Pochopenie kompenzácie káblov
Definícia: Čo je kompenzácia kábla?
Kompenzácia kábla je elektronické nastavenie v sonda na meranie blízkosti vírivých prúdov systémy, ktoré korigujú vplyv dĺžky predlžovacieho kábla na kalibráciu systému. Sondy vírivých prúdov sa kalibrujú ako systém (sonda + kábel + elektronika proximitora) a kapacita a indukčnosť kábla ovplyvňujú frekvenciu a impedanciu RF oscilátora, čím menia vzťah napätia k medzere. Kompenzácia kábla upravuje elektroniku proximitora tak, aby sa zachovali presné merania pri použití káblov s inými dĺžkami, ako je štandardná kalibračná dĺžka (zvyčajne 5 m alebo 9 m).
Správna kompenzácia kábla zaisťuje, že merania posunutia zostanú presné bez ohľadu na zmeny dĺžky kábla v terénnych inštaláciách, čo umožňuje flexibilitu pri umiestnení snímačov a zároveň zachováva integritu merania, ktorá je kritická pre monitorovanie vibrácií hriadeľa, posúdenie vôle a analýzu dynamiky rotora.
Prečo je potrebná kompenzácia káblov
Vplyv káblov na systémy s vírivými prúdmi
- Predlžovací kábel má kapacitu a indukčnosť
- Kábel sa stáva súčasťou obvodu RF oscilátora
- Rôzna dĺžka kábla = rôzna celková kapacita/indukčnosť
- Mení frekvenciu a impedanciu oscilátora
- Mení vzťah medzi výstupným napätím a medzerou
- Výsledok: Chyba merania, ak nie je kompenzovaná
Rozsah účinku
- Chyba môže byť 5-20% pri veľkých zmenách dĺžky kábla
- Obaja citlivosť a ovplyvnený ofset
- Zmeny lineárneho rozsahu
- Nekompenzované merania sú nespoľahlivé
Metódy kompenzácie
Elektronická kompenzácia (moderné systémy)
- Nastaviteľné komponenty v proximitore
- Typicky potenciometre alebo DIP prepínače
- Nastavené pre špecifickú dĺžku kábla
- Obnovuje presnosť kalibrácie
- Niektoré systémy automaticky zisťujú dĺžku kábla
Kalibrácia z výroby pre špecifickú dĺžku
- Systém kalibrovaný so skutočným káblom, ktorý sa má použiť
- Nie je potrebná kompenzácia poľa
- Najpresnejšia metóda
- Neflexibilný (výmena kábla vyžaduje rekalibráciu)
Viaceré kalibračné body
- Systém kalibrovaný na niekoľkých dĺžkach káblov
- Kalibračné údaje sú uvedené pre každú dĺžku
- Používateľ si vyberie vhodnú kalibráciu
Štandardné dĺžky káblov
Bežné dĺžky
- 5 metrov (16 stôp): Spoločný štandard v USA
- 9 metrov (30 stôp): Spoločný štandard na medzinárodnej úrovni
- 1 meter: Krátky systém pre špeciálne aplikácie
- Vlastné: Ľubovoľná dĺžka možná s kompenzáciou
Predlžovací kábel
- Špeciálny koaxiálny kábel s nízkym šumom
- Špecifikovaná kapacita na jednotku dĺžky
- Typicky RG-174 alebo podobný
- Pre systém je potrebné použiť správny typ kábla
Postup pri odškodňovaní
Kroky nastavenia
- Zmerajte celkovú dĺžku kábla: Kábel sondy + predlžovací kábel
- Pozrite si manuál: Určenie nastavenia kompenzácie pre dĺžku
- Nastavenie priblíženia: Nastavenie ovládania kompenzácie podľa manuálu
- Overiť: Skontrolujte výstup pri známej medzere alebo pomocou kalibrátora
- Dokument: Zaznamenajte si dĺžku kábla a nastavenie kompenzácie
Overenie
- Použite kalibrátor medzery alebo mikrometrický stojan
- Skontrolujte výstup pri známych medzerách
- Overte citlivosť (V/mil alebo V/mm)
- Overte ofset (napätie pri nominálnej medzere)
- Zabezpečte správne vycentrovanie lineárneho rozsahu
Bežné problémy
Nesprávna kompenzácia
- Príznaky: Namerané hodnoty nezodpovedajú očakávanej, nelineárna odozva
- Príčiny: Zadaná nesprávna dĺžka kábla, kompenzácia nie je nastavená, kábel je poškodený
- Detekcia: Kalibračná kontrola odhalila chyby
- Oprava: Zmerajte skutočnú dĺžku kábla, správne nastavte kompenzáciu
Dĺžka kábla neznáma
- Existujúca inštalácia, dĺžka nie je zdokumentovaná
- Fyzické meranie alebo odhad z inštalácie
- Upravte kompenzáciu a zároveň monitorujte známu medzeru
- Iterujte pre dosiahnutie správneho výstupu
Zmiešané typy káblov
- Rôzne typy káblov majú rôznu kapacitu
- Kompenzácia založená na štandardnom type kábla
- Neštandardný kábel môže spôsobiť chyby aj s kompenzáciou
- Vždy používajte kábel špecifikovaný výrobcom
Dôležitosť presnosti
Merania vibrácií
- Nesprávna kompenzácia spôsobuje chyby amplitúdy
- Ovplyvňuje trendy spoľahlivosť
- Môže skresľovať závažnosť vibrácií
- Môže spustiť falošné poplachy alebo prehliadnuť skutočné problémy
Merania polohy
- Absolútna presnosť polohy závisí od správnej kompenzácie
- Ovplyvňuje monitorovanie vôle
- Nastavené hodnoty vypnutia musia byť založené na presných meraniach
- Nesprávna kompenzácia môže spôsobiť falošné vypnutia alebo zlyhanie ochrany
Požiadavky na dokumentáciu
Záznamy o inštalácii
- Celková dĺžka kábla pre každý kanál
- Použité nastavenia kompenzácie
- Údaje o overení kalibrácie
- Uložené so systémovou dokumentáciou
Kontrola zmien
- Ak sa zmenila dĺžka kábla, aktualizujte kompenzáciu
- Po zmenách vykonajte opätovnú kalibráciu alebo overenie
- Úpravy dokumentov
Kompenzácia kábla je kritickým, ale často prehliadaným aspektom systémov bezdotykových sond s vírivým prúdom. Správna kompenzácia skutočnej dĺžky kábla, overenie prostredníctvom kalibračných kontrol a dokumentácia nastavení zabezpečujú, že tieto trvalo nainštalované systémy merania posunutia poskytujú presné a spoľahlivé údaje na monitorovanie vibrácií hriadeľa, sledovanie polohy rotora a ochranu strojov v kritických aplikáciách turbínových strojov.