درک پروب‌های مجاورتی (سنسورهای جریان گردابی)

تعریف: پروب مجاورتی چیست؟

آ پروب مجاورتی، همچنین به عنوان شناخته می‌شود پروب جریان گردابی یا یک مبدل جابجایی، یک حسگر غیر تماسی است که فاصله (شکاف) بین نوک پروب و یک هدف رسانا، که معمولاً یک شفت چرخان است، را اندازه‌گیری می‌کند. برخلاف شتاب‌سنج‌هایی که روی محفظه دستگاه نصب می‌شوند و ارتعاش ساختاری را اندازه‌گیری می‌کنند، پروب‌های مجاورتی از طریق محفظه یاتاقان نصب می‌شوند و حرکت واقعی خود شفت را نسبت به یاتاقان آن اندازه‌گیری می‌کنند. این امر آنها را به حسگر اصلی برای محافظت و نظارت بر ماشین‌آلات حیاتی و پرسرعت با یاتاقان‌های لایه سیال تبدیل می‌کند.

اجزای سیستم پروب مجاورتی

یک سیستم اندازه‌گیری کامل با پروب مجاورتی از سه جزء کاملاً منطبق تشکیل شده است:

1. کاوشگر: یک پروب با بدنه رزوه‌دار با نوک آب‌بندی‌شده حاوی یک سیم‌پیچ. این پروب با یک فاصله مشخص بین آن و شفت نصب می‌شود.
2. کابل رابط: یک کابل مخصوص با طول مشخص که پروب را به درایور متصل می‌کند. طول آن بخشی از تنظیم الکترونیکی سیستم است.
3. پروکسیمیتور / درایور: یک ماژول الکترونیکی که یک سیگنال فرکانس رادیویی (RF) با فرکانس بالا تولید می‌کند، آن را به پراب می‌فرستد و سیگنال برگشتی را دمدوله می‌کند تا یک خروجی ولتاژ متناسب با شکاف تولید کند.

این سه جزء به صورت یک مجموعه کالیبره می‌شوند و با اجزای سیستم‌های دیگر قابل تعویض نیستند.

چگونه کار می‌کند؟ اصل جریان گردابی

پروگزیمیتور یک سیگنال RF به سیم‌پیچ موجود در نوک پروب می‌فرستد که یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. هنگامی که پروب به یک شفت رسانا نزدیک می‌شود، این میدان جریان‌های گردشی کوچکی را القا می‌کند که به عنوان ... شناخته می‌شوند. جریان‌های گردابی، روی سطح شفت. جریان‌های گردابی میدان مغناطیسی مخالف خود را ایجاد می‌کنند که توسط پروب شناسایی می‌شود. قدرت این میدان مخالف مستقیماً با فاصله بین نوک پروب و شفت متناسب است. پروگزیمیتور این تغییرات را اندازه‌گیری می‌کند و یک ولتاژ DC که نشان دهنده میانگین فاصله و یک ولتاژ AC که نشان دهنده ارتعاش دینامیکی شفت است، خروجی می‌دهد.

پروب‌های مجاورتی چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کنند؟

پروب‌های مجاورتی اطلاعات زیادی در مورد سلامت و رفتار دینامیکی روتور ارائه می‌دهند:

• ارتعاش شعاعی: با استفاده از یک جفت XY (دو پراب که با فاصله ۹۰ درجه از هم نصب شده‌اند)، آنها ارتعاش شفت را در دو بعد اندازه‌گیری می‌کنند و امکان ایجاد ... را فراهم می‌کنند. مدار شفت توطئه ها.
• موقعیت محوری (محوری): یک پروب که در انتهای شفت نصب شده است، حرکت محوری آن را اندازه‌گیری می‌کند. این امر برای محافظت از ماشین‌ها در برابر خرابی یاتاقان‌های رانشی بسیار مهم است.
• موقعیت خط مرکزی شفت: مولفه ولتاژ DC سیگنال، موقعیت میانگین شفت را درون یاتاقان آن نشان می‌دهد که برای نظارت بر سایش یاتاقان و تغییرات هم‌ترازی استفاده می‌شود.

– سرعت چرخش: یک پروب که به شیار یا شکاف روی شفت نگاه می‌کند، می‌تواند به عنوان یک تاکومتر با قابلیت اطمینان بالا عمل کند.

• اجرا: اندازه‌گیری چرخش آهسته که عیوب مکانیکی و الکتریکی ترکیبی سطح شفت را کمّی می‌کند.

مزایا و کاربردها

پروب‌های مجاورتی به چند دلیل استاندارد محافظت از توربوماشین‌های بزرگ و حیاتی هستند:

• غیر تماسی: آنها با شفت تماس ندارند و همین امر آنها را برای کاربردهای پرسرعت ایده‌آل می‌کند.
• اندازه‌گیری مستقیم حرکت شفت: آنها عملکرد شفت را درون دستگاه می‌بینند، که اغلب از عملکرد محفظه مهم‌تر است.
• پاسخ فرکانسی به 0 هرتز (DC): آنها می‌توانند هم ارتعاش دینامیکی (AC) و هم موقعیت میانگین (DC) را اندازه‌گیری کنند، کاری که شتاب‌سنج‌ها نمی‌توانند انجام دهند.
• قابلیت اطمینان بالا: آنها حسگرهای مقاوم و آب‌بندی‌شده‌ای هستند که برای محیط‌های صنعتی خشن طراحی شده‌اند.

آنها تقریباً به طور جهانی در ماشین‌هایی مانند توربین‌های بخار و گاز بزرگ، کمپرسورهای گریز از مرکز و محوری، توربو ژنراتورها و پمپ‌ها و موتورهای بزرگ مجهز به یاتاقان‌های غلافی یا ژورنالی استفاده می‌شوند.

← بازگشت به فهرست اصلی