Model 330171 và 330172 là các thành phần cốt lõi của Hệ thống đầu dò tiệm cận Bently Nevada 3300 5 mm, đại diện cho các cảm biến rung và dịch chuyển không tiếp xúc có độ chính xác cao, không tiếp xúc. Cả hai mẫu đều có thiết kế lắp ren 1/4-28 UNF. Điểm khác biệt chính nằm ở khả năng bảo vệ cơ học của chúng: Model 330171 là phiên bản không bọc thép tiêu chuẩn, trong khi Model 330172 bao gồm lớp giáp bằng thép không gỉ linh hoạt để tăng cường độ bền trong môi trường khắc nghiệt chịu sự lạm dụng vật lý, mài mòn hoặc khi việc bảo vệ cáp bổ sung là rất quan trọng.
Các đầu dò này, khi kết hợp với Cáp kéo dài 3300 XL và Cảm biến tiệm cận 3300 XL, sẽ tạo thành Hệ thống đầu dò tiệm cận 3300 5 mm hoàn chỉnh. Hệ thống này được sử dụng rộng rãi để theo dõi tình trạng của máy quay, bao gồm đo độ rung, vị trí, tín hiệu pha phím và tốc độ quay.
2. Nguyên lý làm việc: Cảm biến dòng điện xoáy
Hệ thống Đầu dò tiệm cận 3300 5 mm hoạt động dựa trên Nguyên lý cảm biến dòng điện xoáy. Hoạt động cơ bản của nó liên quan đến việc đo điện từ sự thay đổi khoảng cách giữa đầu dò và bề mặt mục tiêu dẫn điện. Nguyên lý làm việc chi tiết như sau:
2.1 Sự tạo ra điện từ và hiệu ứng dòng điện xoáy
Đầu dò chứa một cuộn dây thu nhỏ ở đầu của nó. Khi cuộn dây này được cấp điện bằng dòng điện xoay chiều tần số cao (thường được cung cấp bởi Cảm biến tiệm cận), nó sẽ tạo ra trường điện từ xoay chiều tần số cao tỏa ra từ đầu đầu dò. Khi trường này hướng tới vật liệu dẫn điện (chẳng hạn như trục thép), nó sẽ tạo ra dòng điện tuần hoàn, được gọi là dòng điện xoáy, trên bề mặt mục tiêu. Những dòng điện xoáy này lần lượt tạo ra từ trường đối lập của riêng chúng, cường độ của nó tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa đầu dò và mục tiêu.
2.2 Thay đổi trở kháng và chuyển đổi tín hiệu
Sự tương tác giữa từ trường của đầu dò và trường phản tác dụng được tạo ra bởi dòng điện xoáy gây ra sự thay đổi trở kháng hiệu dụng của cuộn dây đầu dò. Khi khe hở giảm đi, hiệu ứng dòng điện xoáy tăng lên, dẫn đến sự thay đổi đáng kể và có thể đo lường được trong trở kháng của cuộn dây. Cảm biến tiệm cận 3300 XL được kết nối được thiết kế chính xác để phát hiện sự thay đổi trở kháng này. Nó điều chỉnh tín hiệu và chuyển đổi nó thành đầu ra điện áp DC tỷ lệ thuận với khoảng cách khe hở. Hệ thống này có khả năng đo cả những thay đổi tĩnh (vị trí) và động (rung), mang lại độ chính xác cao và đáp ứng tần số rộng phù hợp với hầu hết các ứng dụng giám sát máy móc.
2.3 Phạm vi tuyến tính và hiệu chuẩn
Phạm vi đo tuyến tính hiệu quả của hệ thống là từ 0,25 mm đến 2,3 mm (10 đến 90 triệu). Cài đặt khoảng cách được khuyến nghị để vận hành tối ưu là 1,27 mm (50 mil). Trong phạm vi tuyến tính, mối quan hệ giữa điện áp đầu ra và khoảng cách khe hở vẫn có tính tuyến tính cao. Hệ số tỷ lệ lũy tiến thường là 7,87 V/mm (200 mV/mil) với dung sai ±6,5%, bao gồm các lỗi do khả năng thay thế lẫn nhau của các thành phần. Độ lệch so với Đường thẳng Phù hợp Tốt nhất (DSL) thường tốt hơn ±0,038 mm (±1,5 mils). Đầu dò được hiệu chuẩn tại nhà máy theo mặc định cho mục tiêu thép AISI 4140, nhưng hiệu chuẩn cho các vật liệu khác có sẵn theo yêu cầu.
3. Thành phần hệ thống và tích hợp
Hệ thống đầu dò 3300 5 mm hoạt động như một bộ phận tích hợp bao gồm ba phần chính:
Đầu dò tiệm cận 3300 5 mm (Mẫu 330171/330172)
Cáp nối dài 3300 XL
Cảm biến tiệm cận 3300 XL
Ưu điểm chính của hệ thống này là khả năng thay thế hoàn toàn của đầu dò, cáp kéo dài và cảm biến Proximitor. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu so sánh từng bộ phận riêng lẻ hoặc hiệu chuẩn băng ghế tốn nhiều thời gian và tốn kém, đơn giản hóa việc quản lý phụ tùng và thay thế tại hiện trường.
4. Đặc điểm kết cấu và thiết kế cơ khí
4.1 Kết cấu và vật liệu thăm dò
Chất liệu đầu dò: Polyphenylene Sulfide (PPS), có khả năng chịu nhiệt độ cao, hóa chất và mài mòn tuyệt vời.
Chất liệu vỏ đầu dò: Thép không gỉ AISI 303 hoặc 304, mang lại độ bền và khả năng chống ăn mòn cao.
Cáp đầu dò: Cáp ba trục 75 Ω có lớp cách điện Fluoroethylene Propylene (FEP). Tùy chọn cáp FluidLoc có sẵn để ngăn dầu và các chất lỏng khác di chuyển dọc theo bên trong cáp.
4.2 Thiết kế đầu nối
Có đầu nối ClickLoc bằng đồng mạ vàng, chống ăn mòn.
Chúng chỉ yêu cầu mô-men xoắn siết chặt bằng ngón tay để cố định (một tiếng 'tách' riêng biệt xác nhận sự gắn kết) và cơ chế khóa được thiết kế đặc biệt ngăn chặn sự lỏng lẻo khi rung.
Nên sử dụng bộ bảo vệ đầu nối cho tất cả các cài đặt và có thể được đặt hàng cài đặt sẵn hoặc riêng biệt. Chúng cung cấp khả năng bịt kín môi trường và bảo vệ cơ học vượt trội cho điểm kết nối.
4.3 Phiên bản bọc thép và không bọc thép
Model 330172 (Có bọc thép): Cáp được bảo vệ bằng lớp giáp linh hoạt làm bằng AISI 302 hoặc 304 SST với lớp vỏ ngoài FEP. Phiên bản này được thiết kế cho các ứng dụng mà cáp có khả năng bị dập, mài mòn hoặc hư hỏng vật lý khác.
Model 330171 (Không bọc thép): Thích hợp cho môi trường công nghiệp nói chung nơi rủi ro vật lý được giảm thiểu, mang lại giải pháp linh hoạt và tiết kiệm chi phí hơn.
5. Hiệu suất điện và thông số kỹ thuật môi trường
5.1 Thông số điện
Yêu cầu nguồn điện: +17,5 Vdc đến +26 Vdc, với mức tiêu thụ dòng điện tối đa là 12 mA.
Điện trở đầu ra: 50 Ω.
Độ nhạy nguồn cung cấp: Ít hơn 2 mV thay đổi ở đầu ra trên mỗi volt thay đổi ở điện áp nguồn.
Đáp ứng tần số: 0 đến 10 kHz (+0, -3 dB), có khả năng thu được nhiều hiện tượng rung động trong máy móc quay.
Miễn nhiễm với từ trường: Đầu ra bị ảnh hưởng tối thiểu bởi từ trường 60 Hz lên tới 300 Gauss, như được nêu chi tiết trong biểu dữ liệu.
5.2 Phạm vi nhiệt độ
Nhiệt độ hoạt động của đầu dò: -35°C đến +177°C (-31°F đến +351°F). Tiếp xúc dưới -34°C có thể làm hỏng vòng đệm áp suất.
Nhiệt độ hoạt động của cáp kéo dài: -51°C đến +177°C (-60°F đến +351°F) đối với cáp tiêu chuẩn.
5.3 Chứng nhận và phê duyệt
Hệ thống tuân thủ các yêu cầu đánh dấu CE.
Nó có nhiều phê duyệt dành cho khu vực dễ cháy nổ như ATEX và IECEx để sử dụng trong các khu vực được phân loại Vùng 0, 1 và 2, thường yêu cầu kết nối với các rào cản an toàn nội tại hoặc bộ cách ly điện thích hợp.
Tuân thủ Chỉ thị RoHS.
6. Kịch bản ứng dụng và Hướng dẫn cài đặt
6.1 Ứng dụng điển hình
Giám sát độ rung trên các máy mang màng chất lỏng (ví dụ: tua bin, máy nén, máy bơm).
Đo vị trí xuyên tâm và trục.
Ứng dụng đo pha và đo tốc độ. (Tham khảo Bently Nevada để biết các ghi chú cụ thể về ứng dụng bảo vệ quá tốc độ).
Bảo trì dự đoán trên các thiết bị quan trọng như máy phát điện và động cơ điện lớn.
6.2 Cân nhắc cài đặt
Kích thước mục tiêu tối thiểu: đường kính 15,2 mm (0,6 inch) cho mục tiêu phẳng.
Đường kính trục: Tối thiểu 50,8 mm (2 inch), với mức tối thiểu được khuyến nghị là 76,2 mm (3 inch) để giảm thiểu thay đổi hệ số tỷ lệ.
Tách đầu dò: Để hạn chế nhiễu chéo điện giữa hai hệ thống ở mức dưới 50 mV, hãy duy trì khoảng cách tối thiểu giữa các đầu dò:
~38 mm (1,5 in) để đo độ rung hướng tâm.
~40 mm (1,6 in) để đo vị trí trục.
Gắn ren: Tuân thủ giới hạn tương tác ren tối đa (0,375 inch trong 1/4-28) để tránh bị ràng buộc.
Bán kính uốn cong của cáp: Duy trì bán kính uốn cong tối thiểu là 25,4 mm (1,0 in) để tránh làm hỏng cáp.
7. Tóm tắt ưu điểm chính của sản phẩm
Khả năng thay thế hoàn toàn: Không cần hiệu chuẩn lại hệ thống khi thay thế đầu dò, cáp hoặc Thiết bị đo gần.
Độ chính xác và ổn định cao: Duy trì đầu ra tuyến tính ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng.
Độ bền cơ học nâng cao: Quy trình đúc Tiploc đã được cấp bằng sáng chế tạo ra mối liên kết chắc chắn hơn giữa đầu dò và thân máy.
Bảo vệ môi trường vượt trội: Các tùy chọn như cáp FluidLoc, bộ bảo vệ đầu nối và kết cấu bọc thép phục vụ cho những môi trường đầy thách thức.
An toàn và tuân thủ: Được chứng nhận để sử dụng trong khu vực nguy hiểm và tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế chính.
