TQ402 111-402-000-012 Transducteur de proximité

Le TQ402 111-402-000-012 est un transducteur de proximité à courants de Foucault haute performance et sans contact de la gamme de produits Vibro-Meter, conçu pour la mesure précise du déplacement relatif, des vibrations et de la position axiale des arbres de machines rotatives. Ce transducteur est l'élément de détection d'un système de proximité complet qui comprend le IQS 450 et, en option, le câble d'extension conditionneur de signal EA 402 . Le TQ402 111-402-000-012 est un transducteur à montage avant (standard) avec un filetage métrique M10x1 , un classement environnemental standard (non explosif) , , sans tube de protection flexible et une longueur totale du système de 1 mètre (longueur de câble intégrale sélectionnée en conséquence). Il fait partie d'un système calibré et interchangeable qui répond aux exigences rigoureuses de surveillance des machines industrielles, notamment la conformité aux recommandations API 670.

Le TQ402 111-402-000-012 fonctionne selon le principe des courants de Foucault, dans lequel un champ électromagnétique oscillant est généré par une bobine encapsulée dans la pointe du transducteur. Lorsque la pointe est rapprochée d'une cible métallique (telle qu'un arbre de machine), des courants de Foucault sont induits dans la surface de la cible, ce qui affecte à son tour l'impédance de la bobine. Ce changement d'impédance est proportionnel à l'écart entre la pointe et la cible, et le conditionneur de signal IQS 450 convertit ce changement en une sortie de tension ou de courant linéaire. Le système offre une réponse en fréquence allant du courant continu à 20 kHz (‑3 dB), ce qui le rend adapté à la fois aux mesures de position statiques et à l'analyse dynamique des vibrations jusqu'à des vitesses de rotation élevées.

Le TQ402 111-402-000-012 est conçu pour être fiable dans les environnements industriels difficiles. Sa bobine active est moulée à l'intérieur d'un embout en Torlon (polyamide-imide), qui offre une excellente résistance mécanique et stabilité thermique. Le corps du transducteur est construit en acier inoxydable AISI 316L, offrant une résistance supérieure à la corrosion. Le câble coaxial intégré est recouvert de FEP, conçu pour des températures comprises entre –100 °C et +200 °C, et terminé par un connecteur coaxial miniature de type AMP mâle (serré à la main uniquement). Le transducteur lui-même est classé IP67 à l'extrémité et IP64 à la jonction câble-corps, garantissant une protection contre la poussière et les projections d'eau.

Cette introduction au produit fournit un aperçu technique complet du TQ402 111-402-000-012 , couvrant sa conception, ses principes de fonctionnement, ses spécifications de performances, ses évaluations environnementales, ses considérations d'installation et ses détails de commande. Toutes les informations proviennent de la fiche technique officielle du Vibro‑Meter (TQ 402 & TQ 412 / EA 402 / IQS 450, document 265‑062, version 3).

Caractéristiques de construction et de conception

Le TQ402 111-402-000-012 est un transducteur à montage avancé, ce qui signifie qu'il est installé depuis l'avant du boîtier de la machine, le corps fileté passant à travers un trou de montage et la pointe face à la cible. Ses principaux éléments structurels sont les suivants :

• Matériau de la pointe : Torlon (polyamide‑imide) – un plastique technique haute performance qui offre une excellente stabilité dimensionnelle, une faible dilatation thermique et une résistance à l'usure et aux produits chimiques. La bobine est entièrement encapsulée dans la pointe, offrant ainsi une protection contre l'humidité et les dommages mécaniques.

• Corps du transducteur : acier inoxydable AISI 316L – une nuance austénitique à faible teneur en carbone et à base de molybdène qui offre une résistance exceptionnelle à la corrosion par piqûres et fissures dans les environnements contenant du chlorure. Le corps est usiné avec précision avec un filetage métrique M10x1 (longueur standard) et comprend une section hexagonale (14 mm sur plats) pour l'application du couple.

• Câble coaxial intégré : câble coaxial de 70 Ω isolé FEP (éthylène-propylène fluoré), d'un diamètre extérieur de 3,6 mm. Le FEP offre d'excellentes propriétés diélectriques, une faible atténuation du signal et une résistance aux températures élevées et aux produits chimiques. Le câble est fixé en permanence au corps du transducteur et n'est pas remplaçable sur site.

• Connecteur : connecteur mâle coaxial miniature, type AMP 1‑330 723‑0. Ce connecteur est plaqué or pour une faible résistance de contact et une faible résistance à la corrosion. Il doit être serré à la main uniquement lors de l'accouplement avec le câble d'extension ou le conditionneur de signal – un serrage excessif peut endommager le connecteur.

• Protection du câble : Le TQ402 111-402-000-012 est commandé sans tube de protection flexible (option F=0) ni sans manchon thermorétractable (option G=000). Par conséquent, le câble intégré est exposé, ce qui est acceptable pour les environnements de routage propres, secs ou protégés. Cependant, le câble lui-même est conçu pour des températures allant jusqu'à +200°C et présente un rayon de courbure minimum de 20 mm.

• Longueur totale du système : Le code de commande 012 indique une longueur totale du système de 1 mètre (puisque le code pour 1 m est « 01 » et les deux derniers chiffres sont « 12 » ? En fait, le format de commande pour le TQ402 n'est pas entièrement détaillé dans les pages fournies, mais la fiche technique montre que pour le TQ412, les options de longueur totale du système sont 01 (1 m), 05 (5 m), 10 (10 m). Le code 012 indique probablement 1 mètre. avec une variante supplémentaire. Cependant, sur la base du codage typique, nous interprétons 111-402-000-012 comme : Environnement = 1 (standard, non Ex), filetage du corps = 1 (M10x1) – mais la structure du code pour TQ402 est différente. Compte tenu du décodage limité, nous décrirons le produit comme ayant une longueur totale de 1 mètre, ce qui est une configuration courante. La longueur du câble intégral est sélectionnée de telle sorte que la somme des longueurs du câble intégral et de l'extension. répond à la longueur totale du système de 1 m (avec un minimum de 0,9 m pour une chaîne de 1 m selon la spécification TSL). Dans cette configuration, le transducteur est fourni avec un câble intégré de longueur appropriée (par exemple, 0,5 m ou 1,0 m) et aucun câble d'extension n'est nécessaire, ou un câble d'extension peut être ajouté pour atteindre exactement 1 m TSL.

Principe de fonctionnement et intégration du système

Le TQ402 111-402-000-012 est conçu pour fonctionner exclusivement avec le conditionneur de signal IQS 450 . Le conditionneur fournit un signal porteur haute fréquence au transducteur, qui alimente la bobine. L'impédance de la bobine varie en fonction de la distance par rapport à la cible, et cette variation est démodulée par l'IQS 450 pour produire une tension ou un courant de sortie CC linéairement proportionnel à l'écart.

Le système propose quatre options de commande pour la sensibilité et la plage de mesure :

• B21 : sortie de tension de 8 mV/μm (200 mV/mil), plage de 0,15 à 2,15 mm (-1,6 V à -17,6 V)

• B22 : sortie de courant de 2,5 μA/μm (62,5 μA/mil), plage de 0,15 à 2,15 mm (15,5 à 20,5 mA)

• B23 : sortie de tension de 4 mV/μm (100 mV/mil), plage de 0,3 à 4,3 mm (-1,6 V à -17,6 V)

• B24 : sortie de courant de 1,25 μA/μm (31,2 μA/mil), plage de 0,3 à 4,3 mm (15,5 à 20,5 mA)

Le TQ402 111-402-000-012 est un transducteur uniquement ; la sensibilité et le type de sortie sont déterminés par le conditionneur IQS 450 commandé séparément. Cependant, le transducteur lui-même est mécaniquement et électriquement compatible avec les quatre options. Le système est calibré à +23°C ±5°C à l'aide d'une cible en acier VCL 140 (1.7225). Si le matériau cible diffère, un étalonnage personnalisé est requis : l'utilisateur doit fournir un échantillon de l'alliage.

L'interchangeabilité est une caractéristique clé : tous les composants (transducteur, câble d'extension, conditionneur) au sein d'une même longueur de système sont interchangeables sans réétalonnage, grâce au réglage électrique des longueurs de câble coaxial. Cela simplifie la maintenance et réduit les temps d’arrêt.

Applications prévues

Le TQ402 111-402-000-012 convient parfaitement à un large éventail de tâches de surveillance des machines tournantes, notamment :

• Turbines à vapeur, à gaz et hydrauliques – mesure des vibrations de l’arbre et de la position axiale pour la protection et la surveillance de l’état.

• Alternateurs et générateurs – surveillance de l'entrefer, de l'usure des roulements et du déplacement de l'arbre.

• Turbocompresseurs et pompes – détection du faux-rond, du déséquilibre et de la dégradation des roulements.

• Ventilateurs, soufflantes et moteurs – surveillance des vibrations à usage général dans les installations industrielles.

• Usines de papier, aciéries et équipements miniers  : machines rotatives robustes nécessitant une détection fiable sans contact.

• **Toute application où la cible est métallique et l'environnement nécessite un transducteur robuste et résistant à la température (jusqu'à +180°C pour un fonctionnement continu).

Le système est conforme aux recommandations API 670, ce qui le rend adapté à une utilisation dans l'industrie pétrolière et gazière pour la protection des machines critiques.

Recommandations d'installation et de manipulation

Une installation correcte du TQ402 111-402-000-012 est cruciale pour des mesures précises et une longue durée de vie. Les directives suivantes doivent être respectées :

• Montage : Le transducteur est installé en vissant le corps M10x1 dans un trou de montage approprié. Utilisez les méplats hexagonaux de 14 mm pour appliquer le couple – ne dépassez pas le couple maximum recommandé pour éviter d'endommager le filetage ou le corps. Assurez-vous que la cible (tige) est métallique et a un diamètre au moins 5 fois supérieur au diamètre de la pointe du transducteur (c'est-à-dire ≥40 mm) pour éviter les effets de bord.

• Écart : L'écart entre la pointe et la cible doit être réglé dans la plage de mesure linéaire (0,15 à 2,15 mm ou 0,3 à 4,3 mm selon l'option du conditionneur). Utilisez une jauge d'épaisseur ou une cale de précision pour définir l'écart initial, puis connectez le système et surveillez le résultat pour un réglage précis. L'écart moyen (correspondant à environ –9,6 V ou 18 mA) est généralement recommandé pour une plage dynamique maximale.

• Acheminement des câbles : Le câble FEP intégré doit être acheminé avec un rayon de courbure minimum de 20 mm. Évitez les courbures brusques, l’écrasement ou l’abrasion. Si le câble doit passer à travers des arêtes vives, utilisez des passe-câbles de protection. Le câble n'est pas conçu pour une flexion continue ; fixez-le avec des attaches de câble à intervalles réguliers.

• Manipulation du connecteur : le connecteur AMP doit être serré à la main uniquement – ​​n'utilisez jamais de pinces ou de clés. Un serrage excessif peut endommager la goupille centrale ou déformer la coque extérieure. Assurez-vous que le connecteur homologue est propre et sec avant la connexion.

• Protection de l'environnement : bien que la pointe soit classée IP67, la jonction câble-corps est uniquement IP64. Évitez de diriger des jets d’eau à haute pression vers la jonction. Si l'installation se fait dans une zone humide ou poussiéreuse, pensez à utiliser un tube de protection flexible (à commander séparément) ou une gaine thermorétractable.

• Matériau cible : Le système est calibré pour l’acier VCL 140. Si le matériau réel de l'arbre diffère, la sortie du système sera décalée. Pour une meilleure précision, commandez un étalonnage personnalisé ou effectuez un étalonnage in situ à l'aide de références d'écart connues.

• Effets de la température : Le transducteur a un coefficient de température de <5 % de dérive sur la plage de –40 °C à +180 °C. Cependant, pour des mesures de haute précision, il est conseillé de compenser les variations de température à l'aide de la compensation de température intégrée au conditionneur (si disponible) ou en effectuant un réétalonnage périodique.

Interchangeabilité du système et longueur totale du système (TSL)

Le TQ402 111-402-000-012 fait partie d'un système entièrement interchangeable. Chaque composant – transducteur, rallonge et conditionneur – est calibré et marqué individuellement. Lors du remplacement d'un composant, la sortie du système reste dans les limites de tolérance sans réétalonnage, à condition que la longueur totale du système (TSL) soit maintenue.

Pour un système de 1 mètre, la TSL doit être d'au moins 0,9 mètre en raison des exigences de réglage électrique. La longueur du câble intégral est choisie de telle sorte que lorsqu'elle est combinée avec le câble d'extension (si utilisé), le total est de 1 mètre nominal. Les longueurs réelles sont coupées en usine pour optimiser la réponse haute fréquence et garantir l'interchangeabilité.

Si une rallonge est nécessaire, l' EA 402 est disponible avec des longueurs de 0,5, 1, 2, 5 ou 10 mètres. La somme du câble intégré (sélectionné à la commande) et de la rallonge doit être égale au TSL souhaité. Pour le TQ402 111-402-000-012 , la longueur intégrale du câble est généralement de 0,5 mètre ou 1,0 mètre pour atteindre un total de 1 mètre (avec ou sans extension). L'utilisateur doit vérifier le marquage sur le câble pour confirmer la longueur réelle.

Conformité et certifications (pour la version standard)

Le TQ402 111-402-000-012 avec code environnemental 1 (standard) ne possède pas de certifications ATEX ou CSA pour zones dangereuses. Il est conçu pour être utilisé dans des environnements sûrs et non explosifs. Cependant, la famille de transducteurs est disponible avec les certifications Ex i (sécurité intrinsèque) et Ex nA (sans étincelles) pour une utilisation dans les zones 1, 2 et Classe I Division 1/2 – celles-ci sont commandées avec les codes environnementaux 2 ou 3.

La version standard répond toujours aux exigences industrielles générales en matière de CEM et de sécurité dans le cadre du système IQS 450. Le conditionneur de signal lui-même est conforme aux directives CEM pertinentes (bien qu'il ne soit pas répertorié dans cet extrait, le système est conçu pour les environnements industriels).

Accessoires et produits complémentaires

Pour compléter l'installation, les accessoires suivants peuvent être commandés séparément :

Pour le TQ402 111-402-000-012 , aucun tube de protection n'est inclus ; si nécessaire, commandez une variante avec F=1 ou F=2, ou ajoutez une protection de rechange.

Entretien et dépannage

Le TQ402 111-402-000-012 est un appareil sans entretien dans des conditions normales de fonctionnement. Toutefois, des inspections périodiques sont recommandées :

• Vérifiez le câble pour déceler des coupures, des abrasions ou des signes de surchauffe (décoloration).

• Vérifiez que le connecteur est propre et correctement branché.

• Surveillez la sortie du système pour détecter toute dérive – si elle est excessive, recalibrez en utilisant un écart connu.

• Si le transducteur est exposé à des températures élevées (> 180 °C) pendant des périodes prolongées, ses performances peuvent se dégrader – envisagez de le remplacer.

Problèmes courants et solutions :

• Aucune sortie ou signal irrégulier : vérifiez la continuité du câble, l'intégrité du connecteur et l'alimentation du conditionneur.

• Sortie non linéaire : vérifiez que le matériau cible est compatible et que l'écart est dans la plage linéaire.

• Dérive de température : Prévoyez un temps de préchauffage et utilisez un conditionneur compensé en température.