Κατανόηση των αισθητήρων εγγύτητας (αισθητήρες δινορευμάτων)

Ορισμός: Τι είναι ένας αισθητήρας εγγύτητας;

A ανιχνευτής εγγύτητας, γνωστό και ως αισθητήρας δινορευμάτων ή ένας μετατροπέας μετατόπισης, είναι ένας αισθητήρας χωρίς επαφή που μετρά την απόσταση (κενό) μεταξύ της άκρης του αισθητήρα και ενός αγώγιμου στόχου, ο οποίος είναι συνήθως ένας περιστρεφόμενος άξονας. Σε αντίθεση με τα επιταχυνσιόμετρα που είναι τοποθετημένα στο περίβλημα του μηχανήματος και μετρούν τους δομικούς κραδασμούς, οι αισθητήρες εγγύτητας τοποθετούνται μέσω του περιβλήματος του ρουλεμάν και μετρούν την πραγματική κίνηση του ίδιου του άξονα, σε σχέση με το ρουλεμάν του. Αυτό τους καθιστά τον κύριο αισθητήρα για την προστασία και την παρακολούθηση κρίσιμων μηχανημάτων υψηλής ταχύτητας με ρουλεμάν ρευστού φιλμ.

Τα εξαρτήματα του συστήματος Proximity Probe

Ένα πλήρες σύστημα μέτρησης αισθητήρα εγγύτητας αποτελείται από τρία ακριβώς ταιριαστά εξαρτήματα:

1. Καθετήρας: Ένας αισθητήρας με σπειροειδές σώμα με σφραγισμένη άκρη που περιέχει ένα πηνίο σύρματος. Αυτός είναι τοποθετημένος με ένα συγκεκριμένο κενό μεταξύ αυτού και του άξονα.
2. Καλώδιο επέκτασης: Ένα εξειδικευμένο καλώδιο συγκεκριμένου μήκους που συνδέει τον αισθητήρα με τον οδηγό. Το μήκος του αποτελεί μέρος του ηλεκτρονικού συντονισμού του συστήματος.
3. Proximitor / Οδηγός: Μια ηλεκτρονική μονάδα που παράγει ένα σήμα ραδιοσυχνότητας υψηλής συχνότητας (RF), το στέλνει στον αισθητήρα και αποδιαμορφώνει το σήμα επιστροφής για να παράγει μια τάση εξόδου άμεσα ανάλογη με το κενό.

Αυτά τα τρία εξαρτήματα βαθμονομούνται ως ένα σύνολο και δεν είναι εναλλάξιμα με εξαρτήματα από άλλα συστήματα.

Πώς λειτουργεί; Η αρχή των δινορευμάτων

Ο εγγύς αισθητήρας στέλνει ένα σήμα RF στο πηνίο στην άκρη του αισθητήρα, το οποίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Όταν ο αισθητήρας έρχεται κοντά σε έναν αγώγιμο άξονα, αυτό το πεδίο προκαλεί μικρά κυκλοφορούντα ρεύματα, γνωστά ως δινορεύματα, στην επιφάνεια του άξονα. Τα δινορρεύματα δημιουργούν το δικό τους αντίθετο μαγνητικό πεδίο, το οποίο ανιχνεύεται από τον αισθητήρα. Η ισχύς αυτού του αντίθετου πεδίου είναι άμεσα ανάλογη με την απόσταση μεταξύ της άκρης του αισθητήρα και του άξονα. Ο εγγύμετρος μετρά αυτές τις αλλαγές και εξάγει μια τάση DC που αντιπροσωπεύει το μέσο κενό και μια τάση AC που αντιπροσωπεύει τη δυναμική δόνηση του άξονα.

Τι μετρούν οι αισθητήρες εγγύτητας;

Οι αισθητήρες εγγύτητας παρέχουν πληθώρα πληροφοριών σχετικά με την υγεία και τη δυναμική συμπεριφορά του ρότορα:

• Ακτινική δόνηση: Χρησιμοποιώντας ένα ζεύγος XY (δύο αισθητήρες τοποθετημένοι σε γωνία 90° μεταξύ τους), μετρούν τη δόνηση του άξονα σε δύο διαστάσεις, επιτρέποντας τη δημιουργία τροχιά άξονα οικόπεδα.
• Αξονική (ώθηση) θέση: Ένας αισθητήρας τοποθετημένος στο άκρο του άξονα μετρά την αξονική του κίνηση. Αυτό είναι κρίσιμο για την προστασία των μηχανών από αστοχία των ωστικών ρουλεμάν.
• Θέση κεντρικής γραμμής άξονα: Η συνιστώσα τάσης DC του σήματος υποδεικνύει τη μέση θέση του άξονα μέσα στο ρουλεμάν του, η οποία χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της φθοράς των ρουλεμάν και των αλλαγών ευθυγράμμισης.

– Ταχύτητα περιστροφής: Ένας αισθητήρας που εξετάζει μια εγκοπή ή μια οπή στον άξονα μπορεί να λειτουργήσει ως ένα εξαιρετικά αξιόπιστο στροφόμετρο.

• Εκτέλεση: Μια μέτρηση αργής κύλισης που ποσοτικοποιεί τις συνδυασμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ατέλειες της επιφάνειας του άξονα.

Πλεονεκτήματα και Εφαρμογές

Οι αισθητήρες εγγύτητας αποτελούν το πρότυπο για την προστασία μεγάλων, κρίσιμων στροβιλομηχανών για διάφορους λόγους:

• Χωρίς επαφή: Δεν αγγίζουν τον άξονα, καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας.
• Μετράει την κίνηση του άξονα απευθείας: Βλέπουν τι κάνει ο άξονας μέσα στο μηχάνημα, κάτι που συχνά είναι πιο σημαντικό από αυτό που κάνει το περίβλημα.
• Απόκριση συχνότητας έως 0 Hz (DC): Μπορούν να μετρήσουν τόσο τη δυναμική δόνηση (AC) όσο και τη μέση θέση (DC), κάτι που τα επιταχυνσιόμετρα δεν μπορούν.
• Υψηλή αξιοπιστία: Είναι ανθεκτικοί, σφραγισμένοι αισθητήρες σχεδιασμένοι για σκληρά βιομηχανικά περιβάλλοντα.

Χρησιμοποιούνται σχεδόν καθολικά σε μηχανήματα όπως μεγάλοι ατμοστρόβιλοι και αεριοστρόβιλοι, φυγοκεντρικοί και αξονικοί συμπιεστές, στροβιλογεννήτριες και μεγάλες αντλίες και κινητήρες εξοπλισμένοι με ρουλεμάν με μανίκια ή στροφείς.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο