O sensor de proximidade 330180 3300 XL é um componente central do sistema transdutor de proximidade Bently Nevada 3300 XL de 8 mm. Juntamente com a sonda de proximidade de 8 mm e o cabo de extensão, forma um sistema completo de detecção de deslocamento de correntes parasitas. Este sensor foi projetado especificamente para monitoramento de vibração, posição e velocidade de máquinas rotativas industriais. Ele apresenta alta precisão, alta estabilidade e forte imunidade a interferências, tornando-o amplamente utilizado para monitorar equipamentos críticos em indústrias como petróleo e gás, geração de energia e produtos químicos.
II. Principais recursos
Processamento de sinal de alta precisão
O sensor próximo 3300 XL pode receber sinais de sondas de proximidade de 5 mm ou 8 mm da série 3300 e convertê-los em uma saída de tensão CC proporcional à distância entre a ponta da sonda e o alvo. O sistema pode medir simultaneamente sinais de posição estática e de vibração dinâmica, tornando-o adequado para diversas tarefas de monitoramento, como deslocamento de eixo, amplitude de vibração e referência de fase.
Intercambialidade total do sistema
O sensor 3300 XL é totalmente compatível com componentes anteriores de 5 mm e 8 mm da série não XL, não exigindo recalibração ou correspondência. Isso reduz a complexidade da manutenção e do gerenciamento de peças de reposição.
Forte imunidade a interferências
Possui excelente imunidade a interferências de radiofrequência (RFI) e interferências eletromagnéticas (EMI). Pode ser instalado em caixas de fibra de vidro sem necessidade de conduíte blindado adicional ou invólucros metálicos, atendendo aos requisitos da marcação CE europeia. A variação de saída é mínima mesmo sob intensidades de campo magnético de 60 Hz até 300 Gauss, garantindo operação estável em ambientes eletromagnéticos fortes.
Opções de instalação flexíveis
Suporta configurações de montagem em painel e em trilho DIN. A base de montagem fornece isolamento elétrico integrado, eliminando a necessidade de placas isoladoras separadas. Sua estrutura física é compatível com sensores Proximitor anteriores, permitindo o uso de padrões de montagem existentes de quatro furos.
Projeto de conexão confiável
Utiliza réguas de terminais SpringLoc, permitindo conexões seguras de fiação em campo sem ferramentas especiais e evitando afrouxamentos devido à vibração. Todos os conectores são do tipo ClickLoc banhados a ouro, que travam firmemente com o aperto dos dedos e possuem um mecanismo anti-afrouxamento.
Ampla faixa de temperatura operacional
A faixa padrão de temperatura operacional do sensor é de -52°C a +100°C, com uma faixa de temperatura de armazenamento de -52°C a +105°C. Ele pode ser usado com sondas e cabos de faixa de temperatura estendida (ETR) para se adequar a ambientes de alta temperatura.
Conformidade com múltiplas certificações
certificadas pela FCC, EMC, RoHS, ATEX, IECEx, CSA e outras, tornando-o adequado para uso em áreas perigosas (por exemplo, Classe I Zona 2, Divisão 2). Suporta níveis de segurança funcional SIL 2 (HFT=0) e SIL 3 (HFT=1).
III. Princípio de funcionamento
Princípio de detecção de correntes parasitas
O sensor Proximitor 3300 XL opera com base no efeito de correntes parasitas. A sonda de proximidade de 8 mm do sistema contém uma bobina. Quando energizado com corrente alternada de alta frequência, gera um campo eletromagnético alternado na ponta da sonda. Quando este campo se aproxima de um alvo condutor (por exemplo, um eixo de aço), ele induz correntes parasitas na superfície do alvo. Essas correntes parasitas geram um campo magnético oposto, que interage com o campo original da sonda, causando uma alteração na impedância efetiva da bobina da sonda.
Conversão e Processamento de Sinais
A principal função do Sensor Proximitor é detectar alterações na impedância da bobina da sonda e convertê-las em um sinal de tensão proporcional à distância. O processo específico é o seguinte:
Unidade do oscilador: Um oscilador interno fornece um sinal de excitação de alta frequência (normalmente 1–2 MHz) para a ponta de prova.
Detecção de Impedância: A impedância da bobina da sonda muda conforme a distância entre o alvo e a sonda varia.
Demodulação e Amplificação: O sensor desmodula o sinal de retorno, extrai o componente de tensão relacionado à distância e o amplifica para uma saída de tensão padrão (normalmente -1 V a -17 V).
Saída linearizada: O sistema apresenta boa linearidade em uma faixa de 0,25 mm a 2,3 mm (10–90 mils). A tensão de saída é diretamente proporcional à distância, com uma sensibilidade típica de 7,87 V/mm (200 mV/mil).
Medição Estática e Dinâmica
Medição de posição estática: A tensão de saída CC reflete a distância média entre a sonda e o alvo, usada para monitorar deslocamento axial, folga do rolamento, etc.
Medição de vibração dinâmica: O componente CA da tensão de saída reflete a amplitude e frequência de vibração do alvo, usado para analisar condições de vibração mecânica.
Compensação e estabilidade de temperatura
O circuito interno do sensor inclui compensação de temperatura, garantindo estabilidade de saída em uma faixa de -35°C a +65°C. A saída é minimamente afetada pelas flutuações da fonte de alimentação, com uma sensibilidade de alimentação inferior a 2 mV/V.
Integração e calibração do sistema
O sensor é calibrado de fábrica para alvos de aço AISI 4140. A calibração para outros materiais alvo está disponível mediante solicitação. O sistema suporta intercambialidade total de componentes, eliminando a necessidade de recalibração em campo e simplificando bastante os procedimentos de instalação e manutenção.
4. Cenários de aplicativos expandidos
As principais aplicações do Sistema Transdutor de Proximidade 3300 XL incluem:
Monitoramento de vibração em máquinas de rolamentos de filme fluido:
Parâmetro medido: Amplitude de vibração radial.
Máquinas Típicas: Turbinas a vapor, compressores, turbinas a gás, bombas, ventiladores.
Requisito de instalação: Sonda montada perpendicularmente à superfície do eixo, folga definida para o centro da faixa linear (recomendado 1,27 mm/50 mils, saída de aproximadamente -9 Vcc).
Medição de posição axial e radial:
Parâmetros medidos: Deslocamento axial do eixo (desgaste do rolamento axial), posição relativa radial (excentricidade).
Requisito de instalação: Normalmente requer pares para medição axial ou pares ortogonais (direções X e Y) para medição radial para capturar a trajetória completa do movimento.
Sinal de referência Keyphasor®:
Função: Fornece um sinal de referência para medição de velocidade e análise de fase de vibração. Gera um sinal de tensão de pulso uma vez por rotação do eixo.
Aplicação: Usado para aquisição síncrona de dados, análise de fase, rastreamento de pedidos e análise de inicialização/desligamento.
Proteção contra excesso de velocidade e medição de velocidade:
Nota: Ao considerar este sistema de transdutor para aplicações de proteção contra sobrevelocidade, é essencial consultar a Nota de aplicações do Bently Nevada, Considerações ao usar sondas de proximidade por correntes parasitas para aplicações de proteção contra sobrevelocidade , para garantir que o projeto do sistema atenda aos requisitos de integridade de segurança.
V. Adaptabilidade Ambiental e Projeto de Robustez
Desempenho de temperatura:
Sistema padrão: Em uma faixa de temperatura da sonda de -35°C a +120°C com o sensor Proximitor e cabo de extensão entre 0°C a +45°C, o ISF permanece dentro de ±10% e o DSL permanece dentro de ±0,076 mm (±3 mils), demonstrando excelente estabilidade de temperatura.
Sistema de Faixa de Temperatura Estendida (ETR): Ao usar sondas ETR e cabos de extensão ETR, o sistema pode operar com temperaturas de sonda e cabo de até +260°C, fornecendo uma solução para aplicações de alta temperatura (por exemplo, extremidade de exaustão de turbina a gás).
Imunidade a interferência eletromagnética:
Conforme mencionado, sua excelente imunidade RFI/EMI permite que ele se adapte a ambientes eletromagnéticos industriais complexos. Dados específicos indicam variação mínima de saída em um campo magnético de 60 Hz e 300 Gauss (por exemplo, para um sensor de 5 metros com intervalo de 50 mil, a mudança de saída é de aproximadamente 0,0131 mil-pp/Gauss).
Robustez Física:
Os componentes do sistema apresentam design robusto. As sondas incorporam tecnologias patenteadas TipLoc e CableLoc, garantindo uma ligação robusta entre a ponta da sonda e o corpo, com força de tração do cabo de 330 N (75 lbf).
A opção de cabo FluidLoc evita que óleo e outros líquidos vazem da máquina pelo interior do cabo, adequado para ambientes com alta pressão de óleo lubrificante.
VI. Pontos-chave de integração de sistemas e comissionamento
Calibração e Material Alvo:
O sensor é calibrado de fábrica para aço AISI 4140. Se estiver medindo outros materiais (por exemplo, aço inoxidável, liga de titânio), a sensibilidade mudará e será necessária uma solicitação especial de calibração de fábrica.
Comprimento e configuração do sistema:
O comprimento total do sistema (cabo da sonda + cabo de extensão) deve corresponder ao comprimento nominal do Sensor Proximitor (1 metro, 5 metros ou 9 metros). Por exemplo, um sistema de 5 metros é normalmente composto por uma sonda de 1 metro + cabo de extensão de 4 metros, ou uma sonda de 0,5 metros + cabo de extensão de 4,5 metros, etc.
Especificações de instalação e fiação:
Instalação da sonda: Preste atenção ao comprimento máximo de engate da rosca (por exemplo, 0,563 polegadas para rosca 3/8-24). Exceder isso pode causar emperramento.
Fiação de Campo: Recomenda-se a utilização de cabo blindado de 3 condutores de 0,2 a 1,5 mm² (16-24 AWG), com comprimento máximo de 305 metros. Cabos longos causarão atenuação da resposta do sinal de alta frequência (consulte os gráficos de resposta de frequência na folha de dados).
Proteção de conexão: É altamente recomendável usar protetores de conector ou fita autofusível de silicone em todos os pontos de conexão para evitar contaminação por óleo, umidade e poeira, garantindo confiabilidade de conexão a longo prazo.
Segurança e Responsabilidade:
A sonda foi projetada para vedar a pressão diferencial, mas seu anel de vedação Viton® não é absolutamente confiável em todas as condições. É responsabilidade do cliente/usuário garantir que todos os líquidos e gases sejam contidos com segurança caso ocorra vazamento de uma sonda de proximidade. A Bently Nevada não se responsabiliza por quaisquer danos resultantes do vazamento das sondas de proximidade 3300 XL 8 mm, e as sondas danificadas devido ao vazamento não são substituídas pela garantia.
