IQS452 VM द्वारा विकसित एक उच्च-प्रदर्शन सिग्नल कंडीशनर है जिसे विशेष रूप से TQ422 और TQ432 जैसे गैर-संपर्क एड़ी वर्तमान सेंसर के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस प्रणाली का उपयोग घूर्णन मशीनरी (उदाहरण के लिए, टर्बाइन, पंप, कंप्रेसर) में शाफ्ट कंपन और स्थिति परिवर्तन को मापने के लिए किया जाता है और इसे ऊर्जा, तेल और गैस, और जलविद्युत सहित उद्योगों में व्यापक रूप से लागू किया जाता है, खासकर उच्च दबाव, उच्च तापमान या खतरनाक वातावरण में।
IQS452 दो आउटपुट मोड का समर्थन करता है: वोल्टेज आउटपुट (3-तार) और वर्तमान आउटपुट (2-तार)। यह उत्कृष्ट तापमान स्थिरता और हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता प्रदान करता है, जो इसे औद्योगिक अनुप्रयोगों की मांग के लिए उपयुक्त बनाता है।
IQS452 और IQS450 के बीच तुलना
| आइटम |
IQS452 |
IQS450 |
| मापने की सीमा |
4 मिमी |
12 मिमी |
| संवेदनशीलता |
4 एमवी/μm या 1.25 μA/μm |
1.33 एमवी/μm या 0.417 μA/μm |
| दबाव प्रतिरोध |
सेंसर सिरे पर 100 बार तक |
उच्च दबाव क्षमता स्पष्ट रूप से नहीं बताई गई है |
| तापमान की रेंज |
-30°C से +70°C (कंडीशनर) |
-35°C से +85°C (कंडीशनर) |
| आउटपुट रेंज |
वोल्टेज: -2.4 V से -18.4 V
करंट: 15.75–20.75 mA |
वोल्टेज: -1.6 V से -17.6 V
करंट: -15.5 से -20.5 mA |
| अनुप्रयोग परिदृश्य |
उच्च दबाव वाले वातावरण (उदाहरण के लिए, हाइड्रोलिक टर्बाइन, सबमर्सिबल पंप) |
सामान्य औद्योगिक वातावरण (उदाहरण के लिए, भाप टरबाइन, कंप्रेसर, जनरेटर) |
| विस्फोट रोधी प्रमाणपत्र |
एटेक्स, आईईसीईएक्स, सीएसए |
एटेक्स, आईईसीईएक्स, सीएसए, केजीएस, ईएसी |
| यांत्रिक इंटरफ़ेस |
वैकल्पिक BOA कवच सुरक्षा के साथ सेंसर |
वैकल्पिक स्टेनलेस स्टील नली या एफईपी म्यान |
काम के सिद्धांत
IQS452 गैर-संपर्क विस्थापन माप प्राप्त करने के लिए एड़ी वर्तमान सिद्धांत के आधार पर संचालित होता है। इसकी कार्य प्रक्रिया में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण, सिग्नल मॉड्यूलेशन और डिमोड्यूलेशन, रैखिककरण और तापमान क्षतिपूर्ति सहित कई सटीक चरण शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक का विवरण नीचे दिया गया है।
1. एड़ी वर्तमान सेंसर और विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के बुनियादी सिद्धांत
एड़ी करंट सेंसर का कोर उच्च-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित एक कुंडल है। जब किसी प्रवाहकीय लक्ष्य (जैसे कि धातु शाफ्ट) के पास लाया जाता है, तो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कारण लक्ष्य सतह पर एड़ी धाराएं प्रेरित होती हैं। लेन्ज़ के नियम के अनुसार, ये एड़ी धाराएं एक विपरीत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं जो सेंसर कॉइल की प्रभावी प्रतिबाधा को कम कर देती है। प्रतिबाधा में यह परिवर्तन सेंसर और लक्ष्य के बीच की अंतर दूरी के साथ अत्यधिक सहसंबद्ध है, हालांकि यह संबंध स्वाभाविक रूप से गैर-रैखिक है और लक्ष्य सामग्री के विद्युत चुम्बकीय गुणों (जैसे चालकता और पारगम्यता) और परिवेश के तापमान से प्रभावित होता है।
IQS452 एक आंतरिक थरथरानवाला के माध्यम से एक उच्च आवृत्ति उत्तेजना संकेत (आमतौर पर मेगाहर्ट्ज रेंज में) उत्पन्न करता है। यह सिग्नल उच्च गुणवत्ता वाले समाक्षीय केबल के माध्यम से सेंसर कॉइल तक प्रेषित होता है। सतह (त्वचा प्रभाव) पर एड़ी वर्तमान प्रभाव की एकाग्रता को बढ़ाने के लिए उच्च आवृत्ति को चुना जाता है, जिससे लक्ष्य सामग्री की गहरी संरचना से हस्तक्षेप को कम करते हुए माप संवेदनशीलता और रिज़ॉल्यूशन में सुधार होता है।
2. सिग्नल मॉड्यूलेशन, ट्रांसमिशन और डिमोड्यूलेशन
सेंसर कॉइल की प्रतिबाधा में परिवर्तन उच्च-आवृत्ति वाहक सिग्नल के आयाम को नियंत्रित (परिवर्तित) करता है। यह मॉड्यूलेटेड सिग्नल समाक्षीय केबल के साथ IQS452 सिग्नल कंडीशनर तक वापस जाता है। लंबी दूरी के ट्रांसमिशन के दौरान सिग्नल हानि और शोर हस्तक्षेप को कम करने के लिए, सिस्टम प्रतिबाधा मिलान (आमतौर पर 70Ω) के साथ एक समाक्षीय संरचना का उपयोग करता है।
IQS452 के अंदर, रिटर्निंग हाई-फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेटेड सिग्नल पहले पूर्व-प्रवर्धित होता है। इसके बाद यह डिमॉड्यूलेशन (आमतौर पर चरण-संवेदनशील या लिफ़ाफ़ा पहचान तकनीकों का उपयोग करके) से गुजरता है, एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया जो दूरी की जानकारी वाले कम-आवृत्ति वोल्टेज सिग्नल को निकालने के लिए उच्च-आवृत्ति वाहक को हटा देती है। इस प्रक्रिया को बिजली के उतार-चढ़ाव, केबल कैपेसिटेंस भिन्नता और बाहरी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से शोर को दबाते हुए प्रतिबाधा परिवर्तन के वास्तविक आयाम को सटीक रूप से बहाल करना चाहिए।
3. रैखिककरण, प्रवर्धन और आउटपुट रूपांतरण
डेमोडुलेटर से कच्चे वोल्टेज सिग्नल का दूरी के साथ एक गैर-रेखीय संबंध होता है (लगभग एक नकारात्मक घातीय फ़ंक्शन)। IQS452 के आंतरिक प्रसंस्करण सर्किट में एक समर्पित रैखिककरण मॉड्यूल शामिल है जो गैर-रेखीय सिग्नल को एक मानक आउटपुट में परिवर्तित करने के लिए बहुपद फिटिंग या टुकड़े-टुकड़े रैखिक मुआवजे जैसे एल्गोरिदम को नियोजित करता है जो यांत्रिक अंतराल के संबंध में अत्यधिक रैखिक है।
इसके बाद, उपयोगकर्ता द्वारा चयनित आउटपुट रेंज से मेल खाने के लिए स्केलिंग और पूर्वाग्रह समायोजन के लिए रैखिक सिग्नल को एक सटीक प्रवर्धन सर्किट में भेजा जाता है:
वोल्टेज आउटपुट मोड (3-तार): -2.4 V (0 मिमी के न्यूनतम अंतर के अनुरूप) से -18.4 V (4.0 मिमी के अधिकतम अंतर के अनुरूप) तक एक रैखिक वोल्टेज सिग्नल प्रदान करता है। इस मोड में कम आउटपुट प्रतिबाधा (आमतौर पर 500Ω) और मजबूत हस्तक्षेप-रोधी क्षमता होती है, जो इसे डेटा अधिग्रहण कार्ड या पीएलसी में कम दूरी के ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त बनाती है।
वर्तमान आउटपुट मोड (2-तार): 15.75 एमए (0 मिमी) से 20.75 एमए (4.0 मिमी) तक 4-20 एमए लूप वर्तमान सिग्नल प्रदान करता है। वर्तमान आउटपुट लंबी दूरी पर वोल्टेज की बूंदों और शोर से प्रतिरक्षित है, जो इसे नियंत्रण कक्ष या डीसीएस सिस्टम में ट्रांसमिशन के लिए आदर्श बनाता है, और स्वाभाविक रूप से तार टूटने का पता लगाता है (शून्य करंट एक गलती का संकेत देता है)।
दोनों आउटपुट सर्किट गलत वायरिंग या दोष से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के साथ डिज़ाइन किए गए हैं।
4. तापमान मुआवजा और सिस्टम अंशांकन
तापमान भिन्नता कुंडल प्रतिरोध, केबल विशेषताओं और लक्ष्य सामग्री के विद्युत चुम्बकीय गुणों को प्रभावित करती है। IQS452 में एक तापमान क्षतिपूर्ति डिज़ाइन शामिल है, जो परिवेश के तापमान की निगरानी के लिए एक आंतरिक तापमान सेंसर का उपयोग करता है और उत्तेजना सिग्नल के आयाम या डिमॉड्यूलेशन सर्किट के मापदंडों को गतिशील रूप से समायोजित करने के लिए एल्गोरिदम का उपयोग करता है। यह निर्दिष्ट ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-30°C से +70°C) में स्थिर आउटपुट सिग्नल सुनिश्चित करता है।
पूरे सिस्टम (सेंसर + केबल + कंडीशनर) को 23°C ±5°C पर एक मानक VCL 140 स्टील (1.7225) लक्ष्य का उपयोग करके फ़ैक्टरी-कैलिब्रेटेड किया गया है, जो विनिमेयता सुनिश्चित करता है। इसका मतलब है कि सिस्टम के भीतर किसी भी घटक को पूरे सेटअप को पुन: कैलिब्रेट किए बिना व्यक्तिगत रूप से बदला जा सकता है, जिससे फ़ील्ड रखरखाव बहुत सरल हो जाता है।
मुख्य विशेषताएं और लाभ
IQS452 के डिज़ाइन में औद्योगिक वातावरण में विश्वसनीयता, सटीकता और सुरक्षा की कठोर आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई उन्नत तकनीकों को शामिल किया गया है।
1. बेहतर उच्च दबाव और पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता
IQS452 के साथ जोड़े गए TQ422/TQ432 सेंसर एक मुख्य लाभ हैं। सेंसर जांच मजबूत PEEK (पॉलीथेरेथरकीटोन) सामग्री से बनी है, जो न केवल उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति और आयामी स्थिरता प्रदान करती है, बल्कि सीधे 100 बार (लगभग 100 वायुमंडल) तक द्रव दबाव का भी सामना कर सकती है। यह इसे हाइड्रोपावर टर्बाइन (विशेष रूप से फ्रांसिस और कपलान प्रकार), गहरे-अच्छी पनडुब्बी पंप, उच्च दबाव कंप्रेसर और समुद्री प्रणोदन प्रणाली जैसे अनुप्रयोगों में शाफ्ट कंपन और स्थिति को मापने के लिए आदर्श बनाता है। संपूर्ण सेंसर बॉडी स्टेनलेस स्टील (1.4435) से निर्मित है और उच्च तापमान वाले एपॉक्सी राल से युक्त है, जो गीले, उच्च दबाव और रासायनिक रूप से संक्षारक वातावरण में दीर्घकालिक स्थायित्व सुनिश्चित करता है।
2. व्यापक सुरक्षा प्रमाणपत्र और विस्फोट संरक्षण
उत्पाद डिज़ाइन पूरी तरह से खतरनाक वातावरण में परिचालन सुरक्षा पर विचार करता है, कई वैश्विक क्षेत्रों से विस्फोट-प्रूफ प्रमाणपत्र प्राप्त किया है:
यूरोपीय ATEX प्रमाणन: LCIE 02 ATEX 6086 X, II 2G मानकों के अनुरूप, जोन 1 और 2 विस्फोटक गैस वायुमंडल (EEx ib IIC T6-T3) के लिए उपयुक्त।
उत्तर अमेरिकी सीएसए प्रमाणन: प्रमाणपत्र संख्या 1514309, कक्षा I, प्रभाग 1 और 2, समूह ए, बी, सी, डी आवश्यकताओं के अनुरूप, पूर्व आईए सुरक्षा स्तर के रूप में पुष्टि की गई।
अंतर्राष्ट्रीय IECEx प्रमाणन: विश्व स्तर पर मान्यता प्राप्त अनुपालन प्रमाण प्रदान करता है।
इन प्रमाणपत्रों का मतलब है कि IQS452 प्रणाली (विशिष्ट विस्फोट-प्रूफ संस्करण) की सर्किट ऊर्जा बेहद निम्न स्तर तक सीमित है, जो गलती की स्थिति में भी आसपास के विस्फोटक मिश्रणों के प्रज्वलन को रोकती है, इस प्रकार तेल, गैस और रसायनों जैसे महत्वपूर्ण उद्योगों के लिए सुरक्षा सुनिश्चित करती है।
3. उच्च सटीकता, व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया और उत्कृष्ट प्रदर्शन
उच्च परिशुद्धता माप: प्रणाली 4 mV/μm या 1.25 μA/μm की उच्च संवेदनशीलता प्रदान करती है, जो माइक्रोन-स्तर विस्थापन परिवर्तनों का सटीक रूप से पता लगाने में सक्षम है, और पूर्वानुमानित रखरखाव के लिए विश्वसनीय डेटा प्रदान करती है।
व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया: आवृत्ति प्रतिक्रिया DC से 20 kHz (-3 dB) तक होती है। यह विशेषता इसे न केवल धीमी शाफ्ट विस्थापन (जैसे अक्षीय फ्लोट) को मापने की अनुमति देती है, बल्कि उच्च गति वाली घूर्णन मशीनरी (कई सौ हजार आरपीएम तक) में असंतुलन, गलत संरेखण, गियर मेशिंग आदि के कारण होने वाले उच्च आवृत्ति कंपन को भी सटीक रूप से पकड़ने की अनुमति देती है, जिससे दोष निदान के लिए समृद्ध वर्णक्रमीय जानकारी मिलती है।
उत्कृष्ट रैखिकता और तापमान स्थिरता: आंतरिक रैखिककरण सर्किट और तापमान क्षतिपूर्ति तकनीक माप त्रुटियों को कम करते हुए, पूरी रेंज और निर्दिष्ट तापमान रेंज में अत्यधिक रैखिक आउटपुट और स्थिरता बनाए रखती है।
4. मजबूत पर्यावरणीय सहनशीलता और विश्वसनीयता
विस्तृत तापमान रेंज: सिग्नल कंडीशनर -30°C से +70°C तक परिवेश के तापमान में विश्वसनीय रूप से काम करता है, जबकि सेंसर -25°C से +140°C तक तापमान का सामना करता है।
उच्च सुरक्षा रेटिंग: सेंसर हेड IP68 सुरक्षा रेटिंग (IEC 60529 के अनुसार) प्राप्त करता है, जो लंबे समय तक पानी के नीचे डूबने की अनुमति देता है; सिग्नल कंडीशनर को IP40 रेटिंग दी गई है, जो नियंत्रण कैबिनेट के अंदर स्थापना के लिए उपयुक्त है।
कंपन और शॉक प्रतिरोध: कंडीशनर 10-500 हर्ट्ज के भीतर 2 ग्राम के कंपन को सहन करता है, और सेंसर 5 ग्राम के कंपन और 15 ग्राम (11 एमएस अर्ध-साइन तरंग) के यांत्रिक झटके को सहन करता है, जो अत्यधिक कंपन वाले यांत्रिक वातावरण में स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है।
5. सिस्टम लचीलापन और उपयोग में आसानी
घटक विनिमेयता: सेंसर, एक्सटेंशन केबल और कंडीशनर एक पूर्व-कैलिब्रेटेड प्रणाली बनाते हैं जहां घटकों को बिना पुन: अंशांकन के स्वतंत्र रूप से प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जिससे स्पेयर पार्ट्स इन्वेंट्री और रखरखाव लागत में काफी कमी आती है।
एकाधिक आउटपुट विकल्प: उपयोगकर्ता फ़ील्ड वायरिंग स्थितियों और हस्तक्षेप-विरोधी आवश्यकताओं के आधार पर लचीले ढंग से वोल्टेज या वर्तमान आउटपुट मोड चुन सकते हैं।
एकाधिक माउंटिंग विकल्प: सिग्नल कंडीशनर को सीधे स्क्रू के माध्यम से लगाया जा सकता है या वैकल्पिक रूप से मानक डीआईएन रेल पर स्थापना के लिए MA130 एडाप्टर के साथ लगाया जा सकता है, जिससे एकीकरण की सुविधा मिलती है।
केबल सुरक्षा विकल्प: वैकल्पिक स्टेनलेस स्टील 'बीओए' कवच शीथिंग और एफईपी बाहरी आवरण उत्कृष्ट यांत्रिक घर्षण सुरक्षा और रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
मतभेदों का सारांश:
IQS452 उच्च दबाव, उच्च-विश्वसनीयता विशेष वातावरण, जैसे जलविद्युत और गहरे-कुएं पंपों के लिए अधिक उपयुक्त है।
IQS450 अधिक बहुमुखी है, बड़ी माप सीमा (12 मिमी) के साथ, अधिकांश घूमने वाली मशीनरी में कंपन और स्थिति की निगरानी के लिए उपयुक्त है।
दोनों आउटपुट विशेषताओं, तापमान सीमा और विस्फोट-प्रूफ प्रमाणपत्रों में थोड़ा भिन्न हैं, लेकिन एक ही मूल कार्य सिद्धांत साझा करते हैं।
