Virpuļstrāvas zondu izpratne
Definīcija: Kas ir virpuļstrāvas zonde?
Virpuļstrāvas zonde (saukts arī par tuvuma zonde, bezkontakta pārvietojuma sensors jeb virpuļstrāvas devējs) ir sensors, kas mēra attālumu (atstarpi) starp zondes galu un vadošu mērķa virsmu bez fiziska kontakta. vibrācija Uzraudzībai virpuļstrāvas zondes tiek uzstādītas mašīnu korpusos, kas vērsti pret rotējošām vārpstām, lai tieši mērītu vārpstas radiālo pozīciju un vibrāciju, nodrošinot pārvietojuma mērījumus mikrometros vai milos ar līdzstrāvas un augstfrekvences reakciju.
Virpuļstrāvas zondes ir standarts pastāvīgai vibrācijas uzraudzībai kritiskās turbokompresoru iekārtās (tvaika turbīnās, gāzes turbīnās, lielos kompresoros, ģeneratoros), jo tās mēra faktisko vārpstas kustību, nevis gultņu korpusa kustību, sniedz absolūtās pozīcijas informāciju klīrensa uzraudzībai un darbojas droši skarbos apstākļos (augsta temperatūra, piesārņojums), kur kontakta sensori varētu neizdoties.
Darbības princips
Virpuļstrāvas efekts
- RF ierosme: Zondes spole ģenerē augstfrekvences RF lauku (parasti 1–2 MHz)
- Virpuļstrāvas indukcija: RF lauks inducē virpuļstrāvas vadošā vārpstas virsmā
- Lauka mijiedarbība: Virpuļstrāvas rada pretēju magnētisko lauku
- Impedances izmaiņas: Zondes spoles impedance mainās atkarībā no atstarpes attāluma
- Signāla apstrāde: Elektronika pārveido impedanci līdzstrāvas spriegumā proporcionāli atstarpei
- Izvades rezultāts: Sprieguma signāls, kas attēlo attālumu no vārpstas līdz zondei
Spraugas un sprieguma attiecības
- Izejas spriegums ir apgriezti proporcionāls spraugai
- Tuvāka vārpsta → augstāks spriegums
- Tālāka vārpsta → zemāks spriegums
- Lineārais diapazons parasti 0,5–2,0 mm (20–80 mili)
- Kalibrēts µm/V vai mils/V
Galvenās priekšrocības
Tieša vārpstas mērīšana
- Mēra faktisko vārpstas kustību, nevis gultņa korpusa kustību
- Neietekmē gultņa stingrība vai montāžas konstrukcija
- Patiesā rotora vibrācija salīdzinājumā ar pārraidīto vibrāciju
- Kritiski svarīgi rotora dinamikas analīzei
Līdzstrāvas un augstfrekvences reakcija
- Mēra no 0 Hz (statiskā pozīcija) līdz 10+ kHz
- Uztver lēnu ripošanu, pārejas, rezonanses
- Nav zemas frekvences ierobežojumu, piemēram, akselerometru gadījumā
- Ideāli piemērots palaišanas/ripas analīzei
Absolūtā pozīcija
- Nodrošina vārpstas pozīciju attiecībā pret gultņa centra līniju
- Uzrauga atstarpes līdz blīvēm, labirintiem
- Nosaka rotora nobīdes vai gultņu nodilumu
- Aizsardzības funkcija (aktivizācija pārmērīgas nobīdes gadījumā)
Spēja izturēt skarbu vidi
- Bezkontakta (bez nodiluma)
- Augsta temperatūras izturība (līdz 350°C)
- Neietekmē piesārņojums uz vārpstas
- Uzticams eļļas miglas, tvaika un putekļu vidē
Tipiska uzstādīšana
XY zondes pāri
- Divas zondes 90° attālumā viena no otras (horizontāli un vertikāli)
- Mēra vārpstas pozīciju abos virzienos
- Iespējo orbītas analīze
- Standarta konfigurācija turbokompresoriem
Aksiālā pozīcijas zonde
- Uzmontēts vārpstas gals
- Mēra aksiālo pozīciju un aksiālā vibrācija
- Uzrauga vilces gultņa stāvokli
- Aizsargā pret rotora aksiālo nobīdi
Montāžas prasības
- Stingra montāža gultņa korpusā vai korpusā
- Perpendikulāri vārpstas virsmai
- Atbilstošs atstarpes iestatījums (lineārā diapazona centrs)
- Kabeļu izvietojums un zemējums atbilstoši specifikācijām
Pieteikumi
Pastāvīgās uzraudzības sistēmas
- Kritiskās turbīnas (turbīnas, kompresori > 1000 ZS)
- Nepārtraukta uzraudzība ar trauksmes un izslēgšanas funkcijām
- API 670 atbilstošas sistēmas
- XY zondes pie katra gultņa, kā arī aksiālā zonde
Rotora dinamikas pārbaude
- Startēšanas/indresēšanas analīze
- Kritiskais ātrums identifikācija
- Orbītas analīze rotora uzvedībai
- Bodes diagrammas paaudze
Problēmu novēršana
- Izmēriet faktisko vārpstas vibrāciju attiecībā pret gultņa korpusu
- Nosakiet, vai problēma ir rotorā vai konstrukcijā
- Novērtējiet gultņa stāvokli pēc vārpstas kustības
- Klīrensa pārbaude
Virpuļstrāvas zondes ir zelta standarts vārpstas vibrācijas mērīšanai kritiski svarīgās rotējošās iekārtās, nodrošinot bezkontakta pārvietojuma mērījumus ar līdzstrāvas reakciju un augstu uzticamību. To spēja izmērīt faktisko vārpstas kustību, absolūto pozīciju un darboties skarbos apstākļos padara tās neaizstājamas turbokompresoru uzraudzībai, rotoru dinamikas analīzei un aizsardzības sistēmām augstas vērtības rotējošās iekārtās.