Conditionneur de signaux IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0

L'IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 est un système de mesure de proximité sans contact hautes performances et haute fiabilité conçu et fabriqué par Vibro-Meter SA. Basé sur le principe éprouvé des courants de Foucault, ce système est optimisé pour surveiller les vibrations relatives et le déplacement axial des machines tournantes dans des environnements industriels exigeants. Le cœur du système se compose d'un transducteur de proximité des séries TQ 402/TQ 412 associé à un conditionneur de signal IQS 450, formant une chaîne de mesure complète étalonnée et à composants interchangeables.

Ce système est particulièrement adapté à la surveillance de l'état et à la protection des gros équipements rotatifs tels que les turbines à vapeur, les turbines à gaz, les turbines hydrauliques, les alternateurs, les turbocompresseurs et les pompes. Sa conception est conforme aux normes internationales strictes et bénéficie de certifications pour une utilisation en atmosphères potentiellement explosives (ATEX et CSA), garantissant sécurité et fiabilité dans les applications en zones dangereuses. Le système fournit une sortie de tension ou de courant avec une protection contre les courts-circuits, présente une large réponse en fréquence, une excellente compensation de température et constitue un choix idéal pour les applications industrielles de maintenance prédictive et de protection des machines.

Caractéristiques principales :

• Mesure sans contact : basée sur le principe des courants de Foucault, permettant une mesure précise du déplacement sans contact physique avec la cible, ce qui entraîne une absence d'usure et une longue durée de vie.

• Certifications de sécurité élevées : certifié ATEX et CSA pour une utilisation dans des atmosphères de gaz potentiellement explosives telles que les zones 1 et 2 (selon la configuration).

• Performances exceptionnelles : réponse en fréquence large (CC à 20 kHz), haute sensibilité, excellente linéarité et stabilité en température.

• Configuration flexible : le transducteur (montage standard ou inversé), la sensibilité, la plage de mesure, la longueur du câble et le niveau de protection peuvent être sélectionnés en fonction des besoins de l'application.

• Construction robuste : le transducteur est doté d'un boîtier en acier inoxydable et d'une pointe en Torlon ; les câbles offrent diverses options de protection ; adapté aux conditions difficiles telles que les températures élevées et les vibrations.

• Intégrité du système : le transducteur et le conditionneur sont appariés et calibrés en usine, garantissant une précision plug-and-play et l'interchangeabilité des composants.

2. Principe de fonctionnement du système

Ce système de mesure de proximité fonctionne par effet de courants de Foucault. Le circuit oscillateur haute fréquence à l'intérieur du conditionneur de signal IQS 450 génère un signal haute fréquence, qui est transmis via le câble coaxial à la bobine située à l'extrémité du transducteur TQ 402/412. Cette bobine produit autour d’elle un champ électromagnétique haute fréquence.

Lorsque ce champ électromagnétique s'approche d'une cible métallique conductrice (par exemple un arbre de machine), des courants de Foucault sont induits sur la surface de la cible. Ces courants de Foucault génèrent un champ magnétique secondaire opposé au champ de la bobine du transducteur, absorbant ainsi de l'énergie et provoquant une modification de l'impédance effective de la bobine du transducteur. Ce changement d'impédance est étroitement lié à la distance (espace) entre la pointe du transducteur et la surface cible.

Le circuit de modulation/démodulation à l'intérieur de l'IQS 450 détecte avec précision le changement d'impédance de la bobine et le convertit en un signal de tension continue (option B21) ou de courant (option B22) linéairement proportionnel à l'écart. Ce signal de sortie peut être directement connecté à des systèmes de surveillance (par exemple, PLC, DCS ou moniteurs de vibrations dédiés) pour un affichage, un enregistrement, une alarme et une protection contre les déclenchements en temps réel.

Le circuit de compensation de température du système garantit la stabilité du signal de sortie sur une large plage de températures. Tous les composants sont appariés et calibrés en usine, garantissant une excellente interchangeabilité et une excellente précision des mesures.

3. Domaines d'application typiques

Le système IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 est largement utilisé pour surveiller les machines tournantes critiques dans les secteurs industriels suivants :

1. Production d'énergie : surveillance des vibrations des arbres et de la position axiale des turbines à vapeur, des turbines à gaz et des alternateurs ; surveillance du balancement et de l'écartement des turbines hydrauliques.

2. Pétrole et gaz : surveillance des vibrations pour les turbocompresseurs, les compresseurs centrifuges, les pompes et les ventilateurs, applicable dans les zones dangereuses comme les plates-formes offshore et les raffineries.

3. Fabrication industrielle : protection des machines pour les gros moteurs, les boîtes de vitesses, les soufflantes et les centrifugeuses.

4. Propulsion Marine : Surveillance des vibrations des turbines de propulsion principales et des boîtes de vitesses.

5. Recherche & Développement : Mesure précise de déplacements et de vibrations sur bancs d'essais de machines tournantes.

Objectifs de mesure :

• Mesure des vibrations radiales : surveillance des vibrations de l'arbre par rapport au boîtier de roulement pour diagnostiquer le déséquilibre, le désalignement, les frottements, etc.

• Mesure de la position axiale : surveillance de l'usure des butées, de la dilatation thermique du rotor ou du flottement axial.

• Mesure du phaseur : fournit un signal de référence de vitesse et des informations de phase pour l'équilibrage et l'analyse dynamiques.

4. Résumé du guide d'installation et de mise en service

Une installation correcte est cruciale pour garantir les performances du système. Vous trouverez ci-dessous un résumé des étapes principales basé sur le manuel d'installation :

1. Préparation de l'installation mécanique :

• Préparation de la zone cible : La surface de l'arbre cible doit être lisse, propre, avec un matériau conducteur uniforme, évitant les rayures, les taches de rouille ou les points magnétiques (sources de faux-rond électrique).

• Contraintes de montage du transducteur : doivent respecter strictement les contraintes de montage décrites dans le manuel (Section 2.2), notamment :

• Espace libre autour de la tête du transducteur (Figure 2-1).

• Distance minimale entre le transducteur et le support de montage (Figure 2-2).

• Distance minimale entre deux transducteurs (Figure 2-3).

• Distance minimale entre le transducteur et l'épaulement de l'arbre, l'extrémité de l'arbre (Figures 2-4, 2-5, 2-6).

• Exigences minimales en matière de diamètre d'arbre (Figures 2-7, 2-8) pour éviter la distorsion des courbes et l'augmentation du bruit.

• Sélection de la méthode de montage :

• Montage à l'intérieur du boîtier : à l'aide d'un support monté directement sur une pièce fixe à l'intérieur de la machine (Figures 2-9 à 2-12).

• Montage via le boîtier : Utilisation d'adaptateurs de montage de sonde PA 15x (Figures 2-13 à 2-15), permettant le réglage et le remplacement depuis l'extérieur.

• Passage de câble : si le transducteur est monté à l'intérieur du boîtier, utilisez un passage de câble SG 10x (Figures 2-16, 2-17) pour une pénétration étanche.

2. Ajustement mécanique de l'écart initial (machine arrêtée) :

• Utilisez une jauge d'épaisseur pour mesurer et ajuster l'écart physique entre la pointe du transducteur et la cible.

• Pour la mesure des vibrations : il est recommandé de régler l'écart initial près du milieu de la plage de mesure linéaire (par exemple, pour le TQ 402 B21 : environ 1,15 mm) pour permettre un mouvement bidirectionnel.

• Pour la mesure de position axiale : définissez l'écart initial à une extrémité de la plage de mesure (proche ou lointain) en fonction de la direction prévue du mouvement unidirectionnel.

• Écart de sécurité minimum recommandé (pour éviter tout contact) : pour les transducteurs avec une sensibilité de 8 mV/μm, un minimum de 0,2 mm est suggéré.

3. Installation des câbles :

• Ne raccourcissez ou n’allongez jamais le câble intégré ou le câble d’extension du transducteur. Utilisez uniquement les longueurs standard spécifiées par Vibro-Meter, répondant à l'exigence minimale de « Longueur totale du système (TSL) » (par exemple, 4,4 m minimum pour un système de 5 m).

• Respecter le rayon de courbure minimum : Câble coaxial ≥ 20 mm, tube de protection en acier inoxydable ≥ 50 mm.

• Fixation et acheminement : Fixez les câbles à intervalles réguliers (100-200 mm) à l'aide de serre-câbles à l'intérieur et à l'extérieur de la machine pour éviter les signaux d'interférence dus aux vibrations (Figure 3-1). Utilisez des manchons thermorétractables sur les connecteurs pour éviter tout desserrage.

• Protection EMI : les câbles de signal doivent être acheminés dans des conduits séparés, loin des câbles d'alimentation et des lignes de communication. Les conduits doivent être bien mis à la terre. Utilisez des tubes de protection métalliques mis à la terre pour un blindage supplémentaire si nécessaire.

4. Connexion électrique et réglage final :

• Câblage : Connectez strictement selon les schémas de câblage électrique des figures 6-1 à 6-3. Assurez-vous que le blindage est mis à la terre en un seul point (généralement à l'extrémité du conditionneur ou de la barrière).

• En atmosphères explosives : Doit utiliser des composants certifiés en version antidéflagrante (Ex) (transducteur, conditionneur, câbles, boîte de jonction, barrière, etc.) et respecter strictement les limites spécifiées dans le « Certificat d'examen de type CE » correspondant (par exemple, longueurs de câble, paramètres d'inductance/capacité).

• Réglage électrique (réglage fin en option) : Après un réglage mécanique grossier, la puissance peut être appliquée pour un réglage électrique précis.

• Pour B21 (sortie de tension) : utilisez la technique « 3 fils » (Figure 4-7). Alimentez l'IQS 450 (-24VDC), connectez un voltmètre à la sortie. Faites varier l'écart à l'aide de jauges d'épaisseur, enregistrez la tension de sortie, tracez la courbe écart-tension pour vérifier la plage linéaire et la sensibilité.

• Si vous utilisez des jauges d'épaisseur conductrices, elles doivent être retirées de l'espace avant de lire la sortie, sinon la mesure est fausse.

• Vérification du réglage de l'écart : Enfin, confirmez que la tension de sortie CC du système (correspondant à l'écart statique) se situe dans la plage attendue (par exemple, environ -9 V lorsqu'elle est réglée au milieu).

5. Installation des accessoires :

• Boîte de jonction (JB 118) : utilisée pour protéger le point de connexion entre le câble intégré du transducteur et le câble d'extension (IP 65). Montez sur une surface sans vibrations (Figure 4-1).

• Boîtier industriel (ABA 15x) : utilisé pour monter et protéger le conditionneur de signal IQS 450, adapté aux atmosphères explosives (IP 66). Dispose d'une plaque de base isolante pour éviter les boucles de masse (Figure 4-2).

• Barrière/isolateur : dans les applications en atmosphère explosive, l'IQS 450 frontal (zone dangereuse) doit être connecté à l'équipement de la zone sûre via un GSV 14x (pour sortie de tension, 3 fils) ou un GSI 124 (pour sortie de courant, 2 fils). Le GSI 124 avec mode de sortie courant permet une transmission stable sur de plus longues distances (jusqu'à 1 000 m).

5. Entretien et soins

• Inspection régulière : vérifiez périodiquement l'étanchéité du montage du transducteur, inspectez les câbles et les tubes de protection pour détecter tout dommage, usure ou courbure excessive, et assurez-vous que les connecteurs sont sécurisés.

• Nettoyage : Gardez la pointe du transducteur et la zone cible propres, exemptes d'huile, de saleté ou d'accumulation de poussière.

• Vérification de l'étalonnage : lors de révisions majeures ou si les données de mesure sont douteuses, il est recommandé de vérifier les caractéristiques de sortie du système par rapport aux courbes de performances à l'aide d'une cible d'étalonnage dans des conditions standard.

• Remplacement : en raison de l'interchangeabilité des composants, lors du remplacement d'un transducteur ou d'un conditionneur, l'utilisation d'un modèle identique rétablit généralement des performances conformes à celles du système d'origine sans réétalonnage sur site.

• Réparation : Tout travail de réparation doit être effectué par du personnel qualifié. Si un produit doit être retourné à Vibro-Meter pour réparation, veuillez remplir le formulaire de rapport de panne fourni..