TQ412, VM ürün serisinden yüksek performanslı, ters montajlı, temassız bir girdap akımı yer değiştirme dönüştürücüsüdür. Endüstriyel ortamlarda dönen makinelerin durumunun izlenmesi ve korunması için özel olarak tasarlanmıştır ve TQ402/TQ412, EA402 ve IQS900 yakınlık ölçüm sisteminin temel bileşeni olarak hizmet eder. Girdap akımı algılama ilkesini temel alan bu sistem, dönen makine şaftlarındaki bağıl titreşimi, eksenel yer değiştirmeyi ve boşluk değişikliklerini doğru bir şekilde ölçer. Buhar türbinleri, gaz türbinleri, hidrotürbinler, jeneratörler, turbo kompresörler ve pompalar gibi kritik ekipmanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
TQ412 sensörünün ters montajlı tasarımı, onu alanın kısıtlı olduğu veya özel olarak yapılandırılmış senaryolarda kuruluma uygun hale getirir. EA402 uzatma kablosu ve IQS900 sinyal koşullayıcı ile birlikte eksiksiz bir ölçüm zinciri oluşturur. Tüm bileşenler tamamen değiştirilebilir ve bireysel kalibrasyon gerektirmez, sistem entegrasyonunu ve bakımını büyük ölçüde basitleştirir. Sistem iki ölçüm aralığını (2 mm veya 4 mm) destekler, voltaj veya akım çıkışı sağlar ve API 670 standardı önerileriyle uyumludur.
Temel Özellikler ve İşlevler
1. Temassız Yüksek Hassasiyetli Ölçüm
Girdap akımı etkisine dayanarak, hedefle fiziksel temas olmadan metal yüzeylerdeki yer değiştirme değişikliklerini ölçer.
Ölçüm Aralığı: 2 mm veya 4 mm (sipariş seçeneğiyle seçilir).
Hassasiyet Seçenekleri:
8 mV/μm (200 mV/mil) veya 2,5 μA/μm (62,5 μA/mil) — 2 mm aralığına karşılık gelir
4 mV/μm (100 mV/mil) veya 1,25 μA/μm (31,2 μA/mil) — 4 mm aralığına karşılık gelir
Frekans Tepkisi: DC - 20 kHz (–3 dB), yüksek hızlı dönen makinelerden dinamik titreşim sinyallerini yakalayabilen.
2. Ters Montaj Tasarımı
Daha fazla kurulum esnekliği sunan, alanı kısıtlı veya Özel mekanik yapı için özel olarak tasarlanmıştır.
Farklı kurulum gereksinimlerine uyacak şekilde metrik (M10×1) veya İngiliz (3/8'-24UNF) diş seçenekleri sunar.
3. Yüksek Sıcaklık ve Zorlu Ortamlara Uyarlanabilirlik
Dönüştürücü Gövdesi Çalışma Sıcaklığı Aralığı: –40°C ila +180°C (çalışırken), +220°C'ye kadar kısa süreli hayatta kalma.
Genel Koruma Derecesi: IP68 dereceli sensör kafası; nem, yağ ve toz gibi zorlu endüstriyel ortamlar için uygundur.
Titreşim Direnci: 10–500 Hz aralığında 5 g tepe titreşime dayanıklıdır.
Şok Direnci: 15 g'lık tepe şokuna dayanır (yarım sinüs dalgası, 11 ms süre).
4. Patlamaya Dayanıklı Sertifikasyonu ve Güvenlik
Birden fazla patlamaya karşı dayanıklılık sertifikası seçeneği sunar (sipariş koduyla belirtilir):
Ex ia Kendinden Güvenlik (Seçenek A2): Bölge 0/1/2 tehlikeli alanlar için uygundur ve ATEX, IECEx, cCSAus ve diğer uluslararası standartlar tarafından onaylanmıştır.
Ex nA Kıvılcım Çıkarmaz (Seçenek A3): Bölge 2 tehlikeli alanlar için uygundur.
Hem sensör hem de kablo, patlamaya dayanıklı sertifikalıdır ve potansiyel olarak patlayıcı ortamlarda güvenli kullanım sağlar.
5. Modülerlik ve Değiştirilebilirlik
TQ402, EA402 kabloları ve IQS900 sinyal koşullayıcıyla tam uyumludur. Bileşenler değiştirilebilir ve yeniden kalibrasyon gerektirmez.
Toplam üç sistem uzunluğunu (TSL) destekler: 1 m, 5 m ve 10 m, farklı uzunluktaki sensör entegre kabloları ve uzatma kablolarının kombinasyonlarıyla elde edilebilir.
6. Mekanik ve Malzeme Tasarımı
Sensör kafası, bobini kapsüllemek için Torlon (poliamid-imid) malzemesini kullanarak mükemmel yüksek sıcaklık stabilitesi ve mekanik dayanıklılık sağlar.
Gövde, güçlü korozyon direnci için paslanmaz çelikten (AISI 316L) yapılmıştır.
Dahili yüksek sıcaklıklı epoksi reçine kaplaması uzun vadeli güvenilirlik sağlar.
Standart kendinden kilitlemeli minyatür koaksiyel konektörler güvenilir bağlantılar sağlar ve yüksek sıcaklıktaki ortamları (200°C'ye kadar) destekler.
7. İsteğe Bağlı Koruma Yapılandırmaları
Detaylı Çalışma Prensibi
1. Girdap Akımı Etkisinin Temelleri
TQ412 sensörü girdap akımı algılama prensibine göre çalışır. Kafasında, IQS900 sinyal koşullayıcıdan gelen yüksek frekanslı AC uyarma sinyali (tipik olarak 1-2 MHz) tarafından çalıştırılan, hassas emaye telden sarılmış bir bobin bulunur. Yüksek frekanslı akım, bobinin etrafında yüksek frekanslı bir alternatif manyetik alan oluşturur. Sensör probu iletken bir metal hedefe (örneğin bir şaft yüzeyi) yaklaştığında, bu alternatif manyetik alan, iletken yüzeyinde girdap akımları olarak bilinen kapalı döngü dolaşım akımlarını indükler. Bu girdap akımlarının gücü, sensör probu ile hedef yüzey arasındaki boşluk mesafesiyle ters orantılıdır. Lenz Yasasına göre bu girdap akımları, orijinal alandaki değişime direnen karşıt bir manyetik alan üretir. Bu etkileşim, sensör bobininin eşdeğer empedansında (dirençli ve endüktif bileşenler dahil) bir değişikliğe neden olur. Empedans değişiminin derecesi, aralık mesafesi ile sıkı bir işlevsel ilişkiye sahiptir ve hassas ölçüm için fiziksel temel sağlar.
2. Sinyal Modülasyonu ve Demodülasyonu
IQS900 sinyal koşullayıcı tüm sistemin 'beynidir'. Dahili devresi, yüksek frekanslı bir osilatörün, modülatörün ve demodülatörün hassas bir kurulumunu içerir. Osilatörün yüksek frekanslı sinyali sensör bobinini hareket ettirerek yüksek frekanslı bir AC köprüsü oluşturur. Boşluk değişiminden dolayı bobin empedansı değiştiğinde köprünün dengesi bozulur. Modülatör devresi bu anlık dengesizlik sinyalini (tipik olarak milivolt seviyesinde) tespit eder. Daha sonra demodülatör, Faza Duyarlı Tespit (PSD) gibi teknikleri kullanarak boşluk bilgisini içeren yüksek frekanslı modüle edilmiş sinyali yavaş yavaş değişen bir DC voltaj sinyaline demodüle eder. Bu DC sinyali boşluk mesafesiyle orantılıdır. Doğruluğu daha da artırmak için koşullandırıcı ayrıca doğrusallaştırma devresini ve sıcaklık dengeleme devresini de entegre eder. Doğrusallaştırma devresi, polinom uydurma gibi yöntemlerle sensörün doğal doğrusal olmayan özelliklerini düzeltir ve tüm ölçüm aralığı boyunca çıkış ile mesafe arasında sıkı bir doğrusal ilişki sağlar. Sıcaklık dengeleme devresi, ortam sıcaklığını sürekli olarak izler ve sıcaklık değişikliklerinin bobin direnci, elektronik bileşen özellikleri ve kablo kapasitansı üzerindeki etkilerini ortadan kaldırmak için devre parametrelerini ayarlar. Bu, -40°C ila +180°C arasında son derece yüksek ölçüm kararlılığı sağlar ve tipik sapma %5'ten azdır.
3. Çıkış Sinyali Türleri
IQS900 koşullandırıcı, farklı sistem entegrasyon ihtiyaçlarına uyum sağlamak için işlenmiş DC sinyalini iki standart endüstriyel çıkış moduna dönüştürür:
Gerilim Çıkış Modu (3 telli): Bu mod, -1,6 V ile -17,6 V arasında değişen, boşluğa orantılı, yüksek hassasiyetli bir gerilim sinyali sağlar. Dahili olarak derin bir negatif geri beslemeli operasyonel amplifikatör devresi kullanır ve çok düşük çıkış empedansı (DC'de <100 Ω) elde eder. Düşük çıkış empedansının avantajı, daha büyük kapasitif yükleri çalıştırabilmesi ve uzun kablolu iletim sırasında sinyal zayıflamasını ve bozulmasını önemli ölçüde azaltabilmesidir. Teşhis için yüksek empedanslı giriş veri toplama sistemlerine, PLC analog giriş modüllerine veya osiloskoplara doğrudan bağlantı için çok uygundur.
Akım Çıkış Modu (2 telli): Bu mod -15,5 mA'dan -20,5 mA'ya kadar bir akım sinyali sağlar. Akım çıkışı, elektromanyetik girişime (EMI) karşı doğal güçlü bağışıklığıyla ünlüdür; bu da onu özellikle birkaç yüz metreye kadar iletim mesafeleri gerektiren zorlu endüstriyel ortamlar için uygun kılar. Şartlandırıcının içindeki hassas V/I dönüşüm devresi, akım değerinin hat direnci değişikliklerinden etkilenmemesini sağlar. Alıcı uç, akım sinyalini ölçüm için bir voltaj sinyaline dönüştürmek için yalnızca ≤350 Ω hassas örnekleme direncine ihtiyaç duyar. Bu basitleştirilmiş tasarım, uzaktan alım ekipmanının karmaşıklığını ve maliyetini büyük ölçüde azaltır.
4. Sıcaklık Telafisi ve Kalibrasyonu
Sistem, standart hedef malzeme (VCL 140 çelik, 1.7225) kullanılarak +23°C ±5°C'de kalibre edilir.
Dahili sıcaklık dengeleme devresi, –40°C ila +180°C aralığında çıkış kaymasının %5'in altında kalmasını sağlar.
Standart dışı hedef malzemeler (paslanmaz çelik, alüminyum, alaşımlar vb.) kullanılırsa performans eğrileri yeniden oluşturulmalı veya hassasiyet düzeltmeleri uygulanmalıdır.
5. Teşhis Fonksiyonları (İsteğe Bağlı)
Sistem, teşhis özelliğine sahip bir IQS900 sinyal koşullayıcıyla (Sipariş Seçeneği C2) eşleştirildiğinde şunları gerçekleştirebilir:
Zincir Teşhisi: Sensördeki, kablolardaki ve/veya klimanın kendisindeki arızaların gerçek zamanlı tespiti.
SIL 2 Sertifikası: Güvenlikle ilgili uygulamalara uygun, IEC 61508 fonksiyonel güvenlik standartlarına uygundur.
Arıza Göstergesi: Normal aralığın dışında kalan çıkış sinyalleri aracılığıyla uzaktan alarm göstergesi (örn. akım çıkışı > –15,5 mA veya < –20,5 mA).
6. Sistem Entegrasyonu ve Sinyal İşleme
TQ412 sensörü, EA402 uzatma kablosu ve IQS900 koşullandırıcı, eksiksiz bir ölçüm zinciri oluşturur.
Toplam Sistem Uzunluğu (TSL), sistem performansını ve değiştirilebilirliği sağlamak için 'elektrikli düzeltme' gerektirir (örneğin, 5 m'lik bir sistem için gerçek kablo uzunluğu 4,4 m'den az olmamalıdır).
Ham sinyal (RAW/COM pini) ve test girişi (TEST/COM pini), sistem hata ayıklaması ve gelişmiş teşhis için kullanılabilir.
7. Kurulum ve Mekanik Adaptasyon
Ters montaj tasarımı, onu sınırlı alanlarda veya özel geometrilerle kuruluma uygun hale getirir.
Çeşitli gövde uzunlukları (20–250 mm) ve dişsiz uzunluk seçenekleri (0–230 mm) sunar.
İsteğe bağlı esnek paslanmaz çelik hortum veya FEP kılıfı, yüksek sıcaklık, korozyon veya mekanik aşınma ortamlarına uyum sağlayarak kablo ömrünü uzatabilir.
Tipik Uygulama Senaryoları
Dönen Makine Titreşim İzleme: Gaz türbinleri, buhar türbinleri, hidro türbinler, kompresörler ve pompalardaki şaftların bağıl titreşim ölçümü.
Eksenel Deplasman İzleme: Baskı yatağı konumu, şaft genleşmesini izleme.
Boşluk Ölçümü: Conta açıklığı, bıçak ucu açıklığının izlenmesi.
Güvenlik Koruma Sistemleri: Mekanik koruma ve kestirimci bakım sağlamak için VM serisi sistemlerle entegrasyon.
