Розуміння зондів переміщення
Визначення: Що таке зонд переміщення?
Зонд переміщення (також званий датчиком наближення, датчиком переміщення або безконтактним датчиком положення) — це датчик, який вимірює відстань (зазор) між кінчиком зонда та цільовою поверхнею без фізичного контакту, видаючи сигнал, пропорційний зміщення зазвичай у мікрометрах або мілах. У вібрація моніторинг, зонди переміщення стаціонарно встановлені в корпусах машин, спрямовані на обертові вали для вимірювання радіального положення вала, осьове положення, і динамічна вібрація з відгуком від постійного струму (статичне положення) до кількох кілогерц.
Зонди переміщення, найчастіше вихрострумові зонди, є стандартним типом датчиків для систем постійного моніторингу критично важливих турбомашин, оскільки вони безпосередньо вимірюють фактичний рух вала, надають інформацію про абсолютне положення для контролю зазорів і надійно працюють за високих температур і в забруднених середовищах, де контактні датчики не підходять.
Типи за технологією
Вихрострумові зонди (найпоширеніші)
- Використання електромагнітної індукції в провідних цілях
- Галузевий стандарт для турбомашин
- Діапазон: типово 0,5-5 мм
- Частота: від постійного струму до 10+ кГц
- Температура: до 350°C
Ємнісні зонди
- Вимірювання ємності між зондом і цільовою об'єктом
- Дуже висока роздільна здатність (нанометровий діапазон)
- Працює на непровідних цілях
- В першу чергу прецизійні застосування та дослідження
Лазерні датчики переміщення
- Оптична тріангуляція або інтерферометрія
- Безконтактний, можлива велика дальність
- Висока точність
- Дорогий, менш міцний
- Виправлення неполадок та використання у дослідженнях
Ультразвукові датчики переміщення
- Вимірювання часу прольоту
- Велика дальність (до кількох метрів)
- Нижча роздільна здатність, ніж у інших типів
- Спеціалізовані програми
Ключові переваги
Пряме вимірювання вала
- Вимірює рух ротора, а не корпусу підшипника
- Істинна вібрація вала не залежить від підшипника або конструкції
- Необхідний для динаміка ротора аналіз
Відповідь постійного струму
- Вимірює статичне положення (0 Гц)
- Виявляє повільні дрейфи та термічний ріст
- Контролює середнє положення вала
- Акселерометри не можна виміряти постійний струм
Абсолютна позиція
- Забезпечує положення вала відносно центральної лінії підшипника
- Можливість моніторингу зазорів
- Виявляє зміщення ротора через знос підшипників
- Захисний спрацьовування при надмірному зміщенні
Стандартна установка
Конфігурація зонда XY
- Два зонди, розташовані під кутом 90° один від одного (зазвичай горизонтально та вертикально)
- Вимірює положення вала у двох перпендикулярних напрямках
- Дозволяє аналіз орбіти та 2D-візуалізація руху вала
- Стандарт API 670 для моніторингу турбомашин
Осьовий зонд
- Встановлений торцевий кінець вала або упорний кільце
- Вимірює осьове положення та характеристики опорного підшипника
- Захищає від надмірного осьового руху
- Один або два зонди (резервування)
Застосування
Постійний моніторинг (основне використання)
- Парові та газові турбіни
- Великі компресори та генератори
- Критичні насоси (специфікація API 610)
- Безперервний моніторинг з функціями сигналізації та відключення
- Відповідність API 670 для захисту машин
Випробування динаміки ротора
- Критична швидкість ідентифікація
- Аналіз запуску/вибігу
- Визначення форми моди
- Вимірювання демпфування
Моніторинг очищення
- Положення валу колії порівняно з ущільненнями, лабіринтами
- Виявлення зносу підшипників, що дозволяє зміщення ротора
- Вимірювання теплового росту
- Запобігання контакту ротора та статора
Датчики переміщення – це преміальний вибір датчиків для критично важливих обертових машин, що забезпечують комплексну інформацію про положення вала та вібрацію, що дозволяє аналізувати динаміку ротора, контролювати зазори та захищати машини. Хоча вони дорожчі та складніші за акселерометри, їхні унікальні можливості – відгук на постійний струм, абсолютне положення, пряме вимірювання вала – роблять їх важливими для турбомашин та іншого цінного обертового обладнання, що вимагає найвищого рівня моніторингу та захисту.