سنسور پروکسیمیتور Bently Nevada 330850-50-05 3300 XL 25 mm

سنسور پروکسیمیتور 25 میلی متری مدل 330850 واحد تهویه سیگنال هسته سیستم مبدل مجاورت 25 میلی متری Bently Nevada 3300 XL است. این سنسور با یک پروب مجاورت اختصاصی 25 میلی متری و کابل توسعه هماهنگ کار می کند تا یک سیستم اندازه گیری کامل را تشکیل دهد. هدف اصلی طراحی آن برآورده کردن الزامات مورد نیاز اندازه گیری انبساط دیفرانسیل در ژنراتورهای توربین بخار سایز متوسط ​​تا بزرگ است، در حالی که برای سایر برنامه های نظارت بر وضعیت ماشین آلات که به محدوده اندازه گیری خطی بسیار بزرگ نیاز دارند نیز مناسب است.

انبساط دیفرانسیل به تفاوت رشد محوری نسبی بین روتور توربین و استاتور (پوشش) اشاره دارد که به دلیل نرخ‌های متفاوت انبساط و انقباض حرارتی آنها ایجاد می‌شود. اندازه گیری دقیق DE برای جلوگیری از تماس مالشی فاجعه بار بین اجزای دوار و ثابت بسیار مهم است، در نتیجه عملکرد ایمن و پایدار تجهیزات چرخان بزرگ را تضمین می کند. سنسور 330850 برای این اندازه گیری حیاتی مهندسی شده است، با ویژگی های کلیدی آن محدوده خطی گسترده 12.7 میلی متر (500 میل) و حساسیت خروجی 0.787 ولت بر میلی متر (20 میلی ولت بر میلی متر) است که به آن امکان می دهد تغییرات شکاف سطح میکرون را به طور دقیق ضبط و به یک سیگنال ولتاژ استاندارد تبدیل کند.

به عنوان بخشی از سری 3300 XL، سنسور 330850 به گونه ای طراحی شده است که به صورت الکتریکی و مکانیکی با نسل قبلی سری 7200 و سیستم های 25 میلی متری DE Integral قابل تعویض باشد. این به کاربران امکان می‌دهد بدون نیاز به تغییر در پیکربندی مانیتور، سیستم‌های قدیمی را به‌روزرسانی مستقیم انجام دهند، در حالی که از عملکرد و قابلیت اطمینان پیشرفته سری XL بهره‌مند می‌شوند.

---

2. اصل کار سیستم: سنجش جریان گردابی و تهویه سیگنال

عملکرد سنسور 330850 بر اساس اصل حسگر جریان گردابی است، یک فرآیند پیچیده که شکاف فیزیکی (فاصله) را با دقت به سیگنال ولتاژ خطی تبدیل می کند. اصل کار را می توان با جزئیات به شرح زیر تقسیم کرد:

2.1 تولید میدان RF و اثر جریان گردابی

این سنسور حاوی یک نوسان ساز دقیق فرکانس رادیویی (RF) است. این نوسان ساز یک جریان متناوب با فرکانس بالا (معمولاً به ترتیب مگاهرتز) به سیم پیچ پروب مجاورتی متصل شده 25 میلی متری از طریق کابل گسترش می دهد. هنگامی که این جریان از طریق سیم پیچ در نوک پروب جریان می یابد، یک میدان الکترومغناطیسی متناوب با فرکانس بالا ایجاد می کند که از پروب به سمت جلو تابش می کند.

هنگامی که کاوشگر نصب می شود و به سمت یک سطح هدف رسانا (معمولا یک طوق یا سطح شیب دار روی روتور توربین) نصب می شود، این میدان الکترومغناطیسی متناوب جریان های الکتریکی گرداب مانندی را که به عنوان جریان های گردابی شناخته می شوند، بر روی سطح هدف القا می کند. قدرت و توزیع این جریان های گردابی ثابت نیست، اما به شدت به فاصله بین نوک پروب و سطح هدف بستگی دارد.

2.2 تشخیص تغییر امپدانس

طبق قوانین القای الکترومغناطیسی، این جریان های گردابی القایی میدان مغناطیسی خود را ایجاد می کنند که با میدان اصلی از سیم پیچ پروب مخالف است (قانون لنز). این میدان مغناطیسی مخالف بخشی از میدان اصلی کاوشگر را خنثی می کند و اثر فیزیکی مستقیم تغییر در امپدانس موثر سیم پیچ پروب است.

به طور مشخص:

• کاهش شکاف: با نزدیک‌تر شدن کاوشگر به هدف، جفت الکترومغناطیسی تقویت می‌شود، اثر جریان گردابی مهم‌تر می‌شود و امپدانس سیم‌پیچ به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد.

• افزایش شکاف: با دور شدن کاوشگر از هدف، جفت الکترومغناطیسی ضعیف می شود، اثر جریان گردابی کاهش می یابد و امپدانس سیم پیچ بر این اساس افزایش می یابد.

بنابراین، تغییر مکانیکی در شکاف بین پروب و هدف در زمان واقعی و با وفاداری بالا به یک تغییر پارامتر الکتریکی تبدیل می‌شود: امپدانس سیم‌پیچ پروب.

2.3 دموولاسیون سیگنال، تقویت، و خروجی استاندارد

عملکرد اصلی سنسور 330850 تشخیص و پردازش این تغییر امپدانس ظریف است. مدار داخلی آن ابتدا اطلاعات حاوی شکاف را از سیگنال حامل فرکانس بالا دمدوله می کند و در نتیجه یک سیگنال ولتاژ خام ایجاد می کند که رابطه غیر خطی با شکاف دارد. متعاقباً، از طریق مدارهای خطی سازی دقیق، این سیگنال خام جبران و تصحیح می شود تا یک رابطه متناسب خطی دقیق بین ولتاژ خروجی و شکاف فیزیکی در محدوده خطی مشخص شده 0.63 میلی متر تا 13.33 میلی متر (25 تا 525 میل) ایجاد شود.

خروجی نهایی یک سیگنال ولتاژ DC استاندارد شده و آسان برای پردازش است:

• محدوده خطی: 0.63 میلی متر تا 13.33 میلی متر (25 تا 525 میل).

• ولتاژ خروجی متناظر: تقریباً -1.5 Vdc تا -11.5 Vdc.

• ضریب مقیاس متوسط: 0.787 V/mm (20 mV/mil). این بدان معناست که برای هر 1 میلی متر حرکت هدف، ولتاژ خروجی سنسور 0.787 ولت تغییر می کند. این حساسیت کمتر به طور بهینه برای دستیابی به محدوده خطی گسترده 12.7 میلی متر طراحی شده است.

این سیستم قادر است هم موقعیت استاتیک (به عنوان مثال، یک تنظیم شکاف ثابت) و هم تغییرات دینامیکی (به عنوان مثال، شناور محور محوری) را اندازه گیری کند، و داده های جامعی را برای حفاظت و تجزیه و تحلیل ماشین آلات ارائه می دهد.

2.4 قابلیت تعویض کامل و کالیبراسیون کارخانه

مزیت کلیدی سیستم 3300 XL قابلیت تعویض کامل است. هر پروب 25 میلی‌متری 3300 XL، کابل گسترش و سنسور 330850 را می‌توان به هر ترتیبی بدون نیاز به کالیبراسیون میدانی یا تطبیق ترکیب کرد. این امر مدیریت قطعات یدکی و تعمیر و نگهداری میدانی را بسیار ساده می کند. این امر از طریق:

• تمام قطعات با مشخصات دقیق و یکپارچه تولید می شوند.

• سنسور دقیقاً در کارخانه برای مواد هدف فولادی استاندارد AISI 4140 کالیبره شده است. (کالیبراسیون به سایر مواد هدف در صورت درخواست در دسترس است).

  
  

---

3. ویژگی های ساختاری و طراحی

3.1 انعطاف پذیری ساخت و نصب مکانیکی

• جنس بدنه: ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم A380، استحکام متعادل کننده، وزن سبک و خواص محافظ الکترومغناطیسی خوب.

• فرم فاکتور: طراحی نازکی که از دو روش نصب اولیه پشتیبانی می کند:

• پایه ریلی DIN: ایده آل برای چیدمان های صفحه کنترل با چگالی بالا، صرفه جویی در فضا و امکان نصب آسان.

• نصب پانل: مناسب برای روش‌های نصب سنتی، تثبیت مکانیکی قوی‌تر را فراهم می‌کند.

• اتصالات ترمینال: دارای بلوک های ترمینال گیره فنری SpringLoc. این طراحی امکان سیم کشی میدانی را بدون ابزارهای خاص فراهم می کند، سرعت اتصال و قابلیت اطمینان را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و به طور موثر از شل شدن سیم در اثر لرزش جلوگیری می کند.

3.2 استحکام و استحکام محیطی

• محدوده دمای عملیاتی: -51 درجه سانتیگراد تا +100 درجه سانتیگراد (60- درجه فارنهایت تا +212 درجه فارنهایت)، تضمین عملکرد پایدار در محیط های صنعتی خشن.

• مصونیت RFI/EMI: طراحی بهینه، ایمنی عالی در برابر فرکانس رادیویی و تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می‌کند و از سیگنال خروجی در برابر خرابی سیگنال‌های رادیویی با فرکانس بالا در محل محافظت می‌کند. این به آن اجازه می دهد تا به راحتی با تاییدیه های مارک CE اروپا مطابقت داشته باشد.

• کانکتورها: رابط‌های پروب و کابل گسترش از کانکتورهای ClickLoc با دمای بالا استفاده می‌کنند که در برابر خوردگی و لرزش مقاوم هستند و قابلیت اطمینان طولانی‌مدت اتصال را تضمین می‌کنند.

3.3 گزینه های طول سیستم

سنسور 330850 در دو گزینه از پیش تعیین شده 'طول سیستم' ارائه می شود. کاربر باید گزینه ای را انتخاب کند که با کل طول ترکیبی کابل پروب و کابل گسترش برای کاربرد خاص خود مطابقت داشته باشد:

• طول سیستم 5.0 متر

• طول سیستم 9.0 متر
  این طراحی تضمین می‌کند که ویژگی‌های الکتریکی (مثلاً ظرفیت، مقاومت) کل حلقه در محدوده‌های از پیش تعیین‌شده باقی می‌ماند، و تضمین می‌کند که عملکرد سیستم مطابق با معیارهای صفحه مشخصات باشد.

  
  

---

4. عملکرد الکتریکی و مشخصات فنی

4.1 منبع تغذیه و مصرف

• برق مورد نیاز: -17.5 Vdc تا -26 Vdc (بدون موانع). -23 Vdc تا -26 Vdc (با موانع).

• حداکثر جریان مصرفی: 12 میلی آمپر.

4.2 ویژگی های خروجی

• مقاومت خروجی: 50 Ω.

• حساسیت منبع: < 2 میلی ولت در هر ولت تغییر در منبع، نشان می دهد که خروجی تا حد زیادی تحت تأثیر نوسانات منبع تغذیه عادی قرار نمی گیرد.

4.3 دقت و خطی بودن

• برد خطی: 12.7 میلی متر (500 میل).

• ضریب مقیاس متوسط: 0.787 V/mm (20 mV/mil) اسمی.

• انحراف از بهترین تناسب خط مستقیم (DSL): < ± 0.31 میلی متر (± 12 میل). این حداکثر انحراف منحنی خروجی واقعی را از یک خط مستقیم ایده آل در کل محدوده خطی مشخص می کند.

4.4 پاسخ فرکانس

• 0 تا 2.7 کیلوهرتز: +0، -3 دسی بل (معمولی). این پهنای باند برای ثبت دقیق تغییرات دینامیکی که در اندازه گیری DE با آن مواجه می شوند کافی است اما برای اندازه گیری ارتعاشات با فرکانس بالاتر در نظر گرفته نشده است.

4.5 گواهینامه ها و انطباق

• مطابق با الزامات مارک CE است.

• دارای گواهینامه EMC Directive.

• مطابق با دستورالعمل RoHS.

• دارای تاییدیه های مختلف مناطق خطرناک مانند ATEX و IECEx، پشتیبانی از استفاده در مناطق 0/1/2 منطقه (نیاز به اتصال به موانع ایمنی ذاتی مناسب یا جدا کننده های گالوانیکی است).

  
  

---

5. سناریوهای کاربردی و یکپارچه سازی سیستم

5.1 کاربرد اصلی: اندازه گیری انبساط دیفرانسیل

سیستم حسگر 330850 در درجه اول برای نظارت بر DE در توربوماشین‌های بزرگ مانند توربین‌های بخار و توربین‌های گاز استفاده می‌شود. تنظیمات نصب معمولی عبارتند از:

• دو مبدل که سمت یک یقه را مشاهده می کنند: اندازه گیری اضافی را فراهم می کند و قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد.

• پیکربندی ورودی تکمیلی: دو مبدل طرف مقابل یک یقه را مشاهده می‌کنند که به طور موثر محدوده DE قابل اندازه‌گیری را دو برابر می‌کند.

• مشاهده یک سطح شیب دار: برای محدوده های اندازه گیری DE حتی طولانی تر مناسب است، اگرچه ممکن است خطای حرکت روتور شعاعی ایجاد کند.

5.2 لوازم جانبی اختصاصی: براکت کشویی

برای تسهیل نصب، کالیبراسیون و تأیید بعدی، Bently Nevada یک براکت کشویی 3300 XL را ارائه می‌کند. این براکت به اپراتور اجازه می دهد تا پس از نصب، کل مجموعه پروب و سنسور را به راحتی به صورت محوری بلغزد و حرکت روتور را شبیه سازی کند. این امکان تأیید صحت و خطی بودن سیستم اندازه‌گیری را در شرایط واقعی فراهم می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که کاوشگرها عمود هستند و به درستی با هدف همسو می‌شوند.

5.3 ابزارهای تأیید سیستم

• کیت تأیید نشانگر شماره گیری: یک مرجع مکانیکی برای کالیبره کردن دقیق حرکت براکت کشویی ارائه می دهد و امکان مقایسه با خروجی الکتریکی سنسور را فراهم می کند.

• دوشاخه تست 3300 XL: امکان بررسی عملکرد راحت سنسور را از طریق سوراخ های پین آزمایشی آن بدون قطع سیم کشی میدان فراهم می کند.

  
  

---

6. خلاصه مزایای محصول کلیدی

• محدوده خطی فوق العاده گسترده: برد 12.7 میلی متر، به طور خاص برای اندازه گیری DE در ماشین های توربو بزرگ طراحی شده است.

• دقت و پایداری بالا: دقت اندازه گیری برتر را در محدوده دمایی وسیع و در محیط های الکترومغناطیسی سخت حفظ می کند.

• قابلیت تعویض کامل: بدون نیاز به تطابق یا کالیبراسیون قطعات، هزینه قطعات یدکی و زمان تعمیر و نگهداری را به شدت کاهش می دهد.

• استحکام محیطی برتر: قابلیت دمای بالا، مقاومت در برابر لرزش و ایمنی عالی RFI/EMI.

• نصب و نگهداری آسان: پایانه های SpringLoc، کانکتورهای ClickLoc و طراحی براکت کشویی نصب، سیم کشی و تأیید را کارآمد و قابل اعتماد می کنند.

• سازگاری به عقب: به طور مستقیم جایگزین سیستم های قدیمی می شود و از سرمایه اولیه کاربر محافظت می کند.

• گواهینامه های ایمنی جامع: مجهز به گواهینامه های مناطق خطرناک برای بازارهای جهانی.