Kaapelikompensaation ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on kaapelikompensaatio?
Kaapelikompensaatio on elektroninen säätö pyörrevirtaläheisyysanturi järjestelmiin, jotka korjaavat jatkokaapelin pituuden vaikutukset järjestelmän kalibrointiin. Pyörrevirta-anturit kalibroidaan järjestelmänä (anturi + kaapeli + lähentäjäelektroniikka), ja kaapelin kapasitanssi ja induktanssi vaikuttavat RF-oskillaattorin taajuuteen ja impedanssiin muuttaen jännitteen ja rakovälin suhdetta. Kaapelikompensointi säätää lähentäjäelektroniikkaa tarkkojen mittausten ylläpitämiseksi, kun käytetään eri pituisia kaapeleita kuin vakiokalibrointipituus (tyypillisesti 5 m tai 9 m).
Asianmukainen kaapelikompensointi varmistaa, että siirtymämittaukset pysyvät tarkkoina kaapelin pituuden vaihteluista riippumatta kenttäasennuksissa, mikä mahdollistaa anturien sijoittelun joustavuuden ja säilyttää samalla mittausten eheyden, joka on kriittistä akselin värähtelyn seurannassa, välyksen arvioinnissa ja roottorin dynamiikan analysoinnissa.
Miksi kaapelikompensaatiota tarvitaan
Kaapelien vaikutukset pyörrevirtajärjestelmiin
- Jatkokaapelilla on kapasitanssi ja induktanssi
- Kaapelista tulee osa RF-oskillaattoripiiriä
- Eri kaapelin pituus = erilainen kokonaiskapasitanssi/induktanssi
- Muuttaa oskillaattorin taajuutta ja impedanssia
- Muuttaa jännitteen lähtöjännitteen ja kuilun välistä suhdetta
- Tulos: Mittausvirhe, jos sitä ei kompensoida
Vaikutuksen suuruus
- Virhe voi olla 5-20% suurien kaapelipituuden muutosten vuoksi
- Molemmat herkkyys ja offset vaikuttaa
- Lineaariset alueen muutokset
- Kompensoimattomat mittaukset ovat epäluotettavia
Korvausmenetelmät
Elektroninen kompensaatio (nykyaikaiset järjestelmät)
- Säädettävät komponentit läheisyydessä
- Yleensä potentiometrit tai DIP-kytkimet
- Aseta tietylle kaapelin pituudelle
- Palauttaa kalibrointitarkkuuden
- Jotkin järjestelmät tunnistavat kaapelin pituuden automaattisesti
Tehdaskalibrointi tietylle pituudelle
- Järjestelmä kalibroidaan käytettävällä varsinaisella kaapelilla
- Kenttäkompensaatiota ei tarvita
- Tarkin menetelmä
- Joustamaton (kaapelin vaihtaminen vaatii uudelleenkalibroinnin)
Useita kalibrointipisteitä
- Järjestelmä kalibroitu useilla kaapelipituuksilla
- Kalibrointitiedot toimitetaan kullekin pituudelle
- Käyttäjä valitsee sopivan kalibroinnin
Standardikaapelin pituudet
Yleiset pituudet
- 5 metriä (16 jalkaa): Yleinen standardi Yhdysvalloissa
- 9 metriä (30 jalkaa): Yhteinen standardi kansainvälisesti
- 1 metri: Lyhyt järjestelmä erikoissovelluksiin
- Mukautettu: Mikä tahansa pituus mahdollinen kompensaatiolla
Jatkokaapeli
- Erityinen matalakohinainen koaksiaalikaapeli
- Määritetty kapasitanssi pituusyksikköä kohti
- Yleensä RG-174 tai vastaava
- Järjestelmään on käytettävä oikeanlaista kaapelia
Korvausmenettely
Asennusvaiheet
- Mittaa kaapelin kokonaispituus: Mittapään kaapeli + jatkokaapeli
- Katso käyttöohje: Pituuden kompensaatioasetuksen määrittäminen
- Säädä läheisyyttä: Aseta kompensaatiosäätimet manuaalisesti
- Vahvista: Tarkista lähtö tunnetulla raolla tai kalibraattorilla
- Asiakirja: Tallenna kaapelin pituus ja kompensaatioasetus
Vahvistus
- Käytä rakokalibraattoria tai mikrometrin jalustaa
- Tarkista tuotos tunnetuista aukoista
- Tarkista herkkyys (V/mil tai V/mm)
- Tarkista offset (jännite nimellisellä raolla)
- Varmista, että lineaarinen alue on keskitetty oikein
Yleisiä ongelmia
Virheellinen korvaus
- Oireet: Lukemat eivät vastaa odotettua, epälineaarista vastetta
- Syyt: Väärä kaapelin pituus syötetty, kompensaatiota ei säädetty, vaurioitunut kaapeli
- Havaitseminen: Kalibrointitarkistus paljastaa virheitä
- Korjata: Mittaa todellinen kaapelin pituus ja aseta kompensaatio oikein
Kaapelin pituus tuntematon
- Olemassa oleva asennus, pituutta ei ole dokumentoitu
- Mittaa fyysisesti tai arvioi asennuksen perusteella
- Säädä kompensaatiota samalla kun tarkkailet tunnettua rakoa
- Toista oikean tulosteen saavuttamiseksi
Sekalaiset kaapelityypit
- Erilaisilla kaapelityypeillä on erilainen kapasitanssi
- Vakiokaapelityyppiin perustuva kompensaatio
- Epästandardista poikkeava kaapeli voi aiheuttaa virheitä jopa kompensoinnista huolimatta
- Käytä aina valmistajan määrittämää kaapelia
Tarkkuuden merkitys
Tärinämittaukset
- Virheellinen kompensointi aiheuttaa amplitudivirheitä
- Vaikuttaa trendaava luotettavuus
- Voi antaa väärän kuvan tärinän voimakkuudesta
- Saattaa laukaista vääriä hälytyksiä tai jättää todelliset ongelmat huomiotta
Paikkamittaukset
- Absoluuttinen paikannustarkkuus riippuu asianmukaisesta kompensaatiosta
- Vaikuttaa puhdistuman seurantaan
- Laukaisuarvojen on perustuttava tarkkoihin mittauksiin
- Virheellinen korvaus voi aiheuttaa virheellisiä laukaisuja tai suojauksen puutteen
Dokumentaatiovaatimukset
Asennustiedot
- Kunkin kanavan kokonaiskaapelipituus
- Kompensaatioasetukset käytössä
- Kalibroinnin varmennustiedot
- Säilytetään järjestelmädokumentaation kanssa
Muutoshallinta
- Jos kaapelin pituus muuttuu, päivitä kompensaatio
- Kalibroi uudelleen tai tarkista muutosten jälkeen
- Asiakirjan muutokset
Kaapelikompensointi on kriittinen, mutta usein unohdettu osa pyörrevirtalähestymismittausjärjestelmissä. Oikeanlainen kompensointi todelliselle kaapelin pituudelle, kalibrointitarkastuksilla tehtävä varmennus ja asetusten dokumentointi varmistavat, että nämä pysyvästi asennetut siirtymän mittausjärjestelmät tarjoavat tarkkaa ja luotettavaa tietoa akselin värähtelyn valvontaan, roottorin asennon seurantaan ja koneiston suojaukseen kriittisissä turbiinikonesovelluksissa.