O Monitor de vibração dupla 3300/16 XY/GAP é um módulo de monitoramento crítico dentro do sistema de monitoramento de condições de ativos Bently Nevada Série 3300. É um monitor dedicado de alto desempenho e altamente configurável, usado principalmente para monitoramento contínuo e proteção de grandes máquinas rotativas, como turbinas a vapor, turbinas a gás, compressores e bombas.
A principal função do monitor é processar simultaneamente dois canais independentes de sinais de vibração radial e, adicionalmente, calcular e monitorar um sinal de Gap que representa a posição média do eixo. Ele aceita entradas de dois sistemas de sonda de proximidade/sensor Proximitor, proporcionando aos operadores uma visão abrangente da saúde do rotor da máquina. Como uma versão atualizada do Monitor de vibração radial duplo 3300/15, o principal aprimoramento do 3300/16 é a adição de alarmes de posição radial (Gap), oferecendo proteção mais completa à máquina.
Sua aplicação típica envolve a instalação de duas sondas orientadas a 90 graus uma da outra (direções X e Y) no mesmo rolamento. Esta configuração não apenas monitora a amplitude de vibração em cada direção, mas também, através da tensão de folga, monitora a posição estática do eixo (por exemplo, sua elevação dentro do rolamento), o que é crucial para detectar desalinhamento do eixo, alterações de pré-carga ou outros problemas mecânicos.
2. Funções do Sistema e Princípios de Monitoramento
2.1 Monitoramento de vibração de canal duplo
O monitor 3300/16 processa de forma independente sinais de vibração para dois canais. Cada canal recebe o sinal de tensão bruto de um sensor Proximitor. Este sinal contém informações dinâmicas ricas sobre o rotor:
Componente CA Dinâmico: Representa a vibração do rotor. Sua amplitude corresponde diretamente à mudança no intervalo entre o rotor e a sonda, normalmente expressa em valores pico a pico (pp).
Componente CC Estático: Representa a folga média entre a ponta da sonda e a superfície do eixo, refletindo a posição estática do eixo.
O circuito interno do monitor primeiro separa os componentes CA e CC.
Para monitoramento de vibração, o sinal CA separado é filtrado, amplificado e processado por um circuito de detecção pico a pico. Este circuito calcula a diferença de tensão entre os pontos mais altos e mais baixos da forma de onda de vibração, que corresponde diretamente ao valor pico a pico da vibração. Este sinal processado é então comparado com os pontos de ajuste de alarme de alerta e perigo predefinidos pelo usuário.
2.2 Princípio de monitoramento de lacunas
A tensão 'Gap', que é o componente CC separado, é uma saída central do sistema de sonda de proximidade por correntes parasitas. De acordo com o princípio das correntes parasitas, a distância média entre a sonda e a superfície condutora do eixo é inversamente proporcional à tensão de saída (dentro da faixa linear do sistema). Portanto, uma mudança constante na tensão de folga reflete diretamente um deslocamento axial na posição média do rotor ou uma mudança na espessura da película de óleo do rolamento.
O monitor 3300/16 fornece especificamente uma função de Alarme de Intervalo. Os usuários podem definir um ponto de alarme de alerta para um valor específico de tensão de intervalo. Por exemplo, se a posição do eixo se desviar de seu ponto operacional ideal devido a fatores como desgaste do rolamento axial ou mudanças de temperatura, a tensão de folga se moverá fora da faixa normal e acionará um alarme, alertando o operador. Esta função adiciona uma importante camada de redundância à proteção da máquina. É importante observar que o alarme de intervalo incorpora um retardo fixo de 6 segundos para evitar disparos incômodos causados por flutuações transitórias do sinal.
2.3 Lógica de Alarme e Saídas de Relé
O monitor fornece dois níveis de saída de alarme para cada canal:
Alerta: Um nível de pré-aviso, indicando que os níveis de vibração ou valores de folga entraram em uma faixa não ideal que requer atenção.
Perigo: Um nível crítico, indicando que a máquina está em condições operacionais inseguras, exigindo ação imediata para evitar danos.
O módulo de relé de alarme é um acessório opcional, mas pelo menos um deve ser solicitado por sistema 3300. O modo de relé é programável em campo:
Sem travamento: O relé é reinicializado automaticamente quando o nível de vibração cai abaixo do ponto de ajuste do alarme.
Travamento: Uma vez desarmado, o relé permanece no estado desarmado até ser reinicializado manualmente, o que ajuda na identificação da primeira falha.
Além disso, o relé de perigo suporta lógica de votação programável:
Votação 'OU': O relé é acionado se qualquer um dos canais disparar um alarme de Perigo.
Votação 'AND': Ambos os canais devem disparar um alarme de Perigo simultaneamente para acionar o relé. A votação 'AND' pode ser usada em aplicações que exigem maior confiabilidade contra disparos falsos.
3. Processamento de Sinais e Características Elétricas
3.1 Entrada e Condicionamento de Sinal
Impedância de entrada: 10 kΩ, garantindo efeito de carga mínimo ao obter o sinal do sensor Proximitor.
Seleção de Sensibilidade: Programável pelo usuário para selecionar 200 mV/mil ou 100 mV/mil para ser compatível com várias séries de sensores Bently Nevada Proximitor (por exemplo, 3300 8 mm, 3300 XL 11 mm, série 7200, etc.).
Precisão: A +25°C, a precisão típica é de ±0,33% da escala completa, com um máximo de ±1%. A precisão é ligeiramente reduzida quando a função 'Trip Multiply' está habilitada.
3.2 Resposta de Frequência
Os usuários podem selecionar entre duas faixas de filtros com base nas características da máquina:
4 a 4.000 Hz: A faixa padrão, adequada para a maioria das máquinas rotativas de alta velocidade.
1 a 600 Hz: Uma faixa estendida de baixa frequência para máquinas mais lentas com velocidades abaixo de 1000 rpm. O manual enfatiza especificamente que esta opção não é recomendada para equipamentos com taxas de partida/parada rápidas superiores a 1.000 rpm/s (por exemplo, equipamentos acionados por motor), pois a resposta estendida de baixa frequência pode reter transientes de vibração durante a inicialização, potencialmente fazendo com que os relés de alarme sejam ativados mesmo após a vibração real ter diminuído.
3.3 Saídas do gravador e saídas do transdutor com buffer
Saídas do gravador: Cada canal fornece uma saída analógica independente, programável pelo usuário, selecionável como +4 a +20 mA, 0 a -10 Vcc ou +1 a +5 Vcc. Eles são usados para conectar gravadores de tendências, DCS ou sistemas de diagnóstico. A saída é proporcional à escala completa do monitor.
Saídas de transdutor com buffer: são fornecidas nos painéis frontal e traseiro. Esta saída é uma réplica de alta impedância protegida contra curto-circuito do sinal original do Proximitor. Este sinal é vital para diagnósticos avançados, pois contém dados brutos e não filtrados de formas de onda dinâmicas, necessários para análise de espectro, gráficos de órbita, etc.
3.4 Fonte de alimentação do transdutor
O monitor pode fornecer energia aos sensores Proximitor conectados. A tensão pode ser selecionada entre -24 Vcc ou -18 Vcc e é limitada por corrente na placa de circuito do monitor individual, aumentando a segurança do sistema.
4. Interface do usuário e exibição
O 3300/16 apresenta um design de exibição intuitivo no painel frontal:
Tela de cristal líquido (LCD): usa um LCD gráfico de barras verticais sem multiplexação. Dois gráficos de barras principais exibem a amplitude de vibração para os dois canais, enquanto um terceiro gráfico de barras central é dedicado a exibir a tensão do Gap. O LCD também é usado para exibir códigos de erro e menus de configuração.
Indicadores LED:
OK: Verde sólido indica um canal íntegro; apagado indica uma falha ou desvio no canal (o LED vermelho de desvio ficará aceso); piscando indica uma mudança no status ou códigos de erro armazenados.
Alerta/Perigo: LEDs vermelhos indicam o respectivo status de alarme. Piscando indica uma condição de 'Primeiro a sair'.
Bypass: LEDs vermelhos indicam status de bypass do canal ou bypass do rack.
5. Certificações de segurança e compatibilidade ambiental
Limites Ambientais: Temperatura de operação de 0°C a +65°C; temperatura de armazenamento de -40°C a +85°C; umidade relativa de até 95% (sem condensação).
Certificações de segurança:
CSA/NRTL/C: Adequado para áreas perigosas Classe I, Divisão 2, Grupos A, B, C, D.
ATEX: Autocertificado, em conformidade com a categoria II 3 G, adequado para áreas Zona 2 (requer instalação em caixa à prova de intempéries).
Marca CE: Em conformidade com a Diretiva EMC e a Diretiva de Baixa Tensão.
