstimer nutzen eine unabhängige Taktquelle für eine präzise Zeitsteuerung. Alarm- und Gefahrenalarme nutzen unterschiedliche Verzögerungsschrittgenauigkeiten (1 Sekunde und 0,1 Sekunde), um Reaktionsgeschwindigkeit und Anti-Interferenz-Fähigkeit in Einklang zu bringen. Der Alarmstatus wird über die Backplane-Kommunikation an das System-Framework übertragen und löst entsprechende Relaisaktionen und Ereignisprotokollierung aus.
5. Ausgangssignalerzeugung
Das Modul stellt mehrere Ausgangssignale bereit: Der gepufferte Wandlerausgang liefert ein isoliertes Signal mit einer Impedanz von 550 Ω über Koaxialanschlüsse auf der Vorderseite; Der Recorder-Ausgang erzeugt über einen hochpräzisen DAC ein 4-20-mA-Analogsignal mit einer Aktualisierungsrate von ca. 100 ms, um Echtzeitleistung zu gewährleisten. Alle Ausgangskreise verfügen über einen Kurzschlussschutz, der sicherstellt, dass der normale Betrieb der primären Überwachungsfunktion unter Fehlerbedingungen nicht beeinträchtigt wird.
Technische Spezifikationen
| Parameterspezifikation |
|
| Überwachungskanäle |
4-Kanal-Staudrucküberwachung |
| Eingangssignal |
Druckwandlersignal |
| Eingangsempfindlichkeit |
100 mV/psi (1,45 mV/mBar) |
| Eingangsimpedanz |
3-Leiter: 10 kΩ; 2-Draht: 1,5–3,5 MΩ |
| Filterbereich |
Low-Modus: 5 Hz – 4 kHz; High-Modus: 10 Hz – 14,75 kHz |
| Filtereigenschaften |
6-polige Filterung, 120 dB/Dekade, Sperrdämpfung -65 dB |
| Recorder-Ausgang |
4-20 mA, Belastbarkeit 0-600 Ω |
| Ausgangsimpedanz (gepuffert) |
550 Ω |
| Stromversorgung des Wandlers |
3-Leiter: -24 VDC; 2-Leiter: 3,3 mA bei 22 V DC |
| Alarmgenauigkeit |
±0,13 % vom Sollwert |
| Alarmverzögerung |
Alarm: 1–60 Sek. (Schritte von 1 Sek.); Gefahr: 0,1 s oder 1-60 s (0,1 s-Schritte) |
| Betriebstemperatur |
-30°C bis +65°C |
| Sicherheitszertifizierungen |
ATEX, IECEx, CSA, CE, FCC, RoHS, DNV GL, ABS |
Anwendungsszenarien
Der dynamische Druckwächter 3500/64M eignet sich besonders für folgende Industrieszenarien:
Gas- und Dampfturbinen: Überwachung von Druckschwankungen in der Brennkammer und Pulsationen des Luftstroms.
Kompressorsysteme: Erkennung von Pumpphänomenen, Luftstrompulsationen und Ventilvibrationen.
Pumpenausrüstung: Überwachung von Kavitationsphänomenen und Flüssigkeitsdruckpulsationen.
Motorprüfung: Zylinderdrucküberwachung, Verbrennungsanalyse.
Rohrleitungssysteme: Erkennung von Wasserschlagphänomenen und Strömungspulsationen.
Rotierende Maschinen: Überwachung der Schaufeldurchlauffrequenz und Wirbelphänomene.
