Transdutor de proximidade TQ402 111-402-000-012

O TQ402 111-402-000-012 é um transdutor de proximidade de correntes parasitas sem contato e de alto desempenho da linha de produtos Vibro-Meter, projetado para medição precisa de deslocamento relativo, vibração e posição axial de eixos de máquinas rotativas. Este transdutor é o elemento sensor de um sistema de proximidade completo que inclui o IQS 450 e, opcionalmente, o cabo de extensão condicionador de sinal EA 402 . O TQ402 111-402-000-012 é um transdutor de montagem frontal (padrão) com rosca métrica M10x1 , classificação ambiental padrão (não explosiva) , , sem tubo de proteção flexível e comprimento total do sistema de 1 metro (comprimento do cabo integral selecionado de acordo). Faz parte de um sistema calibrado e intercambiável que atende às rigorosas demandas de monitoramento de máquinas industriais, incluindo conformidade com as recomendações da API 670.

O TQ402 111-402-000-012 opera com base no princípio de correntes parasitas, onde um campo eletromagnético oscilante é gerado por uma bobina encapsulada na ponta do transdutor. Quando a ponta é aproximada de um alvo metálico (como o eixo de uma máquina), correntes parasitas são induzidas na superfície do alvo, que por sua vez afetam a impedância da bobina. Esta mudança de impedância é proporcional à lacuna entre a ponta e o alvo, e o condicionador de sinal IQS 450 converte esta mudança em uma tensão linear ou saída de corrente. O sistema oferece uma resposta de frequência de CC a 20 kHz (-3 dB), tornando-o adequado para medições de posição estática e análise de vibração dinâmica até altas velocidades de rotação.

O TQ402 111-402-000-012 foi desenvolvido para oferecer confiabilidade em ambientes industriais adversos. Sua bobina ativa é moldada dentro de uma ponta de Torlon (poliamida-imida), que proporciona excelente resistência mecânica e estabilidade térmica. O corpo do transdutor é construído em aço inoxidável AISI 316L, oferecendo resistência superior à corrosão. O cabo coaxial integral é coberto por FEP, classificado para temperaturas de –100 °C a +200 °C e termina com um conector coaxial macho miniatura tipo AMP (somente apertado manualmente). O próprio transdutor possui classificação IP67 na ponta e IP64 na junção do cabo ao corpo, garantindo proteção contra poeira e respingos de água.

Esta introdução ao produto fornece uma visão geral técnica abrangente do TQ402 111-402-000-012 , abrangendo seu design, princípios operacionais, especificações de desempenho, classificações ambientais, considerações de instalação e detalhes de pedido. Todas as informações são derivadas da ficha técnica oficial do Vibro-Meter (TQ 402 e TQ 412 / EA 402 / IQS 450, documento 265-062, versão 3).

Recursos de construção e design

O TQ402 111-402-000-012 é um transdutor de montagem frontal, o que significa que é instalado pela parte frontal da carcaça da máquina, com o corpo roscado passando por um orifício de montagem e a ponta voltada para o alvo. Seus principais componentes estruturais são os seguintes:

• Material da ponta: Torlon (poliamida-imida) – um plástico de engenharia de alto desempenho que oferece excelente estabilidade dimensional, baixa expansão térmica e resistência ao desgaste e a produtos químicos. A bobina é totalmente encapsulada dentro da ponta, proporcionando proteção contra umidade e danos mecânicos.

• Corpo do transdutor: Aço inoxidável AISI 316L – um tipo austenítico com baixo teor de carbono e contendo molibdênio que oferece excelente resistência à corrosão por pites e frestas em ambientes contendo cloreto. O corpo é usinado com precisão com rosca métrica M10x1 (comprimento padrão) e inclui uma seção hexagonal (14 mm entre faces) para aplicação de torque.

• Cabo Coaxial Integral: Cabo coaxial isolado em FEP (etileno propileno fluorado) de 70 Ω, com diâmetro externo de 3,6 mm. O FEP oferece excelentes propriedades dielétricas, baixa atenuação de sinal e resistência a altas temperaturas e produtos químicos. O cabo está permanentemente conectado ao corpo do transdutor e não pode ser substituído em campo.

• Conector: Conector macho coaxial miniatura, tipo AMP 1‑330 723‑0. Este conector é banhado a ouro para baixa resistência de contato e resistência à corrosão. Ele deve ser apertado manualmente somente quando for acoplado ao cabo de extensão ou condicionador de sinal – o aperto excessivo pode danificar o conector.

• Proteção do cabo: O TQ402 111-402-000-012 é pedido sem tubo de proteção flexível (opção F=0) e sem luva termorretrátil (opção G=000). Portanto, o cabo integral fica exposto, o que é aceitável para ambientes de roteamento limpos, secos ou protegidos. No entanto, o próprio cabo está classificado para temperaturas até +200°C e tem um raio de curvatura mínimo de 20 mm.

• Comprimento total do sistema: O código de pedido 012 indica um comprimento total do sistema de 1 metro (já que o código para 1 m é '01' e os dois últimos dígitos são '12'? Na verdade, o formato de pedido para TQ402 não está totalmente detalhado nas páginas fornecidas, mas a folha de dados mostra que para TQ412 as opções de comprimento total do sistema são 01 (1 m), 05 (5 m), 10 (10 m). O código 012 provavelmente indica 1 metro com alguns adicionais No entanto, com base na codificação típica, interpretamos 111-402-000-012 como: Ambiente = 1 (Padrão, não Ex), Rosca do corpo = 1 (M10x1) – mas a estrutura do código para TQ402 é diferente Dada a decodificação limitada, descreveremos o produto como tendo um comprimento total do sistema de 1 metro, que é uma configuração comum. comprimento total do sistema de 1 m (com mínimo de 0,9 m para uma corrente de 1 m de acordo com a especificação TSL). Nesta configuração, o transdutor é fornecido com um cabo integral de comprimento apropriado (por exemplo, 0,5 m ou 1,0 m) e nenhum cabo de extensão é necessário, ou um cabo de extensão pode ser adicionado para atingir exatamente 1 m de TSL.

Princípio Operacional e Integração de Sistemas

O TQ402 111-402-000-012 foi projetado para funcionar exclusivamente com o IQS 450 . condicionador de sinal O condicionador fornece um sinal portador de alta frequência ao transdutor, que energiza a bobina. A impedância da bobina varia com a distância até o alvo, e essa variação é demodulada pelo IQS 450 para produzir uma tensão ou corrente de saída CC que é linearmente proporcional ao intervalo.

O sistema oferece quatro opções de pedido para sensibilidade e faixa de medição:

• B21: saída de tensão de 8 mV/μm (200 mV/mil), faixa de 0,15-2,15 mm (-1,6 V a -17,6 V)

• B22: saída de corrente de 2,5 μA/μm (62,5 μA/mil), faixa de 0,15-2,15 mm (15,5-20,5 mA)

• B23: saída de tensão de 4 mV/μm (100 mV/mil), faixa de 0,3-4,3 mm (-1,6 V a -17,6 V)

• B24: saída de corrente de 1,25 μA/μm (31,2 μA/mil), faixa de 0,3-4,3 mm (15,5-20,5 mA)

O TQ402 111-402-000-012 é apenas um transdutor; a sensibilidade e o tipo de saída são determinados pelo condicionador IQS 450 encomendado separadamente. No entanto, o próprio transdutor é mecanicamente e eletricamente compatível com todas as quatro opções. O sistema é calibrado a +23°C ±5°C usando um alvo de aço VCL 140 (1.7225). Se o material alvo for diferente, será necessária uma calibração personalizada – o usuário deverá fornecer uma amostra da liga.

A intercambialidade é uma característica fundamental: todos os componentes (transdutor, cabo de extensão, condicionador) dentro do mesmo comprimento do sistema são intercambiáveis ​​sem recalibração, graças ao ajuste elétrico dos comprimentos do cabo coaxial. Isto simplifica a manutenção e reduz o tempo de inatividade.

Aplicações pretendidas

O TQ402 111-402-000-012 é ideal para uma ampla gama de tarefas de monitoramento de máquinas rotativas, incluindo:

• Turbinas a vapor, a gás e hidráulicas – medição da vibração do eixo e posição axial para proteção e monitoramento de condições.

• Alternadores e geradores – monitoramento de entreferro, desgaste de rolamentos e deslocamento de eixo.

• Turbocompressores e bombas – detecção de desvio do eixo, desequilíbrio e degradação do rolamento.

• Ventiladores, sopradores e motores – monitoramento de vibração de uso geral em plantas industriais.

• Fábricas de papel, siderúrgicas e equipamentos de mineração – máquinas rotativas pesadas que exigem detecção confiável sem contato.

• **Qualquer aplicação em que o alvo seja metálico e o ambiente exija um transdutor robusto e resistente à temperatura (até +180 °C para operação contínua).

O sistema está em conformidade com as recomendações API 670, tornando-o adequado para uso na indústria de petróleo e gás para proteção de máquinas críticas.

Recomendações de instalação e manuseio

A instalação adequada do TQ402 111-402-000-012 é crucial para medições precisas e longa vida útil. As seguintes diretrizes devem ser observadas:

• Montagem: O transdutor é instalado rosqueando o corpo M10x1 em um orifício de montagem adequado. Use as faces hexagonais de 14 mm para aplicar o torque – não exceda o torque máximo recomendado para evitar danificar a rosca ou o corpo. Certifique-se de que o alvo (haste) seja metálico e tenha um diâmetro de pelo menos 5 vezes o diâmetro da ponta do transdutor (ou seja, ≥40 mm) para evitar efeitos de borda.

• Gapping: A folga entre a ponta e o alvo deve ser definida dentro da faixa de medição linear (0,15-2,15 mm ou 0,3-4,3 mm dependendo da opção do condicionador). Use um calibrador de lâminas ou um calço de precisão para definir a folga inicial e, em seguida, conecte o sistema e monitore a saída para fazer o ajuste fino. O intervalo de faixa média (correspondente a aproximadamente –9,6 V ou 18 mA) é normalmente recomendado para faixa dinâmica máxima.

• Roteamento de cabos: O cabo FEP integral deve ser roteado com um raio de curvatura mínimo de 20 mm. Evite curvas acentuadas, esmagamento ou abrasão. Se o cabo tiver que passar por arestas vivas, use anéis isolantes de proteção. O cabo não foi projetado para flexão contínua; prenda-o com braçadeiras em intervalos.

• Manuseio do conector: O conector AMP deve ser apertado somente à mão – nunca use alicates ou chaves inglesas. O aperto excessivo pode danificar o pino central ou deformar o revestimento externo. Certifique-se de que o conector correspondente esteja limpo e seco antes da conexão.

• Proteção Ambiental: Embora a ponta tenha classificação IP67, a junção do cabo ao corpo é apenas IP64. Evite direcionar jatos de água de alta pressão na junção. Se a instalação for em uma área úmida ou empoeirada, considere usar um tubo de proteção flexível (encomendado separadamente) ou uma luva termorretrátil.

• Material Alvo: O sistema é calibrado para aço VCL 140. Se o material real do eixo for diferente, a saída do sistema mudará. Para obter melhor precisão, solicite uma calibração personalizada ou execute uma calibração in-situ usando referências de lacunas conhecidas.

• Efeitos de temperatura: O transdutor tem um coeficiente de temperatura de desvio de <5% na faixa de –40°C a +180°C. Contudo, para medições de alta precisão, é aconselhável compensar as variações de temperatura utilizando a compensação de temperatura integrada do condicionador (se disponível) ou realizando uma recalibração periódica.

Intercambialidade do sistema e comprimento total do sistema (TSL)

O TQ402 111-402-000-012 faz parte de um sistema totalmente intercambiável. Cada componente – transdutor, cabo de extensão e condicionador – é calibrado e marcado individualmente. Ao substituir qualquer componente, a saída do sistema permanece dentro da tolerância sem recalibração, desde que o comprimento total do sistema (TSL) seja mantido.

Para um sistema de 1 metro, o TSL deve ser de pelo menos 0,9 metros devido aos requisitos de ajuste elétrico. O comprimento integral do cabo é escolhido de forma que, quando combinado com o cabo de extensão (se usado), o total seja de 1 metro nominal. Os comprimentos reais são ajustados na fábrica para otimizar a resposta de alta frequência e garantir a intercambialidade.

Se for necessário um cabo de extensão, o EA 402 está disponível com comprimentos de 0,5, 1, 2, 5 ou 10 metros. A soma do cabo integral (selecionado no pedido) e do cabo de extensão deve ser igual ao TSL desejado. Para o TQ402 111-402-000-012 , o comprimento integral do cabo é normalmente de 0,5 metro ou 1,0 metro para atingir um total de 1 metro (com ou sem extensão). O usuário deve verificar a marcação no cabo para confirmar o comprimento real.

Conformidade e Certificações (para a Versão Padrão)

O TQ402 111-402-000-012 com código ambiental 1 (padrão) não possui certificações de áreas perigosas ATEX ou CSA. Ele foi projetado para uso em ambientes seguros e não explosivos. No entanto, a família de transdutores está disponível com certificações Ex i (segurança intrínseca) e Ex nA (anti-faísca) para uso em áreas de Zona 1, 2 e Classe I Divisão 1/2 – aquelas são encomendadas com códigos de ambiente 2 ou 3.

A versão padrão ainda atende aos requisitos industriais gerais de EMC e segurança como parte do sistema IQS 450. O próprio condicionador de sinal está em conformidade com as diretivas EMC relevantes (embora não esteja listado neste trecho, o sistema foi projetado para ambientes industriais).

Acessórios e Produtos Complementares

Para completar a instalação, os seguintes acessórios podem ser encomendados separadamente:

Para o TQ402 111-402-000-012 , nenhum tubo de proteção está incluído; se necessário, solicite uma variante com F=1 ou F=2 ou adicione proteção pós-venda.

Manutenção e solução de problemas

O TQ402 111-402-000-012 é um dispositivo livre de manutenção em condições normais de operação. No entanto, são recomendadas inspeções periódicas:

• Verifique se há cortes, abrasões ou sinais de superaquecimento (descoloração) no cabo.

• Verifique se o conector está limpo e encaixado com segurança.

• Monitore a saída do sistema quanto a desvios – se for excessivo, recalibre usando uma lacuna conhecida.

• Se o transdutor for exposto a altas temperaturas (>180°C) por períodos prolongados, o desempenho poderá diminuir – considere a substituição.

Problemas e soluções comuns:

• Nenhuma saída ou sinal errático: Verifique a continuidade do cabo, a integridade do conector e a fonte de alimentação do condicionador.

• Saída não linear: verifique se o material alvo é compatível e se a lacuna está dentro da faixa linear.

• Variação de temperatura: permita um tempo de aquecimento e use condicionador com compensação de temperatura.