Pochopenie sond na meranie posunutia
Definícia: Čo je to posuvná sonda?
Sonda posunutia (tiež nazývaný senzor priblíženia, snímač posunutia alebo bezkontaktný snímač polohy) je snímač, ktorý meria vzdialenosť (medzeru) medzi hrotom sondy a cieľovým povrchom bez fyzického kontaktu a vysiela signál úmerný výtlak zvyčajne v mikrometroch alebo miloch. V vibrácie monitorovacie sondy posunutia sú trvalo namontované v krytoch strojov a smerujú na rotujúce hriadele na meranie radiálnej polohy hriadeľa, axiálna poloha, a dynamické vibrácie s odozvou od jednosmerného prúdu (statická poloha) do niekoľkých kilohertzov.
Posuvné sondy, najčastejšie sondy vírivých prúdov, sú štandardným typom snímačov pre systémy permanentného monitorovania kritických turbínových strojov, pretože priamo merajú skutočný pohyb hriadeľa, poskytujú informácie o absolútnej polohe na monitorovanie vôle a spoľahlivo fungujú pri vysokých teplotách a v znečistenom prostredí, kde by kontaktné snímače neboli vhodné.
Typy podľa technológie
Sondy na meranie vírivých prúdov (najbežnejšie)
- Použitie elektromagnetickej indukcie vo vodivých cieľoch
- Priemyselný štandard pre turbínové stroje
- Rozsah: typicky 0,5 – 5 mm
- Frekvencia: DC až 10+ kHz
- Teplota: do 350 °C
Kapacitné sondy
- Meranie kapacity medzi sondou a cieľom
- Veľmi vysoké rozlíšenie (nanometrový rozsah)
- Pracuje na nevodivých cieľoch
- Predovšetkým presné aplikácie a výskum
Laserové senzory posunutia
- Optická triangulácia alebo interferometria
- Bezkontaktný, možný dlhý dosah
- Vysoká presnosť
- Drahé, menej odolné
- Riešenie problémov a výskumné použitie
Ultrazvukové snímače posunutia
- Meranie času letu
- Dlhý dosah (až niekoľko metrov)
- Nižšie rozlíšenie ako u iných typov
- Špecializované aplikácie
Kľúčové výhody
Priame meranie hriadeľa
- Meria pohyb rotora, nie ložiskového telesa
- Skutočné vibrácie hriadeľa nie sú ovplyvnené ložiskom alebo konštrukciou
- Nevyhnutné pre dynamika rotora analýza
Odozva jednosmerného prúdu
- Meria statickú polohu (0 Hz)
- Detekuje pomalé drifty a tepelný rast
- Monitoruje priemernú polohu hriadeľa
- Akcelerometre nie je možné merať jednosmerný prúd
Absolútna pozícia
- Poskytuje polohu hriadeľa vzhľadom na stredovú os ložiska
- Možnosť monitorovania vôle
- Detekuje posuny rotora v dôsledku opotrebovania ložiska
- Ochranné vypnutie pri nadmernom posunutí
Štandardná inštalácia
Konfigurácia sondy XY
- Dve sondy umiestnené v uhle 90° od seba (typicky horizontálne a vertikálne)
- Meria polohu hriadeľa v dvoch kolmých smeroch
- Umožňuje analýza obežnej dráhy a 2D vizualizáciu pohybu hriadeľa
- Norma API 670 pre monitorovanie turbínových strojov
Axiálna sonda
- Namontovaný čelný koniec hriadeľa alebo axiálny krúžok
- Meria axiálnu polohu a výkon axiálneho ložiska
- Chráni pred nadmerným axiálnym pohybom
- Jedna alebo dve sondy (redundancia)
Aplikácie
Trvalé monitorovanie (primárne použitie)
- Parné a plynové turbíny
- Veľké kompresory a generátory
- Kritické čerpadlá (špecifikácia API 610)
- Nepretržité monitorovanie s funkciami alarmu a vypnutia
- Súlad s normou API 670 pre ochranu strojov
Testovanie dynamiky rotora
- Kritická rýchlosť identifikácia
- Analýza spustenia/dobehu
- Určenie tvaru módu
- Meranie tlmenia
Monitorovanie odbavenia
- Poloha hriadeľa koľajnice vs. tesnenia, labyrinty
- Detekcia opotrebovania ložiska umožňuje posunutie rotora
- Meranie tepelného rastu
- Zabráňte kontaktu rotora a statora
Sondy posunutia sú prémiovou voľbou senzorov pre kritické rotačné stroje, ktoré poskytujú komplexné informácie o polohe hriadeľa a vibráciách, čo umožňuje analýzu dynamiky rotora, monitorovanie vôle a ochranu stroja. Hoci sú drahšie a zložitejšie ako akcelerometre, ich jedinečné schopnosti – odozva jednosmerného prúdu, absolútna poloha, priame meranie hriadeľa – ich robia nevyhnutnými pre turbínové stroje a iné vysokohodnotné rotačné zariadenia vyžadujúce najvyššiu úroveň monitorovania a ochrany.