Razumijevanje sondi za mjerenje blizine (senzora vrtložnih struja)

Definicija: Što je sonda za blizinu?

A sonda za blizinu, također poznat kao sonda za vrtložne struje ili pretvornik pomaka, beskontaktni je senzor koji mjeri udaljenost (razmak) između vrha sonde i vodljive mete, koja je obično rotirajuća osovina. Za razliku od akcelerometara koji su montirani na kućište stroja i mjere strukturne vibracije, sonde za mjerenje blizine montirane su kroz kućište ležaja i mjere stvarno kretanje same osovine u odnosu na njezin ležaj. To ih čini primarnim senzorom za zaštitu i nadzor kritičnih strojeva velike brzine s ležajevima s fluidnim filmom.

Komponente sustava sonde za blizinu

Kompletan sustav mjerenja blizinske sonde sastoji se od tri precizno usklađene komponente:

1. Sonda: Sonda s navojem i zatvorenim vrhom koji sadrži zavojnicu žice. Montirana je s određenim razmakom između nje i osovine.
2. Produžni kabel: Specijalizirani kabel određene duljine koji spaja sondu s upravljačkim uređajem. Njegova duljina dio je elektroničkog podešavanja sustava.
3. Blizina / Vozač: Elektronički modul koji generira visokofrekventni radiofrekventni (RF) signal, šalje ga sondi i demodulira povratni signal kako bi proizveo naponski izlaz izravno proporcionalan razmaku.

Ove tri komponente su kalibrirane kao set i nisu zamjenjive s komponentama iz drugih sustava.

Kako to funkcionira? Princip vrtložnih struja

Proksimitor šalje RF signal zavojnici na vrhu sonde, što stvara magnetsko polje. Kada se sonda približi vodljivoj osovini, ovo polje inducira male kružne struje, poznate kao vrtložne struje, na površini osovine. Vrtložne struje stvaraju vlastito suprotno magnetsko polje koje sonda detektira. Jačina ovog suprotnog polja izravno je proporcionalna udaljenosti između vrha sonde i osovine. Proximitor mjeri te promjene i daje istosmjerni napon koji predstavlja prosječni razmak i izmjenični napon koji predstavlja dinamičke vibracije osovine.

Što mjere sonde za blizinu?

Sonde za mjerenje blizine pružaju obilje informacija o stanju i dinamičkom ponašanju rotora:

• Radijalne vibracije: Korištenjem XY para (dvije sonde postavljene pod kutom od 90°), mjere vibracije osovine u dvije dimenzije, što omogućuje stvaranje orbita osovine parcele.
• Aksijalni (potisni) položaj: Sonda postavljena na kraju osovine mjeri njezino aksijalno pomicanje. To je ključno za zaštitu strojeva od kvara aksijalnih ležajeva.
• Položaj središnje linije osovine: Istosmjerna komponenta napona signala pokazuje prosječni položaj osovine unutar ležaja, što se koristi za praćenje trošenja ležaja i promjena poravnanja.

– Brzina rotacije: Sonda koja gleda u utor za klin ili zarez na osovini može djelovati kao vrlo pouzdan tahometar.

• Izlazak: Mjerenje sporog kotrljanja koje kvantificira kombinirane mehaničke i električne nesavršenosti površine osovine.

Prednosti i primjene

Sonde za mjerenje blizine su standard za zaštitu velikih, kritičnih turbostrojeva iz nekoliko razloga:

• Beskontaktno: Ne dodiruju osovinu, što ih čini idealnim za primjene velike brzine.
• Izravno mjeri kretanje osovine: Oni vide što osovina radi unutar stroja, što je često važnije od onoga što radi kućište.
• Frekvencijski odziv do 0 Hz (DC): Mogu mjeriti i dinamičke vibracije (AC) i prosječni položaj (DC), što akcelerometri ne mogu.
• Visoka pouzdanost: To su robusni, zatvoreni senzori dizajnirani za teške industrijske uvjete.

Gotovo se univerzalno koriste na strojevima poput velikih parnih i plinskih turbina, centrifugalnih i aksijalnih kompresora, turbogeneratora te velikih pumpi i motora opremljenih čahurnim ili kliznim ležajevima.

← Natrag na glavni indeks