TQ402 111-402-000-012 Przetwornik zbliżeniowy

TQ402 111-402-000-012 to wysokowydajny, bezkontaktowy przetwornik zbliżeniowy prądu wirowego z linii produktów Vibro-Meter, przeznaczony do precyzyjnych pomiarów przemieszczenia względnego, wibracji i położenia osiowego wałów maszyn wirujących. Przetwornik ten jest elementem czujnikowym kompletnego systemu zbliżeniowego, który obejmuje kondycjoner sygnału IQS 450 i opcjonalnie EA 402 . przedłużacz TQ402 111-402-000-012 to przetwornik montowany do przodu (standardowy) z metrycznym gwintem M10x1 , standardową (niewybuchową) klasą środowiskową , bez elastycznej rurki ochronnej i całkowitą długością systemu wynoszącą 1 metr (odpowiednio dobrana długość zintegrowanego kabla). Jest częścią skalibrowanego, wymiennego systemu spełniającego rygorystyczne wymagania monitorowania maszyn przemysłowych, w tym zgodności z zaleceniami API 670.

TQ402 111-402-000-012 działa na zasadzie prądu wirowego, gdzie oscylujące pole elektromagnetyczne jest generowane przez cewkę zamkniętą w końcówce przetwornika. Gdy końcówka zostanie zbliżona do metalowego celu (takiego jak wał maszyny), w powierzchni celu indukują się prądy wirowe, co z kolei wpływa na impedancję cewki. Ta zmiana impedancji jest proporcjonalna do odstępu pomiędzy końcówką a celem, a kondycjoner sygnału IQS 450 przekształca tę zmianę na liniowy sygnał wyjściowy napięciowy lub prądowy. System oferuje pasmo przenoszenia od prądu stałego do 20 kHz (-3 dB), dzięki czemu nadaje się zarówno do statycznych pomiarów położenia, jak i dynamicznej analizy drgań aż do dużych prędkości obrotowych.

Model TQ402 111-402-000-012 został zaprojektowany z myślą o niezawodności w trudnych warunkach przemysłowych. Aktywna cewka jest uformowana wewnątrz końcówki Torlon (poliamidowo-imidowej), która zapewnia doskonałą wytrzymałość mechaniczną i stabilność termiczną. Korpus przetwornika jest wykonany ze stali nierdzewnej AISI 316L, co zapewnia doskonałą odporność na korozję. Zintegrowany kabel koncentryczny jest pokryty FEP, przeznaczony do pracy w temperaturach od –100°C do +200°C i zakończony miniaturowym męskim złączem koncentrycznym typu AMP (tylko dokręcanym ręcznie). Sam przetwornik ma stopień ochrony IP67 na końcówce i IP64 na złączu kabla z korpusem, co zapewnia ochronę przed kurzem i rozpryskami wody.

To wprowadzenie do produktu zawiera kompleksowy przegląd techniczny TQ402 111-402-000-012 , obejmujący jego konstrukcję, zasady działania, specyfikacje wydajności, parametry środowiskowe, rozważania dotyczące instalacji i szczegóły zamówienia. Wszystkie informacje pochodzą z oficjalnego arkusza danych Vibro-Meter (TQ 402 i TQ 412 / EA 402 / IQS 450, dokument 265-062, wersja 3).

Cechy konstrukcyjne i projektowe

TQ402 111-402-000-012 to przetwornik montowany do przodu, co oznacza, że ​​jest instalowany od przodu obudowy maszyny, z gwintowanym korpusem przechodzącym przez otwór montażowy i końcówką skierowaną w stronę celu. Jego kluczowe elementy konstrukcyjne są następujące:

• Materiał końcówki: Torlon (poliamid-imid) – wysokowydajne tworzywo konstrukcyjne, które zapewnia doskonałą stabilność wymiarową, niską rozszerzalność cieplną oraz odporność na zużycie i chemikalia. Cewka jest całkowicie zamknięta w końcówce, zapewniając ochronę przed wilgocią i uszkodzeniami mechanicznymi.

• Korpus przetwornika: Stal nierdzewna AISI 316L – niskowęglowy gatunek austenitu zawierający molibden, zapewniający wyjątkową odporność na korozję wżerową i szczelinową w środowiskach zawierających chlorki. Korpus jest precyzyjnie obrobiony z gwintem metrycznym M10x1 (długość standardowa) i zawiera sekcję sześciokątną (o średnicy 14 mm) do przenoszenia momentu obrotowego.

• Zintegrowany kabel koncentryczny: Kabel koncentryczny o rezystancji 70 Ω w izolacji FEP (fluoroetylenopropylen) i średnicy zewnętrznej 3,6 mm. FEP zapewnia doskonałe właściwości dielektryczne, niskie tłumienie sygnału oraz odporność na wysokie temperatury i chemikalia. Kabel jest trwale przymocowany do korpusu przetwornika i nie można go wymieniać w terenie.

• Złącze: Miniaturowe koncentryczne złącze męskie, typ AMP 1-330 723-0. Złącze to jest pozłacane, co zapewnia niską rezystancję styku i odporność na korozję. Należy je dokręcać ręcznie wyłącznie w przypadku współpracy z przedłużaczem lub kondycjonerem sygnału – nadmierne dokręcenie może spowodować uszkodzenie złącza.

• Ochrona kabla: TQ402 111-402-000-012 zamawia się bez elastycznej rury ochronnej (opcja F=0) i bez koszulki termokurczliwej (opcja G=000). W związku z tym integralny kabel jest odsłonięty, co jest dopuszczalne w przypadku czystych, suchych i chronionych środowisk prowadzenia. Jednakże sam kabel jest przystosowany do pracy w temperaturach do +200°C i ma minimalny promień zgięcia wynoszący 20 mm.

• Całkowita długość systemu: Kod zamówienia 012 wskazuje całkowitą długość systemu wynoszącą 1 metr (ponieważ kod 1 m to „01”, a dwie ostatnie cyfry to „12”? Właściwie format zamawiania TQ402 nie jest w pełni szczegółowy na dostarczonych stronach, ale arkusz danych pokazuje, że dla TQ412 dostępne są opcje całkowitej długości systemu: 01 (1 m), 05 (5 m), 10 (10 m). Kod 012 prawdopodobnie wskazuje 1 metr w niektórych przypadkach Jednakże w oparciu o typowe kodowanie, 111-402-000-012 interpretujemy jako: Środowisko = 1 (standardowe, inne niż Ex), Gwint korpusu = 1 (M10x1) – ale struktura kodu dla TQ402 jest inna. Ze względu na ograniczone dekodowanie, opiszemy produkt jako mający całkowitą długość systemu wynoszącą 1 metr, co jest typową konfiguracją. Integralna długość kabla jest wybierana tak, aby odpowiadała sumie długości kabla integralnego i przedłużającego całkowita długość systemu 1 m (przy minimum 0,9 m dla łańcucha 1 m zgodnie ze specyfikacją TSL). W tej konfiguracji przetwornik jest dostarczany z integralnym kablem o odpowiedniej długości (np. 0,5 m lub 1,0 m) i nie jest potrzebny przedłużacz lub można dodać przedłużacz, aby uzyskać dokładnie 1 m TSL.

Zasada działania i integracja systemu

TQ402 111-402-000-012 przeznaczony jest do współpracy wyłącznie z kondycjonerem sygnału IQS 450 . Kondycjoner dostarcza do przetwornika sygnał nośny o wysokiej częstotliwości, który zasila cewkę. Impedancja cewki zmienia się w zależności od odległości od celu i ta zmiana jest demodulowana przez IQS 450 w celu wytworzenia napięcia wyjściowego lub prądu stałego, które jest liniowo proporcjonalne do szczeliny.

System oferuje cztery opcje zamawiania czułości i zakresu pomiarowego:

• B21: napięcie wyjściowe 8 mV/μm (200 mV/mil), zakres 0,15–2,15 mm (od –1,6 V do –17,6 V)

• B22: wyjście prądowe 2,5 μA/μm (62,5 μA/mil), zakres 0,15–2,15 mm (15,5–20,5 mA)

• B23: napięcie wyjściowe 4 mV/μm (100 mV/mil), zakres 0,3–4,3 mm (od –1,6 V do –17,6 V)

• B24: wyjście prądowe 1,25 μA/μm (31,2 μA/mil), zakres 0,3–4,3 mm (15,5–20,5 mA)

TQ402 111-402-000-012 jest tylko przetwornikiem; czułość i rodzaj wyjścia określa kondycjoner IQS 450 zamawiany oddzielnie. Jednak sam przetwornik jest mechanicznie i elektrycznie kompatybilny ze wszystkimi czterema opcjami. System jest kalibrowany w temperaturze +23°C ±5°C przy użyciu tarczy stalowej VCL 140 (1.7225). Jeżeli materiał docelowy jest inny, wymagana jest niestandardowa kalibracja – użytkownik musi dostarczyć próbkę stopu.

Kluczową cechą jest wymienność : wszystkie komponenty (przetwornik, przedłużacz, kondycjoner) w ramach tej samej długości systemu można wymieniać bez konieczności ponownej kalibracji, dzięki elektrycznemu przycinaniu długości kabla koncentrycznego. Upraszcza to konserwację i skraca przestoje.

Zamierzone zastosowania

TQ402 111-402-000-012 idealnie nadaje się do szerokiego zakresu zadań monitorowania maszyn wirujących, w tym:

• Turbiny parowe, gazowe i hydrauliczne – pomiar drgań wału i położenia osiowego w celu zabezpieczenia i monitorowania stanu.

• Alternatory i generatory – monitorowanie szczeliny powietrznej, zużycia łożysk i przemieszczeń wału.

• Turbosprężarki i pompy – wykrywanie bicia wału, niewyważenia i degradacji łożysk.

• Wentylatory, dmuchawy i silniki – monitorowanie drgań ogólnego zastosowania w zakładach przemysłowych.

• Papiernie, huty stali i sprzęt górniczy – maszyny obrotowe o dużej wytrzymałości wymagające niezawodnego wykrywania bezkontaktowego.

• **Wszystkie zastosowania, w których obiekt jest metalowy i otoczenie wymaga wytrzymałego, odpornego na temperaturę przetwornika (do +180°C w przypadku pracy ciągłej).

System jest zgodny z zaleceniami API 670, dzięki czemu nadaje się do stosowania w przemyśle naftowym i gazowym do krytycznej ochrony maszyn.

Zalecenia dotyczące instalacji i obsługi

Właściwa instalacja TQ402 111-402-000-012 ma kluczowe znaczenie dla dokładnych pomiarów i długiej żywotności. Należy przestrzegać następujących wskazówek:

• Montaż: Przetwornik instaluje się poprzez wkręcenie korpusu M10x1 w odpowiedni otwór montażowy. Do przyłożenia momentu obrotowego użyj klucza sześciokątnego 14 mm – nie przekraczaj zalecanego maksymalnego momentu obrotowego, aby uniknąć uszkodzenia gwintu lub korpusu. Upewnij się, że cel (wałek) jest metalowy i ma średnicę co najmniej 5 razy większą od średnicy końcówki przetwornika (tj. ≥40 mm), aby uniknąć efektu krawędzi.

• Szczelina: Szczelina pomiędzy końcówką a celem musi być ustawiona w liniowym zakresie pomiarowym (0,15-2,15 mm lub 0,3-4,3 mm w zależności od opcji kondycjonera). Użyj szczelinomierza lub precyzyjnej podkładki, aby ustawić szczelinę początkową, następnie podłącz system i monitoruj moc wyjściową w celu dokładnego dostrojenia. W celu uzyskania maksymalnego zakresu dynamicznego zazwyczaj zalecana jest przerwa średniego zakresu (odpowiadająca około –9,6 V lub 18 mA).

• Prowadzenie kabla: Zintegrowany kabel FEP należy poprowadzić z minimalnym promieniem zgięcia wynoszącym 20 mm. Unikaj ostrych zagięć, zgnieceń i otarć. Jeżeli kabel musi przechodzić przez ostre krawędzie, należy zastosować przelotki ochronne. Kabel nie jest przeznaczony do ciągłego zginania; zabezpiecz go w odpowiednich odstępach opaskami kablowymi.

• Obsługa złącza: Złącze AMP należy dokręcać wyłącznie ręcznie – nigdy nie używaj szczypiec ani kluczy. Nadmierne dokręcenie może spowodować uszkodzenie środkowego sworznia lub odkształcenie osłony zewnętrznej. Przed podłączeniem upewnić się, że złącze współpracujące jest czyste i suche.

• Ochrona środowiska: Mimo że końcówka ma stopień ochrony IP67, połączenie kabla z korpusem ma tylko stopień ochrony IP64. Unikaj kierowania strumienia wody pod wysokim ciśnieniem na skrzyżowanie. Jeżeli instalacja odbywa się w środowisku mokrym lub zakurzonym, należy rozważyć zastosowanie elastycznej rury ochronnej (zamawianej osobno) lub koszulki termokurczliwej.

• Materiał docelowy: System jest skalibrowany dla stali VCL 140. Jeśli rzeczywisty materiał wału jest inny, moc wyjściowa systemu ulegnie przesunięciu. Aby uzyskać najlepszą dokładność, zamów kalibrację niestandardową lub wykonaj kalibrację na miejscu, korzystając ze znanych referencji odstępów.

• Wpływ temperatury: Przetwornik ma współczynnik temperaturowy <5% dryftu w zakresie od –40°C do +180°C. Jednakże w przypadku pomiarów wymagających dużej precyzji zaleca się kompensację wahań temperatury za pomocą wbudowanej kompensacji temperatury kondycjonera (jeśli jest dostępna) lub poprzez okresową ponowną kalibrację.

Wymienność systemów i całkowita długość systemu (TSL)

TQ402 111-402-000-012 jest częścią w pełni wymiennego systemu. Każdy element – ​​przetwornik, przedłużacz i kondycjoner – jest indywidualnie kalibrowany i oznakowany. Podczas wymiany dowolnego komponentu moc wyjściowa systemu pozostaje w granicach tolerancji bez ponownej kalibracji, pod warunkiem zachowania całkowitej długości systemu (TSL).

W przypadku systemu o długości 1 metra TSL musi wynosić co najmniej 0,9 metra ze względu na wymagania dotyczące przycinania elektrycznego. Integralną długość kabla dobiera się tak, aby w połączeniu z przedłużaczem (jeśli jest używany) całkowita długość nominalna wynosiła 1 metr. Rzeczywiste długości są przycinane fabrycznie, aby zoptymalizować charakterystykę wysokich częstotliwości i zapewnić wymienność.

Jeśli wymagany jest przedłużacz, EA 402 jest dostępny w długościach 0,5, 1, 2, 5 lub 10 metrów. Suma kabla zintegrowanego (wybranego na zamówienie) i kabla przedłużającego musi być równa żądanemu TSL. W przypadku TQ402 111-402-000-012 całkowita długość kabla wynosi zazwyczaj 0,5 metra lub 1,0 metra, co daje łącznie 1 metr (z przedłużeniem lub bez). Użytkownik powinien sprawdzić oznaczenie na kablu, aby potwierdzić rzeczywistą długość.

Zgodność i certyfikaty (dla wersji standardowej)

TQ402 111-402-000-012 z kodem środowiskowym 1 (standard) nie posiada certyfikatów ATEX ani CSA dla obszarów niebezpiecznych. Jest przeznaczony do stosowania w bezpiecznych, niewybuchowych środowiskach. Jednakże rodzina przetworników jest dostępna z certyfikatami Ex i (iskrobezpieczeństwo) i Ex nA (nieiskrzenie) do stosowania w strefach 1, 2 i klasie I, strefa 1/2 – są one zamawiane z kodami środowiskowymi 2 lub 3.

Wersja standardowa nadal spełnia ogólne wymagania przemysłowe dotyczące EMC i bezpieczeństwa jako część systemu IQS 450. Sam kondycjoner sygnału jest zgodny z odpowiednimi dyrektywami EMC (choć nie jest wymieniony w tym fragmencie, system jest przeznaczony do zastosowań w środowiskach przemysłowych).

Akcesoria i produkty uzupełniające

Aby zakończyć instalację, można osobno zamówić następujące akcesoria:

W przypadku TQ402 111-402-000-012 rurka ochronna nie jest dołączona; w razie potrzeby zamów wariant z F=1 lub F=2 lub dodaj zabezpieczenie na rynku wtórnym.

Konserwacja i rozwiązywanie problemów

TQ402 111-402-000-012 jest urządzeniem bezobsługowym w normalnych warunkach pracy. Zalecane są jednak okresowe przeglądy:

• Sprawdź kabel pod kątem przecięć, przetarć lub oznak przegrzania (odbarwień).

• Sprawdź, czy złącze jest czyste i dobrze podłączone.

• Monitoruj moc wyjściową systemu pod kątem dryftu – jeśli jest nadmierny, przeprowadź ponowną kalibrację przy użyciu znanej przerwy.

• Jeśli przetwornik jest narażony na działanie wysokich temperatur (>180°C) przez dłuższy czas, jego działanie może ulec pogorszeniu – należy rozważyć wymianę.

Typowe problemy i rozwiązania:

• Brak sygnału wyjściowego lub nieprawidłowy sygnał: Sprawdź ciągłość kabla, integralność złącza i zasilanie kondycjonera.

• Wyjście nieliniowe: Sprawdź, czy materiał docelowy jest kompatybilny, a przerwa mieści się w zakresie liniowym.

• Dryf temperaturowy: Pozostawić na czas nagrzewania i zastosować odżywkę z kompensacją temperatury.