TQ902, VM ürün serisinin girdap akımı prensibini temel alan yüksek performanslı, temassız bir yakınlık sensörüdür. Tipik olarak TQ902 sensörü, isteğe bağlı bir EA902 uzatma kablosu ve bir IQS900 sinyal koşullayıcıdan oluşan eksiksiz bir Yakınlık Ölçüm Zincirinin temel ön uç bileşeni olarak hizmet eder.
TQ902 sensörü, dönen makinelerin durum izleme ve koruma sistemleri için özel olarak tasarlanmıştır. Temel işlevi, sensör probu ile metal bir hedef (tipik olarak dönen makinenin şaftı) arasındaki göreceli yer değiştirmeyi (boşluğu) doğru bir şekilde ölçmektir. Temassız bir yöntem kullanarak, mekanik boşluktaki küçük değişiklikleri elektriksel parametrelerdeki değişikliklere dönüştürerek daha sonraki sinyal koşullandırma ve sistem karar verme süreçleri için ham veriler sağlar.
TQ902, malzeme ve tasarımdaki optimizasyonlarla TQ4xx serisi sensörlerin performansıyla eşleşen ve hatta aşan bir form, uyum ve işlevsel olarak eşdeğer bir yedek parçadır.
Bu sistem, şaft radyal titreşimini, eksenel yer değiştirmeyi (itme konumu) ve dönme hızını (Anahtar Fazör) izlemek için buhar türbinleri, gaz türbinleri, hidrolik türbinler, turbo kompresörler, büyük pompalar, fanlar, jeneratörler ve motorlar gibi kritik ekipmanlarda yaygın olarak kullanılır. Makine koruması, kestirimci bakım ve işlevsel güvenlik (örn. Aşırı Hız Algılama Sistemleri - ODS) elde etmek için vazgeçilmez bir algılama ünitesidir. Ölçüm zincirinin tamamı API 670 5. Baskı gerekliliklerine uygundur.
Temel Özellikler ve Faydalar
TQ902 sensörünün tasarımı zorlu endüstriyel ortamlarda güvenilir, istikrarlı ve hassas ölçüm sağlamayı amaçlamaktadır. Temel özellikleri şunları içerir:
Temassız Girdap Akımı Ölçüm Prensibi:
Ölçüm için olgun girdap akımı etkisini kullanır, yüksek hızlı dönen hedefle teması tamamen ortadan kaldırır, aşınma ve yıpranmayı ortadan kaldırır ve son derece uzun bir servis ömrü ve yüksek güvenilirlik sağlar.
Çeşitli metalik malzemelerden yapılmış hedefleri ölçebilme kabiliyetine sahiptir ve geniş bir uygulama yelpazesi sunar.
Yüksek Sıcaklık ve Çevresel Dayanıklılık:
Geniş Çalışma Sıcaklığı Aralığı: Sensör gövdesi, -40°C ila +180°C arasındaki ortam sıcaklıklarında sürekli olarak çalışabilir ve +220°C'ye kadar (maksimum 2 saat) kısa süreli hayatta kalma sıcaklıklarına dayanabilir; türbin yatak muhafazalarının yakınındaki yerler gibi çeşitli yüksek sıcaklıktaki endüstriyel ortamlar için uygundur.
Olağanüstü Koruma Derecesi: Sensör kafası (prob ve entegre kablo), toz girişine ve sürekli suya batmaya karşı tam koruma sağlayarak zorlu, ıslak, yağlı ve tozlu ortamlarda kararlı çalışmayı garanti eden IP68 koruma derecesine sahiptir.
Sağlam Mekanik Yapı:
Prob Malzemesi: Sensörün hassas bobini, yüksek performanslı, yüksek sıcaklıkta mühendislik termoplastiği olan PPS'den (Polifenilen Sülfür) yapılmış prob ucunun içine tam olarak yerleştirilmiştir. PPS malzemesi yüksek sıcaklıklara, kimyasallara ve mekanik dayanıma karşı mükemmel direnç sunar.
Gövde Malzemesi: Sensör gövdesi AISI 316L paslanmaz çelikten üretilmiştir ve prob bölümüne güvenli bir şekilde kıvrılarak genel yapısal bütünlük ve korozyon direnci sağlanır.
Basınç Direnci Tasarımı: Sensör, basınç gradyanlarının olduğu kurulum ortamlarına uygun olarak, prob ucu ile gövde arasındaki maksimum 6 bar (100 psid) basınç farkına dayanabilir.
Esnek Yapılandırma ve Kurulum:
Çoklu Diş Tipleri: Dünya çapında farklı bölgeler ve ekipmanlar için kurulum gereksinimlerini karşılamak üzere hem metrik (M10×1, M14×1,5, M16×1,5) hem de İngiliz (3/8'-24UNF, 5/8'-18UNF, 1/2'-20UNF) diş seçenekleri sunar.
Özelleştirilebilir Boyutlar: Farklı montaj deliği derinliklerine ve mekanik yapılara uyum sağlamak için gövde uzunluğu (C) ve dişsiz uzunluk (D), belirli bir aralıkta (örneğin 20 mm ila 250 mm) 1 mm'lik artışlarla özelleştirilebilir.
Çoklu Kablo Uzunlukları: Saha kablolama mesafesi gereksinimlerini karşılayan 1m, 5m veya 10m Toplam Sistem Uzunluklarına (TSL) ulaşmak için EA902 uzatma kablolarıyla birleştirilebilen çeşitli entegre kablo uzunlukları (E) (örneğin, 0,5m, 1,0m, 1,5m, 2,0m, 5,0m, 10,0m) sağlar.
Kapsamlı Patlamaya Karşı Koruma Sertifikaları:
Tehlikeli alanlarda (potansiyel olarak patlayıcı atmosferler) kullanım için sertifikalı patlamaya dayanıklı versiyonları (Sipariş Seçeneği Kodu A5) mevcuttur.
'Ex ec' koruma modunda, TQ902'nin kendisi 'Basit Cihaz' görevi görür ve 'Ex ec' sertifikalı bir IQS900 sinyal koşullayıcıyla birlikte kullanıldığında Bölge 2 gaz ortamlarında uygulanabilir.
'Ex ia' kendinden güvenlik koruma modunda TQ902 aynı zamanda 'Basit Cihaz' görevi de görür ve 'Ex ia' sertifikalı bir IQS900 ile birlikte kullanıldığında Bölge 0, 1, 2 gaz ortamlarında ve Bölge 20, 21, 22 toz ortamlarında uygulanabilir.
Avrupa ATEX, Uluslararası IECEx, Kuzey Amerika cCSAus, Kore KGS, Birleşik Krallık UKEX ve Kazakistan EAEU dahil olmak üzere birçok küresel bölgeden sertifikalara sahiptir.
İsteğe Bağlı Koruma Kitleri:
FEP Kılıflı Esnek Paslanmaz Çelik Hortum: FEP (Florlu Etilen Propilen) kılıflı isteğe bağlı esnek paslanmaz çelik hortum, sensör kablosu için sızdırmaz (sızdırmaz), mekanik koruma ve elektrik yalıtımı sağlar. FEP kılıfı aynı zamanda hemen hemen tüm kimyasallara karşı direnç, düşük geçirgenlik (sıvılara, gazlara, neme karşı), esneklik, düşük sürtünme ve yüksek mekanik dayanıklılık sunarak kabloyu zorlu çalışma koşullarında hasara karşı etkili bir şekilde korur.
Mükemmel Titreşim ve Şok Direnci:
10 Hz ile 500 Hz arasında 5 g tepe değerindeki titreşime ve 15 g tepe değerinde şok ivmesine (yarım sinüs darbesi, 11 ms süre) dayanma kapasitesiyle, kuvvetli titreşen makinelerin yanında bile kararlı sinyal sağlanmasını sağlar.
Bileşen Değiştirilebilirliği:
EA902 uzatma kablosu ve IQS900 sinyal koşullayıcı ile kalibre edilmiş bir ölçüm zinciri oluşturur, burada tüm bileşenler birbiriyle değiştirilebilir. Bu, tüm sistemin yeniden kalibre edilmesine gerek kalmadan herhangi bir bileşenin değiştirilebileceği anlamına gelir, bu da bakım maliyetlerini ve envanter karmaşıklığını önemli ölçüde azaltır.
Derinlemesine Çalışma Prensibi Açıklaması
TQ902 sensörü, tüm ölçüm zinciri için sinyal başlatıcıdır. Çalışma prensibi elektromanyetik indüksiyon ve girdap akımı etkisine dayanmaktadır. Bu, aşağıdaki adımlarda ayrıntıları verilen, mekanik boşluk değişikliklerini endüktans değişikliklerine dönüştüren fiziksel bir süreçtir:
Yüksek Frekanslı Elektromanyetik Alanın Kurulması:
Sensör, aşağı yöndeki bir IQS900 sinyal koşullayıcıdan tahrik gerektirir. IQS900'ün içindeki yüksek frekanslı bir osilatör, kararlı, yüksek frekanslı (tipik olarak MHz aralığı) bir AC sinüzoidal akım üretir.
Bu yüksek frekanslı akım, koaksiyel kablo aracılığıyla TQ902 sensörünün içindeki hassas bobine iletilir. Bu bobin sarılı telden yapılmıştır ve PPS malzeme prob ucunun içine yerleştirilmiştir.
Girdap Akımı Üretimi ve Enerji Tüketimi:
Bobinden yüksek frekanslı akım geçtiğinde, çevredeki alanda yüksek frekanslı alternatif bir elektromanyetik alan oluşturur. Bu alan, sensör probunun tepesindeki PPS malzemesine nüfuz eder ve ilerideki boşluğa doğru uzanır.
Sensör probu metal bir hedefe (örneğin bir şaft) yaklaştığında, alternatif elektromanyetik alan, hedef yüzeyinde girdap akımları adı verilen kapalı döngü akımlarını indükler.
Lenz Yasasına göre, bu girdap akımları, orijinal alanın tersi yönde yeni bir indüklenmiş manyetik alan üretir ve her zaman onları yaratan alandaki değişime karşı koymaya çalışır.
Sensör Empedansı Modülasyonu:
Girdap akımları hedefin içinde akarken, malzemenin direnç özellikleri nedeniyle ısı üretir ve enerjiyi dağıtır. Bu enerji bobini çalıştıran kaynaktan (IQS900) gelir.
Bu enerji kaybı, sensör bobininin etkin empedansında bir değişiklik olarak kendini gösterir. Spesifik olarak, bobinin hem endüktansı (L) hem de etkin direnci (R) azalır.
Anahtar Nokta: Sensör probu ile metal hedef arasındaki boşluk (mesafe), girdap akımı etkisinin gücünü doğrudan belirler, dolayısıyla bobin empedans değişiminin derecesini yönetir. Daha küçük bir boşluk, daha güçlü elektromanyetik alan bağlantısına, daha güçlü indüklenen girdap akımlarına, daha fazla enerji kaybına ve daha önemli bobin empedansı değişikliğine neden olur. Tersine, daha büyük bir boşluk daha az empedans değişikliğine neden olur.
Sinyal İletimi:
Bobin empedansındaki değişiklik, IQS900'den geri yansıyan yüksek frekanslı sinyalin genliğini modüle eder (değiştirir). Temel olarak boşluk bilgisi, bu yüksek frekanslı sinyalin genlik değişiminde kodlanır.
Bu modüle edilmiş yüksek frekanslı sinyal, daha sonraki işlemler için koaksiyel kablo aracılığıyla IQS900 sinyal koşullayıcıya geri gönderilir.
İş akışı: IQS900 yüksek frekanslı akım sağlar → TQ902 bobin alternatif manyetik alan üretir → Metal hedefte girdap akımlarını indükler → Girdap akımları enerji dağıtımına neden olur → Bobin empedansı değişir → Empedans değişimi dönüş sinyalinin genliğini modüle eder → Modüle edilmiş sinyal IQS900'e geri döner.
TQ902'nin kendisi doğrudan boşluğa orantılı bir voltaj veya akım sinyali vermez. Mekanik boşluktaki değişiklikleri elektriksel parametrelerdeki (empedans/endüktans) değişikliklere dönüştürerek 'elektromekanik dönüşümün' ilk adımını gerçekleştirir. Sonraki karmaşık sinyal işleme görevlerinin tümü (demodülasyon (yüksek frekanslı sinyalden genlik değişiminin çıkarılması), amplifikasyon, doğrusallaştırma, sıcaklık telafisi ve standartlaştırılmış çıkış (4-20mA veya -1~-17V DC sinyallerine dönüştürme)) tümü aşağı yöndeki IQS900 sinyal koşullayıcı tarafından gerçekleştirilir. TQ902'nin performansı ve doğruluğu, tüm sistemin yüksek hassasiyetli ölçümünün temeli ve garantisidir.
Komple Ölçüm Zincirinde Uygulama ve Önemi
Algılama ünitesi olarak TQ902, 'Sensör - Kablo - Sinyal Koşullandırıcı'dan oluşan komple ölçüm zincirinde hayati bir rol oynar:
Makine Koruma Sistemleri için Ön Uç: Şaft titreşimini ve konumunu sürekli olarak izler ve titreşim genliği veya yer değiştirmesi güvenlik eşiklerini aştığında sistem, ciddi ekipman hasarını önlemek için alarmları veya kapatmaları tetikler.
Durum İzleme ve Tanılamanın Temeli: Sağladığı ham sinyal, zengin makine durumu bilgileri içerir. Titreşim spektrumlarını ve eğilimleri analiz etmek, rotor dengesizliği, yanlış hizalama ve yatak aşınması gibi erken arızaları teşhis ederek önleyici bakımı mümkün kılabilir.
Fonksiyonel Güvenlik Uygulamalarında Temel Bileşen: Teşhis özelliğine sahip (SIL 2 sertifikalı) bir IQS900 ile eşleştirildiğinde, tüm ölçüm zinciri, Aşırı Hız Koruma Sistemleri (ODS) gibi Güvenlik Enstrümanlı Sistemlerde (SIS) kullanılabilir ve tesis güvenliği operasyonları için uluslararası güvenlik standartlarına (IEC 61508, ISO 13849) uygun koruma sağlar.
Uzun Mesafe İletiminin Başlangıç Noktası: Sinyali IQS900 tarafından bir akım sinyaline (2 telli) dönüştürüldüğünde ve GSI127 gibi izolasyon üniteleri aracılığıyla iletildiğinde, büyük tesislerde dağıtılmış izleme için uygun olan 1 kilometreye kadar mesafelerde sinyal iletimi elde edilebilir.
