Bộ điều hòa tín hiệu IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0

IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 là hệ thống đo khoảng cách không tiếp xúc có hiệu suất cao, độ tin cậy cao được thiết kế và sản xuất bởi Vibro-Meter SA. Dựa trên nguyên lý dòng điện xoáy đã được chứng minh, hệ thống này được tối ưu hóa để theo dõi độ rung tương đối và độ dịch chuyển dọc trục của máy móc quay trong môi trường công nghiệp đòi hỏi khắt khe. Lõi hệ thống bao gồm một bộ chuyển đổi tiệm cận dòng TQ 402/TQ 412 được ghép nối với bộ điều chỉnh tín hiệu IQS 450, tạo thành chuỗi đo lường hoàn chỉnh được hiệu chuẩn, có thể hoán đổi thành phần.

Hệ thống này đặc biệt thích hợp để giám sát tình trạng và bảo vệ các thiết bị quay lớn như tua bin hơi nước, tua bin khí, tua bin thủy lực, máy phát điện, máy nén tua bin và máy bơm. Thiết kế của nó tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt và có chứng nhận để sử dụng trong môi trường có khả năng gây nổ (ATEX và CSA), đảm bảo an toàn và độ tin cậy trong các ứng dụng trong khu vực nguy hiểm. Hệ thống này cung cấp đầu ra điện áp hoặc dòng điện với tính năng bảo vệ ngắn mạch, có đáp ứng tần số rộng, bù nhiệt độ tuyệt vời và là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng bảo vệ máy móc và bảo trì dự đoán trong công nghiệp.

Các tính năng cốt lõi:

• Đo không tiếp xúc: Dựa trên nguyên lý dòng điện xoáy, cho phép đo độ dịch chuyển chính xác mà không cần tiếp xúc vật lý với mục tiêu, dẫn đến không bị mài mòn và tuổi thọ dài.

• Chứng nhận An toàn Cao: Được chứng nhận ATEX và CSA để sử dụng trong môi trường khí có khả năng gây nổ như Vùng 1 và 2 (tùy thuộc vào cấu hình).

• Hiệu suất vượt trội: Đáp ứng tần số rộng (DC đến 20 kHz), độ nhạy cao, độ tuyến tính tuyệt vời và độ ổn định nhiệt độ.

• Cấu hình linh hoạt: Đầu dò (gắn tiêu chuẩn hoặc lắp ngược), độ nhạy, phạm vi đo, chiều dài cáp và mức độ bảo vệ có thể được chọn theo nhu cầu của ứng dụng.

• Cấu trúc chắc chắn: Đầu dò có vỏ bằng thép không gỉ và đầu Torlon; cáp cung cấp nhiều lựa chọn bảo vệ khác nhau; thích hợp với các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cao và độ rung.

• Tính toàn vẹn của hệ thống: Đầu dò và bộ điều hòa được ghép nối và hiệu chuẩn tại nhà máy, đảm bảo độ chính xác khi cắm và chạy cũng như khả năng thay thế linh kiện.

2. Nguyên lý làm việc của hệ thống

Hệ thống đo độ gần này hoạt động dựa trên hiệu ứng dòng điện xoáy. Mạch dao động tần số cao bên trong bộ điều hòa tín hiệu IQS 450 tạo ra tín hiệu tần số cao, được đưa qua cáp đồng trục đến cuộn dây ở đầu đầu dò TQ 402/412. Cuộn dây này tạo ra một trường điện từ tần số cao xung quanh nó.

Khi trường điện từ này tiếp cận mục tiêu kim loại dẫn điện (ví dụ: trục máy), dòng điện xoáy sẽ được tạo ra trên bề mặt mục tiêu. Những dòng điện xoáy này tạo ra một từ trường thứ cấp đối nghịch với từ trường của cuộn dây đầu dò, do đó hấp thụ năng lượng và gây ra sự thay đổi trở kháng hiệu dụng của cuộn dây đầu dò. Sự thay đổi trở kháng này liên quan chặt chẽ đến khoảng cách (khoảng cách) giữa đầu đầu dò và bề mặt mục tiêu.

Mạch điều chế/giải điều chế bên trong IQS 450 phát hiện chính xác sự thay đổi trở kháng cuộn dây và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện áp DC (Tùy chọn B21) hoặc dòng điện (Tùy chọn B22) tỷ lệ tuyến tính với khe hở. Tín hiệu đầu ra này có thể được kết nối trực tiếp với các hệ thống giám sát (ví dụ: PLC, DCS hoặc màn hình rung chuyên dụng) để hiển thị, ghi âm, cảnh báo và bảo vệ chuyến đi theo thời gian thực.

Mạch bù nhiệt độ của hệ thống đảm bảo độ ổn định tín hiệu đầu ra trong phạm vi nhiệt độ rộng. Tất cả các thành phần đều được ghép nối và hiệu chuẩn tại nhà máy, đảm bảo khả năng thay thế lẫn nhau và độ chính xác đo lường tuyệt vời.

3. Các lĩnh vực ứng dụng điển hình

Hệ thống IQS450 204-450-000-001-A1-B21-H05-I0 được sử dụng rộng rãi để giám sát máy móc quay quan trọng trong các lĩnh vực công nghiệp sau:

1. Phát điện: Giám sát độ rung của trục và vị trí trục cho tua bin hơi, tua bin khí và máy phát điện xoay chiều; giám sát dao động và khe hở cho tuabin thủy lực.

2. Dầu khí: Giám sát độ rung cho máy nén tua bin, máy nén ly tâm, máy bơm và quạt, áp dụng ở các khu vực nguy hiểm như giàn khoan và nhà máy lọc dầu ngoài khơi.

3. Sản xuất công nghiệp: Bảo vệ máy móc cho động cơ lớn, hộp số, máy thổi và máy ly tâm.

4. Động cơ đẩy hàng hải: Giám sát độ rung của tua-bin và hộp số động cơ đẩy chính.

5. Nghiên cứu & Phát triển: Đo chuyển vị và độ rung chính xác trên giường thử nghiệm máy móc quay.

Mục tiêu đo lường:

• Đo độ rung xuyên tâm: Theo dõi độ rung của trục so với vỏ ổ trục để chẩn đoán sự mất cân bằng, lệch trục, cọ xát, v.v.

• Đo vị trí trục: Theo dõi độ mòn ổ đỡ lực đẩy, độ giãn nở nhiệt của rôto hoặc phao dọc trục.

• Đo lường pha phím: Cung cấp tín hiệu tham chiếu tốc độ và thông tin pha để cân bằng và phân tích động.

4. Tóm tắt hướng dẫn cài đặt và vận hành

Cài đặt đúng là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất hệ thống. Dưới đây là tóm tắt các bước cốt lõi dựa trên hướng dẫn cài đặt:

1. Chuẩn bị lắp đặt cơ khí:

• Chuẩn bị vùng mục tiêu: Bề mặt trục mục tiêu phải nhẵn, sạch, bằng vật liệu dẫn điện đồng đều, tránh trầy xước, rỉ sét hoặc có từ tính (nguồn gây chập điện).

• Các ràng buộc lắp đặt đầu dò: Phải tuân thủ nghiêm ngặt các ràng buộc lắp đặt được nêu trong hướng dẫn sử dụng (Phần 2.2), bao gồm:

• Khoảng trống xung quanh đầu dò (Hình 2-1).

• Khoảng cách tối thiểu giữa đầu dò và giá đỡ lắp đặt (Hình 2-2).

• Khoảng cách tối thiểu giữa hai đầu dò (Hình 2-3).

• Khoảng cách tối thiểu giữa đầu dò và vai trục, đầu trục (Hình 2-4, 2-5, 2-6).

• Yêu cầu đường kính trục tối thiểu (Hình 2-7, 2-8) để tránh biến dạng đường cong và tăng độ ồn.

• Lựa chọn phương pháp lắp:

• Gắn vỏ bên trong: Sử dụng giá đỡ được gắn trực tiếp vào bộ phận cố định bên trong máy (Hình 2-9 đến 2-12).

• Thông qua lắp vỏ: Sử dụng bộ chuyển đổi lắp đầu dò PA 15x (Hình 2-13 đến 2-15), cho phép điều chỉnh và thay thế từ bên ngoài.

• Đi qua cáp: Nếu đầu dò được gắn bên trong vỏ, hãy sử dụng đi qua cáp SG 10x (Hình 2-16, 2-17) để xuyên thấu kín.

2. Điều chỉnh cơ học khoảng cách ban đầu (Máy đã dừng):

• Sử dụng thước đo cảm biến để đo và điều chỉnh khoảng cách vật lý giữa đầu đầu dò và mục tiêu.

• Để đo độ rung: Nên đặt khoảng cách ban đầu gần giữa phạm vi đo tuyến tính (ví dụ: đối với TQ 402 B21: khoảng 1,15 mm) để cho phép chuyển động hai chiều.

• Để đo vị trí trục: Đặt khoảng cách ban đầu ở một đầu của phạm vi đo (gần hoặc xa) dựa trên hướng di chuyển một chiều dự kiến.

• Khoảng cách an toàn tối thiểu được khuyến nghị (để tránh tiếp xúc): Đối với đầu dò có độ nhạy 8 mV/μm, nên sử dụng tối thiểu 0,2 mm.

3. Lắp đặt cáp:

• Không bao giờ rút ngắn hoặc kéo dài cáp tích hợp đầu dò hoặc cáp kéo dài. Chỉ sử dụng độ dài tiêu chuẩn do Vibro-Meter chỉ định, đáp ứng yêu cầu tối thiểu 'Tổng chiều dài hệ thống (TSL)' (ví dụ: tối thiểu 4,4 m cho hệ thống 5 m).

• Tôn trọng Bán kính uốn tối thiểu: Cáp đồng trục ≥ 20 mm, ống bảo vệ inox ≥ 50 mm.

• Cố định và định tuyến: Cố định cáp đều đặn (100-200 mm) bằng cách sử dụng kẹp cáp cả bên trong và bên ngoài máy để ngăn tín hiệu nhiễu do rung (Hình 3-1). Sử dụng các ống co nhiệt trên các đầu nối để tránh bị lỏng.

• Bảo vệ EMI: Cáp tín hiệu phải được định tuyến trong các ống dẫn riêng biệt, cách xa cáp nguồn và đường dây liên lạc. Ống dẫn phải được nối đất tốt. Sử dụng ống bảo vệ kim loại nối đất để che chắn thêm nếu cần thiết.

4. Kết nối điện và điều chỉnh cuối cùng:

• Đấu dây: Đấu nối đúng theo sơ đồ nối dây điện trong Hình 6-1 đến 6-3. Đảm bảo tấm chắn được nối đất tại một điểm duy nhất (thường ở đầu bộ điều hòa hoặc đầu rào chắn).

• Trong khí quyển nổ: Phải sử dụng các thành phần phiên bản chống cháy nổ (Ex) đã được chứng nhận (đầu dò, bộ điều hòa, cáp, hộp nối, rào chắn, v.v.) và tuân thủ nghiêm ngặt các giới hạn được chỉ định trong 'Chứng chỉ kiểm tra loại EC' tương ứng (ví dụ: chiều dài cáp, thông số điện cảm/điện dung).

• Điều chỉnh điện (Tinh chỉnh tùy chọn): Sau khi điều chỉnh cơ học thô, có thể cấp nguồn để điều chỉnh điện tinh tế.

• Đối với B21 (Đầu ra điện áp): Sử dụng kỹ thuật '3 dây' (Hình 4-7). Cấp nguồn cho IQS 450 (-24VDC), kết nối vôn kế với đầu ra. Thay đổi khe hở bằng cách sử dụng đồng hồ đo cảm biến, ghi lại điện áp đầu ra, vẽ đường cong khe hở điện áp để xác minh phạm vi tuyến tính và độ nhạy.

• Nếu sử dụng đồng hồ đo cảm biến dẫn điện thì phải loại bỏ chúng khỏi khe hở trước khi đọc kết quả đầu ra, nếu không phép đo sẽ sai.

• Xác minh cài đặt khe hở: Cuối cùng, xác nhận rằng điện áp đầu ra DC của hệ thống (tương ứng với khe hở tĩnh) nằm trong phạm vi dự kiến ​​(ví dụ: khoảng -9V khi được đặt ở giữa).

5. Lắp đặt phụ kiện:

• Hộp nối (JB 118): Dùng để bảo vệ điểm kết nối giữa cáp tích hợp đầu dò và cáp kéo dài (IP 65). Gắn trên bề mặt không rung (Hình 4-1).

• Vỏ công nghiệp (ABA 15x): Dùng để gắn và bảo vệ bộ điều hòa tín hiệu IQS 450, phù hợp với môi trường dễ cháy nổ (IP 66). Có tấm đế cách điện để ngăn chặn vòng lặp trên mặt đất (Hình 4-2).

• Rào chắn/Bộ cách ly: Trong các ứng dụng trong môi trường dễ cháy nổ, IQS 450 (khu vực nguy hiểm) phía trước phải được kết nối với thiết bị của khu vực an toàn thông qua GSV 14x (đối với đầu ra điện áp, 3 dây) hoặc GSI 124 (đối với đầu ra dòng điện, 2 dây). GSI 124 với chế độ đầu ra hiện tại cho phép truyền ổn định trên khoảng cách xa hơn (lên tới 1000 m).

5. Bảo trì và chăm sóc

• Kiểm tra thường xuyên: Định kỳ kiểm tra độ kín của việc lắp đầu dò, kiểm tra dây cáp và ống bảo vệ xem có hư hỏng, mài mòn hoặc uốn cong quá mức hay không và đảm bảo các đầu nối được an toàn.

• Vệ sinh: Giữ đầu đầu dò và khu vực mục tiêu sạch sẽ, không có dầu, chất bẩn hoặc bụi tích tụ.

• Kiểm tra hiệu chuẩn: Trong quá trình đại tu lớn hoặc nếu dữ liệu đo có vấn đề, bạn nên kiểm tra các đặc tính đầu ra của hệ thống so với đường cong hiệu suất bằng cách sử dụng mục tiêu hiệu chuẩn trong các điều kiện tiêu chuẩn.

• Thay thế: Do khả năng thay thế các thành phần, khi thay thế đầu dò hoặc bộ điều hòa, việc sử dụng một mẫu giống hệt thường khôi phục hiệu suất nhất quán với hệ thống ban đầu mà không cần hiệu chỉnh lại tại chỗ.

• Sửa chữa: Mọi công việc sửa chữa phải được thực hiện bởi nhân viên có trình độ. Nếu một sản phẩm cần được trả lại cho Vibro-Meter để sửa chữa, vui lòng điền vào Mẫu báo cáo lỗi được cung cấp.