Монитор возвратно-поступательной импульсной скорости 3500/70M — это профессиональное устройство мониторинга промышленного уровня, входящее в состав систем защиты оборудования 3500, служащее критически важным компонентом системы защиты оборудования 3500. Этот однослотовый модуль обеспечивает возможность четырехканального мониторинга и специально разработан для мониторинга вибрации картера и крейцкопфа поршневых компрессоров.
3500/70M состоит из фиксированного переднего модуля (номер по каталогу 176449-09) и пяти различных типов задних модулей ввода-вывода (подробную информацию см. на странице заказа). 176449-09 может сформировать полноценную систему в сочетании с любым из задних модулей ввода-вывода.
Являясь основным компонентом пакета решений для поршневых компрессоров, этот модуль принимает входные сигналы от сейсмических датчиков, преобразует сигналы для получения измерений вибрации и сравнивает обработанные сигналы с программируемыми пользователем уставками сигналов тревоги. Пользователи могут запрограммировать каждый канал с помощью программного обеспечения для настройки стойки 3500 для достижения четырех различных функций мониторинга: импульсного ускорения, ускорения, скорости возвратно-поступательного движения и низкочастотной скорости возвратно-поступательного движения.
Особенности и функции
1. Конфигурация многоканального мониторинга
Обеспечивает 4 полностью независимых канала мониторинга, поддерживающих несколько функций мониторинга.
Каналы сконфигурированы парами (каналы 1–2 и каналы 3–4), что позволяет одновременно выполнять две разные функции мониторинга.
Каждый канал может быть запрограммирован независимо, что обеспечивает гибкую настройку схемы мониторинга.
Поддерживает вход сейсмического преобразователя с входным сопротивлением до 10 кОм (ускорение) и >1 МОм (скорость).
2. Четыре профессиональные функции измерения.
Мониторинг импульсного ускорения.
Диапазон измерения: 0,51–11,72 мВ/(м/с²) или 5–115 мВ/г.
Выбор диапазона: 0–359° (разрешение 1°)
Длительность полосы: 1–360° (разрешение 1°)
Использует 8-оборотный сглаживающий фильтр среднего значения.
Мониторинг ускорения
Диапазон измерения такой же, как и для импульсного ускорения.
Обеспечивает вывод статических значений пиковых и среднеквадратичных значений.
Поддерживает фильтрацию верхних частот 3–3000 Гц и фильтрацию нижних частот 30–30 000 Гц.
Мониторинг возвратно-поступательной скорости
Чувствительность: 3,54–22,64 мВ/(мм/с) или 90–575 мВ/(дюйм/с)
Интеграционный фильтр: -3 дБ при 0,34 Гц
Обеспечивает векторную фильтрацию 1X и 2X с полосой пропускания ±3% от рабочей скорости.
Мониторинг низкочастотной возвратно-поступательной скорости
Особенно подходит для условий эксплуатации на низких скоростях.
Диапазон фильтра верхних частот: 0,750–100 Гц
Диапазон фильтра нижних частот: 10–1375 Гц.
Минимальная скорость машины может достигать 30 об/мин (требуется специальная модификация).
3. Возможности расширенной обработки сигналов.
Характеристики фильтра: 4-полюсный фильтр верхних частот (80 дБ/декада) и 2-полюсный/4-полюсный фильтр нижних частот.
Фильтр смещения: -3 дБ при 0,01 Гц, эффективно устраняет постоянную составляющую.
Ненормальный фильтр: -3 дБ при 2400 Гц, обеспечивает защиту от наложения спектров.
Векторный фильтр: фильтрация с постоянным значением Q, Q=16,7, полоса пропускания составляет ±3% от рабочей скорости.
4. Программируемая функция сигнализации.
Каждый канал поддерживает настройки оповещений.
Уставки опасности можно настроить для любых двух статических значений.
Точность уставки сигнализации достигает 0,13%.
Регулируемая задержка тревоги: Оповещение: 1–60 секунд (с шагом 1 секунда); Опасно: 0,1 секунды или 1–60 секунд (с шагом 1 секунда).
Диапазон сигнализации: 0–100 % от полной шкалы, ограничен диапазоном датчика.
5. Широкие возможности вывода
записывающего устройства.
Аналоговый выход 4–20 мА, пропорциональный полной шкале.
Максимальное сопротивление нагрузки: 600 Ом
Соответствие напряжению: +12 В постоянного тока
Разрешение: 0,3662 мкА
Частота обновления: <100 миллисекунд
Точность: ±0,05 мА (температура окружающей среды), ±0,14 мА (полный температурный диапазон)
Буферизованный выходной сигнал преобразователя
На передней панели каждого канала имеется коаксиальный разъем.
Выходное сопротивление: 550 Ом
Имеет защиту от короткого замыкания.
6. Возможности источника питания преобразователя
Выходное напряжение: ≥22 В постоянного тока
Максимальный ток: 40 мА
Пусковой ток: ≤15 мА (гарантирует отсутствие обратного хода)
Выходное сопротивление: 20 Ом (нормальный режим), 1000 Ом (режим обратного хода)
Защита от обратного срабатывания: 15,4–24,9 мА
Принцип работы
1. Сбор и обработка сигналов.
Доступ к сигналам датчиков осуществляется через специальные модули ввода-вывода. Сигналы ускорения принимаются через входную цепь с сопротивлением 10 кОм, а сигналы скорости принимаются через входную цепь с высоким сопротивлением >1 МОм, что обеспечивает точный сбор сигнала. Модуль обеспечивает стабильное питание возбуждения датчиков: выходное напряжение ≥22 В постоянного тока, максимальный ток 40 мА, имеет обратную защиту (15,4-24,9 мА), обеспечивая надежную работу датчиков различных типов.
2. Обработка формирования и фильтрации сигналов.
Входные сигналы сначала подвергаются предварительному усилению и согласованию импедансов, а затем попадают в многоступенчатую фильтрацию. Фильтр смещения (-3 дБ при 0,01 Гц) эффективно устраняет постоянную составляющую, а фильтр Not OK (-3 дБ при 2400 Гц) обеспечивает защиту от наложения спектров. Модуль предлагает четыре варианта режима фильтрации, используя 4-полюсную конструкцию, обеспечивающую характеристики спада 80 дБ/декаду. Уникальный векторный фильтр использует конструкцию с постоянным значением добротности (Q=16,7) с полосой пропускания ±3% от рабочей скорости, эффективно выделяя компоненты вибрации 1X и 2X.
3. Расчет измеренного значения и статического значения.
В зависимости от настроенной функции мониторинга модуль использует разные алгоритмы обработки сигналов:
Импульсное ускорение: вычисляет пиковые или среднеквадратические значения ускорения в пределах настраиваемых пользователем диапазонов угла поворота коленчатого вала с использованием среднего сглаживания за 8 оборотов.
Ускорение: предоставляет различные статические значения, такие как напряжение прямого смещения, амплитуда 1X, амплитуда 2X, фаза 1X, фаза 2X.
Возвратно-поступательная скорость: преобразует сигналы ускорения в сигналы скорости посредством интеграционной обработки (-3 дБ при 0,34 Гц), обеспечивая 1X и 2X компонентный анализ.
Низкочастотная скорость возвратно-поступательного движения: оптимизирует низкочастотные характеристики отклика, поддерживает фильтрацию верхних частот 0,75–100 Гц и подходит для условий работы на низких скоростях.
4. Логика обработки сигналов тревоги.
Обработанные сигналы сравниваются в режиме реального времени с заданными пользователем уставками сигналов тревоги. Система использует технологию цифровой фильтрации для устранения дрожания сигнала, обеспечивая точность сравнения. Таймеры задержки тревоги используют независимый источник синхронизации для точного управления временем. В сигналах тревоги и опасности используется разная точность шага задержки (1 секунда и 0,1 секунды), что обеспечивает баланс скорости реагирования и защиты от помех. Статус тревоги передается через объединительную плату в структуру системы, вызывая соответствующие действия реле и регистрацию событий.
5. Генерация выходного сигнала
Модуль обеспечивает несколько выходных сигналов: Буферизованный выход преобразователя обеспечивает изолированный сигнал с сопротивлением 550 Ом через коаксиальные разъемы на передней панели; Выход регистратора генерирует аналоговый сигнал 4–20 мА через высокоточный ЦАП со скоростью обновления <100 мс, что обеспечивает работу в режиме реального времени. Все выходные цепи имеют защиту от короткого замыкания, гарантируя, что нормальная работа основной функции мониторинга не будет нарушена в аномальных условиях.
Технические характеристики
| параметров |
Спецификация |
| Каналы мониторинга |
4 канала, настроенных попарно |
| Входной сигнал |
Сигнал сейсмического преобразователя |
| Входное сопротивление |
Ускорение: 10 кОм; Скорость: >1 МОм |
| Функции измерения |
Импульсное ускорение, ускорение, возвратно-поступательная скорость, низкочастотная возвратно-поступательная скорость |
| Чувствительность |
Ускорение: 0,51–11,72 мВ/(м/с²); Скорость: 3,54–22,64 мВ/(мм/с) |
| Характеристики фильтра |
4-полюсный фильтр верхних частот (80 дБ/декабрь), 2/4-полюсный фильтр нижних частот, векторная фильтрация (Q=16,7) |
| Выход рекордера |
4–20 мА, нагрузочная способность 0–600 Ом |
| Буферизованное выходное сопротивление |
550 Ом |
| Источник питания преобразователя |
≥22 В постоянного тока, макс. 40 мА, с защитой от обратного срабатывания |
| Точность сигнализации |
±0,13% от заданного значения |
| Задержка тревоги |
Оповещение: 1–60 с (с шагом 1 с); Опасность: 0,1 с или 1–60 с (с шагом 1 с). |
| Рабочая температура |
от -30°C до +65°C (стандартные модули), от 0°C до +65°C (барьерные модули) |
| Потребляемая мощность |
7,7 Вт (типичное) |
| Сертификаты безопасности |
ATEX, IECEx, CSA, CE, FCC, RoHS, DNV GL, ABS |
Сценарии применения
Импульсный монитор скорости возвратно-поступательного движения 3500/70M особенно подходит для следующих промышленных сценариев:
Мониторинг поршневого компрессора: мониторинг вибрации картера, анализ вибрации крейцкопфа, оценка состояния движения шатуна.
Низкоскоростное вращающееся оборудование: мониторинг вибрации больших компрессоров, тихоходных двигателей, поршневых насосов.
Технологические компрессоры: мониторинг механического состояния компрессоров синтез-газа, компрессоров рециркуляционного газа, компрессоров природного газа.
Защита критического оборудования: важное механическое оборудование, требующее точного анализа вибрации и раннего предупреждения о неисправностях.
Прогнозируемое обслуживание: оценка состояния оборудования и планирование технического обслуживания на основе анализа тенденций вибрации.
