IQS450 204-450-000-001-A1-B24-H05-I0 Pengkondisi Sinyal

IQS450 204-450-000-001-A1-B24-H05-I0 adalah sistem pengukuran perpindahan arus eddy kelas industri dari Vibro-Meter, yang dirancang khusus untuk aplikasi yang memerlukan pemantauan perpindahan besar dan transmisi sinyal jarak jauh yang kuat. Sistem ini mengintegrasikan teknologi inti rentang pengukuran linier lebar 4 mm (opsi B24) dengan keluaran arus 2 kabel 4-20mA, dilengkapi dengan panjang kabel total standar 5 meter (opsi H05). Kombinasi ini menciptakan solusi yang mencapai keseimbangan sempurna antara rentang pengukuran, kekebalan kebisingan, dan kenyamanan pemasangan. Hal ini sangat cocok untuk skenario industri yang menuntut pemantauan perpindahan mekanis yang signifikan (seperti pelampung aksial, ekspansi termal) sekaligus menuntut kekebalan interferensi elektromagnetik (EMI) yang luar biasa untuk transmisi sinyal pada jarak sedang.

Berdasarkan prinsip induksi arus eddy yang sangat andal, sistem ini terdiri dari transduser proximity seri TQ 402/412 yang dicocokkan secara tepat dan dikalibrasi oleh pabrik serta pengkondisi sinyal IQS 450. Konfigurasi B24 memberikan sensitivitas 1,25 μA/μm, dengan rentang pengukuran linier diperluas hingga 0,3 - 4,3 mm, mencakup perpindahan amplitudo lebar yang khas pada sebagian besar mesin berputar besar. Secara bersamaan, mode keluaran arus 2 kabelnya (beroperasi dalam kisaran 15,5 - 20,5 mA 'live zero') mewarisi semua keunggulan standar kontrol proses industri 4-20mA: ketidakpekaan terhadap perubahan resistansi saluran, penolakan kebisingan mode umum yang sangat baik, dukungan untuk transmisi jarak jauh, dan penerapan deteksi putus kabel yang mudah.

Panjang kabel 5 meter merupakan 'panjang emas' yang dirancang secara optimal untuk pengaturan industri. Ini memenuhi persyaratan pengkabelan umum dari sensor ke kotak sambungan lapangan atau kabinet terdekat, sekaligus menghindari kenaikan biaya, kerumitan pemasangan, dan potensi tantangan integritas sinyal yang terkait dengan kabel yang terlalu panjang. Dirancang untuk lingkungan industri standar (A1), sistem ini kokoh dan tahan lama, mampu beroperasi secara stabil pada rentang suhu yang luas dari -40°C hingga +180°C. Versi tahan ledakan bersertifikasi ATEX dan CSA juga tersedia untuk memenuhi persyaratan aplikasi area berbahaya di sektor seperti minyak, gas, dan bahan kimia.

Nilai Inti & Keunggulan Unik:

• Kombinasi Sempurna dari Jangkauan Luas dan Output Arus Keandalan Tinggi: Opsi B24 secara bersamaan menyediakan jendela pengukuran lebar 4mm dan ketahanan transmisi sinyal arus, mengatasi titik kesulitan gangguan sinyal selama transmisi jarak jauh dalam aplikasi perpindahan besar.

• Sinyal Arus 'Live Zero' Resolusi Tinggi: Memetakan perpindahan mekanis 4mm ke jendela arus 5mA yang sempit (15,5-20,5mA) mencapai resolusi arus tinggi 1,25 μA/μm, membuatnya sangat sensitif terhadap perubahan kecil.

• Panjang Sistem 5 Meter yang Dioptimalkan: Memberikan margin pemasangan kabel yang luas sekaligus memastikan respons frekuensi sistem yang optimal dan ketepatan sinyal, menawarkan efektivitas biaya yang tinggi.

• Kekokohan Lingkungan yang Luar Biasa: Dari toleransi suhu tinggi transduser hingga kekebalan kebisingan loop saat ini, sistem ini dirancang untuk lingkungan yang keras seperti pembangkit listrik, kilang, dan anjungan lepas pantai.

• Arsitektur & Pemeliharaan Sistem yang Disederhanakan: Sistem 2 kabel secara signifikan mengurangi biaya dan kerumitan pemasangan kabel; komponen sepenuhnya dapat dipertukarkan, sehingga menurunkan inventaris suku cadang dan biaya pemeliharaan jangka panjang.

• Integrasi Sistem Industri yang Mulus: Sinyal arus standar 4-20mA dapat langsung dihubungkan ke DCS, PLC, SIS, atau perangkat pemantauan apa pun yang mendukung input arus, tidak memerlukan konversi sinyal tambahan.

2. Prinsip Kerja Sistem & Keunggulan Teknis Mendalam dari Konfigurasi B24-H05

Sistem beroperasi berdasarkan efek arus eddy. Sinyal frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh kondisioner IQS 450 mengeksitasi koil transduser, menghasilkan medan magnet bolak-balik. Arus eddy yang diinduksi pada logam target mengubah impedansi kompleks kumparan. Sirkuit ASIC khusus di dalam pengkondisi secara tepat menghitung perubahan bagian nyata dan imajiner dari impedansi ini dan mengubahnya secara linier menjadi arus DC 2 kabel.

Nilai Teknis Unik Mode B24 (1,25 μA/μm, kisaran 4mm):

1. Penyatuan Jangkauan Lebar dan Resolusi Tinggi: Pada rentang perpindahan lebar 4 mm, sistem mempertahankan resolusi arus tinggi sebesar 1,25 μA/μm. Ini berarti sistem tetap sangat sensitif terhadap perubahan kecil (seperti getaran beberapa mikron) bahkan ketika memantau perpindahan dengan amplitudo besar.

2. Keuntungan Inheren dari Sinyal Saat Ini yang Diwujudkan dalam Berbagai Aplikasi:

• Kekebalan Kebisingan: Saat memantau peralatan besar, kabel sensor sering kali harus dipasang paralel dengan kabel daya dalam jarak jauh. Kekebalan sinyal arus terhadap derau tegangan induksi mempunyai nilai yang sangat besar dalam skenario seperti itu.

• Jarak Transmisi: Untuk kabel sepanjang 5 meter atau lebih, sinyal arus tidak terpengaruh oleh penurunan tegangan saluran, memastikan sinyal yang diterima di ruang kontrol sama dengan sinyal di sensor.

• Kesederhanaan dan Keandalan: Sistem 2 kabel mengurangi kemungkinan kesalahan pengkabelan dan menurunkan risiko kegagalan akibat korosi konektor.

Efek Sinergis Panjang Kabel H05 (5 Meter) dan Output Arus B24:

• Performance Sweet Spot: Lima meter adalah 'performa sweet spot' yang divalidasi secara luas melalui praktik teknik. Pada panjang ini, pengaruh parameter distribusi kabel (kapasitansi, induktansi) pada respons frekuensi tinggi sistem (20kHz) diminimalkan, namun tetap memenuhi sebagian besar kebutuhan kabel intra-mesin.

• Ekonomi dan Kenyamanan: Dibandingkan dengan panjang khusus, 5 meter adalah panjang standar, sehingga pasokan lebih cepat dan biaya lebih rendah. Selama pemasangan di lapangan, panjang ini cukup—tidak terlalu panjang untuk menyebabkan kesulitan dalam penggulungan atau terlalu pendek untuk tidak mencukupi.

• Kerjasama dengan Penghalang Keamanan: Bila digunakan dalam aplikasi tahan ledakan atau memerlukan jarak transmisi yang lebih jauh, kabel sepanjang 5 meter menghubungkan transduser ke kotak sambungan lapangan, yang kemudian dihubungkan melalui kabel pasangan terpilin biasa ke penghalang pengaman (GSI 124) yang terletak di area aman. Arsitektur ini adalah yang paling ekonomis dan khas.

3. Skenario Aplikasi & Panduan Seleksi Umum

Bidang Aplikasi Ideal untuk Konfigurasi B24-H05:

• Perangkat Generator Turbin Uap Besar dalam Pembangkit Listrik: Pemantauan perpindahan aksial selubung HP/IP dan LP. Perpindahan bisa mencapai beberapa milimeter, dan sinyal memerlukan transmisi dari dek turbin yang bising ke ruang elektronik.

• Kompresor Sentrifugal di Industri Petrokimia: Getaran radial dan pemantauan posisi aksial berbagai bantalan panggung. Peralatan berukuran besar, titik pengukuran tersebar, dan lokasi tersebut memiliki interferensi elektromagnetik yang parah (VFD, motor besar).

• Pemantauan Runout Poros Utama Turbin Hidro: Amplitudo perpindahan besar, lingkungan pemasangan lembab, jarak transmisi sinyal sedang.

• Gearbox Pengurangan Turbin Propulsi Utama Laut: Memantau posisi dan getaran poros roda gigi. Lingkungan ruang mesin bersuhu tinggi, kelembapan tinggi, dan getaran tinggi, sehingga memerlukan transmisi sinyal yang andal.

• Pemantauan Kondisi Jangka Panjang pada Motor Besar dan Rangkaian Pompa: Memerlukan cakupan yang luas untuk mengakomodasi potensi penurunan pondasi, perubahan ketidaksejajaran, dan sinyal arus untuk memastikan data jangka panjang yang stabil dan andal.

Jalur Keputusan Seleksi:

1. Tentukan Rentang Perpindahan: Jika perpindahan yang diharapkan atau maksimum yang harus dilindungi dapat melebihi 2 mm, atau jika margin keselamatan yang sangat besar (>1 mm) diinginkan selama pemasangan, B24 (4 mm) harus dipilih dibandingkan B22 (2 mm).

2. Tentukan Jenis Sinyal:

• Jika jarak transmisi melebihi 10 meter, atau terdapat interferensi elektromagnetik yang kuat di tempat, atau diperlukan sambungan langsung ke kartu DCS 4-20mA tradisional, prioritas harus diberikan pada keluaran arus B24.

• Jika jarak transmisi sangat pendek (<5 meter), lingkungan bersih, dan backend merupakan sistem pemantauan getaran khusus (biasanya input tegangan), maka B23 (output tegangan, 4mm) dapat dipertimbangkan.

3. Tentukan Panjang Kabel: Perkirakan jarak pengkabelan dari titik pemasangan transduser ke lokasi rencana kondisioner IQS 450 (atau titik terminasi pertama). Jika jarak ini antara 2 dan 8 meter, H05 (5 meter) biasanya merupakan pilihan optimal, memberikan margin yang wajar dan kinerja optimal.

4. Proses Lengkap untuk Instalasi, Commissioning & Integrasi Sistem

1. Langkah Instalasi Inti:

• Instalasi Mekanis & Pengaturan Celah Awal: Patuhi batasan geometris dengan ketat. Atur celah mekanis awal menggunakan alat pengukur rasa. Untuk B24, sangat disarankan untuk mengatur jarak antara 2,0-3,0 mm (misalnya 2,5 mm). Hal ini sesuai dengan arus keluaran ~18,0mA, yang ditempatkan di tengah rentang linier, memberikan ruang yang cukup untuk perpindahan dinamis dua arah atau penyimpangan searah.

• Pemasangan & Pemasangan Kabel: Kabel sepanjang 5 meter harus dirutekan dengan rapi di sepanjang peralatan atau baki kabel dan diamankan menggunakan pengikat kabel atau klem dengan interval 150-200mm, menghindari kendur dan getaran. Amati dengan ketat radius tekukan minimum.

• Sambungan Listrik:

1. Bentuk Lingkaran Arus: Hubungkan terminal negatif catu daya -24VDC ke terminal 'COM' pada IQS 450, dan terminal positif ke terminal '-24V'.

2. Keluaran Sinyal: Terminal 'OUTPUT' pada IQS 450 adalah keluaran arus positif, yang harus dihubungkan ke masukan arus positif perangkat penerima (atau penghalang pengaman). Negatif masukan dari perangkat penerima kemudian kembali ke terminal negatif catu daya, membentuk loop tertutup.

3. Penanganan Pelindung: Pelindung kabel harus diardekan pada satu titik saja di sisi kabinet sistem kontrol. Hindari grounding pada ujung transduser dan ujung kabinet.

2. Penyalaan, Komisioning & Verifikasi:

• Verifikasi Resistensi Loop: Sebelum dinyalakan, hitung total resistansi loop Rtotal=Rcable+Rbarrier+RAIRtotal=Rcable+Rbarrier+RAI. Pastikan bahwa di bawah tegangan suplai minimum, tegangan pada terminal IQS 450 lebih besar dari tegangan pengoperasian minimum yang disyaratkan (biasanya >12VDC).

• Verifikasi Keluaran Statis: Hidupkan saat mesin tidak bergerak. Hubungkan miliammeter presisi tinggi secara seri dalam loop dan ukur arus statis IstaticIstatic. Nilainya harus antara 15,5-20,5mA dan kira-kira sesuai dengan perkiraan arus dari celah mekanis awal ( I≈15.5+1.25×(Gapmm−0.3)×1000I≈15.5+1.25×(Gapmm−0.3)×1000 ).

• Pemeriksaan Dinamis: Setelah mesin dihidupkan, amati nilai celah dan bentuk gelombang getaran yang ditampilkan pada sistem pemantauan. Mengetuk dasar pemasangan transduser secara perlahan akan menghasilkan respons sinyal getaran yang sesuai.

3. Integrasi dengan Safety Barrier (GSI 124) (untuk Tahan Ledakan atau Jarak Sangat Jauh):

• Peran: GSI 124 adalah penghalang keamanan intrinsik antara area berbahaya (sisi sensor) dan area aman (sisi sistem kontrol).

• Koneksi: Output IQS 450 dihubungkan ke terminal input 'sisi area berbahaya' pada GSI 124. Output 'sisi area aman' dari GSI 124 memberikan sinyal tegangan terisolasi (misalnya, -1,6V hingga -17,6V) sebanding dengan arus input, untuk diperoleh oleh sistem kontrol.

• Catatan: Model GSI 124 yang disertifikasi untuk digunakan dengan sistem harus digunakan, dan harus dipasang serta dikabelkan secara ketat sesuai dengan instruksinya.

5. Pemeliharaan Prediktif, Pemecahan Masalah & Manajemen Siklus Hidup

• Tugas Pemeliharaan Reguler:

• Inspeksi Visual: Kekencangan transduser; integritas selubung kabel; kebersihan dan kekencangan konektor.

• Pemeriksaan Listrik: Ukur arus operasi statis dan bandingkan dengan garis dasar historis untuk memeriksa penyimpangan.

• Uji Fungsional: Memanfaatkan peluang penghentian untuk menggerakkan poros secara manual dan memeriksa apakah tampilan sistem pemantauan terus berubah.

• Diagnostik Kesehatan Sistem (melalui Penilaian Nilai Saat Ini):

• Di bawah 4mA: Sirkuit terbuka, listrik mati, atau kegagalan IQS 450 yang parah.

• Stabil di bawah 15,5mA: Celah transduser jauh lebih besar dari 4,3 mm atau target hilang.

• Stabil di atas 20,5mA: Celah transduser kurang dari 0,3 mm, transduser menyentuh target, atau serpihan logam menempel pada ujungnya.

• Arus dalam kisaran normal tetapi tidak ada fluktuasi: Kemungkinan kerusakan transduser (koil terbuka tetapi keluaran AC bias tetap) atau target tidak berputar (untuk pengukuran getaran).

• Fluktuasi arus yang berlebihan (kebisingan): Landasan pelindung yang buruk, interferensi elektromagnetik yang kuat, kondisi permukaan target yang sangat buruk.

• Strategi Suku Cadang: Karena transduser TQ dan kondisioner IQS 450 sepenuhnya dapat dipertukarkan, disarankan untuk menyimpan suku cadang utama. Penggantian tidak memerlukan kalibrasi di tempat; hanya diperlukan konfirmasi pengaturan celah awal yang benar.