Жақындық сенсорларын (Қозғалтқыштағы ағымдық сенсорларды) түсіну
A жақындық сенсоры — сондай-ақ деп аталады сілтеме ағымы зондысы немесе орын ауыстырғыш өлшеуіш — сенсоры ұшы мен өткізгіш мақсатты (өндіктіспен айналып отырған білік болады) арасындағы қашықтықты өлшейтін сәйкес келмейтін сенсор. Сайманның құрылғысына болсын және құрылымның екінші пысық түліңін сезгенде, жақындық сенсоры accelerometer еңгеме ағы және білік өндігіне қатысты орын ауыстырғышын дәл есептейді. Бұл айырмашылық оны сұйық-кино беліктерінде жұмыс істейтін жоғары жылдамдықтағы маңызды сайманды қорғау және бақылау үшін негізгі сенсор етіп табылады, ол дәл шамалас- through білік өндіктігінің бағалаулығында дүние бойы турбомашиналарды бақылау. Бұл сайманның құрылғысына болсын және құрылымның екінші пысық түліңін сезгенде, жақындық сенсоры еңгеме ағы және білік өндігіне қатысты орын ауыстырғышын дәл есептейді. Бұл айырмашылық оны сұйық-кино беліктерінде жұмыс істейтін жоғары жылдамдықтағы маңызды сайманды қорғау және бақылау үшін негізгі сенсор етіп табылады, ол дәл шамалас- вибрациялық бақылау дүние бойы турбомашиналарды бақылау.
1. Анықтама: Жақындық сенсоры дегеніміз не?
Жақындық сенсорының анықтау белгісі салыстырмалы орын ауыстырғышы — зондтың орындалуына қатысты білік беті орнының анықтамасы — тікелей микрометр немесе миль бірлігінде. Бұл сейсмикалық сенсор сияқты түпкі түрлі жылдамдық түтінді немесе ол бекітілген бөлік абсолюттік қозғалысын өлшейтін акселерометр. Ауыр, қатты қап және салыстырмалы түрде жеңіл вал салмақты ынамдай жүретін үлкен машинасында қап ешқашан қозғалмайды, ал вал өзінің журнал подшипникішінде айтарлықтай орбиталь қозғалыс жасай алады. Сол жағдайда, тек валды байқайтын датчик нағыз суреттерді көрсетеді, сондықтан жақындықты сезгіштер машина сақтандыруда турбиналар мен компрессорларында басым рөл атқарады.
2. Жақындықты сезгіш жүйесі: үш сәйкес компонент
Толық жақындықты сезгіш өлшеу цепі үш дәл сәйкес бөліктен құрылады, ретінде келесідей калибрленген:
- Probe: сызық орамалы корпусты датчик, құйын сымдарынан жасалған ұяшықты орамасын қамап алған герметикалық ұшымен. Ол валға белгілі физикалық ара қашықтықпен орнатылады және орнында құлыпталады.
- Ұзартқы кабель: сезгішті драйверге байланыстыратын анықталған ұзындықтағы коаксиалды кабель. Оның ұзындығы жүйенің электронды реттеуінің бөлігі, ерікті қосындысы емес.
- Proximitor / драйвер: жоғары жиіліктегі радиочастотты (РЧ) сигналды құрайтын, оны сезгіш ұяшығына жағдайлайтын және қайтарылған сигналды деммодуляциялап, ара қашықтықына пропорционалды шығыс кернеуін құратын электронды модуль.
Үш элемент бір-біріне келісіп реттелгендіктен — әдетте индустриялық стандарт масштабты 200 мВ миль артынсай (шамамен 7,87 мВ/мкм) — олар not басқа жүйенің компоненттерімен ауыстырмалы. Бір жиынтықтан сезгішті әр түрлі ұзындықтағы драйвер немесе кабельмен аралау калибрлеуді және өлшемдерді бұзады. Барлық электронды ұзындық қателігі кабель компенсациясыарқылы түзетіледі, және жиынтықталған цепь келуі тиіс калибрлеу сертификаты оның ізделік масштабты факторын құжат ретінде.
3. Қалай жұмыс істейді: Eddy ағын принципі
Proximitor өзінің РЧ сигналын ұш ұяшығына жібереді, ол кішкентай соленоид өрісін сәулелендіреді. Ұш өткізгіш валға жақын келтірілгенде, сол өріс кішкентай айналмалы ағындарды құндықтап шығарады — eddy currents — вал материалының беткі қабатында. Eddy ағындары өзінің қарсы соленоид өрісін құрайды және олар сіңіген энергия ұяшықты жүктейді. Сіңіген энергияның мөлшері өткізгіш беткі қаншалықты жақын екеніне байланысты: вал неғұрлым жақын, eddy ағындары неғұрлым құштарсақ және жүктеу неғұрлым сан.
Proximitor бұл жүктеуді өлшейді және екі қабаттасқан шығындарды өндіреді: DC voltage пропорционально average gap, and an AC voltage пропорционально dynamic валдың вибрациялау кезіндегі қозғалысы.
Әдіс металдағы индукциялық ток негіздеуі бойынша механикалық контакт немесе жарықтан басқа түрде іс істегендіктен, ол май, ласу және подшипник құрылғысындағы қысымға төзімді, бірақ валдың беті электрлік және магниттік біржақтылығына сезімтал - бұл нүкте төменде runout-тің астына қайтарады. Сол физика да кеңейтілген отбасын қамтамасыз етеді индукциялық зондтар контакт сөзсіз орынсыз сезімдігі үшін пайдаланылады.
4. Жақындықты зондтары өлшеген нәрсе
Бір зонд — ерте болса да жұп — ротордың денсаулығы мен әрекеті туралы икемді ақпарат береді:
- Радиалды вибрация: 90° бөлініп орнатылған X–Y жұбы вал қозғалысын екі өлшемде ұстайды, оны анализатор в shaft orbit — центрлік сызық әр революцияда өтетін жолының тікелей суреті.
- Осьті (түсінік) орны: вал ұшына бағытталған зонд осьті сызықты өлшейді, қорғанудың алдыңғы сызығы thrust bearing failure.
- Валдың орталық сызығының орны: DC компоненті ғимарат алкасындағы журналдың орташа орынын хабарлайды, ашылуы bearing wear, жүктеменің өзгерісі және ротор өсінің сызығы машина қыздау сайын ығысуы.
- Айналу тез өткен және фаза: бір революция бойынша бір рет атылатын кілттік жарықты немесе ынамды қарап отырған зонд Keyphasor or tachometer теңдеу болып табылады phase балансау және диагностикалау үшін таңба.
- Runout: төменгі жылдамдықта алынған жай-ақ құрылуын өлшемі валдың механикалық және электрлік ығысуы валдың бетінен, содан кейін орындалып отырған өлшеулерінен ағымды динамикалық қозғалысты оқшау үшін алынады.
5. Артықшылықтары және олар қайда пайдаланылатыны
Жақындық сенсорлары түйінделген төрт-бес себептер үшін ірі, өте маңызды турбомашиналарды қорғау үшін болжамды құралдар болып табылады:
- Non-contact: ешнәрсе валға тиңбейді, сондықтан тозуы жоқ және сенсор әкеледі деген жылдамдық шегі жоқ — жоғары жылдамдыққа қызмет ету үшін идеалды.
- Тікелей валдың байқалуы: олар валды тіліндегі жақындардың ішінде не істеп тұрғанын көреді, ал ауыр іргеленген машинада қоршітмелі қозғалудың апын артық маңызды.
- 0 Гц дейін (DC) жауап: олар динамикалық вибрацияны және орташа позицияны ұстап алады, ол ускоромер — тұрақты ығысуды өлшей алмайтын құрал — іргелі түрде істей алмайды.
- Жоғары сенімділік: мөлтек, төмпелі және қатал, ыстық, майлы ортада және үздіксіз қызметке арналған.
Осы себептермен олар ірі бу және газ турбиналарында, төңіректің және аксиалды сығымдағыларында, турбо-генераторларында және жүргіндік немесе журнал тіліндегі тіліндегі ірі сорапты және электрмоторларында әрі қарай ümумәлсін. Олардың орнатылуы стандарттармен ресімделген, мысалы API 670. Олардың құндықты ұштасуы орындамасы орнатталған ускоромері болып табылады, және бөлік желілік мониторинг жүйелері екеуін де пайдалайды. Сұйық-пленкалық машина дамуы кезінде болса unbalance, X–Y сенсор жұбы оны өсіп келе жатқан 1× орбита ретінде көрінеді, және далалық түзету портативті екі арнайы талдағышпен орында жүргізілуі мүмкін, мысалы Балансет-1А, ол сенсорлар беретін 1× амплитудасын және фазасын оқып, қажет болған санап шығарады түзету ағындарын.
6. Практикалық қателіктер
- Электрлік ығысу: валдың өтімділігінің немесе қалдық магниттілік құлып әлсіреуінің жергіліктік ауытқуы нақты қозғалысымен байланысысыз жалған вибрация сигналын құрайды. Баяу пара ығысуын жою оны алып тастайды.
- Қате мақсат материалы: калибрленген масштаб коэффициенті белгілі білік құрылымын (әдетте AISI 4140 болаты) болжайды. Басқа материал сезімталдықты ығыстырады және қайта сипаттау қажет.
- Аралық ауқымнан тыс: сенсор сызықтық ауқымы ішінде орналасуы керек — әдетте −10 В тұрақты ток жақын орталықтаңыз. Тым жақын немесе тым алыс болса, сараттамасы сызықсыз немесе қысылып қалады.
- Сызықтар және покрытие: бақыланатын білік ленінің бәрбір беті ақауы немесе покрытісі қозғалыс ретінде оқылады, сондықтан сол лента тегіс, дөңгелек және біндік болуы керек.
