De TWW 103 M1 is een krachtige, eenkanaals trillings- en positiemeettransmitter uit de VM-productlijn. Ontworpen voor conditiebewaking en bescherming van roterende machines in industriële omgevingen. De kernfunctie ervan is het contactloos meten van de relatieve positie (verplaatsing) van een doel. Het wordt doorgaans gebruikt in combinatie met een WW 018 wervelstroom-naderingssensor (sonde) om een compleet verplaatsingsmeetsysteem te vormen, dat een statisch meetbereik tot 10 mm biedt.
De TWW 103 M1 staat bekend om zijn hoge precisie, betrouwbaarheid en robuust ontwerp en is geschikt voor zware industriële omgevingen en zelfs gevaarlijke gebieden (potentieel explosieve atmosferen). De kernuitgang is een stroomlussignaal van 4 tot 20 mA, dat rechtstreeks kan worden aangesloten op besturingssystemen (bijv. PLC, DCS) of bewakingssystemen voor machinebescherming en/of conditiebewaking. De zender is verkrijgbaar in standaardversies en Ex-versies die zijn gecertificeerd voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen en voldoen aan de veiligheidseisen van verschillende toepassingsscenario's.
Het apparaat is voorzien van een behuizing van aluminiumlegering met een hoge beschermingsgraad van IP66, waardoor een stabiele werking onder veeleisende omstandigheden wordt gegarandeerd. De ingebouwde zelfdiagnose bewaakt voortdurend de systeemstatus en biedt duidelijke foutindicatie via LED's en het uitgangssignaal, waardoor het een ideale keuze is voor het beveiligen van kritieke apparatuur zoals turbines, compressoren, pompen en ventilatoren.
Werkingsprincipe
De werking van de TWW 103 M1-zender is gebaseerd op het wervelstroomeffect, de fysieke basis van contactloze verplaatsingsmeting. Het complete meetsysteem bestaat uit een WW 018 wervelstroom-naderingssensor (sonde) en de TWW 103 M1-zender.
1. Wervelstroomeffect en signaalgeneratie:
De kop van de WW 018-sensor bevat een spoel. Wanneer hoogfrequente stroom van de zender door deze spoel stroomt, genereert deze een hoogfrequent elektromagnetisch veld. Als deze sensor op een geleidend metalen doel (bijvoorbeeld een schachtoppervlak) is gericht, induceert dit elektromagnetische veld wervelstromen op het oppervlak van het doel. Deze wervelstromen genereren op hun beurt een nieuw magnetisch veld dat tegengesteld is aan het oorspronkelijke veld en weerstand bieden aan veranderingen in het initiële veld, waardoor de impedantie van de sensorspoel verandert. De omvang van deze impedantieverandering houdt rechtstreeks verband met de afstand tussen de punt van de sonde en het doeloppervlak: hoe dichter de afstand, hoe sterker het effect en hoe groter de impedantieverandering; hoe groter de afstand, hoe zwakker het effect en hoe kleiner de impedantieverandering.
2. Signaalconditionering en -verwerking:
De primaire rol van de zender is het detecteren en verwerken van deze impedantieverandering veroorzaakt door afstandsvariatie. Het interne circuit voert deze belangrijke stappen uit:
Signaaldemodulatie: Ontvangt het ruwe RF-signaal van de sensor en demoduleert dit in een gelijkspanningssignaal dat een functie is van de afstand.
Linearisatie: De relatie tussen afstand en het door het wervelstroomeffect gegenereerde spanningssignaal is niet perfect lineair. Het interne linearisatiecircuit van de zender compenseert dit, waardoor de uiteindelijke uitvoer een zeer lineaire relatie heeft met de werkelijke afstand.
Filtering: De zender bevat een laagdoorlaatfilter met een grensfrequentie (fo) van 5 Hz en een roll-off van 20 dB/decade. Dit filter is ontworpen om de DC- of zeer laagfrequente signalen die langzame veranderingen in de aspositie reflecteren te behouden, terwijl hoogfrequente trillingsruis en andere elektrische interferentie effectief wordt onderdrukt, waardoor een stabiel, schoon uitgangssignaal wordt gegarandeerd dat de statische positie van de as nauwkeurig weerspiegelt.
Signaalconversie en -uitvoer: Het verwerkte, gelineariseerde spanningssignaal wordt omgezet in een standaard analoog stroomsignaal van 4-20 mA. Een uniek kenmerk van de TWW 103 M1 is de aanwezigheid van twee onafhankelijke, galvanisch gescheiden 4-20 mA-uitgangen:
Hoofduitgang (500 Ω belasting): Via klemmen 3-4. Dit signaal is bedoeld voor het monitoren van machines en wordt verzonden naar de controlekamer of het monitoringsysteem.
Hulpuitgang (25 Ω belasting): Over klemmen 6-7. Dit signaal is specifiek bedoeld om de sensorpositionering tijdens installatie en inbedrijfstelling te ondersteunen. Technici kunnen ter plaatse een draagbare ampèremeter (belasting <25Ω) op deze uitgang aansluiten om de positiewaarde in realtime te lezen, waardoor de sensor nauwkeurig kan worden aangepast aan een vooraf ingestelde werkafstand (meestal overeenkomend met een specifieke uitgangsspanning of stroomwaarde) zonder afhankelijk te zijn van het hoofdbewakingssysteem in de controlekamer.
3. Uitgangskarakteristiek:
Het is belangrijk op te merken dat de uitgangskarakteristiek van de zender omgekeerd is: de uitgangsstroom neemt af naarmate de afstand kleiner wordt (opening wordt kleiner) en neemt toe naarmate de afstand groter wordt (opening wordt geopend). De specifieke overeenkomst is: een opening van 0 mm komt overeen met 20 mA, een opening van 10 mm komt overeen met 4 mA.
4. Zelfcontrole en foutdiagnose:
De zender beschikt over interne bewakingscircuits die voortdurend controleren op:
Open circuit of kortsluiting in de sensor of de kabel ervan.
Het doel bevindt zich aanzienlijk buiten het effectieve meetbereik van de sensor.
Wanneer een fout wordt gedetecteerd, brengt de zender de analoge uitgangsstroom onmiddellijk naar 0 mA en verlicht de rode fout-LED op het voorpaneel, waardoor zowel lokale als externe alarmindicaties worden gegeven, waardoor de systeembetrouwbaarheid aanzienlijk wordt vergroot.
Belangrijkste kenmerken en functies
1. Zeer nauwkeurige verplaatsingsmeting
Meetbereik: Biedt een maximaal statisch verplaatsingsbereik van 10 mm bij gebruik met de WW 018-sensor.
Lineariteit: Lineariteitsafwijking ≤ 2% (gemeten met referentiesensor WW 018-R), waardoor nauwkeurige en betrouwbare metingen worden gegarandeerd.
2. Dubbele geïsoleerde analoge uitgangen
Hoofdbewakingsuitgang (500 Ω): 4-20 mA-signaal voor machinebescherming en conditiebewaking, ondersteunt transmissie over lange afstanden.
Uitgang installatiehulp (25 Ω): 4-20 mA-signaal bestemd voor sensorinstallatie en inbedrijfstelling, handig voor uitlezing ter plaatse.
Galvanische isolatie: De twee uitgangen zijn geïsoleerd van elkaar en van de voeding, waardoor een sterke ruisimmuniteit en systeemveiligheid wordt geboden.
Inverse uitgangskarakteristiek: 0 mm → 20 mA, 10 mm → 4 mA.
3. Uitgebreide interne zelfdiagnose en foutindicatie
Real-time monitoring voor sensoronderbreking, kortsluiting en fouten buiten bereik.
Dubbele foutindicatie:
Groene LED geeft normale werking van het apparaat aan.
4. Flexibele installatie- en inbedrijfstellingsondersteuning
Nul-offset-aanpassing (potentiometer Z): Kan meetfouten van ongeveer ±0,5 mm compenseren die worden veroorzaakt door mechanische installatieafwijkingen, waardoor de inbedrijfstelling wordt vereenvoudigd zonder dat de sensor opnieuw hoeft te worden gepositioneerd.
5. Geschiktheid voor zware en gevaarlijke omgevingen
Groot temperatuurbereik: Omgevingstemperatuur 0 tot +70°C.
Hoge beschermingsgraad: IP66, stofdicht en beschermd tegen krachtige waterstralen, geschikt voor stoffige en natte omgevingen.
Explosieveilige certificering (optioneel): Verkrijgbaar in Ex nA-gecertificeerde versies voor gebruik in gevaarlijke zones van Zone 2 (potentieel explosieve atmosferen), gecertificeerd volgens ATEX-, IECEx- en UKEX-normen.
6. Sterke geluidsimmuniteit
Ingebouwd laagdoorlaatfilter: de afsnijfrequentie van 5 Hz onderdrukt effectief hoogfrequente interferentie.
Galvanisch geïsoleerd ontwerp: Isolatie tussen voeding, ingangen en uitgangen voorkomt aardlussen en signaaloverspraak, waardoor de signaalintegriteit wordt gewaarborgd.
7. Robuust mechanisch ontwerp
Materiaal behuizing: aluminiumlegering (Al-Si12), lichtgewicht (ca. 800 g), robuuste constructie, goede warmteafvoer.
Montage: wandmontage via 4 x M4 x 30 mm schroeven, veilig en betrouwbaar.
Kabelingangen:
Sensoraansluiting: Triax (Fischer) hardgouden connector, betrouwbare verbinding, uitstekende signaaloverdrachtprestaties.
Voeding: M12 kabelwartel (klembereik 2-5 mm).
Overige aansluitingen: M16 kabelwartel (klembereik 4-7 mm).
Klemmen: Schroefklemmen (voeding: 2; signalen: 5), max. klembereik 2,5 mm², geschikt voor massieve of flexibele bedrading.
8. Uitgebreide compliance en certificeringen
EU-conformiteitsverklaring (CE-markering): Voldoet aan relevante richtlijnen.
Elektromagnetische compatibiliteit (EMC): Voldoet aan EN 55011, EN 61000-4-2/3/4/5/6, EN 61326-1, enz.
Elektrische veiligheid: Voldoet aan DIN EN 61010-1.
Milieu: RoHS-conform (2011/65/EU).
Explosiebeveiliging: Optionele Ex-versies beschikbaar, met ATEX-, IECEx- en UKEx-certificaten.
9. Systeemcompatibiliteit en uitwisselbaarheid
Speciale bijpassende sensor: gebruikt met de wervelstroom-nabijheidssensor van het type WW 018.
Kabellengte: De standaard systeemkabellengte bedraagt 5 meter (aangegeven bij bestelling).
Uitwisselbaarheid: Sensoren van hetzelfde type en dezelfde kabellengte zijn uitwisselbaar, wat onderhoud en vervanging vergemakkelijkt.
specificaties Samenvatting
| Artikelspecificatie |
Technische |
| Metingstype |
Relatieve positie (verplaatsing) |
| Compatibele sensor |
WW 018 Nabijheidssensor |
| Meetbereik |
Max. 10 mm (statisch) |
| Lineariteitsafwijking |
≤ 2% |
| Filter |
Laagdoorlaat, 5 Hz-afsnijding, 20 dB/decennium |
| Analoge uitgangen |
2 geïsoleerde 4-20 mA (hoofd: 500Ω; aux: 25Ω) |
| Uitgangskenmerk |
Omgekeerd (0mm=20mA, 10mm=4mA) |
| Storingsindicatie |
0 mA-uitgang, rode LED |
| Voeding |
18-30 VDC, nominaal 24 VDC, max. 100 mA, galvanisch gescheiden |
| Bedrijfstemperatuur |
0 tot +70 °C |
| Beschermingsgraad |
IP66 (IEC 60529) |
| Behuizingsmateriaal |
Aluminiumlegering (Al-Si12) |
| Gewicht |
ca. 800 gr |
| Afmetingen (BxHxD) |
100 x 100 x 80 mm |
| Ex-certificering (optioneel) |
Ex nA, geschikt voor zone 2 (ATEX, IECEx, UKEX) |
Toepassingsgebieden
De TWW 103 M1 is ontworpen voor de volgende toepassingen:
Aspositiebewaking in roterende machines: het meten van de statische positie van assen ten opzichte van lagers (bijv. asexcentriciteit) en axiale verplaatsing in turbines, compressoren, gasturbines, stoomturbines, hydroturbines, pompen, ventilatoren, enz.
Machinebeschermingssystemen: Voortdurende controle van de aspositie om destructieve wrijvingsbotsingen te voorkomen (bijv. messen versus behuizing), waardoor alarmen of uitschakelsignalen worden geactiveerd bij abnormale verplaatsing.
Conditiebewaking en voorspellend onderhoud: beoordeling van de staat van de machine en planning van onderhoudsactiviteiten door trendmatige veranderingen in de aspositie.
Zware industriële omgevingen: Geschikt voor algemene industriële omgevingen met olie, vocht, stof en trillingen.
Gevaarlijke gebieden: Ex-gecertificeerde versies kunnen worden gebruikt in potentieel explosieve gasatmosferen die zijn geclassificeerd als Zone 2 in industrieën zoals olie, gas en chemicaliën.
