فهم مجسات التيار الدوامي
التعريف: ما هو مسبار التيار الدوامي؟
مسبار التيار الدوامي (وتسمى أيضًا مسبار القرب, (مستشعر الإزاحة غير التلامسي، أو محول التيار الدوامي) هو مستشعر يقيس المسافة (الفجوة) بين طرف المجس وسطح الهدف الموصل دون تلامس مادي. في اهتزاز في المراقبة، يتم تركيب مجسات التيار الدوامي في أغلفة الآلات التي تشير إلى أعمدة دوارة لقياس الموضع الشعاعي للعمود والاهتزاز بشكل مباشر، مما يوفر قياسات الإزاحة بالميكرومتر أو المليمتر مع استجابة من التيار المستمر إلى التردد العالي.
تعتبر مجسات التيار الدوامي هي المعيار لمراقبة الاهتزازات الدائمة على الآلات التوربينية الحرجة (التوربينات البخارية، والتوربينات الغازية، والضواغط الكبيرة، والمولدات) لأنها تقيس حركة العمود الفعلية بدلاً من حركة غلاف المحمل، وتوفر معلومات الموقع المطلقة لمراقبة الخلوص، وتعمل بشكل موثوق في البيئات القاسية (درجات الحرارة العالية، التلوث) حيث تفشل أجهزة استشعار التلامس.
مبدأ التشغيل
تأثير التيار الدوامي
- إثارة الترددات الراديوية: يولد ملف التحقيق مجال تردد لاسلكي عالي التردد (عادةً 1-2 ميجا هرتز)
- تحريض التيار الدوامي: يحفز مجال التردد اللاسلكي تيارات إيدي في سطح العمود الموصل
- التفاعل الميداني: التيارات الدوامية تخلق مجالًا مغناطيسيًا معاكسًا
- تغيير المعاوقة: تتغير معاوقة ملف المجس مع مسافة الفجوة
- تكييف الإشارة: تقوم الإلكترونيات بتحويل المعاوقة إلى جهد مستمر يتناسب مع الفجوة
- Output: إشارة الجهد التي تمثل المسافة بين العمود والمسبار
العلاقة بين الفجوة والجهد
- جهد الخرج يتناسب عكسيا مع الفجوة
- عمود أقرب → جهد أعلى
- عمود أبعد → جهد أقل
- النطاق الخطي عادة 0.5-2.0 ملم (20-80 مل)
- معايرة بوحدة ميكرومتر/فولت أو ميل/فولت
المزايا الرئيسية
قياس العمود المباشر
- يقيس حركة العمود الفعلية، وليس غلاف المحمل
- لا تتأثر بصلابة المحمل أو هيكل التثبيت
- اهتزاز الدوار الحقيقي مقابل الاهتزاز المنقول
- مهم لتحليل ديناميكيات الدوار
استجابة التيار المستمر للتردد العالي
- قياسات من 0 هرتز (وضع ثابت) إلى 10+ كيلو هرتز
- يلتقط الدوران البطيء، والتحولات، والرنينات
- لا توجد قيود على الترددات المنخفضة مثل مقاييس التسارع
- مثالي لتحليل بدء التشغيل/الانحدار
الموضع المطلق
- يوفر موضع العمود بالنسبة لخط وسط المحمل
- مراقبة الموافقات على الأختام والمتاهات
- يكتشف تحولات الدوار أو تآكل المحمل
- وظيفة الحماية (التعثر عند الإزاحة الزائدة)
القدرة على العمل في البيئات القاسية
- عدم التلامس (عدم التآكل)
- القدرة على تحمل درجات الحرارة العالية (حتى 350 درجة مئوية)
- لا يتأثر بالتلوث على العمود
- موثوق بها في ضباب الزيت والبخار والغبار
التثبيت النموذجي
أزواج مسبار XY
- مسباران منفصلان بمقدار 90 درجة (أفقيًا ورأسيًا)
- يقيس موضع العمود في كلا الاتجاهين
- تمكين تحليل المدار
- التكوين القياسي للآلات التوربينية
مسبار الموضع المحوري
- نهاية عمود المواجهة المثبتة
- يقيس الموضع المحوري و الاهتزاز المحوري
- مراقبة حالة المحمل الدفعي
- يحمي من تحول الدوار المحوري
متطلبات التركيب
- التركيب الصلب في غلاف أو غلاف المحمل
- عمودي على سطح العمود
- إعداد الفجوة المناسبة (مركز النطاق الخطي)
- توجيه الكابلات والتأريض وفقًا للمواصفات
التطبيقات
أنظمة المراقبة الدائمة
- الآلات التوربينية الحرجة (التوربينات والضواغط > 1000 حصان)
- المراقبة المستمرة مع وظائف التنبيه والرحلة
- أنظمة متوافقة مع API 670
- مجسات XY عند كل محمل بالإضافة إلى المجس المحوري
اختبار ديناميكيات الدوار
- تحليل بدء التشغيل/الانحدار
- السرعة الحرجة تعريف
- تحليل المدار لسلوك الدوار
- مخططات بود جيل
استكشاف الأخطاء وإصلاحها
- قياس اهتزاز العمود الفعلي مقابل غلاف المحمل
- تحديد ما إذا كانت المشكلة في الدوار أو الهيكل
- تقييم حالة المحمل من حركة العمود
- التحقق من التخليص
تُعدّ مجسات التيار الدوامي المعيارَ الأمثل لقياس اهتزازات أعمدة الدوران في الآلات الدوارة الحساسة، إذ تُوفّر قياسًا للإزاحة بدون تلامس مع استجابة تيار مستمر وموثوقية عالية. قدرتها على قياس الحركة الفعلية للأعمدة، والموضع المطلق، والعمل في بيئات قاسية، تجعلها لا غنى عنها في مراقبة الآلات التوربينية، وتحليل ديناميكيات الدوار، وأنظمة الحماية في المعدات الدوارة عالية القيمة.