TQ403 ialah penderia ukuran kedekatan bukan hubungan berprestasi tinggi daripada barisan produk VM. Bersama-sama dengan kabel sambungan EA403 dan perapi isyarat IQS450, ia membentuk sistem pengukuran jarak yang lengkap. Berdasarkan prinsip arus pusar, sistem ini digunakan secara meluas untuk pemantauan keadaan dan perlindungan jentera berputar industri, terutamanya sesuai untuk getaran dan pengukuran kedudukan dalam peralatan kritikal seperti turbin stim, turbin gas, turbin hidraulik, penjana, pemampat turbo, dan pam.
Sistem TQ403 menampilkan ketepatan tinggi, kebolehpercayaan tinggi, operasi julat suhu yang luas, dan kebolehsuaian alam sekitar yang sangat baik. Ia menyokong penggunaan di kawasan berbahaya (persekitaran kalis letupan) dan menyediakan pilihan keluaran voltan dan arus, menjadikannya sesuai untuk pelbagai keperluan penyepaduan sistem pemantauan industri.
Prinsip Kerja
Sistem pengukuran kehampiran TQ403 beroperasi berdasarkan Prinsip Eddy-Current untuk pengukuran anjakan bukan sentuhan. Mekanisme kerja sistem adalah seperti berikut:
1. Mekanisme Penjanaan Medan Elektromagnet dan Gandingan
Teras penderia TQ403 ialah struktur gegelung luka ketepatan yang dipacu oleh isyarat AC frekuensi tinggi daripada perapi isyarat IQS450. Apabila arus AC melalui gegelung, ia menghasilkan medan elektromagnet berselang-seli frekuensi tinggi di ruang sekeliling. Medan ini mempunyai ciri taburan spatial khusus, dengan kekuatannya mereput secara eksponen dengan jarak yang semakin meningkat. Apabila sasaran logam konduktif memasuki medan elektromagnet ini, arus pusar gelung tertutup teraruh pada permukaan sasaran mengikut hukum aruhan elektromagnet Faraday. Kekuatan dan ciri taburan arus pusar ini berkait rapat dengan jarak jurang antara penderia dan sasaran, sifat elektrik dan magnet bahan sasaran, dan kekerapan pengujaan.
2. Modulasi Impedans dan Pengekstrakan Isyarat
Aliran arus pusar dalam bahan sasaran menghasilkan medan elektromagnet terbalik yang bertentangan fasa dengan medan asal, fenomena yang dikenali sebagai hukum Lenz. Interaksi antara kedua-dua medan ini dengan ketara mengubah impedans setara bagi gegelung sensor. Perubahan impedans ini termasuk variasi dalam kedua-dua komponen rintangan dan induktif: perubahan dalam komponen rintangan terutamanya berpunca daripada pelesapan tenaga yang disebabkan oleh arus pusar, manakala perubahan dalam komponen induktif berasal daripada kesan lemah medan songsang pada medan asal. Terdapat hubungan fungsi yang sangat tidak linear antara perubahan impedans gegelung sensor dan jarak jurang. Sistem menukar hubungan tak linear ini kepada voltan atau keluaran arus yang sangat linear melalui reka bentuk litar ketepatan dan pemprosesan algoritma.
3. Penyaman Isyarat dan Pemprosesan Linearisasi
Perapi isyarat IQS450 berfungsi sebagai teras pintar bagi keseluruhan sistem, yang mengandungi pengayun frekuensi tinggi berprestasi tinggi, litar penyahmodulasi ketepatan dan unit pemprosesan isyarat lanjutan. Pengayun menjana isyarat frekuensi tinggi (biasanya 1-2 MHz) dengan frekuensi stabil dan amplitud malar untuk memacu gegelung sensor. Litar penerima mengekstrak maklumat berguna daripada perubahan impedans dengan tepat menggunakan teknologi pengesanan sensitif fasa (PSD). Sistem ini menggunakan teknologi pampasan suhu digital dan algoritma pemasangan polinomial untuk melaksanakan pemprosesan linearisasi masa nyata dan pampasan hanyutan suhu pada isyarat mentah daripada sensor, memastikan ketepatan pengukuran yang sangat baik sepanjang keseluruhan julat suhu operasi.
4. Antara Muka Output dan Integrasi Sistem
Isyarat pengukuran yang diproses adalah output dalam dua cara: mod output voltan menggunakan konfigurasi tiga wayar yang menyediakan output linear dari -1.6V hingga -17.6V, sepadan dengan julat pengukuran 0.75mm hingga 12.75mm; mod keluaran semasa menggunakan konfigurasi dua wayar yang menyediakan isyarat semasa dari -15.5mA hingga -20.5mA. Kedua-dua kaedah keluaran menampilkan perlindungan litar pintas dan perlindungan kekutuban terbalik, membolehkan penyepaduan langsung dengan PLC, DCS atau sistem pemantauan mesin khusus. Parameter impedans keluaran, kapasitans dan kearuhan sistem dioptimumkan untuk memastikan integriti dan kestabilan isyarat semasa penghantaran kabel yang panjang.
5. Penentukuran dan Pampasan Bahan Sasaran
Sistem ini ditentukur kilang menggunakan keluli VCL 140 (1.7225) sebagai bahan sasaran standard, dengan sensitiviti ditetapkan kepada 1.33 mV/μm atau 0.417 μA/μm. Oleh kerana bahan yang berbeza mempunyai kekonduksian elektrik dan kebolehtelapan magnet yang berbeza, penentukuran semula atau pembetulan pekali bahan diperlukan jika bahan sasaran berubah dalam aplikasi praktikal. Sistem ini menyokong perkhidmatan penentukuran tersuai. Pengguna boleh menyediakan sampel bahan tertentu, dan kami akan menyediakan penyelesaian penentukuran yang disasarkan untuk memastikan ketepatan pengukuran memenuhi keperluan aplikasi tertentu.
Ciri-ciri
Sistem TQ403 mengintegrasikan pelbagai teknologi canggih, menawarkan ciri prestasi cemerlang dan kebolehsuaian aplikasi yang luas. Ciri-ciri utamanya termasuk:
1. Keupayaan Pengukuran Bukan Kenalan Sebenar
Sistem ini menggunakan kaedah pengukuran bukan sentuhan sepenuhnya, menghapuskan haus mekanikal, haba geseran dan kesan beban yang dikaitkan dengan penderia sentuhan tradisional. Kaedah pengukuran ini amat sesuai untuk aplikasi jentera berputar berkelajuan tinggi, membolehkan tangkapan tepat tingkah laku dinamik rotor tanpa mengenakan sebarang beban tambahan atau gangguan pada badan berputar. Ketiadaan sentuhan fizikal antara sensor dan sasaran memanjangkan hayat perkhidmatan peralatan dengan ketara dan mengurangkan keperluan penyelenggaraan.
2. Lebar Jalur Ultra Lebar dan Ciri Tindak Balas Dinamik Tinggi
Sistem ini menampilkan julat tindak balas frekuensi yang sangat luas dari DC hingga 20kHz (-3dB), penunjuk prestasi yang mendahului dalam penderia kedekatan industri. Hujung frekuensi rendah memanjang ke DC, membolehkan pengukuran tepat bagi perubahan anjakan dan kedudukan statik secara perlahan; hujung frekuensi tinggi mencapai 20kHz, mencukupi untuk menangkap komponen getaran frekuensi tinggi dan peristiwa hentaman dalam kebanyakan jentera berputar. Ciri lebar jalur lebar ini membolehkan sistem digunakan bukan sahaja untuk pemantauan getaran tetapi juga untuk aplikasi diagnostik lanjutan seperti analisis frekuensi meshing gear dan pengekstrakan ciri kerosakan galas.
3. Julat Pengukuran Lanjutan dan Prestasi Linear Cemerlang
TQ403 menyediakan julat ukuran yang luas 12mm, jauh lebih besar daripada penderia jarak 2mm atau 4mm tradisional, menawarkan margin pemasangan dan margin keselamatan yang lebih besar untuk pemantauan getaran mesin berputar besar. Sistem ini mengekalkan ciri-ciri linear yang sangat baik sepanjang julat pengukuran, dengan ralat kelinearan dikawal dalam julat minimum selepas pampasan ketepatan. Pengguna boleh mengetahui ciri-ciri ketepatan pelbagai selang pengukuran melalui lengkung prestasi yang disediakan, dengan itu memilih titik operasi yang sesuai berdasarkan keperluan aplikasi sebenar.
4. Reka Bentuk Kebolehsuaian dan Kekukuhan Persekitaran Terlampau
Sistem ini boleh beroperasi secara stabil dalam julat suhu melampau dari -40°C hingga +180°C, dengan toleransi jangka pendek sehingga +220°C dalam persekitaran yang keras. Kepala sensor mempunyai penarafan perlindungan IP68, memberikan perlindungan lengkap terhadap kemasukan habuk dan rendaman berterusan. Secara mekanikal, sensor boleh menahan pecutan getaran puncak 5g (10-500Hz) dan pecutan kejutan puncak 15g (gelombang separuh sinus, tempoh 11ms), memastikan operasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran industri yang keras.
5. Pensijilan Kalis Letupan Komprehensif dan Jaminan Keselamatan
Sistem menyediakan berbilang versi diperakui kalis letupan untuk memenuhi keperluan standard serantau dan antarabangsa yang berbeza: Versi Ex ia mematuhi IECEx, ATEX, cCSAus dan pensijilan lain, sesuai untuk kawasan berbahaya Zon 0/1/2; Versi Ex nA sesuai untuk kawasan Zon 2. Setiap jenis kalis letupan mempunyai sijil yang sepadan dan syarat khas untuk digunakan. Pengguna boleh memilih kalis letupan yang sesuai berdasarkan persekitaran aplikasi sebenar.
6. Pilihan Konfigurasi Output Fleksibel dan Integrasi Sistem
Sistem menyediakan kedua-dua mod keluaran voltan dan arus untuk memenuhi keperluan antara muka yang berbeza. Mod keluaran voltan menyediakan julat dinamik 16V dengan impedans keluaran 500Ω; mod output semasa menyediakan julat dinamik 5mA menggunakan kaedah sambungan dua wayar, sangat memudahkan keperluan pendawaian. Kedua-dua output menampilkan perlindungan litar pintas dan perlindungan beban lampau, memastikan perlindungan peralatan dalam situasi tidak sengaja.
7. Kebolehtukaran Komponen Cemerlang dan Kebolehskalaan Sistem
Sistem ini menggunakan konsep reka bentuk modular di mana semua komponen (sensor, kabel, perapi) boleh ditukar sepenuhnya tanpa penentukuran semula. Ia menyokong pelbagai kombinasi panjang kabel (kabel integral 1m/5m/10m + kabel sambungan) dengan jumlah panjang sistem 5m atau 10m. Sistem ini juga menyokong 'pemangkasan elektrik', mengoptimumkan prestasi sistem dengan melaraskan panjang elektrik kabel untuk memastikan integriti isyarat semasa penghantaran kabel yang panjang.
8. Struktur Mekanikal Lasak dan Pelbagai Pilihan Perlindungan
Kepala sensor diperbuat daripada bahan Torlon® (polyamide-imide), yang menawarkan kestabilan suhu tinggi yang sangat baik, kekuatan mekanikal dan rintangan kakisan kimia. Perumahan menggunakan bahan keluli tahan karat MAZ (1.4305), memberikan perlindungan mekanikal yang sangat baik. Pengguna juga boleh secara pilihan melengkapkan hos fleksibel keluli tahan karat (jejari lentur minimum 50mm) dan sarung FEP untuk meningkatkan lagi perlindungan mekanikal kabel dan kebolehsuaian alam sekitar.
9. Keserasian Sistem Luas dan Kebolehsuaian Aplikasi
Sistem ini boleh disepadukan dengan lancar dengan sistem pemantauan sepadan VM atau dikuasakan secara bebas oleh bekalan kuasa luaran. Ia menyediakan pilihan pemasangan rel DIN (penyesuai pelekap MA130) untuk pemasangan mudah dalam kabinet kawalan. Sistem ini juga menawarkan pelbagai pilihan aksesori, termasuk kandang industri, kotak simpang, dan pelindung sambung, memenuhi keperluan pemasangan untuk pelbagai persekitaran aplikasi.
Ringkasan Spesifikasi Teknikal
| Item |
Spesifikasi |
| Prinsip Pengukuran |
Kesan Eddy-Semasa |
| Julat Pengukuran |
12 mm |
| Pilihan Output |
Voltan: -1.6 V hingga -17.6 V
Arus: -15.5 mA hingga -20.5 mA |
| Respons Kekerapan |
DC hingga 20 kHz (-3 dB) |
| Ralat Kelinearan |
Rujuk Keluk Prestasi (Halaman 5) |
| Suhu Operasi |
-40°C hingga +180°C |
| Penilaian Perlindungan |
IP68 (Kepala Sensor) |
| Pensijilan Kalis Letupan |
Ex ia IIC T6–T3 Ga (Zon 0/1/2)
Ex nA IIC T6–T3 Gc (Zon 2) |
| Jenis Kabel |
Kabel Sepaksi 70 Ω, Sarung FEP |
| Penyambung |
Penyambung Koaksial Miniatur Mengunci Diri |
| Berat badan |
lebih kurang 140 g (Standard) / 220 g (Versi Bekas) |
Kawasan Permohonan
Sistem TQ403 digunakan secara meluas dalam senario perindustrian berikut:
Jentera turbo: Pemantauan getaran relatif aci dan kedudukan paksi untuk turbin stim, turbin gas dan turbin hidraulik
Peralatan Penjanaan Kuasa: Pemantauan keadaan penjana dan penguja
Set Pemampat: Perlindungan getaran untuk pemampat sentrifugal dan paksi
Peralatan Pam: Pemantauan kesihatan mekanikal untuk pam berkelajuan tinggi dan pam pelbagai peringkat
Jentera Berputar Lain: Kipas, kotak gear, motor, dsb.
