Il TQ912 è un sensore di prossimità a correnti parassite a montaggio inverso ad alte prestazioni della linea di prodotti VM. È uno dei componenti principali delle catene di misura di prossimità a correnti parassite serie TQ9xx, progettate per la misurazione senza contatto di spostamento relativo, vibrazione e posizione assiale di macchinari rotanti in ambienti industriali esigenti. Il TQ912, insieme al cavo di prolunga EA90x abbinato e al condizionatore di segnale IQS900, forma una catena di misura completa e calibrata. È ampiamente utilizzato nei sistemi di monitoraggio delle condizioni e di protezione di sicurezza per apparecchiature rotanti di grandi dimensioni come turbine a vapore, turbine a gas, turbine idrauliche, generatori, turbocompressori e pompe.
Il principio di misurazione fondamentale e i parametri chiave delle prestazioni del TQ912 sono essenzialmente gli stessi del TQ902. La loro distinzione fondamentale risiede nello stile di montaggio meccanico: il TQ912 è specificamente progettato per applicazioni a montaggio inverso. Ciò significa che il cavo del sensore esce dalla parte posteriore del dado di montaggio, anziché dal lato come nel montaggio standard (TQ902). Questo design offre maggiore flessibilità e praticità per l'instradamento e l'installazione in punti di montaggio con vincoli di spazio o strutture meccaniche specifiche.
Funzionando in base al principio delle correnti parassite, questo sensore è la scelta ideale per la protezione di macchinari critici e applicazioni di manutenzione predittiva, rinomato per la sua elevata affidabilità, elevata precisione, eccezionale resilienza ambientale e certificazioni di sicurezza complete (comprese le certificazioni antideflagranti e di sicurezza funzionale).
Principio di funzionamento
Il funzionamento del sensore TQ912 si basa sul principio delle correnti parassite, una tecnica di misurazione dell'induzione elettromagnetica senza contatto. Il suo processo di lavoro principale può essere suddiviso nei seguenti passaggi:
Generazione di segnali di eccitazione ad alta frequenza:
il sensore TQ912 stesso è un dispositivo passivo; la sua energia operativa è fornita dal condizionatore di segnale IQS900 corrispondente. Un oscillatore ad alta frequenza all'interno dell'IQS900 genera una corrente alternata ad alta frequenza (tipicamente nella gamma MHz), che viene fornita al sensore TQ912 tramite il cavo di collegamento.
Generazione di campo elettromagnetico ed effetto di correnti parassite:
la testa del sensore TQ912 contiene una bobina di induzione avvolta con precisione. Quando la corrente ad alta frequenza scorre attraverso questa bobina, genera un campo elettromagnetico alternato ad alta frequenza attorno alla sua estremità anteriore, ovvero la punta del sensore (realizzata in materiale termoplastico tecnico ad alte prestazioni PPS - polifenilene solfuro).
Quando questo campo elettromagnetico agisce sulla superficie di un bersaglio metallico conduttivo (tipicamente l'albero o il collare dell'albero di un macchinario rotante), secondo la legge di induzione elettromagnetica di Faraday, correnti ad anello chiuso, chiamate correnti parassite, vengono indotte nello strato superficiale del bersaglio.
Variazione di impedenza e rilevamento della distanza:
queste stesse correnti parassite indotte generano un campo magnetico secondario che si oppone al campo originale della bobina del sensore, contrastando (indebolindo) l'energia del campo originale.
Questa interazione provoca un cambiamento nell'impedenza effettiva della bobina del sensore. La distanza (gap) tra la punta del sensore e la superficie target determina direttamente l'intensità di questa interazione: quanto più vicina è la distanza, tanto più forte è l'effetto delle correnti parassite e maggiore è la variazione dell'impedenza della bobina; maggiore è la distanza, più debole è l'effetto e minore è la variazione di impedenza.
Pertanto, esiste una relazione funzionale definitiva tra la variazione dell'impedenza della bobina e la distanza del traferro tra il sensore e il target.
Demodulazione e uscita del segnale:
la variazione nell'impedenza della bobina viene rilevata dal circuito di demodulazione integrato nel condizionatore di segnale IQS900.
Il condizionatore di segnale elabora e converte questa complessa variazione di impedenza, emettendo infine un segnale analogico (tensione o corrente) esattamente proporzionale alla distanza del gap.
Questo segnale di uscita è tipicamente costituito da due componenti:
Un componente dinamico di corrente alternata (CA): corrispondente al rapido spostamento vibrazionale dell'albero rispetto al sensore.
Una componente di corrente continua (CC) quasi statica: corrispondente alla distanza (posizione) media tra il sensore e l'albero.
In sintesi, il TQ912 converte le variazioni della distanza fisica in variazioni dei parametri elettrici della bobina tramite induzione elettromagnetica, che vengono poi trasformate in segnali elettrici standardizzati dal condizionatore di segnale, consentendo una misurazione precisa dello spostamento senza contatto.
Funzioni e caratteristiche principali
Essendo il nucleo di una catena di misura ad alte prestazioni, il sensore TQ912 vanta le seguenti eccezionali funzioni e caratteristiche:
Design a montaggio inverso:
questa è la caratteristica più distintiva del TQ912. Il cavo esce dalla parte posteriore del corpo del sensore (lato dado di montaggio), non lateralmente come nel tipo standard. Questo design lo rende particolarmente adatto per:
Applicazioni in cui lo spazio dietro il foro di montaggio è sufficiente ma lo spazio laterale è limitato.
Applicazioni che richiedono che il cavo sia nascosto all'interno di un manicotto di montaggio o di una struttura meccanica per una migliore protezione o un passaggio dei cavi più ordinato.
Adattatori di montaggio del sensore appositamente progettati.
Misurazione ad alta precisione senza contatto:
basata sul principio delle correnti parassite, non richiede alcun contatto fisico con il bersaglio, evitando l'usura e gli effetti di carico e riproducendo accuratamente la vibrazione dinamica e le informazioni sulla posizione degli alberi rotanti ad alta velocità.
Offre un intervallo di misurazione lineare di 2 mm o 4 mm (a seconda dell'opzione del condizionatore di segnale), con linearità e sensibilità eccellenti (ad esempio, 8 mV/μm o 4 mV/μm).
Ampia risposta in frequenza:
la risposta in frequenza complessiva della catena di misurazione può raggiungere DC fino a 20 kHz (~3 dB), in grado di catturare con precisione qualsiasi cosa, dal movimento assiale molto lento alla vibrazione di rotori ad alta velocità che funzionano a decine di migliaia di giri al minuto, soddisfacendo i requisiti di API 670 5a edizione per i sistemi di monitoraggio delle vibrazioni.
Eccezionale adattabilità ambientale:
ampio intervallo di temperature operative: il corpo del sensore può funzionare continuamente a temperature ambiente comprese tra -40°C e +180°C e resistere a un'esposizione a breve termine a temperature fino a 220°C.
Costruzione robusta: il corpo del sensore è realizzato in acciaio inossidabile (AISI 316L) e la bobina di rilevamento della testa è incapsulata in materiale PPS, offrendo un'eccellente resistenza chimica e resistenza meccanica.
Grado di protezione elevato: la testa del sensore (sonda e cavo integrato) ha un grado di protezione IP68, resistente all'ingresso di polvere e all'immersione prolungata in acqua.
Resistenza alle vibrazioni e agli urti: può sopportare vibrazioni di picco di 5 g (da 10 a 500 Hz) e urti di picco di 15 g (mezza onda sinusoidale, durata 11 ms).
Certificazione completa per aree pericolose (opzionale):
è disponibile la versione opzionale A5 (Ex), che consente di ottenere varie certificazioni internazionali antideflagranti adatte per l'uso in aree pericolose (atmosfere potenzialmente esplosive).
Le certificazioni coprono più regioni e standard tra cui Europa (ATEX), Internazionale (IECEx), Nord America (cCSAus/UL), Regno Unito (UKEX), Corea del Sud (KGS), Kazakistan (EAEU), ecc. (ad esempio, Ex ec, Ex ia per ambienti con gas e polveri).
Nelle applicazioni antideflagranti il sensore è considerato un 'Apparecchio Semplice' e deve essere utilizzato con cavi EA90x e condizionatori di segnale IQS900 che possiedono anche le corrispondenti certificazioni antideflagranti.
Intercambiabilità dei componenti e integrazione del sistema:
il cavo di prolunga TQ912, EA902 e il condizionatore di segnale IQS900 formano una catena di misurazione precalibrata. Ogni componente della catena è intercambiabile senza richiedere ricalibrazione, semplificando notevolmente la gestione dei ricambi e la manutenzione sul campo.
Pienamente compatibile con i sistemi di monitoraggio delle condizioni dei macchinari Parker Meggitt VM600™/VM600 e VibroSmart®; il segnale di uscita può essere collegato direttamente.
La sua forma, adattabilità e funzione sono equivalenti ai classici sensori della serie TQ4xx e fungono da sostituzione diretta dell'aggiornamento, facilitando gli aggiornamenti per i sistemi esistenti.
Supporto per applicazioni di sicurezza funzionale:
se abbinato a un condizionatore di segnale IQS900 con diagnostica (opzione di ordinazione C2), l'intera catena di misura è SIL 2 (IEC 61508) e Cat 1 PL c (ISO 13849) 'by design'.
Ciò consente l'utilizzo del TQ912 in sistemi legati alla sicurezza, come le catene di misurazione della velocità nei sistemi di rilevamento della velocità eccessiva (ODS), fornendo input altamente affidabili per funzioni di controllo critiche.
Opzioni di configurazione flessibili:
Specifiche di filettatura multipla: offre opzioni di filettatura metrica (ad es. M10x1, M14x1,5, M16x1,5) e imperiale (ad es. 3/8'-24UNF, 1/2'-20UNF, 5/8'-18UNF) per adattarsi ai diversi standard di progettazione meccanica in tutto il mondo.
Lunghezze multiple del cavo: il cavo integrato del sensore è disponibile in varie lunghezze standard da 0,5 metri a Può essere combinato con cavi di prolunga EA902 di diverse lunghezze per ottenere una lunghezza totale del sistema (TSL) di 1 m, 5 m o 10 m.
Kit di protezione opzionali: fornisce un tubo flessibile in acciaio inossidabile con una guaina in FEP (etilene propilene fluorurato) per protezione sigillata, resistente agli agenti chimici e ai danni meccanici per il cavo cavo di prolunga.
