Razumevanje bližinskih sond (senzorjev vrtinčnih tokov)

Definicija: Kaj je sonda za bližino?

A sonda za bližino, znan tudi kot sonda za vrtinčne tokove Pretvornik premika ali pretvornik premika je brezkontaktni senzor, ki meri razdaljo (režo) med konico sonde in prevodnim ciljem, ki je običajno vrteča se gred. Za razliko od merilnikov pospeška, ki so nameščeni na ohišju stroja in merijo strukturne vibracije, so bližinske sonde nameščene skozi ohišje ležaja in merijo dejansko gibanje same gredi glede na njen ležaj. Zaradi tega so primarni senzor za zaščito in spremljanje kritičnih, visokohitrostnih strojev z ležaji s fluidnim filmom.

Komponente sistema bližinske sonde

Celoten merilni sistem z bližinsko sondo je sestavljen iz treh natančno usklajenih komponent:

1. Sonda: Sonda z navojnim telesom in zatesnjeno konico, ki vsebuje tuljavo žice. Ta je nameščena z določeno režo med njo in steblom.
2. Podaljševalni kabel: Specializiran kabel določene dolžine, ki povezuje sondo z gonilnikom. Njegova dolžina je del elektronske nastavitve sistema.
3. Bližnji voznik / voznik: Elektronski modul, ki generira visokofrekvenčni radiofrekvenčni (RF) signal, ga pošlje sondi in demodulira povratni signal, da ustvari napetostni izhod, ki je neposredno sorazmeren z razdaljo.

Te tri komponente so kalibrirane kot komplet in niso zamenljive s komponentami iz drugih sistemov.

Kako deluje? Načelo vrtinčnih tokov

Proksimitor pošlje RF signal tuljavi v konici sonde, ki ustvari magnetno polje. Ko sondo približamo prevodni gredi, to polje inducira majhne krožne tokove, znane kot vrtinčni tokovi, na površini gredi. Vrtinčni tokovi ustvarjajo lastno nasprotno magnetno polje, ki ga zazna sonda. Moč tega nasprotnega polja je neposredno sorazmerna z razdaljo med konico sonde in gredjo. Proximitor meri te spremembe in oddaja enosmerno napetost, ki predstavlja povprečno režo, in izmenično napetost, ki predstavlja dinamične vibracije gredi.

Kaj merijo sonde za bližino?

Bližinske sonde zagotavljajo obilico informacij o zdravju in dinamičnem obnašanju rotorja:

• Radialne vibracije: Z uporabo para XY (dve sondi, nameščeni za 90° narazen) merijo vibracije gredi v dveh dimenzijah, kar omogoča ustvarjanje orbita gredi parcele.
• Aksialni (potisni) položaj: Sonda, nameščena na koncu gredi, meri njeno aksialno gibanje. To je ključnega pomena za zaščito strojev pred okvaro aksialnih ležajev.
• Položaj središčne osi gredi: Enosmerna napetostna komponenta signala označuje povprečni položaj gredi znotraj ležaja, ki se uporablja za spremljanje obrabe ležajev in sprememb poravnave.

– Hitrost vrtenja: Sonda, ki gleda v utor ali zarezo na gredi, lahko deluje kot zelo zanesljiv tahometer.

• Iztek: Meritev počasnega kotaljenja, ki kvantificira kombinirane mehanske in električne nepopolnosti površine gredi.

Prednosti in uporaba

Bližinske sonde so standard za zaščito velikih, kritičnih turbopostrojev iz več razlogov:

• Brezkontaktno: Ne dotikajo se gredi, zaradi česar so idealni za uporabo pri visokih hitrostih.
• Neposredno meri gibanje gredi: Vidijo, kaj gred počne znotraj stroja, kar je pogosto pomembnejše od tega, kaj počne ohišje.
• Frekvenčni odziv do 0 Hz (enosmerni tok): Merijo lahko tako dinamične vibracije (AC) kot povprečni položaj (DC), česar merilniki pospeška ne morejo.
• Visoka zanesljivost: So robustni, zaprti senzorji, zasnovani za zahtevna industrijska okolja.

Skoraj univerzalno se uporabljajo v strojih, kot so velike parne in plinske turbine, centrifugalni in aksialni kompresorji, turbogeneratorji ter velike črpalke in motorji, opremljeni s pušnimi ali drsnimi ležaji.

← Nazaj na glavno kazalo