Transduser Kedekatan TQ402 adalah komponen inti dari sistem pengukuran kedekatan TQ402/TQ412, EA402, dan IQS900. Sistem ini membentuk rantai pengukuran perpindahan non-kontak yang lengkap berdasarkan prinsip arus eddy, yang dirancang khusus untuk pemantauan kondisi dan perlindungan mesin berputar industri.
Dikenal karena presisi tinggi, keandalan, dan ketahanan lingkungan yang luar biasa, transduser TQ402 banyak digunakan pada peralatan penting seperti turbin uap, turbin gas, turbin hidrolik, generator, kompresor turbo, dan pompa untuk mengukur getaran poros relatif dan posisi aksial. Desain sistem mematuhi standar API 670 dan tersedia dalam versi yang disertifikasi untuk digunakan di atmosfer yang berpotensi ledakan, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi industri kelas atas.
II. Fitur Utama
Pengukuran Presisi Tinggi dan Non-Kontak
TQ402 secara akurat mengukur perubahan kecil pada celah antara ujung probe dan permukaan logam target, mengubahnya menjadi sinyal listrik yang sesuai. Metode non-kontak ini menghindari keausan pada komponen yang berputar, sehingga sangat cocok untuk kondisi pengoperasian berat yang melibatkan kecepatan dan suhu tinggi.
Pertukaran Komponen Sistem Penuh
Seluruh sistem pengukuran (termasuk probe TQ402/TQ412, kabel ekstensi EA402, dan pengkondisi sinyal IQS900) dikalibrasi secara presisi, dengan semua komponen dapat dipertukarkan sepenuhnya. Pengguna dapat mengganti komponen apa pun tanpa memerlukan pencocokan atau kalibrasi ulang yang rumit di lokasi, sehingga menjaga kinerja sistem yang ditentukan. Hal ini sangat menyederhanakan pemeliharaan dan mengurangi biaya inventaris.
Rentang Pengukuran Luas dan Opsi Output
Sistem ini menawarkan dua rentang pengukuran linier standar: 2 mm (0,15 hingga 2,15 mm) dan 4 mm (0,3 hingga 4,3 mm). Pengkondisi sinyal IQS900 menyediakan opsi keluaran tegangan (-1,6 V hingga -17,6 V) dan arus (-15,5 mA hingga -20,5 mA), memfasilitasi integrasi dengan berbagai sistem pemantauan backend seperti VM600 atau VibroSmart®.
Ketahanan Lingkungan yang Luar Biasa
Kisaran Suhu: Badan transduser beroperasi dengan andal dari -40°C hingga +180°C dengan penyimpangan kurang dari 5%, dan dapat bertahan dari paparan jangka pendek hingga +220°C.
Peringkat Perlindungan: Ujung probe dan bagian kabel integral diberi peringkat IP68, melindungi dari masuknya debu dan perendaman dalam air dalam waktu lama.
Kekuatan Mekanik: Dapat menahan getaran puncak 5 g (10-500 Hz) dan guncangan puncak 15 g (durasi 11 ms), memastikan pengoperasian yang stabil di lingkungan yang sangat bergetar.
Konstruksi Fisik yang Tangguh
Tip Probe: Dilengkapi kumparan yang dikemas dalam ujung yang dibentuk dari Torlon® (poliamida-imida), menawarkan ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi, dan kekuatan mekanis yang sangat baik.
Badan Transduser: Dibuat dari baja tahan karat AISI 316L dan dilapisi dengan resin epoksi suhu tinggi, memastikan kekokohan dan daya tahan secara keseluruhan.
Kabel dan Konektor: Menggunakan kabel koaksial 75 Ω dengan insulasi FEP, diameter 3,6 mm. Konektor adalah jenis koaksial miniatur yang dapat mengunci sendiri, yang dapat dikunci dengan aman dengan pengencangan tangan dan dilengkapi mekanisme anti-pelonggaran.
Sertifikasi dan Kepatuhan Keselamatan Komprehensif
TQ402 tersedia dalam versi yang disertifikasi untuk digunakan di area berbahaya, termasuk:
Misalnya Keamanan Intrinsik (untuk Zona 0, 1, 2).
Ex nA Non-Percikan (untuk Zona 2).
Selain itu, sistem ini mematuhi berbagai standar dan arahan internasional seperti CE, EAC, dan RoHS.
AKU AKU AKU. Prinsip Kerja
Transduser kedekatan TQ402 dan sistemnya beroperasi berdasarkan prinsip fisik inti dari efek arus eddy. Berikut rincian proses lengkap mulai dari pembangkitan sinyal hingga keluaran akhir.
1. Pembangkitan Efek Arus Eddy
Inti dari sensor TQ402 adalah kumparan dengan lilitan presisi, yang dibentuk di dalam ujung probe Torlon® yang kokoh. Saat sistem diberi daya, pengkondisi sinyal IQS900 yang menyertainya menyuplai koil ini dengan arus bolak-balik frekuensi tinggi (biasanya 1-2 MHz). Menurut hukum elektromagnetisme, arus bolak-balik ini menghasilkan medan elektromagnetik bolak-balik berfrekuensi tinggi di sekitar ujung probe.
Ketika probe mendekati target logam konduktif (misalnya poros baja mesin), medan elektromagnetik bolak-balik ini menembus permukaan target. Hukum Induksi Faraday menyatakan bahwa perubahan medan magnet menginduksi arus sirkulasi loop tertutup, yang dikenal sebagai arus eddy, di dalam konduktor. Kepadatan dan intensitas arus eddy ini berkaitan erat dengan jarak antara probe dan target.
2. Perubahan Impedansi dan Deteksi Sinyal
Arus eddy yang diinduksi sendiri menghasilkan medan elektromagnetik yang berlawanan (Hukum Lenz), yang berinteraksi dengan medan asli yang dihasilkan oleh kumparan probe. Interaksi ini menyebabkan perubahan impedansi AC efektif pada kumparan probe. Secara khusus, dengan berkurangnya jarak, efek kopling menguat, efek arus eddy menjadi lebih signifikan, dan impedansi kumparan meningkat. Sebaliknya, semakin jauh jaraknya, impedansinya semakin kecil.
Dengan demikian, jarak celah antara probe dan target langsung diubah menjadi perubahan impedansi listrik kumparan sensor TQ402. Perubahan impedansi ini berisi informasi tentang aspek kesenjangan statis (jarak rata-rata) dan dinamis (getaran).
3. Pengkondisian dan Demodulasi Sinyal
Peran pengkondisi sinyal IQS900 adalah mendeteksi dan memproses perubahan impedansi halus ini. Ini berisi rangkaian modulator/demodulator yang tepat. Kondisioner secara terus-menerus memonitor perubahan sinyal penggerak yang disuplai ke koil akibat variasi impedansi.
Melalui demodulasi sinyal frekuensi tinggi yang dikembalikan, IQS900 secara akurat mengekstraksi komponen tegangan atau arus yang sebanding dengan jarak celah. Proses ini menyaring gelombang pembawa frekuensi tinggi, hanya menyisakan sinyal frekuensi rendah (DC hingga 20 kHz) yang berhubungan dengan jarak.
4. Linearisasi dan Output
Sinyal yang didemodulasi diperkuat dan dilinearisasi, diubah menjadi keluaran sinyal listrik standar yang mudah diukur:
Mode Output Tegangan: Menghasilkan tegangan DC sebanding dengan celah, dengan sensitivitas tipikal 8 mV/μm (200 mV/mil) untuk rentang 2mm, atau 4 mV/μm (100 mV/mil) untuk rentang 4mm. Output linier biasanya berkisar dari -1,6 V (celah minimum) hingga -17,6 V (celah maksimum).
Mode Keluaran Saat Ini: Menghasilkan arus yang sebanding dengan celah, dengan sensitivitas tipikal 2,5 μA/μm (62,5 μA/mil) atau 1,25 μA/μm (31,2 μA/mil). Output linier biasanya berkisar dari -15,5 mA (celah minimum) hingga -20,5 mA (celah maksimum).
Sistem ini menunjukkan linearitas yang sangat baik dalam kisaran yang ditentukan (misalnya, 2mm atau 4mm), memastikan hubungan proporsional yang sangat akurat antara tegangan/arus keluaran dan celah mekanis.
5. Pemisahan Sinyal Statis dan Dinamis
Sinyal keluaran akhir berisi komponen DC (Arus Searah) dan AC (Arus Bolak-balik):
Komponen DC: Mewakili posisi rata-rata atau celah statis antara probe dan target, digunakan untuk memantau parameter yang berubah secara perlahan seperti perpindahan aksial atau keausan bantalan.
Komponen AC: Ditumpangkan pada komponen DC, ini mewakili getaran dinamis target relatif terhadap probe. Amplitudonya mencerminkan intensitas getaran, dan frekuensinya menunjukkan sumber getaran. Hal ini memungkinkan sistem untuk melakukan pemantauan posisi dan getaran secara bersamaan.
6. Kompensasi Suhu dan Kalibrasi Sistem
Untuk memastikan keakuratan pengukuran di seluruh rentang suhu pengoperasian (-40°C hingga +180°C), desain sistem menggabungkan mekanisme kompensasi suhu untuk meminimalkan dampak penyimpangan suhu pada keluaran. Transduser dikalibrasi di pabrik menggunakan baja VCL 140 (1,7225) sebagai material target, yang setara dengan material poros umum seperti AISI 4140. Untuk aplikasi dengan material khusus, disarankan untuk berkonsultasi dengan pabrikan untuk mendapatkan kurva kinerja tertentu.
IV. Integrasi Sistem dan Poin Seleksi
Total Panjang Sistem: Total panjang sistem adalah jumlah panjang kabel integral transduser TQ402 dan panjang kabel ekstensi EA402. Panjang sistem standar adalah 1 meter, 5 meter, dan 10 meter, dapat dicapai melalui kombinasi fleksibel dari panjang probe dan kabel ekstensi yang berbeda.
Pemangkasan Listrik: Untuk memastikan kinerja sistem dan pertukaran, panjang nominal kabel ekstensi memerlukan 'pemangkasan listrik.' Panjang total minimum sebenarnya yang dapat digunakan sedikit lebih kecil dari nilai nominal (misalnya, minimum 4,4 m untuk sistem 5 m).
Perlindungan Opsional: Selang baja tahan karat fleksibel dengan selubung FEP dapat dipilih untuk memberikan perlindungan mekanis tambahan dan ketahanan kimia pada kabel.
Pemasangan: Badan transduser menawarkan opsi ulir metrik dan imperial dan dapat dipasangkan dengan berbagai braket pemasangan untuk menyesuaikan ruang dan kebutuhan pemasangan yang berbeda.
V. Diagnostik Sistem dan Integritas Keamanan (SIL)
Sistem TQ402, bersama dengan pengkondisi sinyal IQS900, menawarkan fitur-fitur canggih yang memenuhi kebutuhan keselamatan dan keandalan industri modern.
Fungsi Diagnostik Bawaan: Pengkondisi sinyal IQS900 menawarkan sirkuit diagnostik Uji Mandiri Bawaan (BIST) opsional. Saat diagnostik diaktifkan, sistem terus memantau kesehatan seluruh rantai pengukuran (termasuk sensor, kabel, dan kondisioner itu sendiri). Setelah mendeteksi bukaan, arus pendek, atau kesalahan lainnya, ini akan mengubah sinyal keluaran untuk menunjukkan masalahnya dengan jelas:
Dalam mode keluaran tegangan/arus, nilai keluaran akan berada di luar kisaran normal -1,6 V hingga -17,6 V atau -15,5 mA hingga -20,5 mA, memberikan alarm kesalahan yang jelas ke sistem pemantauan backend dan memungkinkan pemeliharaan prediktif.
Sertifikasi Keamanan Fungsional: Pengkondisi sinyal IQS900 dengan diagnostik dirancang untuk memenuhi SIL 2 (menurut IEC 61508) dan PL c, Cat. 1 (menurut ISO 13849) Tingkat Integritas Keselamatan. Ini berarti desain sistem cukup untuk memenuhi persyaratan ketat dari banyak aplikasi terkait keselamatan (misalnya, sistem perlindungan mesin), sehingga membantu pengguna lebih mudah membangun sistem produksi yang mematuhi standar keselamatan.
VI. Konfigurasi Mekanis dan Opsi Pemasangan
Konfigurasi Mekanik Fleksibel:
Spesifikasi Benang: Badan transduser TQ402 menawarkan berbagai opsi benang, termasuk metrik M10x1, M14x1.5, M16x1.5, dan imperial 3/8'-24UNF, 1/2'-20UNF, 5/8'-18UNF, yang memenuhi standar peralatan global dan lubang pemasangan.
Kustomisasi Dimensi: Pengguna dapat menentukan Panjang Casing (dari 20 mm hingga 250 mm) dan Panjang Tak Berulir (dari 0 mm hingga 230 mm) berdasarkan persyaratan kedalaman pemasangan, sehingga menawarkan fleksibilitas pemasangan yang tinggi.
Model Pemasangan Terbalik: Untuk aplikasi yang tidak dapat ditampung TQ402 standar, seri ini juga menawarkan model TQ412. TQ412 dirancang khusus untuk aplikasi pemasangan terbalik, di mana orientasi ujung probe sejajar dengan arah keluar kabel, cocok untuk pengukuran yang dilakukan dari dalam wadah peralatan ke arah luar.
Aksesori Koneksi dan Perlindungan:
Perlindungan Konektor: Pelindung interkoneksi IP172 tersedia untuk melindungi titik koneksi antara kabel probe dan kabel ekstensi, mencegah kontaminasi oleh oli, kelembapan, dan kerusakan mekanis.
Perlindungan Kabel: Di luar selubung FEP tetap, selang baja tahan karat fleksibel (tabung pelindung) tersedia sebagai opsi. Ini dapat bergerak relatif terhadap kabel untuk memudahkan pemasangan, memberikan perlindungan mekanis yang kuat di jalur perutean yang rumit dan sulit.
Braket Pemasangan: Berbagai adaptor pemasangan probe (misalnya, seri PA15x) tersedia, bersama dengan adaptor pemasangan rel DIN MA130 untuk pengkondisi sinyal IQS900. Ini mendukung rel TH 35 standar, memfasilitasi pemasangan modular dengan kepadatan tinggi di dalam kabinet kontrol.
