Bently Nevada 3500/45 Módulo de monitoramento de deslocamento

Bently  3500/45  Módulo de monitoramento de deslocamento

I. Parametros técnicos

1. Deslocamento axial

Objetivo do monitoramento: Medir a mudan?a da posi??o axial do rotor em rela??o ao estator (unidade: mm ou mil) e avaliar o desgaste dos mancais de empuxo, flutua??es da carga axial e outras condi??es.

Tipo de sensor:

Sonda de corrente parasita: Utilizando o princípio da indu??o eletromagnética, mede a distancia entre o condutor metálico e a sonda. O intervalo linear geralmente é de 0 - 2mm (correspondente a uma saída de 0 - 10V).

é necessário combiná - la com um cabo de extens?o e um pré - amplificador para formar uma cadeia de medi??o completa.

Princípio de medi??o:

O sensor de corrente parasita gera um campo eletromagnético de alta frequência. Correntes parasitas s?o induzidas na superfície do rotor metálico e reagem com o campo magnético, causando mudan?as na impedancia da bobina da sonda. Essas mudan?as s?o ent?o convertidas em um sinal de tens?o proporcional ao deslocamento por um pré - amplificador (por exemplo, 1mm corresponde a 5V).

Parametros chave:

Faixa de medi??o: ±2mm (valor típico, personalizável ±5mm)

Linearidade: Erro ≤1% FS

Cenários de aplica??o: Monitoramento do desgaste do mancal de empuxo de turbinas a vapor, prote??o contra movimento axial de compressores.

2. Expans?o diferencial

Objetivo do monitoramento: Medir a diferen?a de expans?o entre o rotor e o cilindro (unidade: mm ou mil), para prevenir atrito axial causado por expans?o térmica assíncrona (por exemplo, durante o início e o desligamento de uma turbina a vapor).

Tipo de sensor:

Array de sensores de corrente parasita: Normalmente, duas sondas s?o usadas (uma para medir a expans?o do rotor e a outra para medir a expans?o do cilindro), e a diferen?a é calculada por meio de um módulo.

Ou adote um transformador diferencial variável linear (LVDT) (adequado para ambientes de alta temperatura, como instala??o na parede externa do cilindro).

Princípio de medi??o:

O sensor de expans?o do rotor (se instalado perto do disco de empuxo do rotor) se move axialmente junto com o rotor.

O sensor de expans?o do cilindro (se instalado na pata do gato do cilindro) se move junto com a expans?o térmica do cilindro.

O módulo calcula em tempo real a diferen?a de deslocamento entre os dois e produz o valor de expans?o diferencial (por exemplo, quando o rotor se expande mais rápido que o cilindro, é expans?o diferencial positiva).

Parametros chave:

Faixa de medi??o: 0 - 50mm (faixa típica de turbina a vapor)

Compensa??o de temperatura: O módulo é equipado com um sensor de temperatura interno para corrigir erros de medi??o causados por mudan?as na temperatura ambiente.

Cenário de aplica??o: Quando a turbina a vapor inicia em estado frio e a expans?o diferencial excede o limite (por exemplo, + 3mm), a taxa de aquecimento precisa ser controlada.

3. Expans?o diferencial c?nica

Objetivo do monitoramento: Medir a diferen?a de expans?o entre o rotor e o cilindro na se??o c?nica (como o clearance da superfície c?nica do cilindro de alta press?o para o cilindro de média press?o de uma turbina a vapor), que é aplicável a máquinas com estruturas de cilindro multi - estágio.

Características do sensor:

Adote sondas de corrente parasita com compensa??o angular (com o angulo de instala??o perpendicular à superfície c?nica), ou ajuste o deslocamento da superfície c?nica por meio de um array de múltiplas sondas;

O valor do cosseno do angulo de instala??o da sonda precisa ser calculado com precis?o (por exemplo, quando o angulo de instala??o é de 45°, o deslocamento real = valor medido × cosseno 45°).

Princípio de medi??o:

Com base no princípio da medi??o de expans?o diferencial, mas considerando a influência da inclina??o da superfície c?nica no deslocamento (por exemplo, quando o cone é de 1:10, um deslocamento axial de 1mm corresponde a uma mudan?a radial de 0,1mm), o módulo o converte em valor real de expans?o diferencial por meio de algoritmos geométricos.

Cenário de aplica??o: Monitoramento da sincroniza??o da expans?o térmica de cilindros c?nicos de grandes turbinas a vapor para prevenir atrito causado por clearance da superfície c?nica muito pequeno.

4. Expans?o do carter

Objetivo do monitoramento: Medir a expans?o térmica do cilindro ou do carter (unidade: mm) e avaliar o estado de alinhamento térmico da unidade (por exemplo, expans?o irregular do cilindro causando sistema de eixo).

Tipo de sensor:

Sensor LVDT: O núcleo se move junto com a expans?o do cilindro, e a bobina produz um sinal de tens?o proporcional ao deslocamento. Pode suportar temperaturas acima de 300℃.

Sensor de deslocamento magnetostritivo: Mede o deslocamento da haste telescópica por meio de um campo magnético pulsado, com alta precis?o (±0,01mm).

Princípio de medi??o:

O sensor é fixado na base. A haste de medi??o se apoia na pata do gato do cilindro ou no bloco indicador de expans?o. Quando o cilindro se expande, empurra a haste de medi??o para se mover, e a quantidade de expans?o é convertida pelo módulo.

Parametros chave:

Faixa de medi??o: 0 - 100mm (para grandes turbinas a vapor)

Calibra??o do ponto de referência: Considere o estado frio como o ponto zero e exiba a quantidade de expans?o em tempo real no estado quente.

Cenário de aplica??o: Monitoramento da taxa de expans?o dos cilindros da turbina a vapor. Se a diferen?a de expans?o entre a esquerda e a direita exceder 5mm, o sistema de pinos deslizantes precisa ser inspecionado.

5. Posi??o da válvula

Objetivo do monitoramento: Medir o grau de abertura da válvula de regulagem de vapor, válvula de extra??o de vapor, etc. da turbina a vapor (unidade: % ou mm), monitorar a linearidade da a??o da válvula e o tempo de resposta e garantir a precis?o do controle.

Tipo de sensor:

Sensor de posi??o de potenci?metro: A haste de conex?o do núcleo da válvula move o potenci?metro a girar, e a tens?o de saída é proporcional ao grau de abertura.

Sensor linear magnetostritivo: Adequado para ambientes de vapor de alta press?o, medi??o n?o - contato e longa vida útil.

Princípio de medi??o:

O grau de abertura da válvula é transmitido ao sensor pela haste mecanica de conex?o. O módulo converte linearmente o sinal do sensor (por exemplo, 0~10V) em porcentagem de abertura (0%~100%) e suporta comunica??o com o sistema DCS (por exemplo, protocolo Modbus).

Cenário de aplica??o: No sistema de controle de velocidade da turbina a vapor, a posi??o da válvula e o sinal de velocidade s?o controlados em loop fechado. Se a válvula ficar presa e causar feedback anormal de posi??o, um alarme precisa ser acionado.

Ii. Características técnicas

Fun??o de processamento de sinal:

Algoritmo de calibra??o lineariza??o embutido para corrigir o erro n?o - linear do sensor de corrente parasita (como compensa??o de borda do segmento linear da sonda);

Suporte a valida??o cruzada de dois canais (por exemplo, medir o deslocamento axial com duas sondas e tomar a média ou o valor mais alto selecionado) para aumentar a confiabilidade.

Configura??o e Saída:

Cada módulo normalmente suporta 4 a 8 canais e pode ser misturado com tipos como deslocamento axial e expans?o diferencial.

Sinal de saída: 4~20mA (valor de engenharia), RS485 (quantidade digital), compatível com o sistema DEH (Controle eletro - hidráulico digital).

Lógica de prote??o:

Três níveis de limites de alarme (aviso, alarme e desligamento) podem ser definidos. Por exemplo, um alarme será acionado quando o deslocamento axial exceder + 1,5mm, e um desligamento será acionado quando exceder + 2mm.

Suporta lógica de atraso (por exemplo, acionar a prote??o apenas quando a expans?o diferencial durar 5 segundos e exceder o limite) para evitar a??es falsas causadas por interferência transitória.

Iii. Precau??es para a implementa??o do projeto

Instala??o do sensor:

A lacuna inicial entre a sonda de corrente parasita e a superfície do metal sendo medido deve ser estritamente calibrada (por exemplo, 1mm corresponde a uma saída de 5V do pré - amplificador).

O suporte de instala??o do sensor de expans?o diferencial precisa ser fixado em uma base n?o - expansiva para evitar erros de medi??o introduzidos pelo deslocamento da base.

Influência da temperatura:

A deriva de temperatura da sonda de corrente parasita precisa ser compensada (por exemplo, um erro de medi??o de 0,5% é causado a cada mudan?a de 10℃), e o módulo precisa ser equipado com um canal de compensa??o de temperatura.

Sensores LVDT precisam usar cabos resistentes a altas temperaturas (como isolados em borracha de silicone) em ambientes de alta temperatura (>200℃).

Calibra??o e verifica??o

Calibre regularmente o canal de deslocamento axial com um simulador de deslocamento padr?o (por exemplo, um indicador dial em combina??o com ferramentas), e o erro deve ser ≤0,5% FS.

O canal de expans?o diferencial precisa registrar os valores do ponto zero de cada sensor no estado frio e comparar os dados históricos no estado quente para determinar a tendência de expans?o.

O módulo 3500/45, por meio do monitoramento de parametros de deslocamento multidimensionais, fornece uma solu??o de medi??o precisa para as características dinamicas axiais e o estado de expans?o térmica de máquinas rotativas, especialmente desempenhando um papel fundamental no controle de início e parada e preven??o de falhas de turbinas a vapor. Em aplica??es práticas, é necessário combinar as características estruturais do equipamento e o processo térmico e configurar racionalmente as posi??es dos sensores e os parametros do módulo para alcan?ar prote??o mecanica ao longo de todo o ciclo de vida.