Bộ điều hòa tín hiệu IQS450 204-450-000-001

IQS450 204-450-000-001 là bộ điều hòa tín hiệu hiệu suất cao được thiết kế đặc biệt để hoạt động với bộ chuyển đổi dòng điện xoáy Vibro-Meter TQ402 và TQ412, tạo thành bộ xử lý lõi của một hệ thống đo dịch chuyển không tiếp xúc hoàn chỉnh. Bộ điều hòa tín hiệu này cung cấp tín hiệu kích thích tần số cao cần thiết cho đầu dò, giải điều chế tín hiệu phản hồi và chuyển đổi khoảng cách đo được thành điện áp tuyến tính hoặc đầu ra dòng điện tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa đầu đầu dò và mục tiêu. IQS450 204-450-000-001 là thiết bị được cấu hình tại nhà máy, cung cấp điện áp đầu ra với độ nhạy 8 mV/μm (200 mV/mil) và được hiệu chuẩn cho tổng chiều dài hệ thống là 1 mét, lý tưởng để theo dõi độ rung và vị trí chính xác trong nhiều ứng dụng máy móc quay.

IQS450 204-450-000-001 là thiết bị điều hòa bù nhiệt độ mạnh mẽ được đặt trong vỏ nhôm đúc phun, được thiết kế để lắp bảng điều khiển hoặc thanh ray DIN trong môi trường công nghiệp. Nó có đầu ra được bảo vệ ngắn mạch, đáp ứng tần số từ DC đến 20 kHz (–3 dB) và tương thích với cả luồng đầu dò hệ mét và hệ Anh. Bộ điều hòa được cấp nguồn bằng nguồn DC (thường là +24 Vdc hoặc ±15 Vdc, tùy thuộc vào biến thể mẫu cụ thể) và cung cấp cả đầu ra điện áp và dòng điện, mặc dù cấu hình cụ thể này được đặt cho đầu ra điện áp có độ nhạy 8 mV/μm và phạm vi đo từ 0,15 đến 2,15 mm (‑1,6 V đến ‑17,6 V).

IQS450 204-450-000-001 là một phần của hệ thống có thể hoán đổi hoàn toàn, trong đó tất cả các bộ phận – đầu dò, cáp mở rộng và bộ điều hòa – được cắt và hiệu chỉnh riêng lẻ để đảm bảo hiệu suất ổn định. Khả năng thay thế lẫn nhau này giúp loại bỏ nhu cầu hiệu chuẩn lại hệ thống khi thay thế bất kỳ thành phần nào, miễn là tổng chiều dài hệ thống (TSL) không thay đổi. Bộ điều hòa được hiệu chuẩn tại nhà máy ở +23°C ±5°C bằng cách sử dụng mục tiêu thép VCL 140 nhưng có thể được hiệu chuẩn lại cho các vật liệu mục tiêu khác theo yêu cầu.

Phần giới thiệu sản phẩm này cung cấp tổng quan kỹ thuật toàn diện về IQS450 204-450-000-001 , bao gồm các nguyên tắc hoạt động, thông số kỹ thuật điện và cơ khí, xếp hạng môi trường, hướng dẫn lắp đặt, quy trình hiệu chuẩn và chi tiết đặt hàng. Tất cả thông tin đều được lấy từ bảng dữ liệu Vibro‑Meter chính thức (TQ 402 & TQ 412 / EA 402 / IQS 450, tài liệu 265‑062, phiên bản 3).

Nguyên tắc hoạt động và tích hợp hệ thống

IQS450 204-450-000-001 hoạt động theo nguyên lý dòng điện xoáy, được sử dụng rộng rãi để đo không tiếp xúc về độ dịch chuyển, độ rung và vị trí. Bộ điều hòa tạo ra tín hiệu sóng mang tần số cao (thường ở dải MHz) được gửi qua cáp đồng trục đến đầu dò. Đầu dò chứa một cuộn dây tạo ra một trường điện từ dao động. Khi cuộn dây tiếp cận mục tiêu kim loại, dòng điện xoáy được tạo ra trên bề mặt mục tiêu, từ đó làm thay đổi trở kháng của cuộn dây. Sự thay đổi trở kháng này tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa đầu dò và mục tiêu.

IQS450 204-450-000-001 giải điều chế tín hiệu phản xạ từ đầu dò và chuyển đổi biến thể trở kháng thành đầu ra điện áp DC. Bộ điều hòa bao gồm một mạch tuyến tính hóa để đảm bảo điện áp đầu ra là hàm tuyến tính của khe hở trên phạm vi đo được chỉ định. Đối với IQS450 204-450-000-001 , được cấu hình với tùy chọn đặt hàng B21, độ nhạy là 8 mV/μm (200 mV/mil) và phạm vi tuyến tính là từ 0,15 mm đến 2,15 mm, tương ứng với điện áp đầu ra từ –1,6 Vdc đến –17,6 Vdc. Đầu ra âm này là điển hình cho các hệ thống dòng điện xoáy và tương thích với hầu hết các hệ thống bảo vệ và thu thập dữ liệu công nghiệp.

Máy điều hòa cũng có đầu ra dòng điện (4‑20 mA hoặc tương tự) có sẵn trên các biến thể khác, nhưng IQS450 204-450-000-001 được cấu hình riêng cho đầu ra điện áp. Đầu ra được bảo vệ ngắn mạch, đảm bảo độ bền trước các lỗi nối dây.

Tổng chiều dài của hệ thống (cáp tích hợp của đầu dò cộng với cáp kéo dài, nếu được sử dụng) phải phù hợp với phần cắt của máy điều hòa. IQS450 204-450-000-001 được cắt gọt tại nhà máy để có tổng chiều dài hệ thống (TSL) là 1 mét. Đối với hệ thống 1 mét, TSL tối thiểu là 0,9 mét và bộ điều hòa được hiệu chỉnh để cung cấp độ nhạy và độ tuyến tính được chỉ định với chiều dài đó. Nếu TSL bị thay đổi, điều hòa phải được hiệu chuẩn lại.

Các tính năng và khả năng chính

IQS450 204-450-000-001 cung cấp một bộ tính năng toàn diện giúp nó trở thành bộ điều hòa tín hiệu ưu tiên để giám sát vùng lân cận trong công nghiệp:

• Đo không tiếp xúc: Dựa trên nguyên lý dòng điện xoáy, cho phép đo mà không cần tiếp xúc cơ học, lý tưởng cho máy móc quay.

• Được chứng nhận cho các khu vực nguy hiểm: Máy điều hòa có sẵn phiên bản Ex i (an toàn nội tại) và Ex nA (không phát ra tia lửa) để sử dụng trong các khu vực Vùng 1, 2 và Loại I Phân khu 1/2 (mặc dù IQS450 204-450-000-001 là phiên bản tiêu chuẩn cho các khu vực an toàn).

• Bù nhiệt độ: Máy điều hòa được bù nhiệt độ để giảm thiểu độ lệch nhiệt độ trong phạm vi nhiệt độ vận hành, đảm bảo các phép đo ổn định.

• Đầu ra điện áp hoặc dòng điện: Model cụ thể này cung cấp đầu ra điện áp có độ nhạy cao (8 mV/μm), nhưng dòng sản phẩm này hỗ trợ cả hai.

• Bảo vệ ngắn mạch: Đầu ra được bảo vệ khỏi đoản mạch, ngăn ngừa hư hỏng trong trường hợp xảy ra lỗi nối dây.

• Đáp ứng tần số rộng: DC đến 20 kHz (–3 dB) cho phép đo cả độ rung ở vị trí tĩnh và độ rung tần số cao.

• Khả năng thay thế lẫn nhau: Tất cả các bộ phận đều có thể thay thế cho nhau mà không cần hiệu chuẩn lại, đơn giản hóa việc bảo trì.

• Nguồn điện linh hoạt: Hoạt động từ nguồn điện một chiều, có đường cong giảm dần khi nhiệt độ môi trường cao.

• Cấu trúc chắc chắn: Vỏ nhôm đúc phun có kết nối đầu cuối bằng vít, phù hợp với môi trường công nghiệp.

• Tính linh hoạt khi lắp đặt: Được thiết kế để lắp vào bảng điều khiển hoặc thanh ray DIN, với các giá đỡ tùy chọn.

Ứng dụng dự định

IQS450 204-450-000-001 được sử dụng cùng với đầu dò TQ402/TQ412 để theo dõi các thông số sau trong máy móc quan trọng:

• Độ rung tương đối của trục: Đo biên độ rung của trục quay trong tua bin hơi, khí và thủy lực, máy nén, máy bơm và quạt.

• Vị trí trục (Lực đẩy) : Theo dõi sự dịch chuyển dọc trục của trục để phát hiện độ mòn hoặc độ lệch của ổ trục lực đẩy.

• Độ lệch tâm và độ đảo: Phát hiện cung trục hoặc mất cân bằng trong quá trình khởi động và vận hành.

• Tham chiếu tốc độ và pha: Khi được sử dụng với đầu dò pha phím, bộ điều hòa có thể cung cấp đầu ra xung để đo tốc độ.

• Dịch chuyển mục đích chung: Bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu đo chính xác, không tiếp xúc vị trí mục tiêu kim loại.

Hệ thống này tuân thủ các khuyến nghị API 670, khiến nó phù hợp với các hệ thống bảo vệ máy móc trong ngành dầu khí, hóa dầu, sản xuất điện và hàng hải.

Khuyến nghị lắp đặt và lắp đặt

Việc lắp đặt IQS450 204-450-000-001 đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy. Cần tuân thủ các hướng dẫn sau:

• Vị trí lắp đặt: Lắp đặt điều hòa ở nơi sạch sẽ, khô ráo, tránh xa các nguồn nhiệt trực tiếp, độ rung và độ ẩm quá mức. Nhiệt độ môi trường xung quanh không được vượt quá giới hạn cho phép.

• Gắn bảng điều khiển: Máy điều hòa được thiết kế để lắp bảng điều khiển bằng cách sử dụng vít hoặc giá đỡ được cung cấp (có sẵn dưới dạng phụ kiện). Đảm bảo có đủ khoảng trống xung quanh thiết bị để thông gió và tiếp cận hệ thống dây điện.

• Gắn trên thanh ray DIN: Bộ điều hợp thanh ray DIN tùy chọn có sẵn để lắp trên thanh ray tiêu chuẩn 35 mm.

• Đi dây: Sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc cho các kết nối nguồn và đầu ra để giảm thiểu nhiễu. Kết nối tấm chắn với thiết bị đầu cuối đất. Đảm bảo điện áp nguồn phù hợp với yêu cầu của máy điều hòa (thường là +24 Vdc) và quan sát cực tính. Khối đầu cực vít chấp nhận dây lên đến 2,5 mm²; siết chặt vít theo mômen xoắn quy định (thường là 0,5 N·m).

• Kết nối cáp: Cáp đồng trục (hoặc cáp kéo dài) của đầu dò kết nối với ổ cắm cái bằng thép không gỉ trên điều hòa. Siết chặt đầu nối bằng tay – không sử dụng dụng cụ. Đảm bảo đầu nối sạch và khô.

• Nối đất: Kết nối đầu nối đất với một mặt đất đáng tin cậy (nối đất bảo vệ) để đảm bảo an toàn và giảm nhiễu điện từ. Kết nối mặt đất là cần thiết để che chắn máy điều hòa và cho các phiên bản dành cho khu vực nguy hiểm (nếu có).

• Định tuyến cáp: Đưa cáp đồng trục đầu vào ra xa cáp nguồn điện áp cao để tránh nhiễu. Duy trì khoảng cách tối thiểu 100 mm với các đường dây điện xoay chiều và cắt chúng theo góc vuông nếu cần thiết.

• Quản lý nhiệt: Đảm bảo đủ luồng không khí xung quanh máy điều hòa. Nếu được lắp trong một vỏ bọc hạn chế cùng với các thiết bị tạo nhiệt khác, hãy xác minh rằng nhiệt độ bên trong không vượt quá giới hạn giảm công suất. Đối với nhiệt độ môi trường xung quanh trên +45°C, hãy giảm điện áp nguồn theo đường cong giảm định mức.

Hiệu chuẩn và xác minh hệ thống

IQS450 204-450-000-001 được hiệu chuẩn tại nhà máy cho tổng chiều dài hệ thống cụ thể (1 mét) và vật liệu mục tiêu (thép VCL 140). Trong hầu hết các trường hợp, không cần hiệu chuẩn hiện trường nếu hệ thống được sử dụng như đã giao. Tuy nhiên, các thủ tục sau đây có thể được thực hiện:

• Xác minh đầu ra: Kết nối hệ thống hoàn chỉnh (đầu dò, cáp nối dài, bộ điều hòa) và cấp nguồn cho nó. Với mục tiêu ở khoảng cách đã biết (sử dụng thước đo cảm biến hoặc miếng chêm chính xác), hãy đo điện áp đầu ra. Nó phải tương ứng với giá trị mong đợi từ đường cong hiệu suất. Ví dụ: ở khoảng cách 1,15 mm (tầm trung), đầu ra phải ở khoảng –9,6 V.

• Hiệu chuẩn lại cho vật liệu mục tiêu khác nhau: Nếu vật liệu mục tiêu khác với thép VCL 140, đầu ra của hệ thống sẽ thay đổi. Vibro‑Meter cung cấp hiệu chuẩn tùy chỉnh cho các hợp kim khác. Người dùng phải cung cấp mẫu vật liệu mục tiêu (dày tối thiểu Ø50 mm / 1 cm) để hiệu chuẩn lại tại nhà máy.

• Hiệu chuẩn trường: Mặc dù không được khuyến nghị nhưng việc hiệu chuẩn trường có thể được thực hiện bằng cách sử dụng micromet chính xác và bộ khoảng cách đã biết. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi phải điều chỉnh chiết áp bên trong của máy điều hòa (nếu có thể tiếp cận được), điều này không điển hình cho bộ phận kín này. Hãy liên hệ với nhà máy để được hỗ trợ.

• Kiểm tra khả năng thay thế lẫn nhau: Khi thay thế bất kỳ thành phần nào, hãy đảm bảo thành phần mới có cùng mã độ dài được cắt bớt để duy trì khả năng thay thế lẫn nhau. Nếu không, hệ thống phải được hiệu chuẩn lại.

Bảo trì và khắc phục sự cố

IQS450 204-450-000-001 là thiết bị không cần bảo trì trong điều kiện hoạt động bình thường. Tuy nhiên, nên kiểm tra định kỳ:

• Kiểm tra bằng mắt: Kiểm tra vỏ xem có bị hư hỏng, ăn mòn hoặc lỏng các kết nối không. Đảm bảo các vít đầu cuối được siết chặt.

• Kiểm tra đầu nối: Kiểm tra đầu nối đồng trục xem có bụi bẩn, chân cắm bị cong hoặc ăn mòn không. Làm sạch bằng chất tẩy rửa tiếp xúc nếu cần.

• Xác minh đầu ra: Định kỳ đo đầu ra ở khoảng cách đã biết để xác minh độ chính xác của hệ thống. Nếu quan sát thấy hiện tượng trôi dạt, hãy kiểm tra điện áp nguồn và nhiệt độ môi trường.

• Tính toàn vẹn của cáp: Kiểm tra đầu dò và cáp kéo dài xem có vết cắt, trầy xước hoặc xoắn không.

Các vấn đề thường gặp và giải pháp:

• Không có đầu ra: Kiểm tra nguồn điện, cầu chì (nếu có) và hệ thống dây điện. Xác minh rằng đầu nối đầu dò đã được kết nối hoàn toàn.

• Đầu ra thất thường: Kiểm tra nhiễu điện từ, kết nối lỏng lẻo hoặc cáp bị hỏng. Đảm bảo nối đất thích hợp.

• Độ lệch đầu ra: Kiểm tra nhiệt độ môi trường – nếu vượt quá giới hạn cho phép, hãy giảm điện áp cung cấp hoặc cải thiện hệ thống thông gió. Nếu độ lệch vẫn tiếp tục, máy điều hòa có thể cần hiệu chuẩn lại hoặc thay thế.

• Đầu ra phi tuyến tính: Xác minh vật liệu mục tiêu và khe hở nằm trong phạm vi tuyến tính. Kiểm tra các khuyết tật bề mặt mục tiêu hoặc lớp phủ phi kim loại.

Phụ kiện và sản phẩm bổ sung

IQS450 204-450-000-001 thường được đặt hàng như một phần của hệ thống hoàn chỉnh. Các phụ kiện sau đây có sẵn:

Đối với IQS450 204-450-000-001 , không có phụ kiện bổ sung nào được bao gồm; chúng phải được đặt hàng riêng dựa trên yêu cầu lắp đặt.

So sánh với các biến thể khác

IQS450 204-450-000-001 là một trong một số cấu hình có thể có của bộ điều hòa IQS450. Các biến thể chính là:

• Loại đầu ra: Điện áp (8 mV/μm) – B21; Điện áp (4 mV/μm) – B23; Hiện tại (2,5 A/μm) – B22; Hiện tại (1,25 A/μm) – B24.

• Tổng chiều dài hệ thống: 1 m, 5 m hoặc 10 m – mỗi chiều có phần cắt tương ứng.

• Khu vực nguy hiểm: Tiêu chuẩn (khu vực an toàn) – như mô hình này; hoặc phiên bản Ex i/Ex nA (có thông số chứng nhận và thực thể khác nhau).

• Nguồn điện: Máy điều hòa có thể được đặt hàng cho nhiều điện áp đầu vào DC khác nhau (ví dụ: +24 Vdc, ±15 Vdc) – mặc dù phổ biến nhất là +24 Vdc.

IQS450 204-450-000-001 là phiên bản hệ thống 1 mét, điện áp đầu ra, khu vực an toàn, là cấu hình được sử dụng thường xuyên nhất để giám sát máy móc có mục đích chung.

Ghi chú về An toàn và Tuân thủ

• IQS450 204-450-000-001 không được chứng nhận để sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ. Đối với cài đặt Vùng 1/2 hoặc Cấp I Phân khu 1/2, hãy đặt mua phiên bản Ex-certified (mã 2 hoặc 3 cho đầu dò và các biến thể điều hòa tương ứng).

• Máy điều hòa phải được lắp đặt bởi nhân viên có trình độ phù hợp với quy định về điện của địa phương.

• Đảm bảo nguồn điện được cách ly và kết nối phù hợp (thường là 1 A thổi chậm).

• Thiết bị được thiết kế chỉ để sử dụng trong nhà; nếu lắp đặt ngoài trời thì cần có vỏ bọc chịu được thời tiết thích hợp.

• Không vận hành máy điều hòa ngoài giới hạn nhiệt độ và điện áp quy định.