Közelségérzékelők (örvényáram-érzékelők) megértése

Definíció: Mi az a közelségszonda?

A közelségérzékelő, más néven egy örvényáramú szonda Az elmozdulásmérő érzékelő, vagyis az elmozdulás-érzékelő egy érintésmentes érzékelő, amely a mérőfej hegye és egy vezetőképes céltárgy (jellemzően egy forgó tengely) közötti távolságot (rést) méri. A gépházra szerelt és a szerkezeti rezgést mérő gyorsulásmérőkkel ellentétben a közelségmérő szondák a csapágyházon keresztül vannak felszerelve, és magának a tengelynek a csapágyhoz viszonyított tényleges mozgását mérik. Ez teszi őket az elsődleges érzékelővé a kritikus, nagy sebességű, folyadékfilm-csapágyakkal rendelkező gépek védelméhez és felügyeletéhez.

A közelségérzékelő rendszer alkatrészei

Egy komplett közelségmérő szondás mérőrendszer három pontosan összehangolt komponensből áll:

1. Szonda: Menetes testű szonda lezárt heggyel, amely egy huzaltekercset tartalmaz. A szonda és a tengely között meghatározott rés van.
2. Hosszabbító kábel: Egy speciális, meghatározott hosszúságú kábel, amely a szondát a meghajtóhoz köti. A hossza a rendszer elektronikus hangolásának része.
3. Közelítő / Vezető: Egy elektronikus modul, amely nagyfrekvenciás rádiófrekvenciás (RF) jelet generál, elküldi azt a szondának, és demodulálja a visszatérő jelet, hogy a réssel egyenesen arányos feszültségkimenetet hozzon létre.

Ez a három komponens készletként van kalibrálva, és nem cserélhetők fel más rendszerek komponenseivel.

Hogyan működik? Az örvényáram-elv

A közelítő eszköz rádiófrekvenciás jelet küld a szonda hegyében lévő tekercsnek, ami mágneses mezőt hoz létre. Amikor a szondát egy vezetőképes tengely közelébe viszik, ez a mező kis keringő áramokat indukál, amelyeket légörvény, a tengely felületén. Az örvényáramok saját ellentétes mágneses mezőt hoznak létre, amelyet a szonda érzékel. Ennek az ellentétes mezőnek az erőssége egyenesen arányos a szonda hegye és a tengely közötti távolsággal. A közelítő mérőeszköz méri ezeket a változásokat, és egyenfeszültséget ad ki, amely az átlagos rést, valamint egy váltakozó feszültséget, amely a tengely dinamikus rezgését jelenti.

Mit mérnek a közelségérzékelő szondák?

A közelségérzékelők rengeteg információt nyújtanak a rotor állapotáról és dinamikus viselkedéséről:

• Radiális rezgés: Egy XY pár (két, egymástól 90°-ra elhelyezett szonda) segítségével két dimenzióban mérik a tengely rezgését, lehetővé téve a következő létrehozását: tengelypálya telkek.
• Axiális (toló) pozíció: A tengely végére szerelt mérőfej méri a tengelyirányú mozgását. Ez kritikus fontosságú a gépek axiális csapágy-meghibásodás elleni védelme érdekében.
• Tengely középvonalának helyzete: A jel egyenfeszültségű összetevője a tengely átlagos helyzetét jelzi a csapágyon belül, amelyet a csapágykopás és a beállítási változások monitorozására használnak.

– Forgási sebesség: A tengelyen lévő kulcslyukat vagy bevágást vizsgáló szonda rendkívül megbízható fordulatszámmérőként működhet.

• Kifutás: Lassú gördüléses mérés, amely számszerűsíti a tengelyfelület mechanikai és elektromos tökéletlenségeit.

Előnyök és alkalmazások

A közelségérzékelő szondák számos okból a nagy, kritikus turbógépek védelmének szabványát képezik:

• Érintésmentes: Nem érintik a tengelyt, így ideálisak nagy sebességű alkalmazásokhoz.
• Közvetlenül méri a tengely mozgását: Látják, mit csinál a tengely a gép belsejében, ami gyakran fontosabb, mint amit a burkolat csinál.
• Frekvenciaátvitel 0 Hz-ig (DC): Mind a dinamikus rezgést (AC), mind az átlagos pozíciót (DC) képesek mérni, amire a gyorsulásmérők nem képesek.
• Nagy megbízhatóság: Ezek robusztus, lezárt érzékelők, amelyeket zord ipari környezetre terveztek.

Szinte univerzálisan használják őket olyan gépeken, mint a nagy gőz- és gázturbinák, centrifugális és axiális kompresszorok, turbógenerátorok, valamint nagyméretű szivattyúk és motorok, amelyek hüvely- vagy siklócsapágyakkal vannak felszerelve.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez