O TWW 103 M1 é um transmissor de medição de posição e vibração monocanal de alto desempenho da linha de produtos VM. Projetado para monitoramento de condições e proteção de máquinas rotativas em ambientes industriais, sua função principal é a medição sem contato da posição relativa (deslocamento) de um alvo. Ele é normalmente usado em conjunto com um sensor de proximidade (sonda) de correntes parasitas WW 018 para formar um sistema completo de medição de deslocamento, oferecendo uma faixa de medição estática de até 10 mm.
Reconhecido por sua alta precisão, confiabilidade e design robusto, o TWW 103 M1 é adequado para ambientes industriais severos e até mesmo áreas perigosas (atmosferas potencialmente explosivas). Sua saída principal é um sinal de loop de corrente de 4 a 20 mA, que pode ser conectado diretamente a sistemas de controle (por exemplo, PLC, DCS) ou sistemas de monitoramento para proteção de máquinas e/ou monitoramento de condições. O transmissor está disponível em versões padrão e versões Ex certificadas para uso em áreas perigosas, atendendo aos requisitos de segurança de diferentes cenários de aplicação.
O dispositivo possui uma caixa de liga de alumínio com alto índice de proteção IP66, garantindo operação estável sob condições exigentes. Seu autodiagnóstico integrado monitora continuamente o status do sistema e fornece indicação clara de falhas por meio de LEDs e do sinal de saída, tornando-o a escolha ideal para proteger equipamentos críticos, como turbinas, compressores, bombas e ventiladores.
Princípio de funcionamento
A operação do transmissor TWW 103 M1 é baseada no efeito de correntes parasitas, a base física da medição de deslocamento sem contato. O sistema de medição completo consiste em um sensor de proximidade (sonda) de correntes parasitas WW 018 e o transmissor TWW 103 M1.
1. Efeito de corrente parasita e geração de sinal:
A cabeça do sensor WW 018 contém uma bobina. Quando a corrente de alta frequência do transmissor passa por esta bobina, ela gera um campo eletromagnético de alta frequência. Se este sensor for apontado para um alvo de metal condutor (por exemplo, uma superfície de eixo), este campo eletromagnético induz correntes parasitas na superfície do alvo. Essas correntes parasitas, por sua vez, geram um novo campo magnético oposto ao original, resistindo às mudanças no campo inicial, o que consequentemente altera a impedância da bobina do sensor. A magnitude desta mudança de impedância está diretamente relacionada à distância entre a ponta da sonda e a superfície alvo: quanto mais próxima a distância, mais forte será o efeito e maior será a mudança de impedância; quanto maior a distância, mais fraco será o efeito e menor será a alteração da impedância.
2. Condicionamento e Processamento de Sinais:
A função principal do transmissor é detectar e processar esta mudança de impedância causada pela variação da distância. Seu circuito interno executa estas etapas principais:
Demodulação de Sinal: Recebe o sinal de RF bruto do sensor e o demodula em um sinal de tensão CC que é função da distância.
Linearização: A relação entre a distância e o sinal de tensão gerado pelo efeito das correntes parasitas não é perfeitamente linear. O circuito interno de linearização do transmissor compensa isso, garantindo que a saída final tenha uma relação altamente linear com a distância real.
Filtragem: O transmissor incorpora um filtro passa-baixa com frequência de corte (fo) de 5 Hz e roll-off de 20 dB/década. Este filtro foi projetado para preservar os sinais CC ou de frequência muito baixa, refletindo mudanças lentas na posição do eixo, enquanto suprime efetivamente o ruído de vibração de alta frequência e outras interferências elétricas, garantindo um sinal de saída limpo e estável que reflete com precisão a posição estática do eixo.
Conversão e saída de sinal: O sinal de tensão linearizado e processado é convertido em um sinal de corrente analógico padrão de 4-20 mA. Uma característica exclusiva do TWW 103 M1 é o fornecimento de duas saídas 4-20 mA independentes e isoladas galvanicamente:
Saída principal (carga de 500 Ω): Nos terminais 3-4. Este sinal é dedicado ao monitoramento de máquinas, transmitido para a sala de controle ou sistema de monitoramento.
Saída Auxiliar (carga de 25 Ω): Através dos terminais 6-7. Este sinal destina-se especificamente a auxiliar o posicionamento do sensor durante a instalação e comissionamento. Os técnicos podem conectar um amperímetro portátil (carga <25Ω) a esta saída no local para ler o valor da posição em tempo real, permitindo o ajuste preciso do sensor para uma lacuna de trabalho predefinida (normalmente correspondente a uma tensão de saída específica ou valor de corrente) sem depender do sistema de monitoramento principal na sala de controle.
3. Característica de Saída:
É importante observar que a característica de saída do transmissor é inversa: a corrente de saída diminui à medida que a distância diminui (gap fecha) e aumenta à medida que a distância aumenta (gap abre). A correspondência específica é: folga de 0 mm corresponde a 20 mA, folga de 10 mm corresponde a 4 mA.
4. Automonitoramento e diagnóstico de falhas:
O transmissor incorpora um circuito de monitoramento interno que verifica continuamente:
Circuito aberto ou curto-circuito no sensor ou em seu cabo.
O alvo está significativamente fora da faixa de medição efetiva do sensor.
Ao detectar qualquer falha, o transmissor imediatamente aciona a corrente de saída analógica para 0 mA e acende o LED vermelho de falha no painel frontal, fornecendo indicação de alarme local e remoto, melhorando significativamente a confiabilidade do sistema.
Principais recursos e funções
1. Medição de deslocamento de alta precisão
Faixa de medição: Fornece uma faixa máxima de deslocamento estático de 10 mm quando usado com o sensor WW 018.
Linearidade: Desvio de linearidade ≤ 2% (medido através do sensor de referência WW 018-R), garantindo medições precisas e confiáveis.
2. Saídas analógicas duplas isoladas
Saída de monitoramento principal (500 Ω): sinal de 4-20 mA para proteção da máquina e monitoramento de condições, suporta transmissão de longa distância.
Saída de auxílio à instalação (25 Ω): sinal de 4-20 mA dedicado à instalação e comissionamento do sensor, conveniente para leitura no local.
Isolamento Galvânico: As duas saídas são isoladas uma da outra e da fonte de alimentação, proporcionando forte imunidade a ruídos e segurança do sistema.
Característica de saída inversa: 0 mm → 20 mA, 10 mm → 4 mA.
3. Autodiagnóstico interno abrangente e indicação de falhas
Monitoramento em tempo real de circuito aberto do sensor, curto-circuito e falhas alvo fora da faixa.
Indicação de falha dupla:
LED verde indica operação normal do dispositivo.
4. Suporte flexível para instalação e comissionamento
Ajuste de Offset Zero (Potenciômetro Z): Pode compensar erros de medição de aproximadamente ±0,5 mm causados por desvios de instalação mecânica, simplificando o comissionamento sem a necessidade de reposicionar o sensor.
5. Adequação para ambientes agressivos e perigosos
Ampla faixa de temperatura: Temperatura ambiente operacional de 0 a +70°C.
Alto índice de proteção: IP66, à prova de poeira e protegido contra poderosos jatos de água, adequado para ambientes empoeirados e úmidos.
Certificação à prova de explosão (opcional): Disponível em versões certificadas Ex nA para uso em áreas perigosas Zona 2 (atmosferas potencialmente explosivas), certificadas de acordo com os padrões ATEX, IECEx e UKEX.
6. Forte imunidade ao ruído
Filtro passa-baixo integrado: a frequência de corte de 5 Hz suprime efetivamente a interferência de alta frequência.
Design galvanicamente isolado: O isolamento entre a fonte de alimentação, entradas e saídas evita loops de terra e diafonia de sinal, garantindo a integridade do sinal.
7. Projeto Mecânico Robusto
Material da carcaça: Liga de alumínio (Al-Si12), leve (aprox. 800g), construção robusta, boa dissipação de calor.
Montagem: Montado na parede através de 4 parafusos M4 x 30 mm, seguro e confiável.
Entradas de cabos:
Conexão do sensor: conector de ouro duro Triax (Fischer), conexão confiável, excelente desempenho de transmissão de sinal.
Fonte de alimentação: prensa-cabo M12 (faixa de fixação 2-5 mm).
Outras conexões: prensa-cabo M16 (faixa de fixação 4-7 mm).
Terminais: Terminais de parafuso (potência: 2; sinais: 5), máx. faixa de fixação 2,5 mm², adequada para fiação sólida ou flexível.
8. Extensa conformidade e certificações
Declaração de Conformidade UE (Marcação CE): Em conformidade com as diretivas relevantes.
Compatibilidade eletromagnética (EMC): Em conformidade com EN 55011, EN 61000-4-2/3/4/5/6, EN 61326-1, etc.
Segurança Elétrica: Em conformidade com DIN EN 61010-1.
Ambiental: compatível com RoHS (2011/65/EU).
Proteção contra explosão: Versões Ex opcionais disponíveis, com certificados ATEX, IECEx e UKEx.
9. Compatibilidade e intercambialidade do sistema
Sensor de correspondência dedicado: Usado com o sensor de proximidade de correntes parasitas tipo WW 018.
Comprimento do cabo: O comprimento padrão do cabo do sistema é de 5 metros (especificado no pedido).
Intercambialidade: Sensores do mesmo tipo e comprimento de cabo são intercambiáveis, facilitando a manutenção e substituição.
Especificações Técnicas Resumo
| do Item |
Especificação |
| Tipo de medição |
Posição Relativa (Deslocamento) |
| Sensor compatível |
Sensor de proximidade WW 018 |
| Faixa de medição |
Máx. 10 mm (estático) |
| Desvio de Linearidade |
≤ 2% |
| Filtro |
Passa-baixo, corte de 5 Hz, 20 dB/década |
| Saídas Analógicas |
2 isolados 4-20 mA (Principal: 500Ω; Aux: 25Ω) |
| Característica de saída |
Inverso (0mm=20mA, 10mm=4mA) |
| Indicação de falha |
Saída 0 mA, LED vermelho |
| Fonte de energia |
18-30 VCC, nominal 24 VCC, máx. 100 mA, isolado galvanicamente |
| Temperatura operacional |
0 a +70 °C |
| Classificação de proteção |
IP66 (IEC 60529) |
| Material da Habitação |
Liga de alumínio (Al-Si12) |
| Peso |
aprox. 800g |
| Dimensões (LxAxP) |
100x100x80mm |
| Certificação Ex (opcional) |
Ex nA, adequado para Zona 2 (ATEX, IECEx, UKEX) |
Áreas de aplicação
O TWW 103 M1 foi projetado para as seguintes aplicações:
Monitoramento da Posição do Eixo em Máquinas Rotativas: Medição da posição estática dos eixos em relação aos rolamentos (por exemplo, excentricidade do eixo) e deslocamento axial em turbinas, compressores, turbinas a gás, turbinas a vapor, turbinas hidrelétricas, bombas, ventiladores, etc.
Sistemas de proteção de máquinas: Monitoramento contínuo da posição do eixo para evitar colisões destrutivas por fricção (por exemplo, lâminas contra carcaça), acionando alarmes ou sinais de desligamento em caso de deslocamento anormal.
Monitoramento de condições e manutenção preditiva: avaliação da integridade da máquina e planejamento de atividades de manutenção por meio de tendências de mudanças na posição do eixo.
Ambientes Industriais Adversos: Adequado para ambientes industriais em geral com óleo, umidade, poeira e vibração.
Áreas Perigosas: Versões com certificação Ex podem ser usadas em atmosferas de gás potencialmente explosivas classificadas como Zona 2 em indústrias como petróleo, gás e produtos químicos.
