Az örvényáramú szondák megértése
Definíció: Mi az az örvényáramú szonda?
Örvényáramú szonda (más néven közelségérzékelő, érintésmentes elmozdulásérzékelő vagy örvényáram-átalakító) egy olyan érzékelő, amely fizikai érintkezés nélkül méri a szonda hegye és a vezető célfelület közötti távolságot (rést). rezgés A monitorozáshoz örvényáramú szondákat szerelnek a gépházakba, amelyek forgó tengelyekre mutatnak, hogy közvetlenül mérjék a tengely radiális helyzetét és rezgését, mikrométerben vagy milben mérve az elmozdulást, DC-től nagyfrekvenciásig terjedő válaszidővel.
Az örvényáramú szondák a kritikus turbógépek (gőzturbinák, gázturbinák, nagy kompresszorok, generátorok) állandó rezgésmonitorozásának szabványát jelentik, mivel a tényleges tengelymozgást mérik a csapágyház mozgása helyett, abszolút helyzetinformációkat szolgáltatnak a hézagfigyeléshez, és megbízhatóan működnek zord környezetben (magas hőmérséklet, szennyeződés), ahol az érintkező érzékelők meghibásodnának.
Működési elv
Örvényáram-hatás
- RF gerjesztés: A szondatekercs nagyfrekvenciás rádiófrekvenciás mezőt generál (jellemzően 1-2 MHz)
- Örvényáramú indukció: Az RF mező örvényáramokat indukál a vezetőképes tengelyfelületen
- Terepi interakció: Az örvényáramok ellentétes mágneses teret hoznak létre
- Impedancia változás: A szondatekercs impedanciája a rés távolságával változik
- Jelkondicionálás: Az elektronika az impedanciát a rés arányában egyenfeszültséggé alakítja
- Kimenet: A tengely és a szonda közötti távolságot jelző feszültségjel
Rés-feszültség kapcsolat
- A kimeneti feszültség fordítottan arányos a résszel
- Záró tengely → magasabb feszültség
- Távolabbi tengely → alacsonyabb feszültség
- Lineáris tartomány jellemzően 0,5-2,0 mm (20-80 mil)
- Kalibrálva µm/V-ban vagy mils/V-ban
Főbb előnyök
Közvetlen tengelymérés
- A tényleges tengelymozgást méri, nem a csapágyház mozgását
- A csapágy merevsége vagy a rögzítőszerkezet nem befolyásolja
- Valódi rotorrezgés vs. átvitt rezgés
- Kritikus a rotordinamikai elemzéshez
DC-ről nagyfrekvenciásra adott válasz
- 0 Hz-től (statikus pozíció) 10+ kHz-ig mér
- Lassú gördülés, tranziensek és rezonanciák rögzítése
- Nincsenek alacsony frekvenciájú korlátozások, mint például a gyorsulásmérőknél
- Ideális indítási/lefutási elemzéshez
Abszolút pozíció
- Megadja a tengely helyzetét a csapágy középvonalához képest
- Figyelemmel kíséri a tömítések és labirintusok közötti hézagokat
- Észleli a rotor eltolódását vagy a csapágy kopását
- Védelmi funkció (kioldás túlzott elmozdulás esetén)
Kemény környezeti képesség
- Érintésmentes (kopásmentes)
- Magas hőmérsékleti képesség (akár 350°C-ig)
- Nem befolyásolja a tengelyen lévő szennyeződés
- Megbízható olajködben, gőzben és porban
Tipikus telepítés
XY szondapárok
- Két, egymástól 90°-os távolságra elhelyezkedő szonda (vízszintes és függőleges)
- A tengely helyzetét mindkét irányban méri
- Lehetővé teszi pályaelemzés
- Standard konfiguráció turbógépekhez
Axiális helyzetmérő szonda
- Szerelt, szemben lévő tengelyvég
- Méri az axiális helyzetet és axiális rezgés
- Figyelemmel kíséri a tolócsapágy állapotát
- Védi a rotor axiális eltolódását
Szerelési követelmények
- Merev rögzítés csapágyházban vagy házban
- Merőleges a tengely felületére
- Megfelelő résbeállítás (a lineáris tartomány közepe)
- Kábelvezetés és földelés a specifikációk szerint
Alkalmazások
Állandó megfigyelő rendszerek
- Kritikus turbógépek (turbinák, kompresszorok > 1000 LE)
- Folyamatos felügyelet riasztási és kioldási funkciókkal
- API 670 kompatibilis rendszerek
- XY tapintó minden csapágynál, plusz axiális tapintó
Rotordinamikai tesztelés
- Indítási/lefutási elemzés
- Kritikus sebesség azonosítás
- Pályaelemzés a rotor viselkedéséhez
- Bode-diagramok generáció
Hibaelhárítás
- Mérje meg a tényleges tengelyrezgést a csapágyházhoz képest
- Határozza meg, hogy a probléma a rotorban vagy a szerkezetben van-e
- A csapágy állapotának felmérése a tengely mozgása alapján
- Engedélyezési ellenőrzés
Az örvényáramú szondák az aranystandardok a kritikus forgógépek tengelyrezgésének mérésében, érintésmentes elmozdulásmérést biztosítva egyenáramú válasszal és nagy megbízhatósággal. A tényleges tengelymozgás és az abszolút pozíció mérésére való képességük, valamint a zord környezetben való működésük nélkülözhetetlenné teszi őket a turbógépek monitorozásához, a rotordinamika elemzéséhez és a nagy értékű forgóberendezések védelmi rendszereihez.