درک پروبهای جابجایی
تعریف: کاوشگر جابجایی چیست؟
کاوشگر جابجایی (که به آن پروب مجاورتی، حسگر جابجایی یا حسگر موقعیت غیرتماسی نیز میگویند) حسگری است که فاصله (شکاف) بین نوک پروب و سطح هدف را بدون تماس فیزیکی اندازهگیری میکند و سیگنالی متناسب با آن را خروجی میدهد. جابجایی معمولاً بر حسب میکرومتر یا میلیلیتر. در لرزش برای پایش، پروبهای جابجایی به طور دائم در محفظههای ماشین نصب میشوند و به سمت شفتهای چرخان نشانه میروند تا موقعیت شعاعی شفت را اندازهگیری کنند., موقعیت محوری, و ارتعاش دینامیکی با پاسخ از DC (موقعیت استاتیک) تا چندین کیلوهرتز.
کاوشگرهای جابجایی، رایجترین پروبهای جریان گردابی, ، نوع حسگر استاندارد برای سیستمهای پایش دائمی توربوماشینهای حیاتی هستند، زیرا حرکت واقعی شفت را مستقیماً اندازهگیری میکنند، اطلاعات موقعیت مطلق را برای پایش لقی ارائه میدهند و در دماهای بالا و محیطهای آلوده که حسگرهای تماسی نامناسب هستند، به طور قابل اعتمادی عمل میکنند.
انواع بر اساس فناوری
پروبهای جریان گردابی (رایجترین)
- استفاده از القای الکترومغناطیسی در اهداف رسانا
- استاندارد صنعتی برای توربوماشینها
- محدوده: 0.5-5 میلیمتر معمولی
- فرکانس: DC تا 10+ کیلوهرتز
- دما: تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد
پروبهای خازنی
- اندازهگیری ظرفیت خازنی بین پروب و هدف
- وضوح بسیار بالا (قابلیت نانومتر)
- روی اهداف غیر رسانا کار میکند
- در درجه اول کاربردها و تحقیقات دقیق
حسگرهای جابجایی لیزری
- مثلثبندی نوری یا تداخلسنجی
- بدون تماس، برد طولانی امکانپذیر است
- دقت بالا
- گران، استحکام کمتر
- عیبیابی و استفاده از تحقیقات
سنسورهای جابجایی اولتراسونیک
- اندازهگیری زمان پرواز
- برد بلند (تا چند متر)
- وضوح تصویر پایینتر نسبت به انواع دیگر
- کاربردهای تخصصی
مزایای کلیدی
اندازهگیری مستقیم شفت
- حرکت روتور را اندازهگیری میکند، نه محفظه یاتاقان
- ارتعاش واقعی شفت تحت تأثیر یاتاقان یا سازه قرار نمیگیرد
- ضروری برای دینامیک روتور تحلیل
پاسخ DC
- اندازهگیری موقعیت استاتیک (0 هرتز)
- رانشهای آهسته و رشد حرارتی را تشخیص میدهد
- موقعیت متوسط شفت را رصد میکند
- شتابسنجها نمیتواند جریان مستقیم (DC) را اندازهگیری کند
موقعیت مطلق
- موقعیت شفت را نسبت به خط مرکزی یاتاقان تعیین میکند.
- قابلیت نظارت بر ترخیص کالا
- تشخیص تعویض دنده روتور ناشی از ساییدگی یاتاقان
- تریپ حفاظتی در صورت جابجایی بیش از حد
نصب استاندارد
پیکربندی پروب XY
- دو پروب با فاصله ۹۰ درجه از هم (معمولاً افقی و عمودی)
- موقعیت شفت را در دو جهت عمود بر هم اندازه گیری می کند
- فعال میکند تحلیل مدار و تجسم حرکت شفت دوبعدی
- استاندارد API 670 برای مانیتورینگ توربوماشینها
پروب محوری
- انتهای شفت رو به جلو یا یقه محوری نصب شده
- اندازهگیری موقعیت محوری و عملکرد یاتاقانهای رانشی
- محافظت در برابر حرکت محوری بیش از حد
- یک یا دو پروب (افزونگی)
کاربردها
نظارت دائمی (کاربرد اصلی)
- توربینهای بخار و گاز
- کمپرسورها و ژنراتورهای بزرگ
- پمپهای بحرانی (مشخصات API 610)
- نظارت مداوم با عملکردهای هشدار و قطع
- انطباق با استاندارد API 670 برای حفاظت از ماشینآلات
تست دینامیک روتور
- سرعت بحرانی شناسایی
- تحلیل استارتاپ/کاهش رشد
- تعیین شکل مد
- اندازهگیری میرایی
نظارت بر ترخیص کالا
- موقعیت شفت ریل در مقابل آببندها، لابیرنتها
- تشخیص سایش یاتاقان که امکان تغییر مکان روتور را فراهم میکند
- اندازهگیری رشد حرارتی
- جلوگیری از تماس روتور-استاتور
پروبهای جابجایی، انتخاب حسگر ممتاز برای ماشینآلات دوار حیاتی هستند و اطلاعات جامعی از موقعیت شفت و ارتعاش ارائه میدهند که امکان تجزیه و تحلیل دینامیک روتور، نظارت بر فاصله و محافظت از ماشین را فراهم میکند. اگرچه گرانتر و پیچیدهتر از شتابسنجها هستند، اما قابلیتهای منحصر به فرد آنها - پاسخ DC، موقعیت مطلق، اندازهگیری مستقیم شفت - آنها را برای توربوماشینها و سایر تجهیزات دوار با ارزش بالا که به بالاترین سطح نظارت و حفاظت نیاز دارند، ضروری میکند.