Condicionador de sinal IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0

O IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 é um sistema de medição de proximidade sem contato de alto desempenho e alta confiabilidade projetado e fabricado pela Vibro-Meter SA. Baseado no comprovado princípio das correntes parasitas, este sistema é otimizado para monitorar vibração relativa e deslocamento axial de máquinas rotativas em ambientes industriais exigentes. O núcleo do sistema consiste em um transdutor de proximidade da série TQ 402/TQ 412 emparelhado com um condicionador de sinal IQS 450, formando uma cadeia de medição completa calibrada e intercambiável por componentes.

Este sistema é particularmente adequado para monitoramento de condições e proteção de grandes equipamentos rotativos, como turbinas a vapor, turbinas a gás, turbinas hidráulicas, alternadores, turbocompressores e bombas. Seu design atende a rigorosas normas internacionais e possui certificações para uso em atmosferas potencialmente explosivas (ATEX e CSA), garantindo segurança e confiabilidade em aplicações em áreas perigosas. O sistema fornece saída de tensão ou corrente com proteção contra curto-circuito, apresenta ampla resposta de frequência, excelente compensação de temperatura e é a escolha ideal para aplicações de manutenção preditiva industrial e proteção de máquinas.

Recursos principais:

• Medição sem contato: Baseada no princípio das correntes parasitas, permite a medição precisa do deslocamento sem contato físico com o alvo, resultando em ausência de desgaste e longa vida útil.

• Certificações de alta segurança: Certificações ATEX e CSA para uso em atmosferas de gás potencialmente explosivas, como Zona 1 e 2 (dependendo da configuração).

• Desempenho excepcional: Ampla resposta de frequência (DC a 20 kHz), alta sensibilidade, excelente linearidade e estabilidade de temperatura.

• Configuração flexível: Transdutor (montagem padrão ou reversa), sensibilidade, faixa de medição, comprimento do cabo e nível de proteção podem ser selecionados de acordo com as necessidades da aplicação.

• Construção Robusta: O transdutor possui carcaça de aço inoxidável e ponta Torlon; os cabos oferecem diversas opções de proteção; adequado para condições adversas, como alta temperatura e vibração.

• Integridade do sistema: O transdutor e o condicionador são emparelhados e calibrados de fábrica, garantindo precisão plug-and-play e intercambialidade de componentes.

2. Princípio de funcionamento do sistema

Este sistema de medição de proximidade opera com base no efeito de correntes parasitas. O circuito oscilador de alta frequência dentro do condicionador de sinal IQS 450 gera um sinal de alta frequência, que é alimentado através do cabo coaxial até a bobina na ponta do transdutor TQ 402/412. Esta bobina produz um campo eletromagnético de alta frequência ao seu redor.

Quando este campo eletromagnético se aproxima de um alvo de metal condutor (por exemplo, um eixo de máquina), correntes parasitas são induzidas na superfície do alvo. Essas correntes parasitas geram um campo magnético secundário oposto ao campo da bobina transdutora, absorvendo assim energia e causando uma mudança na impedância efetiva da bobina transdutora. Esta mudança de impedância está intimamente relacionada à distância (gap) entre a ponta do transdutor e a superfície alvo.

O circuito de modulação/demodulação dentro do IQS 450 detecta com precisão a mudança na impedância da bobina e a converte em um sinal de tensão CC (Opção B21) ou corrente (Opção B22) linearmente proporcional ao intervalo. Este sinal de saída pode ser conectado diretamente a sistemas de monitoramento (por exemplo, PLC, DCS ou monitores de vibração dedicados) para exibição em tempo real, gravação, alarme e proteção contra disparo.

O circuito de compensação de temperatura do sistema garante a estabilidade do sinal de saída em uma ampla faixa de temperatura. Todos os componentes são emparelhados e calibrados de fábrica, garantindo excelente intercambialidade e precisão de medição.

3. Campos de aplicação típicos

O sistema IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 é amplamente utilizado para monitoramento de máquinas rotativas críticas nos seguintes setores industriais:

1. Geração de Energia: Vibração de eixo e monitoramento de posição axial para turbinas a vapor, turbinas a gás e alternadores; monitoramento de oscilação e folga para turbinas hidráulicas.

2. Petróleo e Gás: Monitoramento de vibração para turbocompressores, compressores centrífugos, bombas e ventiladores, aplicáveis ​​em áreas perigosas como plataformas offshore e refinarias.

3. Fabricação Industrial: Proteção de máquinas para grandes motores, caixas de engrenagens, sopradores e centrífugas.

4. Propulsão Marítima: Monitoramento de vibração para principais turbinas de propulsão e caixas de câmbio.

5. Pesquisa e Desenvolvimento: Medição precisa de deslocamento e vibração em bancadas de teste de máquinas rotativas.

Objetivos de medição:

• Medição de vibração radial: Monitoramento da vibração do eixo em relação à carcaça do rolamento para diagnosticar desequilíbrio, desalinhamento, atritos, etc.

• Medição da posição axial: Monitoramento do desgaste do rolamento axial, expansão térmica do rotor ou flutuação axial.

• Medição Keyphasor: Fornece um sinal de referência de velocidade e informações de fase para balanceamento e análise dinâmica.

4. Resumo do Guia de Instalação e Comissionamento

A instalação correta é crucial para garantir o desempenho do sistema. Abaixo está um resumo das etapas principais com base no manual de instalação:

1. Preparação da Instalação Mecânica:

• Preparação da área alvo: A superfície do eixo alvo deve ser lisa, limpa, com material condutor uniforme, evitando arranhões, pontos de ferrugem ou pontos magnéticos (fontes de desvio elétrico).

• Restrições de montagem do transdutor: Deve cumprir rigorosamente as restrições de montagem descritas no manual (Seção 2.2), incluindo:

• Espaço livre ao redor da cabeça do transdutor (Figura 2-1).

• Distância mínima entre o transdutor e o suporte de montagem (Figura 2-2).

• Distância mínima entre dois transdutores (Figura 2-3).

• Distância mínima entre o transdutor e o ressalto do eixo, extremidade do eixo (Figuras 2-4, 2-5, 2-6).

• Requisitos mínimos de diâmetro do eixo (Figuras 2-7, 2-8) para evitar distorção da curva e aumento de ruído.

• Seleção do método de montagem:

• Montagem na carcaça interna: Utilizando um suporte montado diretamente em uma parte estacionária dentro da máquina (Figuras 2-9 a 2-12).

• Montagem Através da Caixa: Utilizando adaptadores de montagem de sonda PA 15x (Figuras 2-13 a 2-15), permitindo ajuste e substituição externamente.

• Passagem do cabo: Se o transdutor estiver montado dentro da caixa, use uma passagem de cabo SG 10x (Figuras 2-16, 2-17) para penetração vedada.

2. Ajuste Mecânico da Folga Inicial (Máquina Parada):

• Use um calibrador de folga para medir e ajustar a lacuna física entre a ponta do transdutor e o alvo.

• Para Medição de Vibração: Recomenda-se definir a folga inicial próxima ao meio da faixa de medição linear (por exemplo, para TQ 402 B21: cerca de 1,15 mm) para permitir movimento bidirecional.

• Para medição de posição axial: Defina a folga inicial em uma extremidade da faixa de medição (próximo ou distante) com base na direção prevista do movimento unidirecional.

• Intervalo de segurança mínimo recomendado (para evitar contato): Para transdutores com sensibilidade de 8 mV/μm, sugere-se um mínimo de 0,2 mm.

3. Instalação do cabo:

• Nunca encurte ou aumente o cabo integral do transdutor ou o cabo de extensão. Utilize apenas comprimentos padrão especificados pelo Vibro-Meter, atendendo ao requisito mínimo de 'Comprimento total do sistema (TSL)' (por exemplo, 4,4 m no mínimo para um sistema de 5 m).

• Respeitar o raio de curvatura mínimo: Cabo coaxial ≥ 20 mm, tubo de proteção em aço inoxidável ≥ 50 mm.

• Fixação e roteamento: Prenda os cabos em intervalos regulares (100-200 mm) usando braçadeiras de cabo dentro e fora da máquina para evitar sinais de interferência por vibração (Figura 3-1). Use mangas termorretráteis nos conectores para evitar afrouxamentos.

• Proteção EMI: Os cabos de sinal devem ser roteados em conduítes separados, longe de cabos de alimentação e linhas de comunicação. Os conduítes devem estar bem aterrados. Use tubos de proteção metálicos aterrados para blindagem adicional, se necessário.

4. Conexão Elétrica e Ajuste Final:

• Fiação: Conecte estritamente de acordo com os diagramas de fiação elétrica nas Figuras 6-1 a 6-3. Certifique-se de que a blindagem esteja aterrada em um único ponto (normalmente no condicionador ou na extremidade da barreira).

• Em atmosferas explosivas: Deve usar componentes certificados à prova de explosão (Ex) (transdutor, condicionador, cabos, caixa de junção, barreira, etc.) e cumprir rigorosamente os limites especificados no 'Certificado de exame de tipo CE' correspondente (por exemplo, comprimentos de cabos, parâmetros de indutância/capacitância).

• Ajuste elétrico (ajuste fino opcional): Após o ajuste grosseiro mecânico, a energia pode ser aplicada para ajuste elétrico fino.

• Para B21 (Saída de Tensão): Utilize a técnica “3 fios” (Figura 4-7). Alimente o IQS 450 (-24VDC), conecte um voltímetro à saída. Varie a folga usando medidores de folga, registre a tensão de saída, trace a curva de tensão de folga para verificar a faixa linear e a sensibilidade.

• Se estiver usando calibradores de folga condutivos, eles deverão ser removidos da folga antes da leitura da saída, caso contrário a medição será falsa.

• Verificação da configuração do intervalo: Finalmente, confirme se a tensão de saída CC do sistema (correspondente ao intervalo estático) está dentro da faixa esperada (por exemplo, em torno de -9V quando definida no meio).

5. Instalação de acessórios:

• Caixa de Junção (JB 118): Utilizada para proteger o ponto de conexão entre o cabo integral do transdutor e o cabo de extensão (IP 65). Monte em uma superfície livre de vibrações (Figura 4-1).

• Carcaça Industrial (ABA 15x): Utilizada para montagem e proteção do condicionador de sinal IQS 450, adequado para atmosferas explosivas (IP 66). Apresenta uma placa de base isolante para evitar loops de aterramento (Figura 4-2).

• Barreira/Isolador: Em aplicações em atmosfera explosiva, o front-end IQS 450 (área classificada) deve ser conectado ao equipamento de área segura através de um GSV 14x (para saída de tensão, 3 fios) ou um GSI 124 (para saída de corrente, 2 fios). O GSI 124 com modo de saída de corrente permite uma transmissão estável em distâncias mais longas (até 1000 m).

5. Manutenção e Cuidados

• Inspeção Regular: Verifique periodicamente o aperto da montagem do transdutor, inspecione os cabos e tubos de proteção quanto a danos, desgaste ou dobras excessivas e certifique-se de que os conectores estejam seguros.

• Limpeza: Mantenha a ponta do transdutor e a área alvo limpas, livres de óleo, sujeira ou acúmulo de poeira.

• Verificação de calibração: Durante grandes revisões ou se os dados de medição forem questionáveis, é recomendado verificar as características de saída do sistema em relação às curvas de desempenho usando um alvo de calibração sob condições padrão.

• Substituição: Devido à intercambialidade dos componentes, ao substituir um transdutor ou condicionador, o uso de um modelo idêntico normalmente restaura o desempenho consistente com o sistema original sem recalibração no local.

• Reparo: Qualquer trabalho de reparo deve ser realizado por pessoal qualificado. Se um produto precisar ser devolvido ao Vibro-Meter para reparo, preencha o Formulário de Relatório de Falha fornecido.