TQ403, VM ürün serisinden yüksek performanslı temassız yakınlık ölçüm sensörüdür. EA403 uzatma kablosu ve IQS450 sinyal koşullayıcı ile birlikte eksiksiz bir yakınlık ölçüm sistemi oluşturur. Girdap akımı ilkesine dayanan sistem, endüstriyel döner makinelerin durum izlemesi ve korunması için yaygın olarak kullanılır; özellikle buhar türbinleri, gaz türbinleri, hidrolik türbinler, jeneratörler, turbo kompresörler ve pompalar gibi kritik ekipmanlarda titreşim ve konum ölçümü için uygundur.
TQ403 sistemi yüksek hassasiyet, yüksek güvenilirlik, geniş sıcaklık aralığında çalışma ve mükemmel çevresel uyumluluk özelliklerine sahiptir. Tehlikeli alanlarda (patlamaya dayanıklı ortamlar) kullanımı destekler ve hem voltaj hem de akım çıkış seçenekleri sunarak çeşitli endüstriyel izleme sistemi entegrasyon gereksinimlerine uygun hale getirir.
Çalışma Prensibi
TQ403 yakınlık ölçüm sistemi, temassız yer değiştirme ölçümü için Girdap Akımı Prensibine dayalı olarak çalışır. Sistemin çalışma mekanizması şu şekildedir:
1. Elektromanyetik Alan Üretimi ve Bağlantı Mekanizması
TQ403 sensörünün çekirdeği, IQS450 sinyal koşullayıcıdan gelen yüksek frekanslı AC sinyaliyle çalıştırılan hassas sargılı bir bobin yapısıdır. AC akımı bobinden geçtiğinde, çevredeki alanda yüksek frekanslı alternatif bir elektromanyetik alan oluşturur. Bu alanın, gücü artan mesafeyle katlanarak azalan belirli mekansal dağılım özelliklerine sahiptir. İletken bir metal hedef bu elektromanyetik alana girdiğinde, Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre hedef yüzeyinde kapalı döngü girdap akımları indüklenir. Bu girdap akımlarının gücü ve dağılım özellikleri, sensör ile hedef arasındaki boşluk mesafesi, hedef malzemenin elektriksel ve manyetik özellikleri ve uyarılma frekansı ile yakından ilgilidir.
2. Empedans Modülasyonu ve Sinyal Çıkarımı
Hedef malzemedeki girdap akımlarının akışı, orijinal alana zıt fazda bir ters elektromanyetik alan üretir; bu, Lenz yasası olarak bilinen bir olgudur. Bu iki alan arasındaki etkileşim, sensör bobininin eşdeğer empedansını önemli ölçüde değiştirir. Bu empedans değişikliği, hem dirençli hem de endüktif bileşenlerdeki değişiklikleri içerir: dirençli bileşendeki değişiklik esas olarak girdap akımlarının neden olduğu enerji dağılımından kaynaklanırken, endüktif bileşendeki değişiklik, ters alanın orijinal alan üzerindeki zayıflatma etkisinden kaynaklanır. Sensör bobininin empedans değişimi ile boşluk mesafesi arasında oldukça doğrusal olmayan bir fonksiyonel ilişki vardır. Sistem, hassas devre tasarımı ve algoritma işleme yoluyla bu doğrusal olmayan ilişkiyi oldukça doğrusal bir voltaj veya akım çıkışına dönüştürür.
3. Sinyal Koşullandırma ve Doğrusallaştırma İşleme
IQS450 sinyal koşullayıcı, yüksek performanslı yüksek frekanslı osilatör, hassas demodülasyon devresi ve gelişmiş sinyal işleme ünitesi içeren tüm sistemin akıllı çekirdeği olarak hizmet eder. Osilatör, sensör bobinini çalıştırmak için sabit frekansa ve sabit genliğe sahip yüksek frekanslı bir sinyal (tipik olarak 1-2 MHz) üretir. Alıcı devre, faza duyarlı algılama (PSD) teknolojisini kullanarak empedans değişikliklerinden yararlı bilgileri hassas bir şekilde çıkarır. Sistem, sensörden gelen ham sinyaller üzerinde gerçek zamanlı doğrusallaştırma işlemi ve sıcaklık sapması telafisi gerçekleştirmek için dijital sıcaklık telafisi teknolojisi ve polinom yerleştirme algoritmaları kullanır ve tüm çalışma sıcaklığı aralığı boyunca mükemmel ölçüm doğruluğu sağlar.
4. Çıkış Arayüzü ve Sistem Entegrasyonu
İşlenen ölçüm sinyallerinin çıkışı iki şekilde yapılır: voltaj çıkış modu, 0,75 mm ila 12,75 mm ölçüm aralığına karşılık gelen -1,6 V ila -17,6 V arasında doğrusal çıkış sağlayan üç kablolu bir konfigürasyon kullanır; akım çıkış modu -15,5mA'dan -20,5mA'ya kadar akım sinyalleri sağlayan iki kablolu bir konfigürasyon kullanır. Her iki çıkış yöntemi de kısa devre koruması ve ters polarite korumasına sahiptir ve PLC, DCS veya özel makine izleme sistemleriyle doğrudan entegrasyonu mümkün kılar. Sistemin çıkış empedansı, kapasitansı ve endüktans parametreleri, uzun kablolu iletim sırasında sinyal bütünlüğünü ve kararlılığını sağlamak için optimize edilmiştir.
5. Kalibrasyon ve Hedef Malzeme Telafisi
Sistem, standart hedef malzeme olarak VCL 140 çeliği (1.7225) kullanılarak fabrikada kalibre edilmiştir ve hassasiyet 1,33 mV/μm veya 0,417 μA/μm'ye ayarlanmıştır. Farklı malzemeler farklı elektriksel iletkenliğe ve manyetik geçirgenliğe sahip olduğundan, pratik uygulamalarda hedef malzemenin değişmesi durumunda yeniden kalibrasyon veya malzeme katsayısının düzeltilmesi gerekir. Sistem özelleştirilmiş kalibrasyon hizmetlerini destekler. Kullanıcılar belirli malzeme numuneleri sağlayabilir ve biz de ölçüm doğruluğunun belirli uygulama gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için hedefe yönelik kalibrasyon çözümleri sunacağız.
Özellikler
TQ403 sistemi birden fazla gelişmiş teknolojiyi birleştirerek mükemmel performans özellikleri ve geniş uygulama uyarlanabilirliği sunar. Ana özellikleri şunları içerir:
1. Gerçek Temassız Ölçüm Yeteneği
Sistem tamamen temassız bir ölçüm yöntemini benimser ve geleneksel temas sensörleriyle ilişkili mekanik aşınmayı, sürtünme ısısını ve yük etkilerini ortadan kaldırır. Bu ölçüm yöntemi özellikle yüksek hızlı dönen makine uygulamaları için uygundur ve dönen gövdeye herhangi bir ek yük veya müdahale uygulamadan rotorun dinamik davranışının hassas bir şekilde yakalanmasını sağlar. Sensör ile hedef arasında fiziksel temasın olmaması, ekipmanın servis ömrünü önemli ölçüde uzatır ve bakım gereksinimlerini azaltır.
2. Ultra Geniş Bant Genişliği ve Yüksek Dinamik Yanıt Özellikleri
Sistem, endüstriyel yakınlık sensörlerine öncülük eden bir performans göstergesi olan DC'den 20kHz'e (-3dB) kadar son derece geniş bir frekans yanıt aralığına sahiptir. Düşük frekanslı uç DC'ye kadar uzanarak yavaş yavaş değişen yer değiştirmelerin ve statik konumların doğru ölçümüne olanak tanır; yüksek frekanslı uç, çoğu dönen makinedeki yüksek frekanslı titreşim bileşenlerini ve darbe olaylarını yakalamak için yeterli olan 20kHz'e ulaşır. Bu geniş bant genişliği özelliği, sistemin yalnızca titreşim izleme için değil aynı zamanda dişli bağlantı frekansı analizi ve yatak arızası özelliği çıkarma gibi gelişmiş teşhis uygulamaları için de kullanılmasına olanak tanır.
3. Genişletilmiş Ölçüm Aralığı ve Mükemmel Doğrusal Performans
TQ403, geleneksel 2 mm veya 4 mm yakınlık sensörlerinden önemli ölçüde daha geniş olan 12 mm'lik geniş bir ölçüm aralığı sağlar ve büyük dönen makinelerin titreşiminin izlenmesi için daha fazla kurulum marjı ve güvenlik marjı sunar. Sistem, hassas dengeleme sonrasında minimum aralıkta kontrol edilen doğrusallık hatasıyla, ölçüm aralığı boyunca mükemmel doğrusal özellikleri korur. Kullanıcılar, sağlanan performans eğrileri aracılığıyla çeşitli ölçüm aralıklarının doğruluk özelliklerini bilebilir ve böylece gerçek uygulama gereksinimlerine göre uygun çalışma noktalarını seçebilir.
4. Olağanüstü Çevresel Uyumluluk ve Sağlamlık Tasarımı
Sistem, zorlu ortamlarda +220°C'ye kadar kısa süreli toleransla -40°C ila +180°C arasındaki aşırı sıcaklık aralıklarında stabil bir şekilde çalışabilir. Sensör kafası, toz girişine ve sürekli daldırmaya karşı tam koruma sağlayan IP68 koruma derecesine sahiptir. Mekanik olarak sensör, 5g tepe (10-500Hz) titreşim ivmesine ve 15g tepe (yarım sinüs dalgası, 11 ms süre) şok ivmesine dayanabilir ve zorlu endüstriyel ortamlarda güvenilir çalışmayı garanti eder.
5. Kapsamlı Patlamaya Karşı Koruma Sertifikası ve Güvenlik Güvencesi
Sistem, farklı bölgesel ve uluslararası standart gereksinimlerini karşılamak için birden fazla patlamaya dayanıklı sertifikalı versiyon sağlar: Ex ia versiyonu IECEx, ATEX, cCSAus ve diğer sertifikalarla uyumludur ve Bölge 0/1/2 tehlikeli alanlara uygundur; Ex nA versiyonu Bölge 2 alanları için uygundur. Her patlamaya dayanıklı tipin ilgili sertifikaları ve özel kullanım koşulları vardır. Kullanıcılar, gerçek uygulama ortamına göre uygun patlamaya dayanıklı olanı seçebilir.
6. Esnek Çıkış Yapılandırması ve Sistem Entegrasyon Seçenekleri
Sistem, farklı arayüz gereksinimlerini karşılamak için hem gerilim hem de akım çıkış modları sağlar. Gerilim çıkış modu, 500Ω çıkış empedansıyla 16V dinamik aralık sağlar; akım çıkış modu, iki kablolu bağlantı yöntemini kullanarak 5mA dinamik aralık sağlar ve kablolama gereksinimlerini büyük ölçüde basitleştirir. Her iki çıkışta da kısa devre koruması ve aşırı yük koruması bulunur ve kazara durumlarda ekipmanın korunması sağlanır.
7. Mükemmel Bileşen Değiştirilebilirliği ve Sistem Ölçeklenebilirliği
Sistem, tüm bileşenlerin (sensör, kablo, koşullandırıcı) yeniden kalibrasyona gerek kalmadan tamamen değiştirilebildiği modüler bir tasarım konseptini benimser. Toplam sistem uzunluğu 5m veya 10m olan çeşitli kablo uzunluğu kombinasyonlarını (1m/5m/10m entegre kablo + uzatma kablosu) destekler. Sistem ayrıca uzun kablo iletimi sırasında sinyal bütünlüğünü sağlamak için kablonun elektrik uzunluğunu ayarlayarak sistem performansını optimize eden 'elektrikli düzeltmeyi' de destekler.
8. Sağlam Mekanik Yapı ve Çoklu Koruma Seçenekleri
Sensör kafası, mükemmel yüksek sıcaklık stabilitesi, mekanik mukavemet ve kimyasal korozyon direnci sunan Torlon® (poliamid-imid) malzemeden yapılmıştır. Muhafazada mükemmel mekanik koruma sağlayan MAZ (1.4305) paslanmaz çelik malzeme kullanılmıştır. Kullanıcılar ayrıca kablonun mekanik korumasını ve çevreye uyum sağlama yeteneğini daha da geliştirmek için isteğe bağlı olarak paslanmaz çelik esnek hortumlar (minimum bükülme yarıçapı 50 mm) ve FEP kılıfları da donatabilirler.
9. Geniş Sistem Uyumluluğu ve Uygulama Uyarlanabilirliği
Sistem, VM'nin ilgili izleme sistemleriyle sorunsuz bir şekilde entegre edilebilir veya bağımsız olarak harici güç kaynağıyla çalıştırılabilir. Kontrol kabinlerine kolay kurulum için DIN rayına montaj seçenekleri (MA130 montaj adaptörü) sağlar. Sistem ayrıca çeşitli uygulama ortamlarının kurulum gereksinimlerini karşılayan endüstriyel muhafazalar, bağlantı kutuları ve ara bağlantı koruyucuları dahil olmak üzere çeşitli aksesuar seçenekleri sunar.
Teknik Özellikler Özeti
| Ürün |
Özellikleri |
| Ölçüm Prensibi |
Girdap Akımı Etkisi |
| Ölçüm Aralığı |
12mm |
| Çıkış Seçenekleri |
Gerilim: -1,6 V ila -17,6 V
Akım: -15,5 mA ila -20,5 mA |
| Frekans Tepkisi |
DC'den 20 kHz'e (-3 dB) |
| Doğrusallık Hatası |
Performans Eğrilerine bakın (Sayfa 5) |
| Çalışma Sıcaklığı |
-40°C ila +180°C |
| Koruma Derecesi |
IP68 (Sensör Kafası) |
| Patlamaya Dayanıklı Sertifikası |
Ex ia IIC T6–T3 Ga (Bölge 0/1/2)
Ex nA IIC T6–T3 Gc (Bölge 2) |
| Kablo Tipi |
70 Ω Koaksiyel Kablo, FEP Kılıf |
| Bağlayıcı |
Kendiliğinden Kilitlenen Minyatür Koaksiyel Konektör |
| Ağırlık |
Yaklaşık. 140 gr (Standart) / 220 gr (Ex Versiyon) |
Uygulama Alanları
TQ403 sistemi aşağıdaki endüstriyel senaryolarda yaygın olarak kullanılmaktadır:
Turbomakineler: Buhar türbinleri, gaz türbinleri ve hidrolik türbinler için şaft bağıl titreşimi ve eksenel konum izleme
Güç Üretim Ekipmanı: Jeneratörlerin ve uyarıcıların durum izlemesi
Kompresör Setleri: Santrifüj ve eksenel kompresörler için titreşim koruması
Pompa Ekipmanı: Yüksek hızlı pompalar ve çok kademeli pompalar için mekanik sağlık izleme
Diğer Dönen Makinalar: Fanlar, dişli kutuları, motorlar vb.
