Sonda z ceramiczną osłoną Bently Nevada 164517

Bently Nevada 164517 to precyzyjna, bezdotykowa sonda zbliżeniowa prądu wirowego ze znanej serii 3300, zaprojektowana specjalnie do monitorowania stanu maszyn w środowiskach, w których występuje agresywny atak chemiczny, podwyższone ciśnienie i ekstremalne warunki pH. Ten model to sonda 3300 z ceramiczną osłoną , z metrycznym gwintem montażowym M10 x 1 , dostarczana bez pancerza i konfigurowana z szerokim zakresem całkowitych długości obudowy (od 20 mm do 100 mm w przyrostach co 1 mm), całkowitych długości kabli (0,5, 1,0, 2,0, 5,0 lub 9,0 metrów), opcji złączy i kabli oraz pakietów zatwierdzeń agencji. Bently Nevada 164517 to odpowiednik serii 146054 z gwintem metrycznym, oferujący tę samą technologię z osłoną ceramiczną z wygodą wymiarów metrycznych dla instalacji zgodnych z normami ISO.

Konstrukcja z ceramiczną osłoną jest cechą charakterystyczną tej rodziny sond. Końcówka jest wykonana z czystego tlenku glinu (Al₂O₃), materiału znanego z wyjątkowej obojętności chemicznej, wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i doskonałej twardości. Ta kompozycja ceramiczna jest odporna na korozję powodowaną przez bezwodny amoniak, siarkowodór, roztwory żrące, kwaśne opary i szeroką gamę rozpuszczalników organicznych, które szybko degradują konwencjonalne sondy z końcówką polimerową lub metalową. Obudowa sondy wykonana jest ze stali nierdzewnej AISI 304, zapewniającej solidną ochronę mechaniczną i wyjątkową odporność na wżery, korozję szczelinową i utlenianie w atmosferze wilgotnej, zasolonej lub aktywnej chemicznie. Przedni interfejs ceramika-metal jest hermetycznie uszczelniony i poddawany w fabryce rygorystycznym testom szczelności helem, co gwarantuje, że korozyjne gazy i ciecze nie przedostaną się do wnęki cewki czujnikowej, co jest krytycznym wymogiem długoterminowej niezawodności w trudnych warunkach.

Bently Nevada 164517 jest przeznaczony do zastosowań, w których tylko przednia część zespołu obudowy sondy jest narażona na działanie mediów korozyjnych. W przeciwieństwie do wariantu 146056, ta sonda nie zawiera tylnego złącza ani rurki ze stali nierdzewnej. W związku z tym tylna część sondy – w miejscu, gdzie kabel koncentryczny wychodzi z obudowy – nie jest uszczelniona i musi być chroniona przed wodą, amoniakiem, wodorotlenkiem amonu, siarkowodorem i jakimkolwiek środowiskiem korozyjnym. Ten wybór projektu upraszcza konstrukcję sondy, zmniejsza wagę i ułatwia prowadzenie kabli w kanałach kablowych lub korytkach kablowych, pod warunkiem, że tylne wyjście kabla znajduje się w czystej, suchej i niekorozyjnej strefie. W przypadku instalacji, w których cała sonda musi być uszczelniona przed środowiskiem procesowym, zalecaną alternatywą jest model 146056 z rurką z tyłu i złączami NPT.

Metryczny gwint M10 x 1 jest kluczowym wyróżnikiem Bently Nevada 164517 . Gwint ten jest szeroko stosowany w europejskich, azjatyckich i wielu międzynarodowych konstrukcjach maszyn, umożliwiając bezpośredni montaż w otworach montażowych z gwintem metrycznym bez konieczności stosowania adapterów gwintowych. Całkowitą długość obudowy można zamówić w odstępach co 1 mm, minimalnie 20 mm i maksymalnie 100 mm. Ta elastyczność umożliwia precyzyjne dopasowanie sondy do głębokości montażu praktycznie każdej obudowy maszyny, od płytkich pokryw łożysk po głębokie obudowy sprężarek. W połączeniu z czujnikiem zbliżeniowym 3300 i pasującym kablem przedłużającym, Bently Nevada 164517 tworzy kompletny system przetworników do pomiaru wibracji względnych wału, położenia osiowego (ciągu), mimośrodu i prędkości obrotowej.

System jest fabrycznie skalibrowany do tarczy stalowej AISI 4140 i wykazuje zakres liniowy 1,52 mm (60 milicali) przy nominalnym współczynniku skali 7,87 V/mm (200 mV/mil). Błąd wymienności wynoszący ±6,5% gwarantuje, że komponenty zamienne można zamontować bez pełnej ponownej kalibracji systemu, co ogranicza przestoje konserwacyjne i upraszcza serwis w terenie.

Konstrukcja i materiały

Konstrukcja mechaniczna Bently Nevada 164517 została zaprojektowana z myślą o trwałości i odporności chemicznej w najcięższych warunkach przemysłowych. Końcówka sondy składa się z precyzyjnie oszlifowanej ceramicznej nasadki z tlenku glinu, która jest lutowana lub łączona z obudową ze stali nierdzewnej w procesie wysokotemperaturowym, zapewniającym szczelność próżniową. Materiał ceramiczny jest nieporowaty, ma bardzo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i zachowuje swoje właściwości elektryczne w całym zakresie temperatur pracy od –51°C do +177°C. Geometria końcówki jest zoptymalizowana pod kątem wytwarzania stabilnego pola prądu wirowego z minimalnymi efektami prążków, zapewniając liniowy sygnał wyjściowy w określonym zakresie szczeliny.

Obudowa sondy jest wykonana z pręta ze stali nierdzewnej AISI 304. Ten gatunek austenitu jest niemagnetyczny, co jest niezbędne w przypadku sond wiroprądowych, aby uniknąć zakłócania pola magnetycznego generowanego przez cewkę czujnikową. Stop 304 zapewnia również doskonałą odporność na szeroką gamę mediów korozyjnych, w tym kwasy organiczne, zasady i roztwory zawierające chlorki (należy jednak unikać długotrwałego narażenia na działanie chlorków w wysokiej temperaturze). Obudowa posiada gwint M10 x 1 do montażu, z maksymalnym zalecanym gwintem wynoszącym 5 mm (zgodnie z arkuszem danych). Do przyłożenia momentu obrotowego podczas montażu służą klucze płaskie o średnicy 7/16 cala (11,1 mm); te płaskie powierzchnie służą również jako punkt odniesienia przy orientacji wyjścia kabla sondy.

Zintegrowany kabel koncentryczny jest dostępny w standardowych długościach 0,5, 1,0, 2,0, 5,0 lub 9,0 metrów i ma impedancję 75 Ω z izolacją z fluorowanego etylenu i propylenu (FEP). FEP wybiera się ze względu na doskonałe właściwości dielektryczne, niską absorpcję wilgoci oraz odporność na wysokie temperatury i chemikalia. Kabel zakończony jest miniaturowym złączem koncentrycznym ClickLoc, które jest pozłacane, co zapewnia odporność na korozję i zapewnia niską rezystancję styku. Wymuszony mechanizm blokujący złącza słyszalnie „klika” po dokręceniu palcem, co eliminuje potrzebę stosowania narzędzi i zapobiega przypadkowemu rozłączeniu na skutek wibracji. Złącze jest dostępne w dwóch opcjach: standardowa konfiguracja ClickLoc z nakrętką stałą (opcja 02) lub konfiguracja z nakrętką zdejmowaną (opcja 03), w zależności od wymagań aplikacji.

Zamierzone zastosowania

Bently Nevada 164517 idealnie nadaje się do następujących środowisk przemysłowych i typów maszyn, szczególnie tam, gdzie standardem są metryczne gwinty montażowe:

• Sprężarki bezwodnego amoniaku w obiegach chłodniczych, przy produkcji nawozów i zakładach petrochemicznych, gdzie pary amoniaku mogą skraplać się i powodować korozję konwencjonalnych sond oraz gdzie obudowy metryczne są powszechne w sprzęcie europejskim i azjatyckim.

• Mieszadła i mieszadła do reaktorów chemicznych z obudową metryczną, obsługujące zawiesiny kwaśne, zasadowe lub solne, gdzie ekstremalne wartości pH mogłyby zaszkodzić standardowym materiałom sond.

• Wysokociśnieniowe pompy odśrodkowe stosowane w rafineriach i na morzu, gdzie płyny procesowe mogą zawierać siarkowodór lub kwaśny gaz, a występy montażowe są gwintowane M10.

• Obudowy łożysk turbin gazowych i parowych zaprojektowane według standardów metrycznych, gdzie wał znajduje się w znanej odległości, a sonda musi sięgać przez określony luz.

• Duże sprężarki w stacjach przeróbki gazu ziemnego i stacjach rurociągów, gdzie gaz procesowy może zawierać wodę i CO₂ tworząc kwas węglowy, a grubość obudowy wymaga wydłużonej sondy.

• Napęd morski i maszyny pomocnicze na statkach i platformach przybrzeżnych, gdzie przeważa mgła solna i wilgotne powietrze, ale tylne wyjście kabla można poprowadzić do suchych sterowni, a gwinty metryczne są określone przez producenta oryginalnego sprzętu.

• Wszelkie maszyny wirujące wyprodukowane w krajach, które przyjmują Międzynarodowy Układ Jednostek Miar (SI), gdzie użycie sondy z gwintem imperialnym wymagałoby niestandardowych adapterów, co może powodować dodatkowe błędy luzu i wyrównania.

We wszystkich tych przypadkach ceramiczna nakładka zapewnia, że ​​powierzchnia czujnika pozostaje nienaruszona chemicznie, podczas gdy obudowa ze stali nierdzewnej 304 zapewnia integralność strukturalną przed ciśnieniem i naprężeniami mechanicznymi. Gwint M10 x 1 zapewnia solidny i powszechnie akceptowany interfejs montażowy, a długość obudowy można wybrać w zakresie od 20 mm do 100 mm, aby dopasować ją do dokładnej głębokości obudowy.

Podział kodu zamówienia

Pełny numer produktu Bently Nevada 164517 jest zgodny ze wzorem 164517-AA-BB-CC-DD , gdzie każdy segment jest dekodowany w następujący sposób:

Na przykład 164517-060-50-02-05 będzie oznaczać sondę z obudową o długości 60 mm, kablem o długości 5,0 m, standardowym ClickLoc bez osłony i wieloma atestami. Bently Nevada 164517 można zamówić z pancerzem jako modyfikacją (np. 164517 z modyfikacją 172330 dla pancerza). Przy zamawianiu należy zastosować cały ciąg, aby zapewnić poprawną konfigurację.

Zalecenia dotyczące instalacji i przerw

Prawidłowa instalacja Bently Nevada 164517 jest niezbędna do niezawodnego działania i maksymalnej żywotności. Sonda jest montowana poprzez wkręcenie gwintu M10 x 1 w pasujący gwintowany otwór w obudowie maszyny lub wsporniku montażowym. Do przykładania momentu obrotowego należy używać kluczy płaskich 7/16 cala (11,1 mm), należy jednak uważać, aby nie dokręcić ich zbyt mocno. Zalecaną praktyką jest użycie odpowiedniej nakrętki zabezpieczającej z otworami na drut zabezpieczający (np. metryczny odpowiednik akcesorium 04301007) w celu zabezpieczenia sondy przed poluzowaniem wibracyjnym, zwłaszcza w maszynach szybkoobrotowych.

Krytycznym krokiem jest przerwanie sondy. Ponieważ sondy z osłoną ceramiczną mają przesunięty zakres liniowy w porównaniu ze standardowymi sondami 3300 XL, nie zaleca się mechanicznego ustawiania szczeliny za pomocą szczelinomierzy. Zamiast tego należy podłączyć sondę do czujnika zbliżeniowego i źródła zasilania oraz monitorować wyjściowe napięcie stałe. Sonda jest następnie ustawiana w taki sposób, aby cel (powierzchnia wału) mieścił się w liniowym zakresie napięcia od –4 Vdc do –16 Vdc. Optymalny punkt środkowej przerwy wynosi zwykle około –10 V prądu stałego, co pozwala na maksymalny dwukierunkowy wychylenie przy pomiarze drgań. Instalator musi zadbać o to, aby końcówka sondy nigdy nie stykała się z obracającym się wałem, ponieważ ceramika z tlenku glinu jest krucha i pod wpływem uderzenia będzie się odpryskiwać lub pękać. Uszkodzenia takie nie są objęte gwarancją.

Zintegrowany kabel należy poprowadzić w każdym punkcie z promieniem zgięcia wynoszącym co najmniej 25,4 mm (1,0 cala). Ostre zagięcia lub załamania mogą odkształcić współosiowy dielektryk, zmieniając pojemność i powodując błędy pomiaru lub zaniki sygnału. Kabel należy zabezpieczyć opaskami kablowymi lub zaciskami w regularnych odstępach, aby zapobiec naprężeniom złącza sonda-kabel. Jeżeli kabel przechodzi przez kanał kablowy, należy upewnić się, że końce kanału są odpowiednio uszczelnione, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci, która mogłaby rozprzestrzenić się wzdłuż kabla i dotrzeć do nieuszczelnionej tylnej części sondy.

Ponieważ tył Bently Nevada 164517 nie jest uszczelniony, należy zwrócić szczególną uwagę na otoczenie wokół wyjścia kabla. Jeśli w obszarze maszyny panuje duża wilgotność, sporadyczne zalanie lub opary chemiczne, kabel należy poprowadzić w górę i do szczelnej skrzynki przyłączeniowej lub obudowy przyrządu. Należy utworzyć pętlę kroplową, aby zapobiec przepływowi skroplonych cieczy wzdłuż kabla i przedostawaniu się ich do tyłu sondy. W przypadku zastosowań, w których nie można tego zagwarantować, właściwym wyborem będzie w pełni uszczelniony wariant 146056 z tylną rurką i złączami NPT.

Kalibracja systemu i kwestie dotyczące materiału docelowego

System 3300, w tym Bently Nevada 164517 , jest fabrycznie skalibrowany przy użyciu tarczy stalowej AISI 4140. Materiał ten wybrano jako odniesienie, ponieważ zapewnia stałą i powtarzalną reakcję na prądy wirowe. Jednakże wiele wałów maszyn jest wykonanych z różnych stopów, takich jak stal nierdzewna 304, stal nierdzewna 316, Inconel, tytan lub powierzchnie chromowane. Każdy z tych materiałów ma inną przewodność elektryczną i przepuszczalność, co powoduje przesunięcie współczynnika skali i liniowości układu. Bentley Nevada oferuje niestandardowe usługi kalibracji niestandardowych materiałów docelowych — w momencie składania zamówienia należy określić konkretny materiał, aby zapewnić dokładne odczyty.

Błąd wymienności wynoszący ±6,5% umożliwia wymianę sondy, przedłużacza lub czujnika zbliżeniowego w terenie bez pełnej ponownej kalibracji, pod warunkiem, że wszystkie komponenty pochodzą z tej samej rodziny systemów, a materiał docelowy pozostaje niezmieniony. Jednakże w przypadku krytycznych zastosowań zabezpieczających (np. wyłączenie spowodowane przekroczeniem prędkości, alarmy położenia ciągu) zdecydowanie zaleca się przeprowadzenie po instalacji weryfikacji na miejscu zależności przerwy od napięcia przy użyciu skalibrowanego mikrometru lub czujnika zegarowego. Zapewnia to poprawność pomiaru przerwy bezwzględnej oraz prawidłowe odniesienie wartości zadanych alarmów i wyłączeń.

Zatwierdzenia i warunki bezpiecznego użytkowania w obszarach niebezpiecznych

Bently Nevada 164517 z opcją homologacji -05 posiada certyfikat do stosowania w atmosferach wybuchowych zgodnie z wieloma międzynarodowymi normami. Obowiązują następujące certyfikaty:

• CSA (cNRTLus): Iskrobezpieczeństwo (ia) dla klasy I, strefa 0; AEx/Ex ia IIC T4/T5 Ga; także klasa I, grupy A, B, C, D; Klasa II, Grupy E, F, G; Klasa III. Dla Strefy 2 podano parametry niepalności (nA/ec). Klasyfikacja temperaturowa T5 dla otoczenia –55°C do +40°C i T4 dla –55°C do +80°C.

• ATEX: II 1G; Ex ia IIC T5…T1 Ga; również Ex ia IIIC T90°C … T280°C Dc dla atmosfer zapylonych (EPL Dc).

• IECEx: Ex ia IIC T5…T1 Ga; Ex nA/ec IIC T5…T1 Gc.

Parametry jednostki w zakresie iskrobezpieczeństwa (ia) podsumowano poniżej:

Parametry te mają zastosowanie, gdy sonda jest podłączona za pomocą kabli przedłużających firmy Bently Nevada do czujnika zbliżeniowego firmy Bently Nevada o zgodnych parametrach znamionowych.

Warunki bezpiecznego stosowania określone w certyfikatach są następujące:

• W przypadku m.in. instalacji sonda musi być zainstalowana zgodnie z rysunkiem firmy Bently Nevada 141092.

• W przypadku instalacji nA/ec (strefa 2) Proximitor należy zainstalować w taki sposób, aby jego zaciski osiągnęły stopień ochrony co najmniej IP54, zgodnie z rysunkiem 140979.

• Należy przestrzegać harmonogramu temperatur (patrz tabela poniżej), aby temperatura powierzchni sondy nie przekroczyła temperatury zapłonu otaczającej atmosfery gazowej lub pyłowej.

Harmonogram temperatur dla obszarów niebezpiecznych (tylko sonda)

Sam Bently Nevada 164517 nie generuje znacznego samonagrzewania; o klasie temperaturowej decyduje przede wszystkim maksymalna temperatura otoczenia w miejscu montażu.

Ważne ograniczenia i krytyczne ostrzeżenia

Użytkownicy Bently Nevada 164517 muszą ściśle przestrzegać poniższych ograniczeń, aby zapewnić bezpieczne i niezawodne działanie.

Tył sondy nie jest hermetycznie zamknięty . Narażenie wyjścia kabla lub tylnej części obudowy sondy na działanie jakiejkolwiek cieczy (wody, amoniaku, kondensatu), żrącego gazu (siarkowodór, chlor) lub oparów żrących doprowadzi do szybkiej degradacji izolacji FEP, korozji środkowego przewodu i ewentualnej awarii elektrycznej. Jest to najważniejsze ograniczenie operacyjne tego modelu. Tylne wyjście kabla należy zawsze poprowadzić przez czyste, suche i niekorozyjne miejsce.

Ceramiczna końcówka jest odporna chemicznie, ale mechanicznie delikatna. Jakikolwiek bezpośredni kontakt z obracającym się wałem podczas instalacji, konserwacji lub przejściowych warunków pracy maszyny może spowodować odpryski, pęknięcia lub całkowite pęknięcie osłony z tlenku glinu. Uszkodzenia takie mają katastrofalny wpływ na dokładność pomiaru i nie są objęte gwarancją produktu. Sonda musi mieć przerwę elektryczną, a fizyczne ograniczniki muszą być używane ze szczególną ostrożnością.

Ciśnienie znamionowe 34 barów (500 psi) dotyczy wyłącznie uszczelnienia ceramiczno-metalowego przedniej części. Nie oznacza to, że cały korpus sondy może wytrzymać różnicę ciśnień na gwincie montażowym. Jeśli ciśnienie procesowe przekracza tę wartość, wymagane są niestandardowe modyfikacje techniczne – skontaktuj się z firmą Bentley Nevada w celu uzyskania pomocy.

Zazębienie gwintu nie może przekraczać 5 mm. Gwinty wewnętrzne otworu montażowego muszą odpowiadać odpowiedniej klasie dopasowania. Jeśli otwór montażowy jest głębszy, należy zastosować element dystansowy gwintu lub nakrętkę zabezpieczającą, aby ograniczyć głębokość wsunięcia. Firma Bentley Nevada nie wymienia sond w ramach gwarancji w przypadku uszkodzeń spowodowanych nadmiernym zaangażowaniem gwintu.

Promień zgięcia kabla musi wynosić co najmniej 25,4 mm (1,0 cala). Mniejsze promienie odkształcą dielektryk i zmienią impedancję charakterystyczną, wprowadzając błędy pomiarowe i potencjalnie powodując okresowe zaniki sygnału.

W przypadku instalacji w obszarach niebezpiecznych należy przestrzegać ograniczeń temperaturowych i parametrów urządzenia. Sondy należy używać wyłącznie z zatwierdzonymi iskrobezpiecznymi barierami lub izolowanymi zasilaczami, które ograniczają napięcie, prąd i moc do określonych wartości.

Sondy do montażu odwrotnego (takie jak 146055) nie są dostępne dla serii 164517; Bently Nevada 164517 to konstrukcja przeznaczona wyłącznie do montażu z przodu. Sondy zamawiane z kablami o długości 5 m lub 9 m mają tolerancję długości +20% / –0%. Dodatkowo sondy o długości 5 m są specjalnie zaprojektowane do użytku z czujnikiem zbliżeniowym o długości 5 m – nie zaleca się mieszania długości kabli pomiędzy sondą i kablem przedłużającym bez ponownej kalibracji.

Akcesoria i produkty uzupełniające

Bently Nevada 164517 jest dostarczany bez osłon złączy i pancerza w standardowej konfiguracji, ale można je dodać jako akcesoria lub modyfikacje w celu zwiększenia ochrony środowiska i wytrzymałości mechanicznej. W poniższej tabeli wymieniono często zamawiane akcesoria.

W przypadku zastosowań wymagających już zainstalowanego zabezpieczenia złącza należy określić opcję 01 w kodzie złącza. W przypadku konfiguracji z wyjmowaną nakrętką (przydatną przy prowadzeniu złącza przez ciasne przepusty kablowe) w niektórych modelach dostępna jest opcja 03 – sprawdź w instrukcji zamawiania.

Porównanie z powiązanymi modelami

Bently Nevada 164517 to wersja serii 146054 z gwintem metrycznym, w której zastosowano gwint imperialny UNF 3/8-24. Obydwa mają identyczne parametry użytkowe, parametry środowiskowe i konstrukcję z powłoką ceramiczną. Wybór pomiędzy nimi opiera się wyłącznie na standardzie gwintu otworu montażowego. Model 164517 idealnie nadaje się do instalacji w Europie, Azji i innych instalacjach metrycznych, natomiast model 146054 jest powszechny w sprzęcie północnoamerykańskim i starszym.

W porównaniu z wariantem 146056 (który obejmuje tylne rurki ze stali nierdzewnej i złącza NPT), Bently Nevada 164517 nie ma tylnego uszczelnienia, w związku z czym jest tańszy i łatwiejszy w montażu, ale wymaga czystego i suchego środowiska z tyłu. Model 146056 jest całkowicie uszczelniony na obu końcach i nadaje się do pracy w mokrych lub korozyjnych warunkach tylnej części pompy, np. gdy sonda jest zamontowana w obudowie pompy, gdzie wyjście kabla jest zanurzone w płynie procesowym. Jednakże w modelu 146056 zastosowano gwinty imperialne i złączki NPT; na specjalne życzenie dostępny jest odpowiednik metryczny.

Model 164517 można zamówić z pancerzem (modyfikacja 172330) dla dodatkowej ochrony mechanicznej, podobnie jak opcja pancerza w modelu 146054 (modyfikacja 164523). W przypadku zastosowań z mocowaniem odwrotnym wyborem imperialnym jest model 146055; nie ma wyraźnie wymienionego wariantu metrycznego do montażu odwrotnego, więc model 164517 jest wyłącznie konstrukcją do montażu przedniego.