سرعت در مقابل سرعت زاویهای: انتخاب بین 177230 و 330500 برای سلامت ماشینآلات
انتخاب حسگر مناسب یک تصمیم اساسی در حفاظت از ماشینآلات است. مبدل سرعت لرزهای Bently Nevada 177230 و حسگر سرعت مغناطیسی 330500 اغلب با هم ذکر میشوند، اما آنها پدیدههای فیزیکی کاملاً متفاوتی را اندازهگیری میکنند. درک اهداف متمایز آنها—شدت ارتعاش در مقابل زمانبندی چرخشی—برای ساختن یک استراتژی مؤثر نظارت بر اتوماسیون صنعتی که دادههای قابل اقدام به سیستمهای کنترل شما ارائه دهد، حیاتی است.
عملکرد اصلی: اندازهگیری انرژی ارتعاش در مقابل پالسهای زمانی
177230 یک حسگر سرعت است. این حسگر ارتعاش مطلق بدنه یا ساختار یک ماشین را بر حسب میلیمتر بر ثانیه یا اینچ بر ثانیه اندازهگیری میکند. این داده به طور مستقیم انرژی مکانیکی و نیروی تولید شده توسط خطاهایی مانند عدم تعادل یا ناهماهنگی را نشان میدهد. 330500 یک حسگر سرعت مغناطیسی غیرفعال است. هرگاه یک هدف فرو مغناطیسی (مانند دندانه چرخدنده) از مقابل آن عبور کند، یک پالس ولتاژ AC تولید میکند که اطلاعات زمانی برای محاسبه دور در دقیقه یا به عنوان مرجع فاز فراهم میکند.
بررسی فنی عمیق: مبدل سرعت 177230
این سنسور بر اساس اصل سیمپیچ متحرک کار میکند. یک آهنربای دائم توسط فنرها درون یک سیمپیچ معلق است. با ارتعاش بدنه سنسور، آهنربا نسبت به سیمپیچ حرکت میکند و ولتاژی متناسب با سرعت القا میکند. مشخصات کلیدی آن را برای نظارت فرکانس پایین تا متوسط ایدهآل میسازد:
- پاسخ فرکانسی: 4.5 هرتز تا 1,000 هرتز
- حساسیت: 500 mV/in/s (20 mV/mm/s)
- خروجی: ولتاژ آنالوگ متناسب با سرعت
- نصب: نصب با پیچ به بدنه یاتاقان یا بدنه ماشین
بررسی فنی عمیق: سنسور سرعت مغناطیسی 330500
330500 اساساً یک سیمپیچ است که دور یک آهنربای دائم پیچیده شده است. عبور هدف فروآهنی میدان مغناطیسی را مختل میکند و پالس ولتاژ القا میکند. خروجی آن اندازهگیری بزرگی ارتعاش نیست بلکه مجموعهای از پالسها برای شمارش است:
- خروجی: پالس ولتاژ AC (دامنه با سرعت و فاصله تغییر میکند)
- نیاز هدف: ماده فرو مغناطیسی (چرخدنده فولادی، کلید)
- پارامتر کلیدی: حداقل دامنه پالس (مثلاً 10 Vpk در فاصله و سرعت نامی)
- نصب: ثابت شده در براکت با فاصله هوایی دقیق نسبت به هدف
مزیت حیاتی فرکانس پایین سرعت
برای ماشینآلاتی که زیر 600 دور در دقیقه (10 هرتز) کار میکنند، ارتعاش با فرکانس پایین شاخص اصلی سلامت است. شتابسنجها در اینجا به دلیل سیگنالهای بسیار کوچک مشکل دارند. طراحی 177230 خروجی سرعت قوی و بومی در این محدوده ارائه میدهد که نسبت سیگنال به نویز برتری دارد. این سنسور میتواند بهطور قابل اعتماد عدم تعادل در یک فن بزرگ با سرعت 90 دور در دقیقه (1.5 هرتز) را تشخیص دهد، جایی که 330500 فقط میتواند به شما بگوید فن در حال چرخش است، نه اینکه چقدر روان میچرخد.
ماتریس کاربرد: چه زمانی از کدام سنسور استفاده کنیم
| هدف نظارت | سنسور پیشنهادی | دلیل و دادههای ارائه شده |
|---|---|---|
| سلامت کلی ماشین / شدت ارتعاش | مبدل سرعت 177230 | اندازهگیری ارتعاش بدنه به واحد سرعت طبق استانداردهای ISO 10816. |
| سرعت چرخشی دقیق (دور در دقیقه) و حفاظت در برابر سرعت بیش از حد | حسگر سرعت 330500 | پالسهای زمانبندی دقیق برای محاسبه سرعت برای منطق کنترل فراهم میکند. |
| شناسایی عدم تعادل، شل بودن، ناهماهنگی | مبدل سرعت 177230 | دامنه ارتعاش در سرعت 1x و 2x این خطاها را نشان میدهد. |
| مرجع فاز برای بالانس و نمودارهای مدار | حسگر سرعت 330500 | پالس "Keyphasor" را برای برچسبگذاری دادههای ارتعاش با موقعیت شفت فراهم میکند. |
| ماشینآلات با سرعت پایین (فنها، کورهها، پمپهای بزرگ) | مبدل سرعت 177230 | پاسخ فرکانسی بهینه برای ارتعاشات غالب با فرکانس پایین. |
ادغام در سیستمهای کنترل و نظارت
سیگنال سرعت آنالوگ 177230 معمولاً به مانیتور ارتعاش (مثلاً 3500/42M) یا ورودی آنالوگ PLC (اغلب از طریق مبدل ۴-۲۰ میلیآمپر) متصل میشود. این داده برای تولید هشدار استفاده میشود. خروجی پالس 330500 به مانیتور سرعت یا Keyphasor (مثلاً 3500/25) یا ورودی شمارنده دیجیتال PLC متصل میشود. این سیگنال برای منطق (دنبالههای راهاندازی، توقفهای سرعت بیش از حد) و همگامسازی تشخیصی استفاده میشود.
دیدگاه کارشناسی: همافزایی استفاده از هر دو
در شرکت Ubest Automation Limited، مؤثرترین استراتژی استفاده مکمل است. برای یک پمپ حیاتی، یک 177230 روی محفظه بلبرینگ نصب کنید تا شدت ارتعاش را نظارت کند و یک 330500 که یک کلید شفت را مشاهده میکند برای ارائه دور در دقیقه و فاز. سپس DCS میتواند ارتعاش بالا را با محدودههای سرعت خاص (مثلاً تشدید در ۱۲۰۰ دور در دقیقه) مرتبط کند و یک بردار ارتعاش 1x برای بالانس دقیق ارائه دهد. استفاده از فقط یکی تصویر ناقصی میدهد؛ استفاده از هر دو تشخیص پیشبینی را ممکن میسازد.
مطالعه موردی: تشخیص تشدید فن برج خنککننده
فن بزرگ برج خنککننده یک نیروگاه (۱۲۰ دور در دقیقه) ارتعاش بالایی داشت. یک حسگر 177230 ارتعاش ۰.۶ اینچ بر ثانیه را تأیید کرد، اما علت اصلی ناشناخته بود. مهندسان یک حسگر 330500 را روی سر پیچ محور نصب کردند. دادهها نشان دادند ارتعاش دقیقاً در ۱۱۸ دور در دقیقه (۱.۹۷ هرتز) به اوج میرسد. این نشاندهنده تشدید ساختاری بود. راهحل شامل سفت کردن تکیهگاه بود، نه بالانس کردن. 177230 مشکل را شناسایی کرد؛ 330500 آن را تشخیص داد.
مطالعه موردی: جلوگیری از رویداد سرعت بیش از حد توربین
حاکم الکترونیکی یک توربین بخار در حین آزمایش خراب شد. حفاظت پشتیبان به یک حسگر سرعت 330500 متکی بود که دندانهای چرخدنده اصلی را نظارت میکرد. هنگامی که توربین از نقطه تنظیم ۳۶۰۰ دور در دقیقه عبور کرد، حسگر پالسهای تمیز و سریعی به سیستم ایمنی ارائه داد که در ۳۶۵۰ دور در دقیقه یک توقف اضطراری را آغاز کرد و از سرعت بیش از حد فاجعهبار جلوگیری کرد. یک 177230 روی بدنه ارتعاشات رو به افزایش را نشان میداد اما نمیتوانست دادههای دقیق و زمان واقعی سرعت مورد نیاز برای این عملکرد ایمنی سریع را فراهم کند.
ملاحظات نصب و نگهداری
برای 177230:
- روی سطحی تمیز، صاف و بدون رنگ مستقیماً بالای یاتاقان نصب کنید.
- از پیچ و گشتاور صحیح برای اطمینان از اتصال مکانیکی محکم استفاده کنید.
- کابلها را دور از خطوط برق هدایت کنید تا از القای نویز جلوگیری شود.
برای 330500:
- فاصله هوایی را دقیق تنظیم کنید (مثلاً 0.5 میلیمتر / 20 میل) با استفاده از گیج غیرمغناطیسی.
- اطمینان حاصل کنید که هدف فرّی، تمیز و دارای هندسه یکنواخت (بدون دندان آسیبدیده) است.
- حداقل دامنه پالس را در پایینترین سرعت عملیاتی بررسی کنید.
سؤالات متداول (FAQ)
آیا حسگر 330500 میتواند لرزش را با نگاه کردن به دامنه پالس اندازهگیری کند؟
خیر. در حالی که دامنه پالس کمی با نزدیکی هدف تغییر میکند، این یک اندازهگیری لرزش کالیبره شده نیست. این تغییر به عنوان خطا در نظر گرفته میشود، نه سیگنال. برای جابجایی لرزش، باید از پروب نزدیکی جریان گردابی (مانند 3300 XL) استفاده کنید، نه حسگر مغناطیسی.
177230 من صفر میخواند، اما دستگاه در حال لرزش است. مشکل چیست؟
ابتدا یک "تست ضربه" انجام دهید: حسگر را با دستگاه خاموش به آرامی ضربه بزنید. اگر هیچ جهشی روی مانیتور دیده نشد، ممکن است سیمپیچ حسگر باز باشد. مقاومت سیمپیچ را بررسی کنید (باید حدود 500 اهم باشد). اگر تست ضربه کار کرد، لرزش ممکن است خارج از حد فرکانس پایین 4.5 هرتز حسگر باشد یا مانیتور به درستی پیکربندی نشده باشد.
چرا سیگنال 330500 من در سرعتهای بسیار پایین ناپدید میشود؟
حسگرهای مغناطیسی دارای حداقل سرعت آستانه هستند. ولتاژ تولید شده متناسب با نرخ تغییر میدان مغناطیسی است. در زیر یک دور در دقیقه مشخص، پالسها بسیار کوچک و کند هستند که الکترونیک مانیتورینگ قادر به تشخیص آنها نیست. برای کاربردهای با سرعت بسیار پایین، یک حسگر فعال (مانند حسگر اثر هال یا نزدیکی القایی) لازم است.
آیا 177230 برای محیطهای با دمای بالا مناسب است؟
مدلهای استاندارد برای دمای تا 120 درجه سانتیگراد (250 درجه فارنهایت) رتبهبندی شدهاند. برای دماهای بالاتر، نسخههای ویژه با دمای بالا موجود است. مایع دمپینگ داخلی و عایق سیمپیچ ممکن است در صورت عبور از درجه حرارت مداوم آسیب ببینند.
آیا میتوانم هر دو حسگر را روی یک دستگاه با یک سیستم مانیتورینگ واحد استفاده کنم؟
قطعاً. این یک روش بهترین عمل است. یک پیکربندی معمول در رک Bently Nevada 3500 از یک 3500/25 برای سیگنال Keyphasor 330500 و یک 3500/42M برای سیگنال سرعت 177230. سیستم به صورت داخلی دادهها را برای تحلیل جامع همگامسازی میکند.
برای کمک در طراحی یک استراتژی کامل حسگر برای داراییهای حیاتی و کمکی خود، با مهندسین برنامه در Ubest Automation Limited مشورت کنید.