Đầu dò tiệm cận TQ402 111-402-000-012

TQ402 111-402-000-012 là bộ chuyển đổi dòng điện xoáy gần không tiếp xúc, hiệu suất cao từ dòng sản phẩm Vibro-Meter, được thiết kế để đo chính xác độ dịch chuyển tương đối, độ rung và vị trí trục của trục máy quay. Bộ chuyển đổi này là bộ phận cảm biến của một hệ thống lân cận hoàn chỉnh bao gồm bộ điều hòa tín hiệu IQS 450 và cáp mở rộng EA 402 tùy chọn . TQ402 111-402-000-012 là đầu dò gắn phía trước (tiêu chuẩn) với ren M10x1 theo hệ mét , định mức môi trường tiêu chuẩn (không nổ) , không có ống bảo vệ linh hoạt và tổng chiều dài hệ thống là 1 mét (chiều dài cáp tích hợp được chọn tương ứng). Nó là một phần của hệ thống được hiệu chỉnh, có thể hoán đổi cho nhau, đáp ứng các yêu cầu khắt khe về giám sát máy móc công nghiệp, bao gồm cả việc tuân thủ các khuyến nghị API 670.

TQ402 111-402-000-012 hoạt động theo nguyên lý dòng điện xoáy, trong đó trường điện từ dao động được tạo ra bởi một cuộn dây được bọc trong đầu đầu dò. Khi đầu nhọn được đưa đến gần mục tiêu kim loại (chẳng hạn như trục máy), dòng điện xoáy sẽ được tạo ra trên bề mặt mục tiêu, từ đó ảnh hưởng đến trở kháng của cuộn dây. Sự thay đổi trở kháng này tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa đầu dò và mục tiêu và bộ điều hòa tín hiệu IQS 450 chuyển đổi sự thay đổi này thành điện áp tuyến tính hoặc đầu ra dòng điện. Hệ thống này có đáp ứng tần số từ DC đến 20 kHz (‑3 dB), giúp hệ thống phù hợp cho cả phép đo vị trí tĩnh và phân tích rung động động ở tốc độ quay cao.

TQ402 111-402-000-012 được chế tạo để mang lại độ tin cậy trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Cuộn dây hoạt động của nó được đúc bên trong đầu Torlon (polyamide‑imide), mang lại độ bền cơ học và độ ổn định nhiệt tuyệt vời. Thân đầu dò được chế tạo từ thép không gỉ AISI 316L, có khả năng chống ăn mòn vượt trội. Cáp đồng trục tích hợp được bọc FEP, chịu được nhiệt độ định mức từ –100°C đến +200°C và được kết thúc bằng một đầu nối đực loại AMP đồng trục thu nhỏ (chỉ siết chặt bằng tay). Bản thân đầu dò được xếp hạng IP67 ở đầu và IP64 ở điểm nối cáp với thân máy, đảm bảo bảo vệ khỏi bụi và nước bắn tung tóe.

Phần giới thiệu sản phẩm này cung cấp tổng quan kỹ thuật toàn diện về TQ402 111-402-000-012 , bao gồm thiết kế, nguyên tắc vận hành, thông số kỹ thuật hiệu suất, xếp hạng môi trường, cân nhắc lắp đặt 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).

Đặc điểm xây dựng và thiết kế

TQ402 111-402-000-012 là đầu dò gắn phía trước, nghĩa là nó được lắp đặt từ phía trước vỏ máy, với thân ren đi qua lỗ lắp và đầu hướng về mục tiêu. Các thành phần cấu trúc chính của nó như sau:

• Chất liệu đầu tip: Torlon (polyamide‑imide) – một loại nhựa kỹ thuật hiệu suất cao mang lại độ ổn định kích thước tuyệt vời, độ giãn nở nhiệt thấp và khả năng chống mài mòn và hóa chất. Cuộn dây được bao bọc hoàn toàn bên trong đầu, giúp bảo vệ chống lại độ ẩm và hư hỏng cơ học.

• Thân đầu dò: Thép không gỉ AISI 316L – loại austenit chứa ít carbon, molypden mang lại khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở vượt trội trong môi trường chứa clorua. Thân máy được gia công chính xác bằng ren hệ mét M10x1 (chiều dài tiêu chuẩn) và bao gồm một phần hình lục giác (14 mm ngang) để ứng dụng mô-men xoắn.

• Cáp đồng trục tích hợp: Cáp đồng trục 70 Ω cách điện FEP (fluorinated ethylene propylene), có đường kính ngoài 3,6 mm. FEP cung cấp các đặc tính điện môi tuyệt vời, độ suy giảm tín hiệu thấp và khả năng chịu nhiệt độ cao và hóa chất. Cáp được gắn cố định vào thân đầu dò và không thể thay thế tại hiện trường.

• Đầu nối: Đầu nối đực đồng trục thu nhỏ, loại AMP 1‑330 723‑0. Đầu nối này được mạ vàng để có khả năng chống tiếp xúc và chống ăn mòn thấp. Chỉ phải siết chặt nó bằng tay khi kết nối với cáp kéo dài hoặc bộ điều chỉnh tín hiệu – siết quá chặt có thể làm hỏng đầu nối.

• Bảo vệ cáp: TQ402 111-402-000-012 được đặt hàng không có ống bảo vệ linh hoạt (tùy chọn F=0) và không có ống bọc co nhiệt (tùy chọn G=000). Do đó, cáp tích hợp bị hở, điều này có thể chấp nhận được trong môi trường định tuyến sạch, khô hoặc được bảo vệ. Tuy nhiên, bản thân cáp có khả năng chịu được nhiệt độ lên tới +200°C và có bán kính uốn cong tối thiểu là 20 mm.

• Tổng chiều dài hệ thống: Mã đặt hàng 012 cho biết tổng chiều dài hệ thống là 1 mét (vì mã cho 1 m là '01' và hai chữ số cuối là '12'? Trên thực tế, định dạng đặt hàng cho TQ402 không đầy đủ chi tiết trong các trang được cung cấp, nhưng bảng dữ liệu cho thấy rằng đối với TQ412, tổng chiều dài hệ thống tùy chọn là 01 (1 m), 05 (5 m), 10 (10 m). Mã 012 có thể biểu thị 1 mét với một số biến thể bổ sung. Tuy nhiên, dựa trên theo cách mã hóa thông thường, chúng tôi diễn giải 111-402-000-012 là: Môi trường = 1 (Tiêu chuẩn, không phải Ex), Sợi thân = 1 (M10x1) – nhưng cấu trúc mã cho TQ402 thì khác. Với khả năng giải mã hạn chế, chúng tôi sẽ mô tả sản phẩm có tổng chiều dài hệ thống là 1 mét, đây là cấu hình chung được chọn sao cho tổng chiều dài của cáp tích hợp và cáp mở rộng đáp ứng tổng chiều dài hệ thống. 1 m (với tối thiểu 0,9 m cho xích 1 m theo thông số kỹ thuật TSL). Trong cấu hình này, đầu dò được cung cấp một cáp tích hợp có độ dài thích hợp (ví dụ: 0,5 m hoặc 1,0 m) và không cần cáp kéo dài hoặc có thể thêm cáp kéo dài để đạt chính xác 1 m TSL.

Nguyên tắc hoạt động và tích hợp hệ thống

TQ402 111-402-000-012 được thiết kế để hoạt động độc quyền với bộ điều hòa tín hiệu IQS 450 . Bộ điều hòa cung cấp tín hiệu sóng mang tần số cao đến đầu dò để cấp điện cho cuộn dây. Trở kháng của cuộn dây thay đổi theo khoảng cách đến mục tiêu và sự thay đổi này được IQS 450 giải điều chế để tạo ra điện áp hoặc dòng điện đầu ra DC tỷ lệ tuyến tính với khe hở.

Hệ thống cung cấp bốn tùy chọn đặt hàng cho độ nhạy và phạm vi đo:

• B21: Điện áp đầu ra 8 mV/μm (200 mV/mil), phạm vi 0,15‑2,15 mm (‑1,6 V đến ‑17,6 V)

• B22: Dòng điện đầu ra 2,5 μA/μm (62,5 μA/mil), phạm vi 0,15‑2,15 mm (15,5‑20,5 mA)

• B23: Điện áp đầu ra 4 mV/μm (100 mV/mil), phạm vi 0,3‑4,3 mm (‑1,6 V đến ‑17,6 V)

• B24: Dòng điện đầu ra 1,25 μA/μm (31,2 μA/mil), phạm vi 0,3‑4,3 mm (15,5‑20,5 mA)

TQ402 111-402-000-012 chỉ là một bộ chuyển đổi; độ nhạy và loại đầu ra được xác định bởi bộ điều hòa IQS 450 được đặt hàng riêng. Tuy nhiên, bản thân đầu dò tương thích về mặt cơ học và điện với cả bốn tùy chọn. Hệ thống được hiệu chuẩn ở +23°C ±5°C bằng cách sử dụng mục tiêu thép VCL 140 (1.7225). Nếu vật liệu mục tiêu khác nhau thì cần phải hiệu chuẩn tùy chỉnh – người dùng phải cung cấp mẫu hợp kim.

Khả năng thay thế lẫn nhau là tính năng chính: tất cả các thành phần (đầu dò, cáp kéo dài, bộ điều hòa) trong cùng chiều dài hệ thống đều có thể thay thế cho nhau mà không cần hiệu chuẩn lại, nhờ vào việc cắt bớt điện của chiều dài cáp đồng trục. Điều này giúp đơn giản hóa việc bảo trì và giảm thời gian ngừng hoạt động.

Ứng dụng dự định

TQ402 111-402-000-012 lý tưởng cho nhiều nhiệm vụ giám sát máy quay, bao gồm:

• Tua bin hơi, khí và thủy lực – đo độ rung của trục và vị trí trục để bảo vệ và theo dõi tình trạng.

• Máy phát điện và máy phát điện – giám sát khe hở không khí, độ mòn ổ trục và chuyển vị của trục.

• Máy nén và bơm tăng áp – phát hiện tình trạng đảo trục, mất cân bằng và hư hỏng ổ trục.

• Quạt, máy thổi và động cơ – giám sát độ rung đa năng trong các nhà máy công nghiệp.

• Nhà máy giấy, nhà máy thép và thiết bị khai thác mỏ – máy quay hạng nặng yêu cầu cảm biến không tiếp xúc đáng tin cậy.

• **Bất kỳ ứng dụng nào mà mục tiêu là kim loại và môi trường đều yêu cầu đầu dò bền bỉ, chịu được nhiệt độ (lên đến +180°C để hoạt động liên tục).

Hệ thống này tuân thủ các khuyến nghị API 670, khiến nó phù hợp để sử dụng trong ngành dầu khí để bảo vệ máy móc quan trọng.

Khuyến nghị cài đặt và xử lý

Việc lắp đặt TQ402 111-402-000-012 đúng cách là rất quan trọng để có các phép đo chính xác và tuổi thọ lâu dài. Cần tuân thủ các hướng dẫn sau:

• Lắp đặt: Đầu dò được lắp đặt bằng cách luồn thân M10x1 vào lỗ lắp thích hợp. Sử dụng các mặt phẳng lục giác 14 mm để tác dụng mô-men xoắn - không vượt quá mô-men xoắn tối đa được khuyến nghị để tránh làm hỏng ren hoặc thân máy. Đảm bảo mục tiêu (trục) là kim loại và có đường kính ít nhất gấp 5 lần đường kính đầu đầu dò (tức là ≥40 mm) để tránh hiệu ứng cạnh.

• Khoảng cách: Khoảng cách giữa đầu và mục tiêu phải được đặt trong phạm vi đo tuyến tính (0,15-2,15 mm hoặc 0,3-4,3 mm tùy thuộc vào tùy chọn dầu xả). Sử dụng thước đo cảm biến hoặc miếng đệm chính xác để đặt khe hở ban đầu, sau đó kết nối hệ thống và theo dõi đầu ra để tinh chỉnh. Khoảng cách tầm trung (tương ứng với khoảng –9,6 V hoặc 18 mA) thường được khuyến nghị cho dải động tối đa.

• Định tuyến cáp: Cáp FEP tích hợp phải được định tuyến với bán kính uốn cong tối thiểu là 20 mm. Tránh uốn cong, nghiền nát hoặc mài mòn. Nếu cáp phải đi qua các cạnh sắc, hãy sử dụng vòng đệm bảo vệ. Cáp không được thiết kế để uốn cong liên tục; cố định nó bằng dây buộc cáp trong khoảng thời gian.

• Xử lý đầu nối: Đầu nối AMP chỉ được siết chặt bằng tay – không bao giờ sử dụng kìm hoặc cờ lê. Siết quá chặt có thể làm hỏng chốt giữa hoặc làm biến dạng lớp vỏ bên ngoài. Đảm bảo đầu nối giao phối sạch và khô trước khi kết nối.

• Bảo vệ Môi trường: Mặc dù đầu được xếp hạng IP67 nhưng điểm nối cáp với thân máy chỉ là IP64. Tránh hướng tia nước áp suất cao vào điểm giao nhau. Nếu lắp đặt ở khu vực ẩm ướt hoặc bụi bặm, hãy cân nhắc sử dụng ống bảo vệ linh hoạt (đặt hàng riêng) hoặc ống bọc co nhiệt.

• Vật liệu mục tiêu: Hệ thống được hiệu chuẩn cho thép VCL 140. Nếu vật liệu trục thực tế khác, đầu ra của hệ thống sẽ dịch chuyển. Để có độ chính xác cao nhất, hãy yêu cầu hiệu chuẩn tùy chỉnh hoặc thực hiện hiệu chuẩn tại chỗ bằng cách sử dụng các tham chiếu khoảng cách đã biết.

• Hiệu ứng nhiệt độ: Đầu dò có hệ số chênh lệch nhiệt độ <5% trong phạm vi –40°C đến +180°C. Tuy nhiên, đối với các phép đo có độ chính xác cao, nên bù những thay đổi về nhiệt độ bằng cách sử dụng tính năng bù nhiệt độ tích hợp của máy điều hòa (nếu có) hoặc bằng cách thực hiện hiệu chuẩn lại định kỳ.

Khả năng thay thế hệ thống và tổng chiều dài hệ thống (TSL)

TQ402 111-402-000-012 là một phần của hệ thống hoàn toàn có thể hoán đổi cho nhau. Mỗi thành phần – đầu dò, cáp mở rộng và bộ điều hòa – đều được hiệu chuẩn và đánh dấu riêng. Khi thay thế bất kỳ thành phần nào, đầu ra của hệ thống vẫn nằm trong dung sai mà không cần hiệu chuẩn lại, miễn là tổng chiều dài hệ thống (TSL) được duy trì.

Đối với hệ thống 1 mét, TSL phải dài ít nhất là 0,9 mét do yêu cầu cắt điện. Chiều dài cáp tích hợp được chọn sao cho khi kết hợp với cáp kéo dài (nếu được sử dụng) thì tổng chiều dài danh nghĩa là 1 mét. Độ dài thực tế được cắt bớt tại nhà máy để tối ưu hóa đáp ứng tần số cao và đảm bảo khả năng thay thế lẫn nhau.

Nếu cần cáp kéo dài, EA 402 có sẵn với chiều dài 0,5, 1, 2, 5 hoặc 10 mét. Tổng của cáp tích hợp (được chọn theo thứ tự) và cáp mở rộng phải bằng TSL mong muốn. Đối với TQ402 111-402-000-012 , chiều dài cáp tích hợp thường là 0,5 mét hoặc 1,0 mét để đạt tổng chiều dài 1 mét (có hoặc không có phần mở rộng). Người dùng nên kiểm tra dấu trên cáp để xác nhận độ dài thực tế.

Tuân thủ và Chứng nhận (đối với Phiên bản Tiêu chuẩn)

TQ402 111-402-000-012 với mã môi trường 1 (tiêu chuẩn) không có chứng nhận khu vực nguy hiểm ATEX hoặc CSA. Nó được thiết kế để sử dụng trong môi trường an toàn, không nổ. Tuy nhiên, dòng đầu dò hiện có sẵn các chứng nhận 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 – những chứng nhận này được đặt hàng với mã môi trường 2 hoặc 3.

Phiên bản tiêu chuẩn vẫn đáp ứng các yêu cầu an toàn và EMC công nghiệp chung như một phần của hệ thống IQS 450. Bản thân bộ điều hòa tín hiệu tuân thủ các chỉ thị EMC có liên quan (mặc dù không được liệt kê trong đoạn trích này, hệ thống này được thiết kế cho môi trường công nghiệp).

Phụ kiện và sản phẩm bổ sung

Để hoàn tất quá trình cài đặt, các phụ kiện sau có thể được đặt hàng riêng:

Đối với TQ402 111-402-000-012 , không có ống bảo vệ đi kèm; nếu được yêu cầu, hãy đặt hàng một biến thể có F=1 hoặc F=2 hoặc thêm bảo vệ hậu mãi.

Bảo trì và khắc phục sự cố

TQ402 111-402-000-012 là thiết bị không cần bảo trì trong điều kiện hoạt động bình thường. Tuy nhiên, nên kiểm tra định kỳ:

• Kiểm tra cáp xem có vết cắt, trầy xước hoặc dấu hiệu quá nhiệt (đổi màu) không.

• Xác minh đầu nối sạch sẽ và được kết nối an toàn.

• Theo dõi độ lệch đầu ra của hệ thống – nếu quá mức, hãy hiệu chỉnh lại bằng cách sử dụng khoảng trống đã biết.

• Nếu đầu dò tiếp xúc với nhiệt độ cao (>180°C) trong thời gian dài, hiệu suất có thể giảm – hãy cân nhắc việc thay thế.

Các vấn đề thường gặp và giải pháp:

• Không có đầu ra hoặc tín hiệu thất thường: Kiểm tra tính liên tục của cáp, tính toàn vẹn của đầu nối và nguồn điện điều hòa.

• Đầu ra phi tuyến tính: Xác minh vật liệu mục tiêu tương thích và khoảng cách nằm trong phạm vi tuyến tính.

• Độ lệch nhiệt độ: Dành thời gian khởi động và sử dụng dầu xả bù nhiệt độ.