Înțelegerea sondelor de proximitate (senzori de curenți turbionari)

Definiție: Ce este o sondă de proximitate?

A sondă de proximitate, cunoscut și ca un sondă de curenți turbionari Un traductor de deplasare sau traductor de deplasare este un senzor fără contact care măsoară distanța (spațiul) dintre vârful sondei și o țintă conductivă, care este de obicei un arbore rotativ. Spre deosebire de accelerometrele care sunt montate pe carcasa mașinii și măsoară vibrațiile structurale, sondele de proximitate sunt montate prin carcasa rulmentului și măsoară mișcarea reală a arborelui în sine, în raport cu rulmentul său. Acest lucru le face senzorul principal pentru protejarea și monitorizarea mașinilor critice, de mare viteză, cu rulmenți cu peliculă fluidă.

Componentele sistemului de sondă de proximitate

Un sistem complet de măsurare a sondelor de proximitate este alcătuit din trei componente perfect adaptate:

1. Sondă: O sondă cu corp filetat și un vârf etanș care conține o bobină de sârmă. Aceasta este montată cu un spațiu specific între ea și ax.
2. Cablu prelungitor: Un cablu specializat de o anumită lungime care conectează sonda la driver. Lungimea sa face parte din reglarea electronică a sistemului.
3. Proximitor / Șofer: Un modul electronic care generează un semnal de radiofrecvență (RF) de înaltă frecvență, îl trimite către sondă și demodulează semnalul de retur pentru a produce o tensiune de ieșire direct proporțională cu spațiul dintre borne.

Aceste trei componente sunt calibrate ca un set și nu sunt interschimbabile cu componente din alte sisteme.

Cum funcționează? Principiul curenților turbionari

Proximitorul trimite un semnal RF către bobina din vârful sondei, ceea ce creează un câmp magnetic. Când sonda este adusă în apropierea unui ax conductiv, acest câmp induce curenți circulanți mici, cunoscuți sub numele de curenți turbionari, pe suprafața arborelui. Curenții turbionari creează propriul lor câmp magnetic opus, care este detectat de sondă. Intensitatea acestui câmp opus este direct proporțională cu distanța dintre vârful sondei și arbore. Proximitorul măsoară aceste modificări și emite o tensiune continuă care reprezintă intervalul mediu și o tensiune alternativă care reprezintă vibrația dinamică a arborelui.

Ce măsoară sondele de proximitate?

Sondele de proximitate oferă o multitudine de informații despre starea de sănătate și comportamentul dinamic al rotorului:

• Vibrații radiale: Folosind o pereche XY (două sonde montate la 90° una de cealaltă), acestea măsoară vibrațiile arborelui în două dimensiuni, permițând crearea de orbita arborelui parcele.
• Poziție axială (de împingere): O sondă montată la capătul arborelui măsoară mișcarea axială a acestuia. Acest lucru este esențial pentru protejarea mașinilor împotriva defecțiunii rulmentului axial.
• Poziția liniei centrale a arborelui: Componenta de tensiune continuă a semnalului indică poziția medie a arborelui în rulmentul său, care este utilizată pentru a monitoriza uzura rulmentului și modificările de aliniere.

– Viteza de rotatie: O sondă care privește o canelură sau o crestătură de pe ax poate acționa ca un tahometru extrem de fiabil.

• A alerga afară: O măsurare a rulării lente care cuantifică imperfecțiunile mecanice și electrice combinate ale suprafeței arborelui.

Avantaje și aplicații

Sondele de proximitate sunt standardul pentru protejarea turbomașinilor mari și critice din mai multe motive:

• Fără contact: Acestea nu ating arborele, ceea ce le face ideale pentru aplicații de mare viteză.
• Măsoară direct mișcarea arborelui: Ei văd ce face arborele în interiorul mașinii, ceea ce este adesea mai important decât ce face carcasa.
• Răspuns în frecvență la 0 Hz (DC): Acestea pot măsura atât vibrația dinamică (AC), cât și poziția medie (DC), lucru pe care accelerometrele nu îl pot face.
• Fiabilitate ridicată: Sunt senzori robuști, etanși, concepuți pentru medii industriale dure.

Acestea sunt utilizate aproape universal la mașini precum turbine mari cu abur și gaze, compresoare centrifuge și axiale, turbogeneratoare și pompe și motoare mari echipate cu rulmenți cu bucșă sau cu filet.

← Înapoi la indexul principal