Razumijevanje sondi za vrtložne struje
Definicija: Što je sonda za mjerenje vrtložnih struja?
Sonda za vrtložne struje (također se naziva sonda za blizinu, beskontaktni senzor pomaka ili pretvornik vrtložnih struja) je senzor koji mjeri udaljenost (razmak) između vrha sonde i vodljive ciljne površine bez fizičkog kontakta. U vibracija Za nadzor, sonde vrtložnih struja montirane su u kućištima strojeva usmjerene prema rotirajućim osovinama kako bi izravno mjerile radijalni položaj osovine i vibracije, omogućujući mjerenja pomaka u mikrometrima ili milima s odzivom od istosmjerne do visokofrekventne struje.
Sonde za vrtložne struje su standard za trajno praćenje vibracija na kritičnim turbostrojevima (parne turbine, plinske turbine, veliki kompresori, generatori) jer mjere stvarno kretanje osovine, a ne kretanje kućišta ležaja, pružaju apsolutne informacije o položaju za praćenje zazora i pouzdano rade u teškim okruženjima (visoka temperatura, kontaminacija) gdje bi kontaktni senzori otkazali.
Princip rada
Efekt vrtložnih struja
- RF pobuda: Zavojnica sonde generira visokofrekventno RF polje (obično 1-2 MHz)
- Indukcija vrtložnih struja: RF polje inducira vrtložne struje u vodljivoj površini osovine
- Interakcija na terenu: Vrtložne struje stvaraju suprotno magnetsko polje
- Promjena impedancije: Impedancija zavojnice sonde mijenja se s razmakom
- Kondicioniranje signala: Elektronika pretvara impedanciju u istosmjerni napon proporcionalan razmaku
- Izlaz: Naponski signal koji predstavlja udaljenost od osovine do sonde
Odnos između napona i jaza
- Izlazni napon obrnuto proporcionalan razmaku
- Zatvarajuće vratilo → viši napon
- Dalje vratilo → niži napon
- Linearni raspon obično 0,5-2,0 mm (20-80 mil)
- Kalibrirano u µm/V ili mils/V
Ključne prednosti
Izravno mjerenje osovine
- Mjeri stvarni pokret osovine, a ne kućišta ležaja
- Neovisno o krutosti ležaja ili montažnoj strukturi
- Prave vibracije rotora u odnosu na prenesene vibracije
- Kritično za analizu dinamike rotora
Odziv od istosmjerne struje do visoke frekvencije
- Mjeri od 0 Hz (statički položaj) do 10+ kHz
- Snima sporo kotrljanje, tranzijente, rezonancije
- Nema ograničenja niskih frekvencija poput akcelerometara
- Idealno za analizu pokretanja/zaustavljanja rada
Apsolutni položaj
- Omogućuje položaj osovine u odnosu na središnju liniju ležaja
- Nadzire razmake prema brtvama, labirintima
- Detektira pomicanje rotora ili istrošenost ležaja
- Zaštitna funkcija (isključivanje pri prekomjernom pomaku)
Sposobnost za teške uvjete okoline
- Bez kontakta (bez habanja)
- Sposobnost visokih temperatura (do 350°C)
- Nije pod utjecajem onečišćenja na osovini
- Pouzdan u uljnoj magli, pari i prašini
Tipična instalacija
Parovi XY sondi
- Dvije sonde postavljene pod kutom od 90° (horizontalno i vertikalno)
- Mjeri položaj osovine u oba smjera
- Omogućuje analiza orbite
- Standardna konfiguracija za turbostrojeve
Sonda za aksijalno pozicioniranje
- Montirani okrenuti kraj osovine
- Mjeri aksijalni položaj i aksijalne vibracije
- Prati stanje aksijalnih ležajeva
- Štiti od aksijalnog pomicanja rotora
Zahtjevi za montažu
- Kruta montaža u kućište ležaja ili kućište
- Okomito na površinu osovine
- Odgovarajuće podešavanje razmaka (središte linearnog raspona)
- Usmjeravanje kabela i uzemljenje prema specifikacijama
Primjene
Trajni sustavi praćenja
- Kritični turbostrojevi (turbine, kompresori > 1000 KS)
- Kontinuirano praćenje s funkcijama alarma i isključivanja
- Sustavi usklađeni s API 670
- XY sonde na svakom ležaju plus aksijalna sonda
Ispitivanje dinamike rotora
- Analiza pokretanja/obrtnog vremena
- Kritična brzina identifikacija
- Analiza orbite za ponašanje rotora
- Bodeovi dijagrami generacija
Rješavanje problema
- Izmjerite stvarne vibracije osovine u odnosu na kućište ležaja
- Utvrdite je li problem u rotoru ili strukturi
- Procijenite stanje ležaja na temelju kretanja osovine
- Provjera odobrenja
Sonde za vrtložne struje su zlatni standard za mjerenje vibracija osovine u kritičnim rotirajućim strojevima, omogućujući beskontaktno mjerenje pomaka s istosmjernim odzivom i visokom pouzdanošću. Njihova sposobnost mjerenja stvarnog gibanja osovine, apsolutnog položaja i rada u teškim uvjetima čini ih nezamjenjivima za praćenje turbostrojeva, analizu dinamike rotora i zaštitne sustave na visokovrijednoj rotirajućoj opremi.