El monitor de vibración dual 3300/16 XY/GAP es un módulo de monitoreo crítico dentro del sistema de monitoreo de condición de activos de la serie 3300 de Bfully Nevada. Es un monitor dedicado de alto rendimiento y altamente configurable que se utiliza principalmente para el monitoreo y protección continuos de maquinaria rotativa de gran tamaño, como turbinas de vapor, turbinas de gas, compresores y bombas.
La función principal del monitor es procesar simultáneamente dos canales independientes de señales de vibración radial y, además, calcular y monitorear una señal de espacio que representa la posición promedio del eje. Acepta entradas de dos sistemas de sonda de proximidad/sensor Proximitor, lo que proporciona a los operadores una visión integral del estado del rotor de la máquina. Como versión mejorada del monitor de vibración radial dual 3300/15, la mejora clave del 3300/16 es la adición de alarmas de posición radial (espacio), que ofrecen una protección más completa de la máquina.
Su aplicación típica implica instalar dos sondas orientadas a 90 grados (direcciones X e Y) en el mismo rodamiento. Esta configuración no solo monitorea la amplitud de la vibración en cada dirección sino que también, a través del voltaje de separación, monitorea la posición estática del eje (por ejemplo, su elevación dentro del rodamiento), lo cual es crucial para detectar desalineaciones del eje, cambios de precarga u otros problemas mecánicos.
2. Funciones del sistema y principios de monitoreo
2.1 Monitoreo de vibraciones de doble canal
El monitor 3300/16 procesa de forma independiente señales de vibración para dos canales. Cada canal recibe la señal de voltaje bruto de un sensor Proximitor. Esta señal contiene rica información dinámica sobre el rotor:
Componente AC dinámico: Representa la vibración del rotor. Su amplitud corresponde directamente al cambio en el espacio entre el rotor y la sonda, generalmente expresado en valores de pico a pico (pp).
Componente de CC estático: representa el espacio promedio entre la punta de la sonda y la superficie del eje, lo que refleja la posición estática del eje.
El circuito interno del monitor primero separa los componentes de CA y CC.
Para el monitoreo de vibraciones, la señal de CA separada se filtra, amplifica y procesa mediante un circuito de detección de pico a pico. Este circuito calcula la diferencia de voltaje entre los puntos más alto y más bajo de la forma de onda de vibración, que corresponde directamente al valor pico a pico de la vibración. Esta señal procesada luego se compara con los puntos de ajuste de alarma de alerta y peligro preestablecidos por el usuario.
2.2 Principio de monitoreo de brechas
El voltaje 'Gap', que es el componente de CC separado, es una salida central del sistema de sonda de proximidad de corrientes parásitas. Según el principio de las corrientes parásitas, la distancia promedio entre la sonda y la superficie conductora del eje es inversamente proporcional al voltaje de salida (dentro del rango lineal del sistema). Por lo tanto, un cambio constante en el voltaje del entrehierro refleja directamente un cambio axial en la posición promedio del rotor o un cambio en el espesor de la película de aceite del rodamiento.
El monitor 3300/16 proporciona específicamente una función de alarma de espacio. Los usuarios pueden configurar un punto de alarma de alerta para un valor de voltaje de separación específico. Por ejemplo, si la posición del eje se desvía de su punto de funcionamiento óptimo debido a factores como el desgaste del cojinete de empuje o cambios de temperatura, el voltaje del espacio se moverá fuera del rango normal y activará una alarma que alertará al operador. Esta función añade una importante capa de redundancia a la protección de la máquina. Es importante tener en cuenta que la alarma de separación incorpora un retardo fijo de 6 segundos para evitar disparos molestos causados por fluctuaciones transitorias de la señal.
2.3 Lógica de alarma y salidas de relé
El monitor proporciona dos niveles de salida de alarma para cada canal:
Alerta: un nivel de advertencia previa que indica que los niveles de vibración o los valores de separación han entrado en un rango no ideal que requiere atención.
Peligro: Un nivel crítico, que indica que la máquina se encuentra en una condición operativa insegura y requiere acción inmediata para evitar daños.
El módulo de relé de alarma es un accesorio opcional, pero se debe pedir al menos uno por sistema 3300. El modo de relé es programable en campo:
Sin enclavamiento: el relé se reinicia automáticamente cuando el nivel de vibración vuelve a caer por debajo del punto de ajuste de alarma.
Enclavamiento: una vez disparado, el relé permanece en el estado disparado hasta que se reinicia manualmente, lo que ayuda a identificar la falla del primero en salir.
Además, el relé de peligro admite lógica de votación programable:
Votación 'O': El relé se activa si cualquiera de los canales activa una alarma de Peligro.
Votación 'Y': Ambos canales deben activar una alarma de peligro simultáneamente para activar el relé. La votación 'Y' se puede utilizar en aplicaciones que requieren mayor confiabilidad contra disparos falsos.
3. Procesamiento de Señales y Características Eléctricas
3.1 Entrada y acondicionamiento de señal
Impedancia de entrada: 10 kΩ, lo que garantiza un efecto de carga mínimo al obtener la señal del sensor Proximitor.
Selección de sensibilidad: programable por el usuario para seleccionar 200 mV/mil o 100 mV/mil para que sea compatible con varias series de sensores Bfully Nevada Proximitor (por ejemplo, 3300 de 8 mm, 3300 XL de 11 mm, serie 7200, etc.).
Precisión: A +25 °C, la precisión típica es de ±0,33 % de la escala completa, con un máximo de ±1 %. La precisión se reduce ligeramente cuando la función 'Trip Multiply' está habilitada.
3.2 Respuesta de frecuencia
Los usuarios pueden seleccionar entre dos rangos de filtros según las características de la máquina:
De 4 a 4000 Hz: el rango estándar, adecuado para la mayoría de maquinaria rotativa de alta velocidad.
1 a 600 Hz: un rango de baja frecuencia extendido para máquinas más lentas con velocidades inferiores a 1000 rpm. El manual enfatiza específicamente que esta opción no se recomienda para equipos con velocidades rápidas de arranque/parada que exceden las 1000 rpm/s (por ejemplo, equipos impulsados por motor), ya que la respuesta extendida de baja frecuencia puede retener transitorios de vibración durante el arranque, lo que podría causar que los relés de alarma se activen incluso después de que la vibración real haya disminuido.
3.3 Salidas del registrador y salidas del transductor con buffer
Salidas de grabadora: Cada canal proporciona una salida analógica independiente programable por el usuario, seleccionable como +4 a +20 mA, 0 a -10 VCC o +1 a +5 VCC. Se utilizan para conectarse a registradores de tendencias, DCS o sistemas de diagnóstico. La salida es proporcional al rango de escala completa del monitor.
Salidas de transductor con buffer: se encuentran en los paneles frontal y posterior. Esta salida es una réplica de alta impedancia y protegida contra cortocircuitos de la señal Proximitor original. Esta señal es vital para el diagnóstico avanzado, ya que contiene los datos de forma de onda dinámica sin filtrar y sin procesar necesarios para el análisis del espectro, trazados de órbita, etc.
3.4 Fuente de alimentación del transductor
El monitor puede proporcionar energía a los sensores Proximitor conectados. El voltaje se puede seleccionar entre -24 V CC o -18 V CC y tiene una corriente limitada en la placa de circuito del monitor individual, lo que mejora la seguridad del sistema.
4. Interfaz de usuario y pantalla
El 3300/16 presenta un diseño intuitivo de pantalla en el panel frontal:
Pantalla de cristal líquido (LCD): utiliza una pantalla LCD con gráfico de barras verticales sin multiplexación. Dos gráficos de barras principales muestran la amplitud de vibración de los dos canales, mientras que un tercer gráfico de barras central está dedicado a mostrar el voltaje de separación. La pantalla LCD también se utiliza para mostrar códigos de error y menús de configuración.
Indicadores LED:
OK: El color verde fijo indica un canal en buen estado; apagado indica una falla o derivación del canal (el LED rojo de derivación estará encendido); El parpadeo indica un cambio en el estado o códigos de error almacenados.
Alerta/Peligro: Los LED rojos indican el estado de alarma respectivo. El parpadeo indica una condición de 'Primero en salir'.
Bypass: Los LED rojos indican el estado de bypass del canal o del rack.
5. Certificaciones de seguridad y compatibilidad medioambiental
Límites ambientales: Temperatura de funcionamiento de 0°C a +65°C; temperatura de almacenamiento de -40°C a +85°C; Humedad relativa hasta 95% (sin condensación).
Certificaciones de seguridad:
CSA/NRTL/C: Adecuado para áreas peligrosas Clase I, División 2, Grupos A, B, C, D.
ATEX: Autocertificado, conforme a la categoría II 3 G, apto para áreas de Zona 2 (requiere instalación en una carcasa resistente a la intemperie).
Marca CE: Cumple con la Directiva EMC y la Directiva de Baja Tensión.
