IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 Signaalconditioner

De IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 is een krachtig, uiterst betrouwbaar contactloos nabijheidsmeetsysteem ontworpen en vervaardigd door Vibro-Meter SA. Gebaseerd op het beproefde wervelstroomprincipe, is dit systeem geoptimaliseerd voor het monitoren van relatieve trillingen en axiale verplaatsing van roterende machines in veeleisende industriële omgevingen. De systeemkern bestaat uit een nabijheidstransducer uit de TQ 402/TQ 412-serie, gecombineerd met een IQS 450-signaalconditioner, die een gekalibreerde, uitwisselbare complete meetketen vormt.

Dit systeem is bijzonder geschikt voor conditiebewaking en bescherming van grote roterende apparatuur zoals stoomturbines, gasturbines, hydraulische turbines, dynamo's, turbocompressoren en pompen. Het ontwerp voldoet aan strenge internationale normen en beschikt over certificeringen voor gebruik in potentieel explosieve atmosferen (ATEX en CSA), waardoor de veiligheid en betrouwbaarheid in toepassingen in explosiegevaarlijke omgevingen worden gegarandeerd. Het systeem biedt spannings- of stroomuitvoer met kortsluitbeveiliging, beschikt over een brede frequentierespons, uitstekende temperatuurcompensatie en is een ideale keuze voor industrieel voorspellend onderhoud en toepassingen voor machinebescherming.

Kernfuncties:

• Contactloze meting: Gebaseerd op het wervelstroomprincipe, waardoor nauwkeurige verplaatsingsmeting mogelijk is zonder fysiek contact met het doel, wat resulteert in geen slijtage en een lange levensduur.

• Hoge veiligheidscertificeringen: ATEX- en CSA-gecertificeerd voor gebruik in potentieel explosieve gasatmosferen zoals Zone 1 en 2 (afhankelijk van de configuratie).

• Uitzonderlijke prestaties: brede frequentierespons (DC tot 20 kHz), hoge gevoeligheid, uitstekende lineariteit en temperatuurstabiliteit.

• Flexibele configuratie: Transducer (standaard of omgekeerde montage), gevoeligheid, meetbereik, kabellengte en beschermingsniveau kunnen worden geselecteerd op basis van de toepassingsbehoeften.

• Robuuste constructie: transducer heeft roestvrijstalen behuizing en Torlon-tip; kabels bieden verschillende beschermingsmogelijkheden; geschikt voor zware omstandigheden zoals hoge temperaturen en trillingen.

• Systeemintegriteit: Transducer en conditioner zijn in de fabriek gekoppeld en gekalibreerd, waardoor plug-and-play-nauwkeurigheid en uitwisselbaarheid van componenten worden gegarandeerd.

2. Systeemwerkingsprincipe

Dit nabijheidsmeetsysteem werkt op basis van het wervelstroomeffect. Het hoogfrequente oscillatorcircuit in de signaalversterker IQS 450 genereert een hoogfrequent signaal, dat via de coaxkabel naar de spoel in de punt van de TQ 402/412-transducer wordt gevoerd. Deze spoel produceert daaromheen een hoogfrequent elektromagnetisch veld.

Wanneer dit elektromagnetische veld een geleidend metalen doel nadert (bijvoorbeeld een machineschacht), worden wervelstromen op het doeloppervlak geïnduceerd. Deze wervelstromen genereren een secundair magnetisch veld dat tegengesteld is aan het veld van de transducerspoel, waardoor energie wordt geabsorbeerd en een verandering in de effectieve impedantie van de transducerspoel wordt veroorzaakt. Deze impedantieverandering hangt nauw samen met de afstand (opening) tussen de transducertip en het doeloppervlak.

Het modulatie-/demodulatiecircuit in de IQS 450 detecteert nauwkeurig de verandering in de spoelimpedantie en zet deze om in een gelijkspannings- (optie B21) of stroomsignaal (optie B22) dat lineair evenredig is met de opening. Dit uitgangssignaal kan rechtstreeks worden aangesloten op bewakingssystemen (bijv. PLC, DCS of speciale trillingsmonitors) voor realtime weergave, opname, alarm- en uitschakelbeveiliging.

De temperatuurcompensatiecircuits van het systeem zorgen voor stabiliteit van het uitgangssignaal over een breed temperatuurbereik. Alle componenten zijn in de fabriek gekoppeld en gekalibreerd, wat een uitstekende uitwisselbaarheid en meetnauwkeurigheid garandeert.

3. Typische toepassingsgebieden

Het IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 systeem wordt veel gebruikt voor het bewaken van kritische roterende machines in de volgende industriële sectoren:

1. Energieopwekking: astrillingen en bewaking van de axiale positie voor stoomturbines, gasturbines en alternatoren; swing- en gap-monitoring voor hydraulische turbines.

2. Olie en gas: trillingsmonitoring voor turbocompressoren, centrifugaalcompressoren, pompen en ventilatoren, toepasbaar in gevaarlijke gebieden zoals offshore-platforms en raffinaderijen.

3. Industriële productie: Machinebescherming voor grote motoren, versnellingsbakken, blowers en centrifuges.

4. Marine Propulsion: Trillingsmonitoring voor hoofdvoortstuwingsturbines en versnellingsbakken.

5. Onderzoek en ontwikkeling: nauwkeurige verplaatsings- en trillingsmetingen op testbanken voor roterende machines.

Meetdoelstellingen:

• Radiale trillingsmeting: monitoring van astrillingen ten opzichte van het lagerhuis om onbalans, verkeerde uitlijning, wrijvingen enz. te diagnosticeren.

• Axiale positiemeting: monitoring van slijtage van druklagers, thermische uitzetting van de rotor of axiale vlotter.

• Keyphasor-meting: levert een snelheidsreferentiesignaal en fase-informatie voor dynamische balancering en analyse.

4. Samenvatting van de installatie- en inbedrijfstellingsgids

Een correcte installatie is van cruciaal belang voor het garanderen van systeemprestaties. Hieronder vindt u een samenvatting van de kernstappen, gebaseerd op de installatiehandleiding:

1. Voorbereiding mechanische installatie:

• Voorbereiding van het doelgebied: Het oppervlak van de doelschacht moet glad en schoon zijn, met uniform geleidend materiaal, waarbij krassen, roestvlekken of magnetische plekken (bronnen van elektrische slingering) worden vermeden.

• Montagebeperkingen voor transducer: Moet zich strikt houden aan de montagebeperkingen die zijn beschreven in de handleiding (paragraaf 2.2), waaronder:

• Vrije ruimte rond de transducerkop (Afbeelding 2-1).

• Minimale afstand tussen transducer en montagesteun (Figuur 2-2).

• Minimale afstand tussen twee transducers (Figuur 2-3).

• Minimale afstand tussen transducer en asschouder, asuiteinde (figuren 2-4, 2-5, 2-6).

• Minimale vereisten voor de asdiameter (figuren 2-7, 2-8) om curvevervorming en meer geluid te voorkomen.

• Selectie montagemethode:

• Montage in de behuizing: met behulp van een beugel die rechtstreeks op een vast onderdeel in de machine is gemonteerd (Afbeeldingen 2-9 tot 2-12).

• Montage via behuizing: gebruik van PA 15x sondemontageadapters (figuren 2-13 tot 2-15), waardoor aanpassing en vervanging van buitenaf mogelijk is.

• Kabeldoorvoer: Als de transducer in de behuizing is gemonteerd, gebruik dan een SG 10x kabeldoorvoer (Afbeeldingen 2-16, 2-17) voor afgedichte doorvoer.

2. Mechanische aanpassing van de initiële opening (machine gestopt):

• Gebruik een voelermaat om de fysieke opening tussen de transducertip en het doel te meten en aan te passen.

• Voor trillingsmetingen: Het wordt aanbevolen om de initiële opening in het midden van het lineaire meetbereik in te stellen (bijvoorbeeld voor TQ 402 B21: ongeveer 1,15 mm) om beweging in twee richtingen mogelijk te maken.

• Voor het meten van de axiale positie: Stel de initiële opening in aan het ene uiteinde van het meetbereik (dichtbij of veraf) op basis van de verwachte richting van eenrichtingsbeweging.

• Aanbevolen minimale veiligheidsafstand (om contact te voorkomen): Voor transducers met een gevoeligheid van 8 mV/μm wordt een minimum van 0,2 mm aanbevolen.

3. Kabelinstallatie:

• Verkort of verleng de integrale kabel of verlengkabel van de transducer nooit. Gebruik alleen standaardlengtes gespecificeerd door Vibro-Meter, die voldoen aan de minimale 'Totale systeemlengte (TSL)'-vereiste (bijvoorbeeld minimaal 4,4 m voor een systeem van 5 m).

• Respecteer de minimale buigradius: Coaxkabel ≥ 20 mm, roestvrijstalen beschermbuis ≥ 50 mm.

• Bevestiging en routering: Zet de kabels op regelmatige afstanden (100-200 mm) vast met behulp van kabelklemmen, zowel binnen als buiten de machine, om interferentiesignalen door trillingen te voorkomen (Figuur 3-1). Gebruik krimpkousen op connectoren om losraken te voorkomen.

• EMI-bescherming: Signaalkabels moeten in aparte leidingen worden geleid, uit de buurt van stroomkabels en communicatielijnen. Leidingen moeten goed geaard zijn. Gebruik indien nodig geaarde metalen beschermbuizen voor extra afscherming.

4. Elektrische aansluiting en definitieve afstelling:

• Bedrading: Sluit strikt aan volgens de elektrische bedradingsschema's in figuren 6-1 tot 6-3. Zorg ervoor dat de afscherming op één punt is geaard (meestal aan het uiteinde van de conditioner of barrière).

• In explosieve atmosferen: Moeten gebruik maken van gecertificeerde explosieveilige (Ex) versiecomponenten (transducer, conditioner, kabels, aansluitdoos, barrière, enz.) en zich strikt houden aan de limieten die zijn gespecificeerd in het overeenkomstige 'EG-typeonderzoekscertificaat' (bijv. kabellengtes, inductie-/capaciteitsparameters).

• Elektrische afstelling (optionele fijnafstelling): Na mechanische grove afstelling kan stroom worden ingeschakeld voor fijne elektrische afstelling.

• Voor B21 (uitgangsspanning): Gebruik de '3-draads'-techniek (Afbeelding 4-7). Voed de IQS 450 (-24VDC), sluit een voltmeter aan op de uitgang. Varieer de opening met behulp van voelermaten, registreer de uitgangsspanning en plot de kloof-spanningscurve om het lineaire bereik en de gevoeligheid te verifiëren.

• Als geleidende voelermaten worden gebruikt, moeten deze uit de opening worden verwijderd voordat de output wordt gelezen, anders is de meting onjuist.

• Verificatie van de tussenruimte-instelling: Bevestig ten slotte dat de DC-uitgangsspanning van het systeem (overeenkomend met de statische tussenruimte) binnen het verwachte bereik ligt (bijvoorbeeld rond de -9V wanneer deze in het midden is ingesteld).

5. Installatie van accessoires:

• Junction Box (JB 118): Wordt gebruikt om het verbindingspunt tussen de integrale kabel van de transducer en de verlengkabel (IP 65) te beschermen. Monteer op een trillingsvrij oppervlak (Figuur 4-1).

• Industriële behuizing (ABA 15x): Wordt gebruikt voor het monteren en beschermen van de signaalversterker IQS 450, geschikt voor explosieve atmosferen (IP 66). Beschikt over een isolerende basisplaat om aardlussen te voorkomen (Figuur 4-2).

• Barrière/isolator: In toepassingen met explosieve atmosferen moet de front-end IQS 450 (gevaarlijke omgeving) worden aangesloten op de apparatuur voor veilige gebieden via een GSV 14x (voor spanningsuitgang, 3-draads) of een GSI 124 (voor stroomuitgang, 2-draads). GSI 124 met stroomuitgangsmodus maakt stabiele transmissie over langere afstanden (tot 1000 m) mogelijk.

5. Onderhoud en verzorging

• Regelmatige inspectie: Controleer regelmatig of de transducer goed vastzit, inspecteer kabels en beschermbuizen op schade, slijtage of overmatig buigen, en zorg ervoor dat de connectoren goed vastzitten.

• Reiniging: Houd de transducertip en het doelgebied schoon, vrij van ophoping van olie, vuil of stof.

• Kalibratiecontrole: Tijdens grote revisies of als de meetgegevens twijfelachtig zijn, wordt aanbevolen om de systeemuitgangskarakteristieken te vergelijken met de prestatiecurven met behulp van een kalibratiedoel onder standaardomstandigheden.

• Vervanging: Vanwege de uitwisselbaarheid van componenten, bij het vervangen van een transducer of conditioner, herstelt het gebruik van een identiek model doorgaans de prestaties die consistent zijn met het originele systeem zonder herkalibratie ter plaatse.

• Reparatie: Alle reparatiewerkzaamheden moeten worden uitgevoerd door gekwalificeerd personeel. Als een product voor reparatie naar Vibro-Meter moet worden teruggestuurd, vul dan het meegeleverde storingsrapportformulier in.