IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 Формирователь сигнала

IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 — это высокопроизводительная и высоконадежная бесконтактная система измерения расстояния, разработанная и изготовленная компанией Vibro-Meter SA. Основанная на проверенном принципе вихревых токов, эта система оптимизирована для мониторинга относительной вибрации и осевого смещения вращающихся механизмов в сложных промышленных условиях. Ядро системы состоит из бесконтактного датчика серии TQ 402/TQ 412, соединенного с формирователем сигнала IQS 450, образующим калиброванную, взаимозаменяемую полную измерительную цепь.

Эта система особенно подходит для мониторинга состояния и защиты крупного вращающегося оборудования, такого как паровые турбины, газовые турбины, гидравлические турбины, генераторы переменного тока, турбокомпрессоры и насосы. Его конструкция соответствует строгим международным стандартам и сертифицирована для использования в потенциально взрывоопасных средах (ATEX и CSA), обеспечивая безопасность и надежность в опасных зонах. Система обеспечивает выходное напряжение или ток с защитой от короткого замыкания, имеет широкий частотный диапазон, превосходную температурную компенсацию и является идеальным выбором для промышленного профилактического обслуживания и защиты оборудования.

Основные характеристики:

• Бесконтактное измерение: основано на принципе вихревых токов, что позволяет точно измерять перемещение без физического контакта с объектом, что приводит к отсутствию износа и длительному сроку службы.

• Сертификаты высокой безопасности: сертифицированы ATEX и CSA для использования в потенциально взрывоопасных газовых средах, таких как зоны 1 и 2 (в зависимости от конфигурации).

• Исключительные характеристики: широкий частотный диапазон (от постоянного тока до 20 кГц), высокая чувствительность, отличная линейность и температурная стабильность.

• Гибкая конфигурация: датчик (стандартный или обратный монтаж), чувствительность, диапазон измерения, длина кабеля и уровень защиты могут быть выбраны в соответствии с потребностями приложения.

• Прочная конструкция. Датчик имеет корпус из нержавеющей стали и наконечник Torlon; кабели предлагают различные варианты защиты; подходит для суровых условий, таких как высокая температура и вибрация.

• Целостность системы: датчик и кондиционер соединены и откалиброваны на заводе, что обеспечивает точность «подключи и работай» и взаимозаменяемость компонентов.

2. Принцип работы системы

Эта система измерения близости работает на основе эффекта вихревых токов. Схема высокочастотного генератора внутри формирователя сигнала IQS 450 генерирует высокочастотный сигнал, который по коаксиальному кабелю подается на катушку на наконечнике преобразователя TQ 402/412. Эта катушка создает вокруг себя высокочастотное электромагнитное поле.

Когда это электромагнитное поле приближается к проводящей металлической цели (например, валу машины), на поверхности цели индуцируются вихревые токи. Эти вихревые токи создают вторичное магнитное поле, противоположное полю катушки преобразователя, тем самым поглощая энергию и вызывая изменение эффективного импеданса катушки преобразователя. Это изменение импеданса тесно связано с расстоянием (зазором) между наконечником преобразователя и целевой поверхностью.

Схема модуляции/демодуляции внутри IQS 450 точно определяет изменение импеданса катушки и преобразует его в сигнал постоянного напряжения (опция B21) или тока (опция B22), линейно пропорциональный зазору. Этот выходной сигнал может быть напрямую подключен к системам мониторинга (например, ПЛК, РСУ или специальным мониторам вибрации) для отображения в реальном времени, записи, сигнализации и защиты от отключения.

Схема температурной компенсации системы обеспечивает стабильность выходного сигнала в широком диапазоне температур. Все компоненты соединены и откалиброваны на заводе, что гарантирует отличную взаимозаменяемость и точность измерений.

3. Типичные области применения

Система IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 широко используется для мониторинга ответственного вращающегося оборудования в следующих отраслях промышленности:

1. Производство электроэнергии: мониторинг вибрации вала и осевого положения паровых турбин, газовых турбин и генераторов переменного тока; контроль качаний и зазоров гидротурбин.

2. Нефть и газ: мониторинг вибрации турбокомпрессоров, центробежных компрессоров, насосов и вентиляторов, применимых в опасных зонах, таких как морские платформы и нефтеперерабатывающие заводы.

3. Промышленное производство: защита машин для больших двигателей, редукторов, воздуходувок и центрифуг.

4. Морская силовая установка: мониторинг вибрации главных турбин и редукторов.

5. Исследования и разработки: Точное измерение смещения и вибрации на испытательных стендах вращающегося оборудования.

Цели измерения:

• Измерение радиальной вибрации: мониторинг вибрации вала относительно корпуса подшипника для диагностики дисбаланса, смещения, трения и т. д.

• Измерение осевого положения: контроль износа упорного подшипника, теплового расширения ротора или осевого смещения.

• Измерение Keyphasor: предоставление опорного сигнала скорости и информации о фазе для динамической балансировки и анализа.

4. Краткое описание руководства по установке и вводу в эксплуатацию

Правильная установка имеет решающее значение для обеспечения работоспособности системы. Ниже приводится краткое описание основных шагов, основанное на руководстве по установке:

1. Подготовка к механической установке:

• Подготовка целевой области: Поверхность целевого вала должна быть гладкой, чистой, с однородным проводящим материалом, без царапин, пятен ржавчины или магнитных пятен (источников электрического биения).

• Ограничения по монтажу датчика: Необходимо строго соблюдать ограничения по монтажу, изложенные в руководстве (раздел 2.2), включая:

• Свободное пространство вокруг головки преобразователя (Рисунок 2-1).

• Минимальное расстояние между датчиком и монтажной опорой (Рисунок 2-2).

• Минимальное расстояние между двумя датчиками (рис. 2-3).

• Минимальное расстояние между датчиком и заплечиком вала, концом вала (рисунки 2-4, 2-5, 2-6).

• Требования к минимальному диаметру вала (рис. 2-7, 2-8), чтобы избежать искажения кривой и повышенного шума.

• Выбор метода монтажа:

• Монтаж внутри корпуса: с помощью кронштейна, установленного непосредственно на неподвижной части внутри машины (рисунки с 2-9 по 2-12).

• Монтаж через корпус: с использованием адаптеров для крепления зонда PA 15x (рисунки с 2-13 по 2-15), позволяющих осуществлять регулировку и замену снаружи.

• Кабельный ввод: Если датчик установлен внутри корпуса, используйте кабельный ввод SG 10x (рис. 2-16, 2-17) для герметичного прохода.

2. Механическая регулировка начального зазора (машина остановлена):

• Используйте щуп для измерения и регулировки физического зазора между кончиком датчика и мишенью.

• Для измерения вибрации: рекомендуется установить начальный зазор около середины линейного диапазона измерения (например, для TQ 402 B21: около 1,15 мм), чтобы обеспечить двунаправленное движение.

• Для измерения осевого положения: установите начальный зазор на одном конце диапазона измерения (ближний или дальний) на основе предполагаемого направления одностороннего движения.

• Рекомендуемый минимальный безопасный зазор (для предотвращения контакта): Для датчиков с чувствительностью 8 мВ/мкм рекомендуется минимум 0,2 мм.

3. Установка кабеля:

• Никогда не укорачивайте и не удлиняйте встроенный или удлинительный кабель датчика. Используйте только стандартные длины, указанные Vibro-Meter, соответствующие минимальным требованиям «Общая длина системы (TSL)» (например, минимум 4,4 м для системы длиной 5 м).

• Соблюдайте минимальный радиус изгиба: коаксиальный кабель ≥ 20 мм, защитная трубка из нержавеющей стали ≥ 50 мм.

• Крепление и прокладка: Закрепите кабели через равные промежутки (100–200 мм) с помощью кабельных зажимов как внутри, так и снаружи машины, чтобы предотвратить помехи от вибрации (Рисунок 3-1). Используйте термоусадочные втулки на разъемах, чтобы предотвратить их ослабление.

• Защита от электромагнитных помех: сигнальные кабели следует прокладывать в отдельных кабелепроводах, вдали от силовых кабелей и линий связи. Кабелепроводы должны быть хорошо заземлены. При необходимости используйте заземленные металлические защитные трубки для дополнительной защиты.

4. Электрическое подключение и окончательная регулировка:

• Подключение: Подключайте строго в соответствии со схемами электропроводки, представленными на рисунках с 6-1 по 6-3. Убедитесь, что экран заземлен в одной точке (обычно на конце кондиционера или барьера).

• Во взрывоопасных средах: необходимо использовать сертифицированные компоненты взрывозащищенного (Ex) исполнения (преобразователь, преобразователь, кабели, распределительная коробка, барьер и т. д.) и строго соблюдать ограничения, указанные в соответствующем «Сертификате типовых испытаний ЕС» (например, длины кабелей, параметры индуктивности/емкости).

• Электрическая регулировка (дополнительная точная настройка): после механической грубой регулировки можно подать питание для точной электрической регулировки.

• Для B21 (выходное напряжение): используйте «3-проводную схему» (рис. 4-7). Подайте питание на IQS 450 (-24 В постоянного тока), подключите к выходу вольтметр. Изменяйте зазор с помощью щупов, записывайте выходное напряжение, постройте кривую напряжения зазора, чтобы проверить линейный диапазон и чувствительность.

• При использовании проводящих щупов их необходимо вынуть из зазора перед считыванием выходного сигнала, в противном случае измерение будет неверным.

• Проверка установки зазора: Наконец, убедитесь, что выходное напряжение постоянного тока системы (соответствующее статическому зазору) находится в ожидаемом диапазоне (например, около -9 В, если установлено посередине).

5. Установка аксессуаров:

• Распределительная коробка (JB 118): используется для защиты точки соединения между встроенным кабелем преобразователя и удлинительным кабелем (IP 65). Установите на поверхность, не подверженную вибрации (Рисунок 4-1).

• Промышленный корпус (ABA 15x): используется для монтажа и защиты разделителя сигналов IQS 450, подходит для взрывоопасных сред (IP 66). Имеет изолирующую опорную пластину для предотвращения контуров заземления (Рисунок 4-2).

• Барьер/изолятор: Во взрывоопасных средах входной модуль IQS 450 (опасная зона) должен быть подключен к оборудованию безопасной зоны через GSV 14x (для выхода по напряжению, 3-проводной) или GSI 124 (для токового выхода, 2-проводной). GSI 124 с режимом токового выхода обеспечивает стабильную передачу на большие расстояния (до 1000 м).

5. Техническое обслуживание и уход.

• Регулярный осмотр: Периодически проверяйте надежность крепления датчика, проверяйте кабели и защитные трубки на наличие повреждений, износа или чрезмерного изгиба, а также проверяйте надежность разъемов.

• Очистка: Содержите кончик датчика и целевую область в чистоте, без скоплений масла, грязи и пыли.

• Проверка калибровки: Во время капитального ремонта или если данные измерений сомнительны, рекомендуется сверить выходные характеристики системы с кривыми производительности, используя калибровочный шаблон в стандартных условиях.

• Замена: Из-за взаимозаменяемости компонентов при замене преобразователя или кондиционера использование идентичной модели обычно восстанавливает производительность, соответствующую исходной системе, без повторной калибровки на месте.

• Ремонт: Любые ремонтные работы должны выполняться квалифицированным персоналом. Если продукт необходимо вернуть в Vibro-Meter для ремонта, заполните предоставленную форму отчета о неисправности..