Entendendo as sondas de correntes parasitas
Definição: O que é uma sonda de correntes parasitas?
sonda de correntes parasitas (também chamado sonda de proximidade, Um sensor de deslocamento sem contato (ou transdutor de corrente parasita) é um sensor que mede a distância (folga) entre a ponta da sonda e uma superfície condutora alvo sem contato físico. vibração Para monitoramento, sondas de correntes parasitas são montadas em carcaças de máquinas, apontando para eixos rotativos, para medir diretamente a posição radial e a vibração do eixo, fornecendo medições de deslocamento em micrômetros ou milésimos de polegada com resposta de corrente contínua a alta frequência.
As sondas de correntes parasitas são o padrão para monitoramento permanente de vibrações em turbomáquinas críticas (turbinas a vapor, turbinas a gás, grandes compressores, geradores) porque medem o movimento real do eixo em vez do movimento da caixa de rolamentos, fornecem informações de posição absoluta para monitoramento de folgas e operam de forma confiável em ambientes agressivos (alta temperatura, contaminação) onde os sensores de contato falhariam.
Princípio de operação
Efeito de corrente de Foucault
- Excitação por radiofrequência: A bobina de teste gera um campo de radiofrequência de alta frequência (tipicamente de 1 a 2 MHz).
- Indução por correntes de Foucault: O campo de radiofrequência induz correntes parasitas na superfície condutora do eixo.
- Interação em campo: Correntes de Foucault criam campos magnéticos opostos.
- Alteração de impedância: A impedância da bobina de teste varia com a distância entre os eletrodos.
- Condicionamento de sinal: Os componentes eletrônicos convertem a impedância em tensão CC proporcional à distância entre os eletrodos.
- Saída: Sinal de tensão representando a distância entre o eixo e a sonda.
Relação entre a tensão de gap e a tensão de gap
- A tensão de saída é inversamente proporcional à folga.
- Eixo mais próximo → tensão mais alta
- Eixo mais distante → tensão mais baixa
- A faixa linear é tipicamente de 0,5 a 2,0 mm (20 a 80 mils).
- Calibrado em µm/V ou mils/V
Principais vantagens
Medição direta do eixo
- Mede o movimento real do eixo, não da caixa do rolamento.
- Não é afetado pela rigidez do rolamento ou pela estrutura de montagem.
- Vibração real do rotor versus vibração transmitida
- Fundamental para a análise da dinâmica de rotores.
Resposta de CC a alta frequência
- Mede frequências de 0 Hz (posição estática) a mais de 10 kHz.
- Captura oscilações lentas, transientes e ressonâncias.
- Sem limitações de baixa frequência como os acelerômetros.
- Ideal para análise de inicialização/desaceleração
Posição Absoluta
- Fornece a posição do eixo em relação à linha central do rolamento.
- Monitora as folgas para selos e labirintos.
- Detecta deslocamentos do rotor ou desgaste do rolamento.
- Função de proteção (desligamento por deslocamento excessivo)
Capacidade para ambientes hostis
- Sem contato (sem desgaste)
- Capacidade para altas temperaturas (até 350°C)
- Não afetado por contaminação no eixo
- Confiável em névoa de óleo, vapor e poeira.
Instalação típica
Pares de sondas XY
- Duas sondas a 90° de distância (horizontal e vertical)
- Mede a posição do eixo em ambas as direções.
- Habilita análise de órbita
- Configuração padrão para turbomáquinas
Sonda de posição axial
- extremidade do eixo de montagem voltada para a frente
- Mede a posição axial e vibração axial
- Monitora a condição do rolamento de encosto
- Protege contra o deslocamento axial do rotor
Requisitos de montagem
- Montagem rígida em alojamento ou carcaça de rolamento
- Perpendicular à superfície do eixo
- Ajuste adequado da folga (centro da faixa linear)
- Roteamento e aterramento de cabos conforme especificações
Aplicações
Sistemas de Monitoramento Permanente
- Turbomáquinas críticas (turbinas, compressores > 1000 HP)
- Monitoramento contínuo com funções de alarme e desligamento
- Sistemas compatíveis com API 670
- Sondas XY em cada rolamento, além de uma sonda axial.
Testes de dinâmica de rotores
- Análise de inicialização/desaceleração
- Velocidade crítica identificação
- Análise orbital para o comportamento do rotor
- Diagramas de Bode geração
Solução de problemas
- Meça a vibração real do eixo em relação à caixa do rolamento.
- Determine se o problema está no rotor ou na estrutura.
- Avaliar a condição do rolamento a partir do movimento do eixo
- Verificação de autorização
As sondas de correntes parasitas são o padrão ouro para medição de vibração de eixos em máquinas rotativas críticas, proporcionando medição de deslocamento sem contato com resposta CC e alta confiabilidade. Sua capacidade de medir o movimento real do eixo, a posição absoluta e operar em ambientes severos as torna indispensáveis para monitoramento de turbomáquinas, análise da dinâmica de rotores e sistemas de proteção em equipamentos rotativos de alto valor.