Տեղաշարժի զոնդերի հասկացում
A տեղաշարժի զոնդ — հայտնի է նաև որպես մոտեցման զոնդ, տեղաշարժի սենսոր կամ ոչ կոնտակտային դիրքի սենսոր — չափում է իր ծայրի և նպատակակետի մակերեսի միջև եղած բացը՝ առանց դրան հպվելու, և արտադրում է ազդանշան, որը համեմատական է Տեղաշարժ, սովորաբար միկրոմետրերով կամ միլներով։ տատանում մոնիտորինգի դեպքում տեղաշարժի զոնդերը մշտապես տեղադրվում են մեքենայի իրանի մեջ և ուղղված պտտվող լիսեռին՝ չափելու դրա շառավղային դիրքը, առանցքային դիրք, և դինամիկ տատանումները՝ DC-ից (ստատիկ դիրք) մինչև մի քանի կիլոհերց հարթ արձագանքով։ Ամենատարածված տեսակը, անշուշտ, ինդուկցիոն զոնդ, որը ստանդարտ սենսորն է կրիտիկական տուրբոմեքենաների պաշտպանության համար։
1. Սահմանում. Ի՞նչ է տեղաշարժի զոնդը
Տեղաշարժի զոնդերը իրենց տեղը վաստակում են բարձր արժեքի մեքենաներում, քանի որ դրանք չափում են լիսեռի իրական շարժումը, ոչ թե առանցքակալի իրանի շարժումը։ Դրանք ապահովում են լիսեռի դիրքը զոնդի տեղադրման (առանցքակալի իրանի) նկատմամբ, ինչը՝ հղում կատարելով հայտնի առանցքակալի բացակին տեղադրման ժամանակ, աջակցում է բացի մոնիտորինգին, և դրանք հուսալի աշխատում են բարձր ջերմաստիճանի և յուղոտ, աղտոտված միջավայրերում, որտեղ կոնտակտային սենսորները ձախողվելու էին։ Այդ համադրությունը՝ լիսեռի ուղղակի չափումը, DC հնարավորությունը և կայունությունը, պատճառն է, թե ինչու դրանք գերիշխում են մշտական մոնիտորինգի համակարգերում, որոնք կառուցված են ստանդարտների, օրինակ՝ API 670.
2. Տեսակներ ըստ զգայարանի տեխնոլոգիայի
Քանի ֆիզիկական սկզբունքներ կարող են չափել բացը առանց կոնտակտի։ Արդյունաբերության մեջ հանդիպում են չորսը.
- Ինդուկցիոն զոնդեր (ամենատարածվածը). ինդուկցիոն հոսանքներ են առաջացնում հաղորդիչ նպատակակետում և զգում են կոճի իմպեդանսի արդյունքում առաջացած փոփոխությունը։ Դրանք տուրբոմեքենաշինության արդյունաբերության ստանդարտն են՝ մոտավորապես 0.5–5 մմ սովորական գծային միջակայքով, DC-ից մինչև 10+ կՀց հաճախականության արձագանքով և մինչև մոտ 350 °C աշխատանքով։
- Կոնդենսատորային զոնդեր. չափում են զոնդի և նպատակակետի միջև եղած կոնդենսատորային հզորությունը։ Դրանք առաջարկում են չափազանց բարձր լուծաչափ (մինչև նանոմետր) և աշխատում են ոչ հաղորդիչ նպատակակետերի վրա, սակայն հիմնականում օգտագործվում են ճշգրիտ և հետազոտական կիրառություններում։
- Լազերային տեղաշարժի սենսորներ. օգտագործում են օպտիկական տրիանգուլյացիա կամ ինտերֆերոմետրիա՝ ոչ կոնտակտային չափման համար հնարավոր է երկար հեռավորության վրա՝ բարձր ճշգրտությամբ։ Դրանք թանկ են և պակաս կայուն, ուստի հիմնականում հայտնվում են խնդիրների լուծման և հետազոտությունների մեջ։
- Ուլտրաձայնային տեղաշարժի սենսորներ. օգտագործում են թռիչքի ժամանակի չափումը մինչև մի քանի մետր հեռավորության վրա՝ ավելի ցածր լուծաչափով, քան մյուս տեսակները, մասնագիտացված երկար հեռավորության կիրառությունների համար։
3. Հիմնական առավելությունները
Լիսեռի ուղղակի չափում
Քանի որ զոնդը ուղղակիորեն նայում է լիսեռին, այն հաղորդում է ռոտորի շարժումը առանցքակալի իրանի նկատմամբ՝ ոչ թե զտված, թուլացած իրանի տատանումները (լիսեռի բացարձակ շարժումը չափելու համար լրացուցիչ անհրաժեշտ է սեյսմիկ սենսոր իրանի վրա)։ Սա այն է, ինչը տեղաշարժի զոնդը դարձնում է անհրաժեշտ լուրջ ռոտորի դինամիկա աշխատանքի համար, որտեղ հետաքրքրող մեծությունը լիսեռի ինքն իրենից շարժումն է իր բացերի ներսում։
DC (զրո հաճախականության) արձագանք
Զոնդը չափում է ստատիկ դիրքը 0 Հց-ում, ուստի այն կարող է հետևել դանդաղ շեղումներին, ջերմային աճին և լիսեռի միջին դիրքին ժամանակի ընթացքում։ Սա այն է, ինչը ակսելերոմետր հիմնարար կերպով չի կարող անել, քանի որ ակսելերոմետրները արձագանքում են միայն փոփոխվող շարժմանը։
Լիսեռի նկատմամբ դիրք և բաց
Քանի որ զոնդը ամրացված է առանցքակալի իրանում, այն հաղորդում է լիսեռի դիրքը այդ իրանի նկատմամբ. միանգամից բացը հղում է կատարվում հայտնի առանցքակալի բացակին տեղադրման ժամանակ, սա աջակցում է բացի մոնիտորինգին, բացահայտում է ռոտորի շեղումները, որոնք պայմանավորված են առանցքակալի մաշվածք, և կարող է ակտիվացնել պաշտպանական անջատում երբ տեղաշարժը դառնում է գերազանց։
4. Ստանդարտ տեղադրում
XY զոնդի կոնֆիգուրացիա
Դասական դասավորությունը տեղադրում է երկու զոնդ 90° հեռավորության վրա՝ սովորաբար մեկը հորիզոնական և մեկը ուղղահայաց։ Միասին դրանք գրանցում են լիսեռի դիրքը երկու ուղղահայաց ուղղություններով, ինչը հնարավորություն է տալիս օրբիտայի վերլուծություն և լիսեռի շարժման իրական երկչափ պատկերը։ XY զույգը ստանդարտն է API 670 տուրբոմեքենաների մոնիտորինգի համար։
Առանցքային (հրումային) զոնդ
Առանցքային զոնդը ուղղված է լիսեռի ծայրին կամ հրումային օղակին՝ չափելու առանցքային դիրքը և առանցքակալ (առանցքային), պաշտպանելով գերազանց առանցքային շարժումից։ Տեղադրվում է մեկ կամ երկու զոնդ, երկրորդը ապահովում է ռեզերվայնություն։
5. Կիրառություններ և դրանց համեմատություն
Զոնդի հիմնական կիրառությունը մշտական մոնիտորինգն է շոգետուրբինների և գազատուրբինների, մեծ կոմպրեսորների և գեներատորների, ինչպես նաև կրիտիկական պոմպերի (API 610) համար, որտեղ այն ապահովում է անընդհատ հսկողություն՝ ազդանշանային և շրջանառության ֆունկցիաներով մեքենաների պաշտպանության համար։ ռոտորի դինամիկայի փորձարկման այն օգտագործվում է ճանաչելու կրիտիկական արագություններ, վերլուծելու մեկնարկը և ազատ դանդաղեցումը, որոշելու ռեժիմի ձևերը և չափելու մարումը։ բացի մոնիտորինգի այն հետևում է լիսեռի դիրքին խցանիկների և լաբիրինթոսների նկատմամբ, բացահայտում է առանցքակալի մաշվածքը, որը թույլ է տալիս ռոտորին շեղվել, հետևում է ջերմային աճին և օգնում կանխել ռոտոր-ստատորի շփումից.
Այս բոլոր պատճառներով տեղաշարժի զոնդը առաջին ընտրությունն է կրիտիկական պտտվող սարքավորումների համար։ Այն ավելի թանկ և բարդ է տեղադրել, քան ակսելերոմետրը, և այն ամրագրված տեղադրում է, ոչ թե տեղափոխելի գործիք — ինժեներները, ովքեր պետք է հավասարակշռեն կամ ախտորոշեն մեքենան սպասարկման շրջանում, ավելի հաճախ դիմում են տեղափոխելի երկու ալիքանի վերլուծիչի, ինչպիսին է Balanset-1A սեյսմիկ զոնդերով։ Բայց որտեղ անհրաժեշտ է DC արձագանք, լիսեռի նկատմամբ հարաբերական դիրք և լիսեռի ուղղակի չափում, ոչ մի այլ բան չի ապահովում նույն մակարդակի ըմբռնում և պաշտպանություն։
