Màn hình rung kép 3300/16 XY/GAP là mô-đun giám sát quan trọng trong hệ thống Giám sát tình trạng tài sản dòng Bently Nevada 3300. Đây là màn hình chuyên dụng có hiệu suất cao, cấu hình cao, chủ yếu được sử dụng để giám sát và bảo vệ liên tục các máy móc quay lớn, chẳng hạn như tua bin hơi nước, tua bin khí, máy nén và máy bơm.
Chức năng cốt lõi của màn hình là xử lý đồng thời hai kênh tín hiệu rung hướng tâm độc lập, đồng thời tính toán và giám sát thêm tín hiệu Khoảng cách biểu thị vị trí trục trung bình. Nó chấp nhận đầu vào từ hai hệ thống cảm biến tiệm cận/đầu dò tiệm cận, cung cấp cho người vận hành cái nhìn toàn diện về tình trạng của rôto máy. Là phiên bản nâng cấp của Màn hình rung hướng tâm kép 3300/15, điểm cải tiến chính của 3300/16 là bổ sung các cảnh báo vị trí hướng tâm (Khoảng cách), mang đến khả năng bảo vệ máy hoàn chỉnh hơn.
Ứng dụng điển hình của nó bao gồm việc lắp đặt hai đầu dò định hướng cách nhau 90 độ (hướng X và Y) trên cùng một ổ trục. Cấu hình này không chỉ giám sát biên độ rung theo từng hướng mà còn thông qua điện áp khe hở, giám sát vị trí tĩnh của trục (ví dụ: lực nâng của trục trong ổ trục), điều này rất quan trọng để phát hiện độ lệch trục, thay đổi trước tải hoặc các vấn đề cơ học khác.
2. Chức năng hệ thống và nguyên tắc giám sát
2.1 Giám sát rung động kênh đôi
Màn hình 3300/16 xử lý tín hiệu rung độc lập cho hai kênh. Mỗi kênh nhận tín hiệu điện áp thô từ cảm biến Proximitor. Tín hiệu này chứa thông tin động phong phú về rôto:
Thành phần AC động: Thể hiện độ rung của rôto. Biên độ của nó tương ứng trực tiếp với sự thay đổi khoảng cách giữa rôto và đầu dò, thường được biểu thị bằng giá trị đỉnh tới đỉnh (pp).
Thành phần DC tĩnh: Biểu thị khoảng cách trung bình giữa đầu dò và bề mặt trục, phản ánh vị trí tĩnh của trục.
Mạch bên trong của màn hình trước tiên phân tách các thành phần AC và DC.
Để theo dõi độ rung, tín hiệu AC riêng biệt được lọc, khuếch đại và xử lý bằng mạch phát hiện từ đỉnh đến đỉnh. Mạch này tính toán sự chênh lệch điện áp giữa điểm cao nhất và điểm thấp nhất của dạng sóng rung, tương ứng trực tiếp với giá trị từ đỉnh đến đỉnh của rung động. Sau đó, tín hiệu đã xử lý này được so sánh với các điểm đặt cảnh báo Nguy hiểm và Cảnh báo do người dùng đặt trước.
2.2 Nguyên tắc giám sát khoảng cách
Điện áp 'Khoảng cách', là thành phần DC riêng biệt, là đầu ra cốt lõi của hệ thống đầu dò tiệm cận dòng điện xoáy. Theo nguyên lý dòng điện xoáy, khoảng cách trung bình giữa đầu dò và bề mặt trục dẫn điện tỷ lệ nghịch với điện áp đầu ra (nằm trong phạm vi tuyến tính của hệ thống). Do đó, sự thay đổi ổn định trong khe hở điện áp phản ánh trực tiếp sự dịch chuyển dọc trục ở vị trí trung bình của rôto hoặc sự thay đổi độ dày màng dầu ổ trục.
Màn hình 3300/16 đặc biệt cung cấp chức năng Cảnh báo khoảng cách. Người dùng có thể đặt điểm cảnh báo Cảnh báo cho giá trị điện áp khe hở cụ thể. Ví dụ: nếu vị trí trục lệch khỏi điểm vận hành tối ưu do các yếu tố như mòn ổ đỡ lực đẩy hoặc thay đổi nhiệt độ, điện áp khe hở sẽ di chuyển ra ngoài phạm vi bình thường và kích hoạt cảnh báo, cảnh báo cho người vận hành. Chức năng này bổ sung thêm một lớp dự phòng quan trọng để bảo vệ máy. Điều quan trọng cần lưu ý là cảnh báo khoảng cách kết hợp độ trễ thời gian cố định 6 giây để ngăn chặn các chuyến đi phiền toái do dao động tín hiệu nhất thời gây ra.
2.3 Logic cảnh báo và đầu ra rơle
Màn hình cung cấp hai mức đầu ra cảnh báo cho mỗi kênh:
Cảnh báo: Mức cảnh báo trước, cho biết mức độ rung hoặc giá trị khe hở đã đi vào phạm vi không lý tưởng cần được chú ý.
Nguy hiểm: Mức độ nghiêm trọng, cho biết máy đang ở tình trạng vận hành không an toàn, cần phải hành động ngay lập tức để ngăn ngừa hư hỏng.
Mô-đun rơ-le báo động là phụ kiện tùy chọn nhưng phải đặt hàng ít nhất một mô-đun cho mỗi hệ thống 3300. Chế độ rơle có thể lập trình tại hiện trường:
Không chốt: Rơle tự động đặt lại khi mức rung giảm xuống dưới điểm đặt báo động.
Chốt: Sau khi bị ngắt, rơle vẫn ở trạng thái bị ngắt cho đến khi được đặt lại theo cách thủ công, điều này giúp xác định lỗi đầu ra.
Hơn nữa, rơle nguy hiểm hỗ trợ Logic biểu quyết có thể lập trình:
'HOẶC' Biểu quyết: Rơle được điều khiển nếu một trong hai kênh phát ra cảnh báo Nguy hiểm.
'VÀ' Biểu quyết: Cả hai kênh phải đồng thời phát ra cảnh báo Nguy hiểm để điều khiển rơle. Việc bỏ phiếu 'VÀ' có thể được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy cao hơn để chống lại các chuyến đi sai lầm.
3. Xử lý tín hiệu và đặc tính điện
3.1 Đầu vào và điều hòa tín hiệu
Trở kháng đầu vào: 10 kΩ, đảm bảo hiệu ứng tải tối thiểu khi lấy tín hiệu từ cảm biến Proximitor.
Lựa chọn độ nhạy: Người dùng có thể lập trình để chọn 200 mV/mil hoặc 100 mV/mil để tương thích với nhiều dòng cảm biến Bently Nevada Proximitor khác nhau (ví dụ: dòng 3300 8 mm, 3300 XL 11mm, dòng 7200, v.v.).
Độ chính xác: Ở +25°C, độ chính xác điển hình là ±0,33% toàn thang đo, tối đa là ±1%. Độ chính xác bị giảm nhẹ khi chức năng 'Trip Multiply' được bật.
3.2 Đáp ứng tần số
Người dùng có thể chọn từ hai phạm vi bộ lọc dựa trên đặc điểm của máy:
4 đến 4.000 Hz: Dải tiêu chuẩn, phù hợp với hầu hết các máy quay tốc độ cao.
1 đến 600 Hz: Dải tần số thấp mở rộng dành cho các máy chậm hơn với tốc độ dưới 1000 vòng/phút. Hướng dẫn đặc biệt nhấn mạnh rằng tùy chọn này không được khuyến nghị cho thiết bị có tốc độ khởi động/dừng nhanh vượt quá 1000 vòng/phút (ví dụ: thiết bị điều khiển bằng động cơ), vì đáp ứng tần số thấp mở rộng có thể giữ lại các chuyển tiếp rung trong khi khởi động, có khả năng khiến rơle cảnh báo kích hoạt ngay cả sau khi rung động thực tế đã giảm bớt.
3.3 Đầu ra máy ghi và đầu ra đầu dò được đệm
Đầu ra máy ghi: Mỗi kênh cung cấp một đầu ra analog độc lập, do người dùng lập trình, có thể lựa chọn là +4 đến +20 mA, 0 đến -10 Vdc hoặc +1 đến +5 Vdc. Chúng được sử dụng để kết nối với máy ghi xu hướng, DCS hoặc hệ thống chẩn đoán. Đầu ra tỷ lệ thuận với phạm vi toàn màn hình của màn hình.
Đầu ra đầu dò được đệm: Chúng được cung cấp ở cả mặt trước và mặt sau. Đầu ra này là bản sao có trở kháng cao, được bảo vệ ngắn mạch của tín hiệu Proximitor ban đầu. Tín hiệu này rất quan trọng đối với chẩn đoán nâng cao vì nó chứa dữ liệu dạng sóng động thô, chưa được lọc cần thiết để phân tích phổ, biểu đồ quỹ đạo, v.v.
3.4 Nguồn điện đầu dò
Màn hình có thể cung cấp năng lượng cho các cảm biến Proximitor được kết nối. Điện áp có thể được chọn trong khoảng -24 Vdc hoặc -18 Vdc và được giới hạn dòng điện trên bảng mạch màn hình riêng lẻ, tăng cường độ an toàn của hệ thống.
4. Giao diện người dùng và hiển thị
3300/16 có thiết kế màn hình mặt trước trực quan:
Màn hình tinh thể lỏng (LCD): Sử dụng màn hình LCD biểu đồ thanh dọc không ghép kênh. Hai biểu đồ thanh chính hiển thị biên độ rung cho hai kênh, trong khi biểu đồ thanh trung tâm thứ ba được dành riêng để hiển thị điện áp Khoảng cách. Màn hình LCD cũng được sử dụng để hiển thị mã lỗi và menu cấu hình.
Chỉ báo LED:
OK: Màu xanh lá cây liên tục biểu thị kênh khỏe mạnh; tắt cho biết kênh bị lỗi hoặc bỏ qua (đèn LED bỏ qua màu đỏ sẽ sáng); nhấp nháy cho biết có sự thay đổi về trạng thái hoặc mã lỗi được lưu trữ.
Cảnh báo/Nguy hiểm: Đèn LED màu đỏ cho biết trạng thái cảnh báo tương ứng. Nhấp nháy cho biết tình trạng 'Xuất trước'.
Bỏ qua: Đèn LED màu đỏ biểu thị trạng thái bỏ qua kênh hoặc bỏ qua giá.
5. Chứng nhận an toàn và tương thích với môi trường
