IQS900, VM ürün grubundan yüksek performanslı, modüler bir sinyal koşullayıcıdır. Girdap akımı ilkesine dayalı olarak temassız yakınlık sensörlerinden (TQ402/TQ412 gibi) gelen sinyalleri sürmek ve işlemek için kullanılan, döner makinelerin durum izleme ve koruma sistemleri için özel olarak tasarlanmış kritik bir bileşendir. IQS900'ün önceki model olan IQS450'nin yerini alması, performansına uyum sağlamasının yanı sıra çoğu zaman onu aşması, aynı zamanda çok sayıda modern iyileştirme sunması ve onu günümüzün endüstriyel sektörlerinde yüksek güvenilirlik, güvenlik ve akıllı teşhis taleplerini karşılayan gelişmiş bir çözüm haline getirmesi amaçlanmaktadır.
Bu koşullayıcı, eksiksiz bir yakınlık ölçüm sisteminin (tipik olarak bir TQ4xx sensörü, bir EA402 uzatma kablosu ve IQS900 sinyal koşullayıcıdan oluşan) çekirdek 'beyni' olarak hizmet eder. Sensörü uyarmaktan, geri dönen zayıf sinyali işlemekten ve bunu sonraki izleme sistemleri tarafından kullanılmak üzere standartlaştırılmış, yüksek hassasiyetli voltaj veya akım çıkış sinyaline dönüştürmekten sorumludur. Bu, mekanik titreşim, eksenel yer değiştirme ve dönme hızı gibi temel parametrelerin sürekli izlenmesini sağlar.
Temel Özellikler ve Faydalar
IQS900'ün özellik seti, olağanüstü ölçüm performansı, yüksek sistem esnekliği ve güçlü çevresel uyumluluk sunmak üzere tasarlanmıştır. Temel işlevleri şunları içerir:
Çift Çıkış Modu Uyumluluğu:
Akım Çıkışı (2 telli): -15,5 mA ila -20,5 mA arasında doğrusal bir akım sinyali sağlar (2 mm veya 4 mm ölçüm aralığına karşılık gelir). Bu mod, uzun mesafeli sinyal iletimi için idealdir, güçlü gürültü bağışıklığı sunar ve akım girişi güvenlik bariyerleri veya izolatörleriyle bağlantıyı kolaylaştırır.
Gerilim Çıkışı (3 telli): -1,6 V ile -17,6 V arasında doğrusal gerilim sinyali sağlar (2 mm veya 4 mm ölçüm aralığına karşılık gelir). Bu mod, çok düşük çıkış empedansına sahiptir (DC'de <100 Ω, 20 kHz'de <300 Ω), daha yüksek giriş empedansı yüklerini sürmesine ve minimum sinyal zayıflamasıyla daha geniş bir üçüncü taraf izolatör yelpazesiyle çalışmasına olanak tanır.
Yerleşik Tanılama (İsteğe Bağlı):
Bu, önceki nesillere göre büyük bir yükseltmedir. Kullanıcılar teşhis özellikli bir sürümü tercih edebilir (Sipariş Seçeneği C2).
Bu işlev, sensör, koaksiyel kablo ve koşullandırıcının kendisi de dahil olmak üzere tüm ölçüm zincirinin sağlığını sürekli olarak izler.
Açık devre, kısa devre, kablo hasarı, sensör arızası veya dahili klima hataları gibi sorunları tespit ettiğinde, çıkış sinyalini normal çalışma aralığının dışına çıkararak derhal bir alarm verir. Örneğin normal akım çıkışı -15,5 ile -20,5 mA arasında olmalıdır; -15,5 mA'dan yüksek veya -20,5 mA'dan düşük çıkış akımı açıkça bir sistem arızasını gösterir.
Bu özellik, kestirimci bakımın sağlanması, plansız arıza sürelerinin azaltılması ve genel sistem güvenliğinin arttırılması açısından çok önemlidir.
Güvenlik Bütünlüğü Düzeyi (SIL) Sertifikası:
Tanılama özellikli IQS900 sürümü, SIL 2 (IEC 61508'e göre) ve Performans Seviyesi Kategorisi Cat 1 (ISO 13849'a göre) ile uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, donanım ve yazılım tasarımının işlevsel güvenlik uygulamalarına yönelik yüksek güvenilirlik gereksinimlerini karşıladığı ve güvenlikle ilgili makine koruma sistemlerinde kullanılabileceği anlamına gelir.
Geliştirilmiş Bağışıklık:
IQS900 tasarımı, elektromanyetik girişime (EMI) ve şebekeden kaynaklanan bozulmalara (çerçeve voltajı bağışıklığı) karşı direnci önemli ölçüde artırır. Bu, elektriksel olarak gürültülü endüstriyel ortamlarda bile istikrarlı ve doğru ölçüm sinyalleri sağlayarak yanlış alarmları önler.
Test ve Ham Sinyal Arayüzleri:
Ham Çıkış (RAW/COM): Tam koşullandırmadan önce sensör prob aralığıyla (-0,8 ila -8,8 V nominal) orantılı bir voltaj sinyali sağlar. Bu arayüz gelişmiş teşhis, sistem devreye alma veya özel test ekipmanına bağlantı için kullanılabilir.
Test Girişi (TEST/COM): Mekanik bileşenleri fiziksel olarak hareket ettirmeden tüm izleme kanalının (şartlandırıcıdan itibaren) işlevselliğini doğrulamak için sisteme harici bir test sinyalinin (±0,1 ila 4,0 Vp-p nominal, DC bağlı) enjekte edilmesine olanak tanır.
Kapsamlı Koruma Mekanizmaları:
Esnek Montaj Seçenekleri:
İki adet M4 vida kullanılarak doğrudan monte edilebilir.
İsteğe bağlı MA130 DIN Ray Montaj Adaptörü (Sipariş Seçeneği G2), standart TH 35 DIN raylarına (EN 50022 / IEC 60715 uyarınca) kolay kurulum sağlar ve kontrol kabinleri içindeki entegrasyonu ve bakımı büyük ölçüde kolaylaştırır.
Çıkarılabilir Terminal Blokları:
Kapsamlı Patlamaya Karşı Koruma Sertifikaları:
Ex ec [Gaz]: Bölge 2 için uygundur.
Ex ia [Gaz]: Bölge 0, 1, 2 (Kendinden Güvenlik) için uygundur.
Ex ia [Toz]: Bölge 20, 21, 22 (Kendinden Güvenlik) için uygundur.
IQS900, tehlikeli alanlarda (potansiyel olarak patlayıcı atmosferler) kullanıma yönelik çeşitli sertifikalı versiyonlarda (Sipariş Seçeneği A5) mevcuttur. Koruma modları şunları içerir:
Avrupa ATEX, Uluslararası IECEx, Kuzey Amerika cCSAus, Kore KGS, Birleşik Krallık UKEX ve Rusya EAC dahil olmak üzere çok sayıda küresel bölgeden sertifikalara sahiptir ve küresel pazarlara uygunluk sağlar.
Ayrıntılı Çalışma Prensibi Açıklaması
IQS900'ün temel çalışma prensibi girdap akımı etkisidir. İşlemi, aşağıdaki aşamalara bölünebilen hassas bir kapalı devre elektronik süreçtir:
Yüksek Frekanslı Uyarma Sinyali Üretimi:
Sensörü ve Girdap Akımı Nesilini Çalıştırma:
Bu yüksek frekanslı sinyal, koaksiyel kablo aracılığıyla bağlı TQ402 veya TQ412 yakınlık sensörüne iletilir. Sensörün çekirdeği, Torlon'dan yapılmış bir prob ucunun içine yerleştirilmiş hassas bir bobindir.
Yüksek frekanslı akım bobinden aktığında, etrafında yüksek frekanslı alternatif bir elektromanyetik alan oluşturur.
Girdap Akımı Etkisi ve Enerji Kaybı:
Sensörün probu metal bir hedefe (tipik olarak bir makine şaftı) yaklaştığında, alternatif elektromanyetik alan, hedef yüzey içinde girdap akımları adı verilen kapalı döngü akımlarını indükler.
Lenz Yasasına göre bu girdap akımları, orijinal alana karşı çıkan ve onun değişikliklerine direnen yeni bir manyetik alan üretir.
Bu işlem enerji tüketir ve sensör bobininin etkin empedansında bir değişikliğe neden olur. Spesifik olarak, bobinin hem endüktansı (L) hem de direnci (R) değişir. Sensör probu ile hedef arasındaki mesafe (boşluk) doğrudan bu enerji kaybının derecesini belirler: daha küçük bir boşluk, daha güçlü girdap akımı etkisine, daha fazla enerji kaybına ve daha önemli bobin empedansı değişikliğine neden olur.
Sinyal Demodülasyonu ve Çıkarılması:
Sensör bobininin empedansındaki değişiklik, sensörden IQS900'e geri yansıtılan yüksek frekanslı sinyalin genliğini modüle eder (değiştirir). Mesafe bilgisi bu genlik değişiminde kodlanır.
IQS900'ün içindeki demodülatör devresi, bu modüle edilmiş yüksek frekanslı sinyalin tespit edilmesinden sorumludur. Hassas bir radyo alıcısı gibi davranır, yüksek frekanslı taşıyıcı dalgayı filtreler ve yalnızca boşlukla orantılı olan düşük frekanslı genlik değişim sinyalini (yani zarfı) çıkarır.
Sinyal Koşullandırma ve Standartlaştırılmış Çıkış:
Amplifikasyon: Zayıf voltaj sinyalini kullanılabilir bir seviyeye yükseltir.
Doğrusallaştırma: Sensörün doğal doğrusal olmama durumunu düzeltmek için dahili algoritmalar ve devre kompanzasyonu kullanarak çıkışın belirtilen aralığın tamamındaki mekanik boşlukla oldukça doğrusal olmasını sağlar.
Sıcaklık Telafisi: Ortam sıcaklığı değişimlerinin ölçüm doğruluğu üzerindeki etkisini en aza indirmek için sıcaklık telafili bir tasarım kullanır.
Demodüle edilmiş ham sinyal çok zayıftır ve doğrusal olmama ve sıcaklık sapması içerebilir. IQS900'ün koşullandırma devresi bunu birkaç aşamadan geçirir:
Koşullandırmanın ardından devre, boşlukla tam olarak orantılı olan temiz, kararlı bir DC voltaj sinyali üretir.
Çıkış Aşaması Dönüşümü:
Gerilim Çıkış Modu: Çok düşük çıkış empedansına (<100Ω) sahip bir gerilim takip devresi üzerinden doğrudan çıkış. Bu, uzun kablolarda veya düşük yük empedansında bile çıkış voltajının sabit kalmasını sağlar.
Akım Çıkış Modu: Gerilim sinyalini orantılı olarak 4-20 mA aralıklı bir akım sinyaline (özellikle -15,5 ila -20,5 mA) dönüştürmek için hassas bir VI (Voltaj-Akım) dönüştürücü devresini kullanır. Bu devre, yük direncindeki değişikliklerden etkilenmeyen (belirli bir aralık dahilinde) sabit bir akım değerini korur.
Teşhis Fonksiyonunun Çalışması (varsa):
Teşhis modülü, osilatör genliği, çıkış katı akım/gerilim değerleri ve güç kaynağı voltajı gibi temel parametreleri sürekli olarak izler.
Karmaşık algoritmalar ve eşik karşılaştırıcıları içerir. Herhangi bir parametre önceden ayarlanmış normal çalışma penceresinden saparsa (örneğin, osilatör arızasına neden olan sensör bobini açık devresi veya anormal çıkışa neden olan kablo kısa devresi), hemen normal ölçüm çıkışını geçersiz kılar ve onu önceden tanımlanmış bir arıza durumu değerine (-15,5/-1,6V veya -20,5/-17,6V aralığının dışında) zorlar, böylece bir arıza durumunu üst akış izleme sistemine açıkça iletir.
Birincil Uygulamalar
IQS900 sistemi aşağıdaki önemli kritik ekipmanlar için ideal bir seçimdir:
Buhar Türbinleri, Gaz Türbinleri: Rotor titreşiminin ve kanat geçiş frekansının izlenmesi.
Hidro Türbinler: Şaft salgısının ve eksenel yer değiştirmenin izlenmesi.
Turbo Kompresörler (Santrifüj, Eksenel): Dalgalanma gibi durumlardan kaynaklanan hasarları önlemek için titreşimin izlenmesi.
Büyük Pompalar, Fanlar: Conta ve yatağın hasar görmesini önlemek için titreşim durumunun izlenmesi.
Jeneratörler, Motorlar: Yatak durumunun ve hava boşluğu bütünlüğünün izlenmesi.
