Comprensión de las sondas de desplazamiento
Definición: ¿Qué es una sonda de desplazamiento?
Sonda de desplazamiento (también llamada sonda de proximidad, sensor de desplazamiento o sensor de posición sin contacto) es un sensor que mide la distancia (espacio) entre la punta de la sonda y una superficie objetivo sin contacto físico, emitiendo una señal proporcional a desplazamiento típicamente en micrómetros o milésimas de pulgada. vibración Para monitorizar el desplazamiento, las sondas se montan de forma permanente en las carcasas de las máquinas, apuntando a los ejes giratorios para medir la posición radial del eje., posición axial, y vibración dinámica con respuesta desde CC (posición estática) hasta varios kilohercios.
Sondas de desplazamiento, más comúnmente sondas de corrientes parásitas, Son el tipo de sensor estándar para sistemas de monitoreo permanente de turbomáquinas críticas porque miden directamente el movimiento real del eje, proporcionan información de posición absoluta para el monitoreo de holguras y funcionan de manera confiable a altas temperaturas y en entornos contaminados donde los sensores de contacto no serían adecuados.
Tipos por tecnología
Sondas de corrientes parásitas (las más comunes)
- Utilizar la inducción electromagnética en objetivos conductores
- Estándar industrial para turbomáquinas
- Rango: 0,5-5 mm (típico)
- Frecuencia: CC a más de 10 kHz
- Temperatura: hasta 350 °C
Sondas capacitivas
- Mida la capacitancia entre la sonda y el objetivo.
- Resolución muy alta (capacidad nanométrica)
- Funciona en objetivos no conductores
- Principalmente aplicaciones de precisión e investigación
Sensores de desplazamiento láser
- triangulación óptica o interferometría
- Sin contacto, posible largo alcance
- Alta precisión
- Caro, menos resistente
- Solución de problemas y uso de la investigación
Sensores de desplazamiento ultrasónicos
- Medición del tiempo de vuelo
- Largo alcance (hasta varios metros)
- Menor resolución que otros tipos
- Aplicaciones especializadas
Ventajas clave
Medición directa del eje
- Mide el movimiento del rotor, no el de la carcasa del rodamiento.
- Vibración real del eje no afectada por el cojinete ni la estructura
- Esencial para dinámica del rotor análisis
Respuesta de DC
- Mide la posición estática (0 Hz)
- Detecta derivas lentas y crecimiento térmico
- Monitorea la posición promedio del eje
- Acelerómetros no puede medir CC
Posición absoluta
- Proporciona la posición del eje con respecto al eje central del cojinete.
- Capacidad de monitoreo de autorización
- Detecta desplazamientos del rotor debido al desgaste de los cojinetes.
- Disparo de protección por desplazamiento excesivo
Instalación estándar
Configuración de sonda XY
- Dos sondas separadas 90° (normalmente horizontal y vertical)
- Mide la posición del eje en dos direcciones perpendiculares.
- Habilita análisis orbital y visualización del movimiento del eje en 2D
- Estándar para la monitorización de turbomáquinas API 670
Sonda axial
- Extremo del eje frontal montado o collar de empuje
- Mide la posición axial y el rendimiento del cojinete de empuje.
- Protege contra el movimiento axial excesivo.
- Una o dos sondas (redundancia)
Aplicaciones
Monitoreo permanente (uso principal)
- Turbinas de vapor y de gas
- Compresores y generadores grandes
- Bombas críticas (especificación API 610)
- Monitoreo continuo con funciones de alarma y disparo
- Cumplimiento de la norma API 670 para la protección de maquinaria
Pruebas de dinámica de rotores
- Velocidad crítica identificación
- Análisis de arranque/parada
- Determinación de la forma modal
- Medición de amortiguamiento
Monitoreo de autorización
- Posición del eje de la vía frente a sellos, laberintos
- Detectar el desgaste de los cojinetes permitiendo el desplazamiento del rotor
- Medición del crecimiento térmico
- Evitar el contacto rotor-estator
Las sondas de desplazamiento son la opción de sensor de alta gama para maquinaria rotativa crítica, ya que proporcionan información completa sobre la posición y vibración del eje, lo que permite el análisis de la dinámica del rotor, la monitorización de holguras y la protección de la máquina. Si bien son más caras y complejas que los acelerómetros, sus capacidades únicas —respuesta en CC, posición absoluta y medición directa del eje— las convierten en esenciales para turbomáquinas y otros equipos rotativos de alto valor que requieren el máximo nivel de monitorización y protección.