הבנת גששי זרם מערבולת
הגדרה: מהי בדיקת זרם מערבולת?
גשש זרם מערבולת (נקרא גם גשש קרבה, חיישן תזוזה ללא מגע, או מתמר זרמי מערבולת) הוא חיישן המודד את המרחק (פער) בין קצה הגשוש למשטח מטרה מוליך ללא מגע פיזי. ב רֶטֶט ניטור, גלאי זרם מערבולת מותקנים במארזי מכונה הפונים אל צירים מסתובבים כדי למדוד ישירות את המיקום הרדיאלי של הציר ואת הרטט, ומספקים מדידות תזוזה במיקרומטרים או במילימטרים עם תגובת זרם ישר לתדר גבוה.
גלאי זרם מערבולת הם הסטנדרט לניטור רעידות קבוע במכונות טורבו קריטיות (טורבינות קיטור, טורבינות גז, מדחסים גדולים, גנרטורים) מכיוון שהם מודדים את תנועת הציר בפועל ולא את תנועת בית המיסב, מספקים מידע מיקום מוחלט לניטור מרווח, ופועלים בצורה אמינה בסביבות קשות (טמפרטורה גבוהה, זיהום) בהן חיישני מגע עלולים להיכשל.
עקרון הפעולה
אפקט זרם מערבולת
- עירור RF: סליל הגשוש מייצר שדה RF בתדר גבוה (בדרך כלל 1-2 מגהרץ)
- אינדוקציה של זרם מערבולת: שדה RF גורם לזרמי מערבולת במשטח פיר מוליך
- אינטראקציה בשטח: זרמי מערבולת יוצרים שדה מגנטי מנוגד
- שינוי עכבה: עכבת סליל הגשוש משתנה עם מרחק הפער
- התניה של אותות: אלקטרוניקה ממירה עכבה למתח DC ביחס לפער
- תְפוּקָה: אות מתח המייצג את המרחק בין הציר לגשוש
יחסי פער-מתח
- מתח יציאה ביחס הפוך לפער
- פיר קרוב יותר → מתח גבוה יותר
- פיר רחוק יותר → מתח נמוך יותר
- טווח ליניארי בדרך כלל 0.5-2.0 מ"מ (20-80 מיל)
- מכויל ב-µm/V או mils/V
יתרונות עיקריים
מדידת פיר ישירה
- מודד את תנועת הציר בפועל, לא את בית המיסב
- לא מושפע מקשיחות המיסב או ממבנה ההרכבה
- רטט רוטור אמיתי לעומת רטט מועבר
- קריטי לניתוח דינמיקת הרוטור
תגובת DC לתדר גבוה
- מודד מ-0 הרץ (מיקום סטטי) עד 10+ קילוהרץ
- לוכד גלגול איטי, תנודות חולפות, תהודות
- אין מגבלות תדר נמוך כמו מדי תאוצה
- אידיאלי לניתוח סטארט-אפ/קוי-האוויר
מיקום מוחלט
- מספק את מיקום הציר ביחס לקו המרכז של המיסב
- מנטר מרווחים לאטמים, מבוכי מבוך
- מזהה תזוזות רוטור או שחיקה של מיסבים
- פונקציית הגנה (ניתוק עקב תזוזה מוגזמת)
יכולת סביבה קשה
- ללא מגע (ללא שחיקה)
- יכולת עמידות בטמפרטורה גבוהה (עד 350 מעלות צלזיוס)
- לא מושפע מזיהום על הפיר
- אמין בערפל שמן, קיטור, אבק
התקנה אופיינית
זוגות גששים XY
- שני גלאים במרחק של 90° זה מזה (אופקי ואנכי)
- מודד את מיקום הציר בשני הכיוונים
- מאפשר ניתוח מסלול
- תצורה סטנדרטית למכונות טורבו
גשש מיקום צירי
- קצה פיר מותקן מול
- מודד את המיקום הצירי ואת רטט צירי
- מנטר את מצב מיסב הדחף
- מגן מפני תזוזת רוטור צירית
דרישות הרכבה
- הרכבה קשיחה בבית המיסב או במעטפת
- ניצב לפני השטח של הפיר
- הגדרת פער מתאימה (מרכז טווח ליניארי)
- ניתוב והארקה של כבלים לפי המפרט
יישומים
מערכות ניטור קבועות
- טורבו-מכונות קריטיות (טורבינות, מדחסים > 1000 כוחות סוס)
- ניטור רציף עם פונקציות אזעקה והפעלה
- מערכות תואמות API 670
- גששי XY בכל מיסב בתוספת גשש צירי
בדיקת דינמיקת רוטור
- ניתוח סטארט-אפ/התיישבות
- מהירות קריטית הִזדַהוּת
- ניתוח מסלול להתנהגות הרוטור
- עלילות בודה דוֹר
פתרון בעיות
- מדידת רעידות הציר בפועל לעומת בית המיסב
- קבע אם יש בעיה ברוטור או במבנה
- הערכת מצב המיסב מתנועת הציר
- אימות סיווג
גלאי זרם מערבולת הם הסטנדרט הזהב למדידת רעידות ציר במכונות מסתובבות קריטיות, ומספקים מדידת תזוזה ללא מגע עם תגובת DC ואמינות גבוהה. יכולתם למדוד את תנועת הציר בפועל, מיקום מוחלט ולפעול בסביבות קשות הופכת אותם להכרחיים לניטור טורבו-מכונות, ניתוח דינמיקת רוטורים ומערכות הגנה על ציוד מסתובב יקר ערך.