Pochopenie bezdotykových sond (senzorov vírivých prúdov)

Definícia: Čo je to sonda priblíženia?

A sonda priblíženia, tiež známy ako sonda na vírivé prúdy Prevodník posunutia alebo snímač posunutia je bezkontaktný snímač, ktorý meria vzdialenosť (medzeru) medzi hrotom sondy a vodivým cieľom, ktorým je zvyčajne rotujúci hriadeľ. Na rozdiel od akcelerometrov, ktoré sú namontované na kryte stroja a merajú štrukturálne vibrácie, sú bezdotykové sondy namontované cez kryt ložiska a merajú skutočný pohyb samotného hriadeľa vzhľadom na jeho ložisko. Vďaka tomu sú primárnym snímačom na ochranu a monitorovanie kritických vysokorýchlostných strojov s fluidnými ložiskami.

Komponenty systému bezdotykových sond

Kompletný merací systém s bezdotykovou sondou pozostáva z troch presne zladených komponentov:

1. Sonda: Sonda so závitovým telom a utesneným hrotom obsahujúcim cievku drôtu. Je namontovaná so špecifickou medzerou medzi ňou a driekom.
2. Predlžovací kábel: Špecializovaný kábel so špecifickou dĺžkou, ktorý spája sondu s ovládačom. Jeho dĺžka je súčasťou elektronického ladenia systému.
3. Približovač / Vodič: Elektronický modul, ktorý generuje vysokofrekvenčný rádiofrekvenčný (RF) signál, posiela ho do sondy a demoduluje spätný signál, čím vytvára napäťový výstup priamo úmerný medzere.

Tieto tri komponenty sú kalibrované ako sada a nie sú zameniteľné s komponentmi z iných systémov.

Ako to funguje? Princíp vírivých prúdov

Proximitor vysiela RF signál do cievky v hrote sondy, čím vytvára magnetické pole. Keď sa sonda priblíži k vodivému hriadeli, toto pole indukuje malé cirkulujúce prúdy, známe ako vírivé prúdy, na povrchu hriadeľa. Vírivé prúdy vytvárajú vlastné protiľahlé magnetické pole, ktoré je detekované sondou. Sila tohto protiľahlého poľa je priamo úmerná vzdialenosti medzi hrotom sondy a hriadeľom. Proximitor meria tieto zmeny a na výstupe generuje jednosmerné napätie, ktoré predstavuje priemernú medzeru, a striedavé napätie, ktoré predstavuje dynamické vibrácie hriadeľa.

Čo merajú sondy priblíženia?

Sondy priblíženia poskytujú množstvo informácií o stave a dynamickom správaní rotora:

• Radiálne vibrácie: Pomocou páru XY (dve sondy namontované o 90° od seba) merajú vibrácie hriadeľa v dvoch rozmeroch, čo umožňuje vytvorenie obežná dráha hriadeľa pozemky.
• Axiálna (axiálna) poloha: Sonda namontovaná na konci hriadeľa meria jeho axiálny pohyb. To je rozhodujúce pre ochranu strojov pred poruchou axiálneho ložiska.
• Poloha stredovej osi hriadeľa: Jednosmerná zložka signálu indikuje priemernú polohu hriadeľa v ložisku, ktorá sa používa na monitorovanie opotrebovania ložiska a zmien súosovosti.

– Rýchlosť otáčania: Sonda sledujúca drážku pre kľúč alebo zárez na hriadeli môže slúžiť ako vysoko spoľahlivý tachometer.

• Hádenie: Meranie pomalého valcovania, ktoré kvantifikuje kombinované mechanické a elektrické nedokonalosti povrchu hriadeľa.

Výhody a aplikácie

Sondy na meranie priblíženia sú štandardom na ochranu veľkých, kritických turbínových strojov z niekoľkých dôvodov:

• Bezkontaktné: Nedotýkajú sa hriadeľa, vďaka čomu sú ideálne pre vysokorýchlostné aplikácie.
• Priame meranie pohybu hriadeľa: Vidia, čo robí hriadeľ vo vnútri stroja, čo je často dôležitejšie ako to, čo robí puzdro.
• Frekvenčná odozva do 0 Hz (jednosmerný prúd): Môžu merať dynamické vibrácie (AC) aj priemernú polohu (DC), čo akcelerometre nedokážu.
• Vysoká spoľahlivosť: Sú to robustné, utesnené senzory určené do náročných priemyselných prostredí.

Používajú sa takmer univerzálne v strojoch, ako sú veľké parné a plynové turbíny, odstredivé a axiálne kompresory, turbogenerátory a veľké čerpadlá a motory vybavené klznými alebo radiálnymi ložiskami.

← Späť na hlavný index