Tuvuma zondu (virpuļstrāvas sensoru) izpratne

Definīcija: Kas ir tuvuma zonde?

A tuvuma zonde, kas pazīstams arī kā virpuļstrāvas zonde jeb pārvietojuma devējs ir bezkontakta sensors, kas mēra attālumu (atstarpi) starp zondes galu un vadošu mērķi, kas parasti ir rotējoša vārpsta. Atšķirībā no akselerometriem, kas ir uzstādīti uz mašīnas korpusa un mēra konstrukcijas vibrāciju, tuvuma zondes ir uzstādītas caur gultņa korpusu un mēra pašas vārpstas faktisko kustību attiecībā pret tās gultni. Tas padara tās par galveno sensoru kritisku, ātrgaitas mašīnu ar šķidruma plēves gultņiem aizsardzībai un uzraudzībai.

Tuvuma zondes sistēmas komponenti

Pilnīga tuvuma zondes mērīšanas sistēma sastāv no trim precīzi saskaņotām sastāvdaļām:

1. Zonde: Zonde ar vītņotu korpusu un noslēgtu galu, kurā atrodas stieples spirālis. Tā ir uzstādīta ar noteiktu atstarpi starp to un kātu.
2. Pagarinātāja kabelis: Specializēts noteikta garuma kabelis, kas savieno zondi ar skaļruni. Tā garums ir daļa no sistēmas elektroniskās regulēšanas.
3. Tuvākais/vadītājs: Elektronisks modulis, kas ģenerē augstfrekvences radiofrekvences (RF) signālu, nosūta to uz zondi un demodulē atgriešanās signālu, lai radītu spriegumu, kas ir tieši proporcionāls atstarpei.

Šīs trīs sastāvdaļas ir kalibrētas kā komplekts un nav savstarpēji aizvietojamas ar sastāvdaļām no citām sistēmām.

Kā tas darbojas? Virpuļstrāvas princips

Proksimitors nosūta radiofrekvenču (RF) signālu uz zondes galā esošo spoli, kas rada magnētisko lauku. Kad zonde tiek novietota vadošas vārpstas tuvumā, šis lauks inducē nelielas cirkulējošas strāvas, kas pazīstamas kā virpuļstrāvas, uz vārpstas virsmas. Virpuļstrāvas rada savu pretēju magnētisko lauku, ko uztver zonde. Šī pretējā lauka stiprums ir tieši proporcionāls attālumam starp zondes galu un vārpstu. Tuvākmērītājs mēra šīs izmaiņas un izvada līdzstrāvas spriegumu, kas attēlo vidējo atstarpi, un maiņstrāvas spriegumu, kas attēlo vārpstas dinamisko vibrāciju.

Ko mēra tuvuma zondes?

Tuvuma zondes sniedz bagātīgu informāciju par rotora stāvokli un dinamisko uzvedību:

• Radiālā vibrācija: Izmantojot XY pāri (divas zondes, kas uzstādītas 90° attālumā viena no otras), tās mēra vārpstas vibrāciju divās dimensijās, ļaujot izveidot vārpstas orbīta zemes gabali.
• Aksiālā (vilces) pozīcija: Vārpstas galā uzstādīta zonde mēra tās aksiālo kustību. Tas ir ļoti svarīgi mašīnu aizsardzībai pret vilces gultņa atteici.
• Vārpstas centra līnijas pozīcija: Signāla līdzstrāvas sprieguma komponente norāda vārpstas vidējo pozīciju tās gultnī, ko izmanto, lai uzraudzītu gultņa nodilumu un izlīdzinājuma izmaiņas.

– Rotācijas ātrums: Zonde, kas aplūko vārpstas atslēgas gropi vai iegriezumu, var darboties kā ļoti uzticams tahometrs.

• Izskrējiens: Lēnas ripošanas mērījums, kas kvantificē vārpstas virsmas kombinētās mehāniskās un elektriskās nepilnības.

Priekšrocības un pielietojumi

Tuvuma zondes ir standarts lielu, kritiski svarīgu turbīnas iekārtu aizsardzībai vairāku iemeslu dēļ:

• Bezkontakta: Tie nepieskaras vārpstai, padarot tos ideāli piemērotus ātrgaitas lietojumiem.
• Tieši mēra vārpstas kustību: Viņi redz, ko vārpsta dara mašīnas iekšpusē, kas bieži vien ir svarīgāk nekā korpusa darbība.
• Frekvences reakcija pie 0 Hz (līdzstrāva): Tie var izmērīt gan dinamisko vibrāciju (AC), gan vidējo pozīciju (DC), ko akselerometri nevar.
• Augsta uzticamība: Tie ir izturīgi, noslēgti sensori, kas paredzēti skarbai rūpnieciskai videi.

Tos gandrīz visur izmanto tādās mašīnās kā lielas tvaika un gāzes turbīnas, centrbēdzes un aksiālie kompresori, turboģeneratori un lieli sūkņi un motori, kas aprīkoti ar uzmavas vai skrūvju gultņiem.

← Atpakaļ uz galveno indeksu