مانیتور فشار سیلندر رفت و برگشتی 3500/77M یک ماژول مانیتورینگ 4 کاناله با عملکرد بالا تحت سیستم حفاظت از ماشین آلات 3500 است که به طور خاص برای نظارت بر فشار سیلندر در کمپرسورهای رفت و برگشتی طراحی شده است. به عنوان یکی از اجزای کلیدی سری 3500، این مانیتور برای نظارت مداوم و دقیق تغییرات فشار درون سیلندرهای کمپرسور طراحی شده است. این اطلاعات حیاتی ماشین را در اختیار پرسنل عملیات و تعمیر و نگهداری قرار می دهد و به طور موثر از خرابی های مکانیکی ناشی از ناهنجاری های فشار از طریق حفاظت زنگ لحظه ای برای پارامترهای حیاتی جلوگیری می کند و عملکرد کمپرسور ایمن، کارآمد و قابل اطمینان را تضمین می کند.
3500/77M از یک کارت جلوی ثابت (176449-07) و دو نوع مختلف کارت عقب (143729-01 و 143737-01 تشکیل شده است. برای جزئیات بیشتر به بخش سفارش مراجعه کنید). 176449-07 هنگامی که با هر یک از کارت های عقب جفت می شود، یک سیستم کامل را تشکیل می دهد.
این نمایشگر سیگنالهای مبدلهای فشار مطلق (psia) شخص ثالث مورد تایید بنتلی نوادا را میپذیرد. از طریق یک سری مراحل تهویه و پردازش سیگنال پیشرفته، پارامترهای فشار مختلف را محاسبه می کند که از نزدیک با عملکرد کمپرسور و بار مکانیکی مرتبط هستند. این یک تصویر جامع از وضعیت چرخه کاری کمپرسور ارائه می دهد، و آن را به وسیله ای حیاتی برای تعمیر و نگهداری پیش بینی و جلوگیری از خرابی های فاجعه بار تبدیل می کند.
ویژگی ها
نظارت بر پارامتر فشار هسته: یک مانیتور می تواند به طور همزمان فشار چهار سیلندر را کنترل کند و هشت متغیر اندازه گیری شده هسته را در هر کانال برای ارزیابی جامع وضعیت فشار سیلندر ارائه دهد:
مقادیر پایه فشار: فشار تخلیه، فشار مکش، حداکثر فشار، حداقل فشار، نسبت تراکم.
مقادیر محاسبهشده بار مکانیکی: با ترکیب پارامترهای مکانیکی پیکربندیشده، فشردهسازی بار اوج میله، تنش بار اوج میله، و درجه برگشت میله را محاسبه میکند که به طور مستقیم وضعیت تنش اجزای کلیدی مانند میلههای پیستون، میلههای اتصال و کراسهدها را منعکس میکند.
اندازه گیری فشار با دقت بالا: از مدارهای تهویه سیگنال با دقت بالا استفاده می کند. دقت اندازهگیری فشار را تا 0.5% از مقیاس کامل مبدل (FS) در دمای اتاق (+25 درجه سانتیگراد) ارائه میکند و دقت 1.0% FS را در محدوده دمایی وسیع (30- تا 65 درجه سانتیگراد) تضمین میکند و قابلیت اطمینان دادهها را تضمین میکند.
پاسخ فرکانس گسترده: همه کانالهای فشار پیکربندی شده دارای پاسخ فرکانسی گسترده 0 تا 5.5 کیلوهرتز هستند که امکان ثبت دقیق دینامیک فشار در حال تغییر را در طول چرخه کاری کمپرسور فراهم میکند و دادههای با وفاداری بالا را برای تحلیل وضعیت عملکرد شیر و نوسانات فشار ارائه میدهد.
مدیریت قدرتمند هشدار: کاربران می توانند به طور مستقل نقاط تنظیم هشدار و خطر قابل برنامه ریزی را برای هر متغیر اندازه گیری شده فعال از طریق نرم افزار پیکربندی 3500 تنظیم کنند و هشدار زودهنگام و حفاظت از خاموش شدن اضطراری را برای خطاهایی مانند ناهنجاری های فشار، اضافه بار و نسبت تراکم غیرعادی ممکن می سازد.
تشخیص جامع و خروجی:
خروجی های بافر پنل جلویی: هر کانال یک کانکتور کواکسیال را ارائه می دهد که سیگنال مبدل خام را خروجی می دهد، که معکوس شده و با -2.265 Vdc جبران می شود، و اتصال به یک اسیلوسکوپ را برای تشخیص و تجزیه و تحلیل شکل موج پیشرفته تسهیل می کند.
نشانگرهای وضعیت: پنل جلویی مجهز به ال ای دی های OK (عملکرد عادی)، TX/RX (ارتباط) و Bypass (حالت دور زدن) برای نمایش وضعیت عملکرد ماژول در زمان واقعی است.
منبع تغذیه مبدل: ولتاژ تحریک پایدار +23.0 ± 0.8 Vdc را برای مبدل فشار در هر کانال، با محدودیت جریان 24.5 میلی آمپر برای محافظت از مبدل فراهم می کند.
پیکربندی و یکپارچه سازی انعطاف پذیر: از گزینه های ماژول ورودی/خروجی پایانه داخلی و خارجی پشتیبانی می کند و انعطاف پذیری را برای انطباق با محیط های مختلف نصب ارائه می دهد. طراحی آن امکان ادغام یکپارچه با سیستم 3500، به اشتراک گذاری نرم افزار و پلتفرم پیکربندی چارچوب یکپارچه را فراهم می کند.
گواهینامه ها و سازگاری گسترده: این ماژول چندین گواهینامه بین المللی ضد انفجار مانند cNRTLus، ATEX، و IECEx، و همچنین گواهینامه های ایمنی و دریایی مانند CE، DNV GL، و ABS را دریافت کرده است که نیازمندی های نصب را برای محیط های سخت مختلف در سراسر جهان برآورده می کند. این به طور خاص برای استفاده با مبدل های فشار شخص ثالث مورد تایید بنتلی نوادا طراحی شده است.
اصل کار و جزئیات فنی
اصل کار مانیتور 3500/77M بر پایه اکتساب دقیق، شرطی سازی، محاسبه و قضاوت منطقی سیگنال های ولتاژ خروجی توسط مبدل های فشار است.
جذب سیگنال و تهویه ورودی:
رابط حسگر: مانیتور به مبدل های فشار مطلق (psia) مورد تایید بنتلی نوادا متصل می شود. این مبدلها معمولاً از یک خروجی ولتاژ استاندارد استفاده میکنند: +0.5 Vdc در 0 psia و +10.0 Vdc در مقیاس کامل (به عنوان مثال، 100، 250، 500...10،000 psia).
مشخصات ورودی: امپدانس مدار ورودی 50 کیلو اهم است که می تواند 1 تا 4 سیگنال مبدل را دریافت کند. مانیتور به صورت داخلی فاکتورهای مقیاس را برای محدودههای استاندارد مختلف ذخیره میکند (به عنوان مثال، 95000 mV/psi برای مبدل 100 psia، 9500 mV/psi برای مبدل 1000 psia) تا سیگنالهای ولتاژ را با دقت به مقادیر فشار تبدیل کند.
تهویه و دیجیتال سازی سیگنال:
بافر و تنظیم: سیگنال ولتاژ ورودی ابتدا بافر و شرطی می شود. قابل ذکر است، هنگام استفاده از ماژول ورودی/خروجی فشار سیلندر، سیگنال خروجی بافر پنل جلویی معکوس شده و با -2.265 Vdc جبران می شود، که برای سازگاری با الزامات ورودی تجهیزات تشخیصی خاص برداشته شده است.
نمونه برداری با سرعت بالا: سیگنال آنالوگ شرطی شده توسط یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با سرعت بالا (ADC) نمونه برداری می شود. پاسخ فرکانسی گسترده آن تا 5.5 کیلوهرتز، ضبط بدون اعوجاج جزئیات تغییر فشار سریع را تضمین می کند.
پردازش دیجیتال: سپس سیگنال دیجیتالی شده توسط ریزپردازنده داخلی پردازش و محاسبه می شود.
محاسبه و تولید مقدار اندازهگیری شده:
پردازنده شکل موج فشار هر چرخه کاری (که توسط سیگنال Keyphasor ایجاد میشود) را تجزیه و تحلیل میکند تا همه متغیرهای اندازهگیری شده را محاسبه کند:
فشرده سازی/تنش بار اوج میله: حداکثر نیروهای فشاری و کششی محوری وارد بر میله پیستون را بر اساس فشار درون سیلندر اندازه گیری شده و ناحیه موثر محاسبه می کند.
درجه معکوس میله: میزان تغییر بار روی میله پیستون از فشار به کشش (یا برعکس) را در طول چرخه محاسبه می کند. وارونگی شدید بار یکی از دلایل اصلی خرابی خستگی در پیچ های شاتون و پین های متقاطع است.
مقادیر مستقیم اندازه گیری شده: با تجزیه و تحلیل مستقیم شکل موج، حداکثر فشار و حداقل فشار را در یک چرخه شناسایی می کند. با شناسایی دوره های فلات پایدار، فشار مکش و فشار تخلیه را تعیین می کند. نسبت تراکم با تقسیم فشار تخلیه بر فشار مکش محاسبه می شود.
مقادیر محاسبه شده پیشرفته (نیاز به پارامترهای مکانیکی): این مقادیر از کاربران می خواهند تا پارامترهای مکانیکی (مثلاً قطر میله پیستون، مساحت پیستون) را از قبل در نرم افزار پیکربندی کنند.
قضاوت منطقی زنگ هشدار:
پردازنده به طور مداوم تمام مقادیر محاسبه شده محاسبه شده را با نقاط تنظیم هشدار از پیش تعیین شده توسط کاربر از طریق نرم افزار پیکربندی 3500 مقایسه می کند. هنگامی که هر پارامتر (به عنوان مثال، فشار بیش از حد، بار بیش از حد میله، نسبت تراکم غیرعادی) از حد تعیین شده فراتر رفت و با شرایط تاخیر پیکربندی شده مطابقت داشت، مانیتور بلافاصله یک فرمان هشدار از طریق صفحه پشتی قفسه صادر می کند. این کار، رلههای مربوطه را برای فعال کردن آلارمهای صوتی/بصری یا اجرای یک توالی حفاظتی خاموش، هدایت میکند و در نتیجه از کمپرسور در برابر آسیب محافظت میکند.
مشخصات
| مورد |
شرح مشخصات |
| تعداد کانال ها |
4 کانال |
| سیگنال ورودی |
1 تا 4 کانال سیگنالهای مبدل فشار مطلق (psia) شخص ثالث مورد تایید Bently (+0.5 تا +10 Vdc) |
| امپدانس ورودی |
50 کیلو اهم |
| دقت فشار |
@+25°C: ± 0.5% FS (در مقیاس کامل).
@ -30°C تا +65°C: ±1.0% FS |
| پاسخ فرکانس |
0 تا 5.5 کیلوهرتز (همه کانال های فشار) |
| تحریک مبدل |
+23.0 ± 0.8 Vdc / کانال، جریان محدود به 24.5 میلی آمپر |
| خروجی بافر |
معکوس و افست -2.265 Vdc |
| امپدانس خروجی |
550 Ω |
| مصرف برق |
7.8 وات (با منابع مبدل در بار کامل) |
| دمای عملیاتی |
-30 درجه سانتی گراد تا +65 درجه سانتی گراد (در صورت استفاده با ماژول ورودی/خروجی پایانه داخلی/خارجی) |
| ابعاد ماژول (HxWxD) |
ماژول مانیتور: 241.3 mm x 24.4 mm x 241.8 mm |
| فضای قفسه |
1 اسلات جلو (مانیتور) + 1 اسلات عقب (ماژول I/O) |
| گواهی ضد انفجار |
cNRTLus (CL I، بخش 2)، ATEX/IECEx (Ex nA/ec nC ic IIC T4 Gc)، و غیره. |
سناریوهای کاربردی
مانیتور فشار سیلندر 3500/77M یک انتخاب ایده آل برای سناریوها و تجهیزات زیر است:
نظارت و بهینه سازی فرآیند: در کمپرسورهای رفت و برگشتی بزرگ در صنایع شیمیایی، نفت، گاز و کود برای نظارت بر فشار تخلیه، فشار مکش و نسبت تراکم در زمان واقعی استفاده می شود، که اطمینان حاصل می کند که کمپرسور در پارامترهای فرآیند طراحی شده عمل می کند و کارایی آن را بهینه می کند.
مانیتورینگ سلامت بار و اجزای مکانیکی: به طور بحرانی برای مانیتور اعمال می شود:
بار میله پیستون: به طور مداوم پیک بار میله و درجه برگشت میله را کنترل می کند تا از شکستگی اضافه بار و خستگی میله های پیستون، میله های اتصال، هدهای متقاطع و یاتاقان ها ناشی از شل شدن مایع، خرابی سوپاپ یا ناهنجاری های فرآیند جلوگیری کند.
تشخیص وضعیت شیر: تجزیه و تحلیل شکل موج فشار می تواند به تشخیص عیوب مانند نشتی، آسیب یا بسته شدن تاخیری دریچه های ورودی و تخلیه کمک کند.
تجزیه و تحلیل عملکرد و عیبیابی: رابط خروجی بافر پانل جلویی به اسیلوسکوپها یا سیستمهای جمعآوری دادهها متصل میشود تا نمودارهای نشانگر فشار (نمودارهای PV) را برای تجزیه و تحلیل عمیق عملکرد کمپرسور، محاسبه توان، و شناسایی مشکلات مکانیکی مختلف بالقوه ثبت کند.
حفاظت از قفل ایمنی: به عنوان بخشی از سیستم ابزار ایمنی کمپرسور (SIS) عمل میکند و حفاظت از خاموش شدن را برای شرایط بسیار خطرناک مانند فشار بیش از حد و اضافه بار فراهم میکند و از خرابی تجهیزات فاجعهبار جلوگیری میکند.
