I modelli 330171 e 330172 sono componenti principali del sistema di trasduttori di prossimità da 5 mm Bently Nevada 3300, che rappresentano sensori di spostamento e vibrazione ad alta precisione, senza contatto. Entrambi i modelli presentano un design di montaggio filettato 1/4-28 UNF. La distinzione principale risiede nella protezione meccanica: il modello 330171 è la versione standard non corazzata, mentre il modello 330172 include un'armatura flessibile in acciaio inossidabile per una maggiore durata in ambienti difficili soggetti ad abuso fisico, abrasione o dove una maggiore protezione del cavo è fondamentale.
Queste sonde, se combinate con un cavo di prolunga 3300 XL e un sensore di prossimità 3300 XL, formano un sistema completo di trasduttore di prossimità 3300 da 5 mm. Questo sistema è ampiamente utilizzato per il monitoraggio delle condizioni di macchinari rotanti, comprese le misurazioni di vibrazioni, posizione, segnali Keyphasor e velocità di rotazione.
2. Principio di funzionamento: rilevamento delle correnti parassite
Il sistema della sonda di prossimità 3300 da 5 mm funziona in base al principio di rilevamento delle correnti parassite. Il suo funzionamento fondamentale prevede la misurazione elettromagnetica della variazione dello spazio tra la punta della sonda e una superficie target conduttiva. Il principio di funzionamento dettagliato è il seguente:
2.1 Generazione di campo elettromagnetico ed effetto delle correnti parassite
La sonda contiene una bobina in miniatura sulla punta. Quando questa bobina viene energizzata da una corrente alternata ad alta frequenza (tipicamente fornita dal sensore di prossimità), genera un campo elettromagnetico alternato ad alta frequenza che si irradia dalla punta della sonda. Quando questo campo è diretto verso un materiale conduttivo (come un albero in acciaio), induce correnti elettriche circolanti, note come correnti parassite, sulla superficie del bersaglio. Queste correnti parassite, a loro volta, generano il proprio campo magnetico opposto, la cui intensità è inversamente proporzionale alla distanza tra la punta della sonda e il bersaglio.
2.2 Variazione di impedenza e conversione del segnale
L'interazione tra il campo magnetico della sonda e il controcampo generato dalle correnti parassite provoca un cambiamento nell'impedenza effettiva della bobina della sonda. Man mano che il divario diminuisce, l'effetto delle correnti parassite si intensifica, portando a un cambiamento più significativo e misurabile nell'impedenza della bobina. Il sensore di prossimità 3300 XL collegato è progettato proprio per rilevare questo cambiamento di impedenza. Condiziona il segnale e lo converte in un'uscita di tensione CC direttamente proporzionale alla distanza del gap. Questo sistema è in grado di misurare sia cambiamenti statici (posizione) che dinamici (vibrazioni), offrendo elevata precisione e un'ampia risposta in frequenza adatta alla maggior parte delle applicazioni di monitoraggio dei macchinari.
2.3 Intervallo lineare e calibrazione
L'intervallo di misurazione lineare effettivo del sistema va da 0,25 mm a 2,3 mm (da 10 a 90 mil). L'impostazione della distanza consigliata per un funzionamento ottimale è 1,27 mm (50 mil). All'interno dell'intervallo lineare, la relazione tra la tensione di uscita e la distanza tra loro rimane altamente lineare. Il fattore di scala incrementale è tipicamente 7,87 V/mm (200 mV/mil) con una tolleranza di ±6,5%, che include errori derivanti dall'intercambiabilità dei componenti. La deviazione dalla linea retta Best Fit (DSL) è generalmente migliore di ±0,038 mm (±1,5 mil). Le sonde sono calibrate in fabbrica per impostazione predefinita per target in acciaio AISI 4140, ma la calibrazione per altri materiali è disponibile su richiesta.
3. Componenti del sistema e integrazione
Il sistema trasduttore 3300 da 5 mm funziona come un'unità integrata composta da tre parti principali:
La sonda di prossimità 3300 da 5 mm (modelli 330171/330172)
Il cavo di prolunga 3300 XL
Il sensore di prossimità 3300 XL
Un vantaggio chiave di questo sistema è la completa intercambiabilità di sonde, cavi di prolunga e sensori di prossimità. Ciò elimina la necessità di abbinamento dei singoli componenti, lunghi e costosi, o di calibrazione al banco, semplificando la gestione dei ricambi e le sostituzioni sul campo.
4. Caratteristiche strutturali e progettazione meccanica
4.1 Costruzione e materiali della sonda
Materiale della punta della sonda: polifenilene solfuro (PPS), che offre un'eccellente resistenza alle alte temperature, agli agenti chimici e all'usura.
Materiale della custodia della sonda: acciaio inossidabile AISI 303 o 304, che garantisce elevata robustezza e resistenza alla corrosione.
Cavo sonda: cavo triassiale da 75 Ω con isolamento in fluoroetilene propilene (FEP). È disponibile l'opzione cavo FluidLoc per impedire la migrazione di olio e altri liquidi lungo l'interno del cavo.
4.2 Progettazione del connettore
Dispone di connettori ClickLoc in ottone placcato oro resistenti alla corrosione.
Richiedono solo una coppia di serraggio con le dita per essere fissati (un 'clic' distinto conferma l'inserimento) e un meccanismo di bloccaggio appositamente progettato impedisce l'allentamento in caso di vibrazioni.
Le protezioni dei connettori sono altamente raccomandate per tutte le installazioni e possono essere ordinate preinstallate o separatamente. Forniscono una tenuta ambientale superiore e una protezione meccanica per il punto di connessione.
4.3 Versioni corazzate e non corazzate
Modello 330172 (armato): il cavo è protetto da un'armatura treccia flessibile in acciaio inossidabile AISI 302 o 304 con rivestimento esterno in FEP. Questa versione è progettata per applicazioni in cui il cavo è esposto a potenziale schiacciamento, abrasione o altri danni fisici.
Modello 330171 (non armato): adatto per ambienti industriali generali in cui tali rischi fisici sono ridotti al minimo, offrendo una soluzione più flessibile ed economica.
5. Prestazioni elettriche e specifiche ambientali
5.1 Parametri Elettrici
Requisiti di alimentazione: da +17,5 V CC a +26 V CC, con un consumo di corrente massimo di 12 mA.
Resistenza di uscita: 50 Ω.
Sensibilità dell'alimentazione: variazione inferiore a 2 mV nell'uscita per variazione di volt nella tensione di alimentazione.
Risposta in frequenza: da 0 a 10 kHz (+0, -3 dB), in grado di catturare un'ampia gamma di fenomeni di vibrazione nelle macchine rotanti.
Immunità ai campi magnetici: l'uscita è minimamente influenzata dai campi magnetici a 60 Hz fino a 300 Gauss, come dettagliato nella scheda tecnica.
5.2 Intervalli di temperatura
Temperatura operativa della sonda: da -35°C a +177°C (da -31°F a +351°F). L'esposizione al di sotto di -34°C può compromettere la tenuta alla pressione.
Temperatura operativa cavo di prolunga: da -51°C a +177°C (da -60°F a +351°F) per cavi standard.
5.3 Certificazioni e approvazioni
Il sistema è conforme ai requisiti della marcatura CE.
Dispone di varie approvazioni per aree pericolose come ATEX e IECEx per l'uso in aree classificate Zona 0, 1 e 2, che spesso richiedono il collegamento a barriere di sicurezza intrinseca appropriate o isolatori galvanici.
Conforme alla Direttiva RoHS.
6. Scenari applicativi e linee guida per l'installazione
6.1 Applicazioni tipiche
Monitoraggio delle vibrazioni su macchine con cuscinetti a film fluido (ad es. turbine, compressori, pompe).
Misurazione della posizione radiale e assiale.
Applicazioni di misura del fattore chiave e della velocità. (Consultare Bently Nevada per note specifiche sull'applicazione della protezione da velocità eccessiva).
Manutenzione predittiva su apparecchiature critiche come generatori e motori elettrici di grandi dimensioni.
6.2 Considerazioni sull'installazione
Dimensione minima del bersaglio: diametro 15,2 mm (0,6 pollici) per un bersaglio piatto.
Diametro albero: minimo 50,8 mm (2 pollici), con un minimo consigliato di 76,2 mm (3 pollici) per ridurre al minimo le modifiche del fattore di scala.
Separazione della punta della sonda: per limitare la diafonia elettrica tra due sistemi a meno di 50 mV, mantenere una separazione minima punta-punta di:
~38 mm (1,5 pollici) per misurazioni di vibrazioni radiali.
~40 mm (1,6 pollici) per misurazioni della posizione assiale.
Impegno della filettatura: rispettare i limiti massimi di impegno della filettatura (0,375 pollici per 1/4-28) per evitare che si inceppino.
Raggio di curvatura del cavo: mantenere un raggio di curvatura minimo di 25,4 mm (1,0 pollici) per evitare danni al cavo.
7. Riepilogo dei principali vantaggi del prodotto
Intercambiabilità completa: non è necessaria la ricalibrazione del sistema quando si sostituiscono sonde, cavi o prossimità.
Elevata precisione e stabilità: mantiene un'uscita lineare stabile in un ampio intervallo di temperature.
Robustezza meccanica migliorata: il processo di stampaggio brevettato Tiploc crea un legame più forte tra la punta della sonda e il corpo.
Protezione ambientale superiore: opzioni come i cavi FluidLoc, le protezioni dei connettori e le costruzioni blindate soddisfano gli ambienti più difficili.
Sicurezza e conformità: certificato per l'uso in aree pericolose e conforme ai principali standard internazionali.
