Tìm hiểu về đầu dò tiệm cận (Cảm biến dòng điện xoáy)

Định nghĩa: Đầu dò tiệm cận là gì?

A đầu dò tiệm cận, còn được gọi là đầu dò dòng điện xoáy hay đầu dò dịch chuyển, là một cảm biến không tiếp xúc đo khoảng cách (khoảng hở) giữa đầu dò và vật dẫn điện, thường là trục quay. Không giống như các máy đo gia tốc được lắp trên vỏ máy và đo độ rung kết cấu, đầu dò tiệm cận được lắp xuyên qua vỏ ổ trục và đo chuyển động thực tế của chính trục so với ổ trục. Điều này khiến chúng trở thành cảm biến chính để bảo vệ và giám sát các máy móc quan trọng, tốc độ cao với ổ trục màng chất lỏng.

Các thành phần của hệ thống thăm dò tiệm cận

Một hệ thống đo lường bằng đầu dò tiệm cận hoàn chỉnh bao gồm ba thành phần được kết hợp chính xác:

1. Thăm dò: Một đầu dò thân ren có đầu bịt kín chứa một cuộn dây. Đầu dò này được lắp đặt với một khoảng hở nhất định giữa đầu dò và trục.
2. Cáp mở rộng: Một loại cáp chuyên dụng có độ dài cụ thể, dùng để kết nối đầu dò với bộ điều khiển. Độ dài của cáp là một phần trong quá trình điều chỉnh điện tử của hệ thống.
3. Proximitor / Tài xế: Một mô-đun điện tử tạo ra tín hiệu tần số vô tuyến (RF) tần số cao, gửi đến đầu dò và giải điều chế tín hiệu trả về để tạo ra điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với khe hở.

Ba thành phần này được hiệu chuẩn thành một bộ và không thể hoán đổi với các thành phần từ các hệ thống khác.

Nó hoạt động như thế nào? Nguyên lý dòng điện xoáy

Bộ phận tiếp cận gửi tín hiệu RF đến cuộn dây ở đầu dò, tạo ra từ trường. Khi đầu dò được đưa đến gần một trục dẫn điện, từ trường này tạo ra các dòng điện tuần hoàn nhỏ, được gọi là dòng điện xoáy, trên bề mặt trục. Các dòng điện xoáy tạo ra từ trường đối lập riêng, được đầu dò phát hiện. Cường độ của từ trường đối lập này tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa đầu dò và trục. Cảm biến tiệm cận đo những thay đổi này và đưa ra điện áp DC biểu diễn khoảng cách trung bình và điện áp AC biểu diễn dao động động của trục.

Đầu dò tiệm cận đo lường những gì?

Đầu dò tiệm cận cung cấp nhiều thông tin về tình trạng hoạt động và hành vi động của rôto:

• Rung động xuyên tâm: Bằng cách sử dụng cặp XY (hai đầu dò được lắp cách nhau 90°), chúng đo độ rung của trục theo hai chiều, cho phép tạo ra quỹ đạo trục các lô đất.
• Vị trí trục (đẩy): Một đầu dò được gắn ở cuối trục sẽ đo chuyển động dọc trục của trục. Điều này rất quan trọng để bảo vệ máy móc khỏi hư hỏng ổ trục đẩy.
• Vị trí đường tâm trục: Thành phần điện áp DC của tín hiệu chỉ ra vị trí trung bình của trục trong ổ trục, được sử dụng để theo dõi độ mòn và thay đổi căn chỉnh của ổ trục.

– Tốc độ quay: Một đầu dò nhìn vào rãnh then hoặc khía trên trục có thể hoạt động như một máy đo tốc độ có độ tin cậy cao.

• Chạy ra ngoài: Phép đo lăn chậm định lượng các khiếm khuyết kết hợp về mặt cơ học và điện của bề mặt trục.

Ưu điểm và ứng dụng

Đầu dò tiệm cận là tiêu chuẩn để bảo vệ các loại máy móc tua-bin lớn, quan trọng vì một số lý do:

• Không tiếp xúc: Chúng không chạm vào trục, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng tốc độ cao.
• Đo chuyển động trục trực tiếp: Họ quan sát xem trục hoạt động như thế nào bên trong máy, điều này thường quan trọng hơn chức năng của vỏ máy.
• Đáp ứng tần số đến 0 Hz (DC): Chúng có thể đo cả độ rung động động (AC) và vị trí trung bình (DC), điều mà máy đo gia tốc không thể làm được.
• Độ tin cậy cao: Đây là những cảm biến kín, chắc chắn được thiết kế để sử dụng trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

Chúng hầu như được sử dụng phổ biến trên các máy móc như tua bin hơi nước và khí lớn, máy nén ly tâm và trục, máy phát điện tua bin, máy bơm và động cơ lớn được trang bị ổ trục ống lót hoặc ổ trục trượt.

← Quay lại Mục lục chính