TQ412 ialah transduser anjakan arus pusar bukan sentuhan berprestasi tinggi dari barisan produk VM. Ia direka khusus untuk pemantauan keadaan dan perlindungan jentera berputar dalam persekitaran industri dan berfungsi sebagai komponen teras sistem pengukuran jarak TQ402/TQ412, EA402 dan IQS900. Berdasarkan prinsip penderiaan arus pusar, sistem ini mengukur dengan tepat getaran relatif, anjakan paksi, dan perubahan jurang dalam aci jentera berputar. Ia digunakan secara meluas dalam peralatan kritikal seperti turbin stim, turbin gas, turbin hidro, penjana, pemampat turbo, dan pam.
Penderia TQ412 menampilkan reka bentuk pelekap terbalik, menjadikannya sesuai untuk pemasangan dalam senario yang terhad ruang atau dikonfigurasikan khas. Bersama-sama dengan kabel sambungan EA402 dan perapi isyarat IQS900, ia membentuk rantai ukuran lengkap. Semua komponen boleh ditukar ganti sepenuhnya dan tidak memerlukan penentukuran individu, sangat memudahkan penyepaduan dan penyelenggaraan sistem. Sistem ini menyokong dua julat ukuran (2 mm atau 4 mm), menyediakan output voltan atau arus dan mematuhi pengesyoran standard API 670.
Ciri dan Fungsi Utama
1. Pengukuran Ketepatan Tinggi Tanpa Kenalan
Berdasarkan kesan arus pusar, ia mengukur perubahan anjakan pada permukaan logam tanpa sentuhan fizikal dengan sasaran.
Julat Pengukuran: 2 mm atau 4 mm (dipilih melalui pilihan pesanan).
Pilihan Sensitiviti:
Respons Kekerapan: DC hingga 20 kHz (–3 dB), mampu menangkap isyarat getaran dinamik daripada jentera berputar berkelajuan tinggi.
2. Reka Bentuk Lekapan Terbalik
Direka khusus untuk struktur mekanikal yang terhad ruang atau Khas, menawarkan fleksibiliti pemasangan yang lebih besar.
Menyediakan pilihan benang metrik (M10×1) atau imperial (3/8'-24UNF) untuk memenuhi keperluan pemasangan yang berbeza.
3. Kebolehsuaian Persekitaran Suhu Tinggi dan Keras
Julat Suhu Pengendalian Badan Transduser: –40°C hingga +180°C (beroperasi), dengan kemandirian jangka pendek sehingga +220°C.
Penarafan Perlindungan Keseluruhan: Penarafan kepala sensor IP68, sesuai untuk persekitaran industri yang keras seperti yang mempunyai kelembapan, minyak dan habuk.
Rintangan Getaran: Menahan getaran puncak 5 g dalam julat 10–500 Hz.
Rintangan Kejutan: Menahan hentakan puncak 15 g (gelombang separuh sinus, tempoh 11 ms).
4. Pensijilan dan Keselamatan Kalis Letupan
Menawarkan berbilang pilihan pensijilan kalis letupan (dinyatakan melalui kod pesanan):
Ex ia Keselamatan Intrinsik (Pilihan A2): Sesuai untuk Zon 0/1/2 kawasan berbahaya, diperakui oleh ATEX, IECEx, cCSAus dan piawaian antarabangsa yang lain.
Ex nA Non-Sparking (Pilihan A3): Sesuai untuk kawasan berbahaya Zon 2.
Kedua-dua sensor dan kabel diperakui kalis letupan, memastikan penggunaan selamat dalam atmosfera yang berpotensi meletup.
5. Modulariti dan Kebolehtukaran
Serasi sepenuhnya dengan kabel TQ402, EA402 dan perapi isyarat IQS900. Komponen boleh ditukar ganti dan tidak memerlukan penentukuran semula.
Menyokong tiga jumlah panjang sistem (TSL): 1 m, 5 m dan 10 m, boleh dicapai melalui gabungan kabel integral dan kabel sambungan penderia berbeza panjang.
6. Reka Bentuk Mekanikal dan Bahan
Kepala sensor menggunakan bahan Torlon (polyamide-imide) untuk membungkus gegelung, memberikan kestabilan suhu tinggi dan kekuatan mekanikal yang sangat baik.
Badannya dibina daripada keluli tahan karat (AISI 316L) untuk rintangan kakisan yang kuat.
Pasu resin epoksi suhu tinggi dalaman memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.
Penyambung sepaksi miniatur pengunci sendiri standard memastikan sambungan yang boleh dipercayai dan menyokong persekitaran suhu tinggi (sehingga 200°C).
7. Konfigurasi Perlindungan Pilihan
Prinsip Kerja Terperinci
1. Asas Kesan Semasa Eddy
Sensor TQ412 beroperasi berdasarkan prinsip penderiaan arus pusar. Kepalanya mengandungi luka gegelung daripada wayar enamel ketepatan, didorong oleh isyarat pengujaan AC frekuensi tinggi (biasanya 1–2 MHz) daripada perapi isyarat IQS900. Arus frekuensi tinggi menghasilkan medan magnet berselang-seli frekuensi tinggi di sekeliling gegelung. Apabila probe sensor menghampiri sasaran logam konduktif (cth, permukaan aci), medan magnet berselang-seli ini mendorong arus beredar gelung tertutup, dikenali sebagai arus pusar, pada permukaan konduktor. Kekuatan arus pusar ini adalah berkadar songsang dengan jarak jurang antara probe sensor dan permukaan sasaran. Menurut Undang-undang Lenz, arus pusar ini menjana medan magnet lawan yang menentang perubahan dalam medan asal. Interaksi ini menyebabkan perubahan dalam impedans setara (termasuk komponen rintangan dan induktif) bagi gegelung sensor. Tahap perubahan impedans mempunyai hubungan fungsi yang ketat dengan jarak jurang, menyediakan asas fizikal untuk pengukuran yang tepat.
2. Modulasi Isyarat dan Demodulasi
Perapi isyarat IQS900 ialah 'otak' keseluruhan sistem. Litar dalamannya terdiri daripada tetapan ketepatan pengayun frekuensi tinggi, modulator dan penyahmodulasi. Isyarat frekuensi tinggi pengayun memacu gegelung sensor, membentuk jambatan AC frekuensi tinggi. Apabila impedans gegelung berubah disebabkan oleh variasi jurang, ia tidak mengimbangi jambatan. Litar modulator mengesan isyarat ketidakseimbangan minit ini (biasanya pada tahap milivolt). Selepas itu, penyahmodulasi, menggunakan teknik seperti Pengesanan Sensitif Fasa (PSD), menyahmodulasi isyarat termodulat frekuensi tinggi yang mengandungi maklumat jurang kepada isyarat voltan DC yang berubah-ubah perlahan. Isyarat DC ini adalah berkadar dengan jarak jurang. Untuk meningkatkan lagi ketepatan, perapi juga menyepadukan litar linearisasi dan litar pampasan suhu. Litar linearisasi membetulkan ciri bukan linear yang wujud sensor melalui kaedah seperti pemasangan polinomial, memastikan hubungan linear yang ketat antara output dan jarak merentas keseluruhan julat ukuran. Litar pampasan suhu secara berterusan memantau suhu ambien dan melaraskan parameter litar untuk mengatasi kesan perubahan suhu pada rintangan gegelung, ciri komponen elektronik dan kemuatan kabel. Ini memastikan kestabilan pengukuran yang sangat tinggi dari -40°C hingga +180°C, dengan hanyut biasa kurang daripada 5%.
3. Jenis Isyarat Output
Perapi IQS900 menukar isyarat DC yang diproses kepada dua mod keluaran industri standard untuk menyesuaikan diri dengan keperluan penyepaduan sistem yang berbeza:
Mod Output Voltan (3-wayar): Mod ini menyediakan isyarat voltan berketepatan tinggi berkadar dengan jurang, antara -1.6 V hingga -17.6 V. Secara dalaman ia menggunakan litar penguat operasi maklum balas negatif mendalam, mencapai galangan keluaran yang sangat rendah (<100 Ω pada DC). Kelebihan galangan keluaran yang rendah ialah keupayaan untuk memacu beban kapasitif yang lebih besar dan dengan ketara mengurangkan pengecilan dan herotan isyarat semasa penghantaran kabel yang panjang. Ia sangat sesuai untuk sambungan terus ke sistem pemerolehan data input impedans tinggi, modul input analog PLC atau osiloskop untuk diagnosis.
Mod Output Semasa (2-wayar): Mod ini menyediakan isyarat semasa dari -15.5 mA hingga -20.5 mA. Output semasa terkenal dengan imuniti kuat yang wujud kepada gangguan elektromagnet (EMI), menjadikannya sangat sesuai untuk persekitaran industri yang keras yang memerlukan jarak penghantaran sehingga beberapa ratus meter. Litar penukaran V/I yang tepat di dalam perapi memastikan nilai semasa tidak terjejas oleh perubahan rintangan talian. Hujung penerima hanya memerlukan perintang pensampelan ketepatan ≤350 Ω untuk menukar isyarat semasa kepada isyarat voltan untuk pengukuran. Reka bentuk yang dipermudahkan ini sangat mengurangkan kerumitan dan kos peralatan penerima jauh.
4. Pampasan Suhu dan Penentukuran
Sistem ini ditentukur pada +23°C ±5°C menggunakan bahan sasaran standard (keluli VCL 140, 1.7225).
Litar pampasan suhu dalaman memastikan hanyut keluaran kekal di bawah 5% dalam julat -40°C hingga +180°C.
Jika bahan sasaran bukan standard (seperti keluli tahan karat, aluminium, aloi, dll.) digunakan, lengkung prestasi mesti dijana semula atau pembetulan sensitiviti digunakan.
5. Fungsi Diagnostik (Pilihan)
Apabila dipasangkan dengan perapi isyarat IQS900 yang menampilkan diagnostik (Pilihan Pemesanan C2), sistem boleh mencapai:
Diagnostik Rantaian: Pengesanan masa nyata kerosakan pada sensor, kabel dan/atau perapi itu sendiri.
Pensijilan SIL 2: Mematuhi piawaian keselamatan berfungsi IEC 61508, sesuai untuk aplikasi berkaitan keselamatan.
Petunjuk Kerosakan: Petunjuk penggera jauh melalui isyarat output yang berada di luar julat normal (cth, output semasa > –15.5 mA atau < –20.5 mA).
6. Integrasi Sistem dan Pemprosesan Isyarat
Sensor TQ412, kabel sambungan EA402 dan perapi IQS900 membentuk rantai ukuran lengkap.
Jumlah Panjang Sistem (TSL) memerlukan 'pemangkasan elektrik' untuk memastikan prestasi sistem dan kebolehtukaran (cth, panjang kabel sebenar untuk sistem 5 m mestilah tidak kurang daripada 4.4 m).
Isyarat mentah (PIN RAW/COM) dan input ujian (TEST/PIN COM) boleh digunakan untuk penyahpepijatan sistem dan diagnostik lanjutan.
7. Pemasangan dan Penyesuaian Mekanikal
Reka bentuk pelekap terbalik menjadikannya sesuai untuk pemasangan di ruang terhad atau dengan geometri khas.
Menawarkan pelbagai panjang badan (20–250 mm) dan pilihan panjang tidak berulir (0–230 mm).
Hos keluli tahan karat fleksibel pilihan atau sarung FEP boleh memanjangkan hayat kabel, menyesuaikan diri dengan suhu tinggi, kakisan atau persekitaran haus mekanikal.
Senario Aplikasi Biasa
Pemantauan Getaran Jentera Berputar: Pengukuran getaran relatif aci dalam turbin gas, turbin stim, turbin hidro, pemampat dan pam.
Pemantauan Anjakan Paksi: Kedudukan galas tujahan, pemantauan pengembangan aci.
Pengukuran Jurang: Kelegaan meterai, pemantauan kelegaan hujung bilah.
Sistem Perlindungan Keselamatan: Integrasi dengan sistem siri VM untuk mencapai perlindungan mekanikal dan penyelenggaraan ramalan.
