System zabezpieczenia i monitorowania maszyn wirujcych

Transkrypt

1 Układ do pomiaru drga wzgldnych z wyjciem 4-20mA typ RVC10 / MDS10 Zastosowanie Bezdotykowy układ pomiarowy czujnik MDS10 - przetwornik RVC10 jest urzdzeniem przetwarzajcym wielko szczeliny na napicie i prd wyjciowy, mierzcym odległo pomidzy kocówk główki czujnika a obserwowanym celem zarówno w trybie statycznym jak i dynamicznym metod prdów wirowych. Układ RVC10/MDS10 jest przeznaczony do pomiaru drga wzgldnych wału w łozyskach slizgowych w maszynach typu sprarki odrodkowe, siliniki elektryczne, pompy i inne, które wykorzystuja układy PLC lub DCS do zbierania informacji o stanie maszyny. Pozwala to operatorowi obserwowa trendy i reagowa w przypadku nadmiernych drga wzgldnych w celu unikniecia powaniejszych problemów. Układ czujnik - przetwornik pokazuje dynamiczny ruch wału wzgldem łoyska. Opis techniczny Jeden układ pomiarowy składa si z czujnika MDS10 i przetwornika RVC10. Przetwornik, bdcy oscylatorem czstotliwoci radiowej, generuje sygnał o czstotliwoci radiowej, który poprzez czujnik zostaje wypromieniowany w stron obserwowanej powierzchni metalowej. Przetwornik w sygnale powrotnym okrela wielko strat na prdy wirowe wygenerowane w obserwowanej powierzchni oraz przetwarza ten sygnał w celu uzyskania liniowego wyjcia prdowego 4-20mA, proporcjonalnego do wartoci miedzyszczytowej peakpeak drga wzgldnych. Dodatkowo przetwornik zapewnia mozliwo odzczytu wartoci napiecia proporcjonalnego do sredniej wielkoci szczeliny midzy głowk pomiarow czujnika a powierzchni wału. Informacja ta jest przydatna w momencie ustawiania pozycji roboczej czujnika przy jego montau oraz, w czasie pracy maszyny, do celów diagnostycznych( analiza widmowa, trajektoria ruchu wału w łoysku). Główka czujnika wykonana jest z wysokiej klasy tworzywa sztucznego, odpornego na olej, wod oraz wiele rónych płynów chemicznych. Obudowa czujnika wykonana jest ze stali kwasoodpornej 0H18N9 (odpowiednik stali 304 wg. AISI) i jest wykonywana w dwóch wersjach (rys.1,2). Wersja podstawowa wg rys.1 moe by wykonywana z rón długoi samej obudowy L1 oraz rón długoci odcinka ze zdjtymi zwojami gwintu L2. Koncentryczny przewód czujnika posiada izolacj PTFE/FEP. Czujnik z przetwornikiem połaczony jest kablem o nominalnej długoci 5m lub 9m. Długo ta odpowiada długoci integralnego kabla czujnika lub zestawiona jest z integralnego kabla czujnika oraz kabla przedłuajacego. Moliwe kombinacje obu odcinków kablowych opisane s dalej w sposobie zamawiania. Nominalna długo kabla 5m lub 9m stanowi wyrónik wykonania przetwornika, co take opisano dalej w sposobie jego zamawiania. Czujnik w wykonaniu z kablem zakoczonym złczem miniaturowym (opis w sposobie zamawiania) wyposaony jest standardowo w jedn cz osłony gumowej tego złcza. Druga cz osłony gumowej stanowi wyposaenie standardowe kabla przedłuajcego. Osłona złcza wykonana jest z wysokiej jakoci kauczuku odpornego na wysok temperatur, oleje oraz wiele substancji rcych. Osłona gumowa jest elementem uszczelniajcym i izolujcym galwanicznie złcze. Poniewa obie czci osłony gumowej łcz si ze sob przy zamkniciu metod zamka kołnierz-rowek i s ciasno dopasowane do gabarytu złcza, osłona stanowi dodatkowe zabezpieczenie przed niepodanym poluzowaniem si obu czci złcza. Czujnik oznaczony jako MDS10P (Rys.1) posiada osiowe wyprowadzenie kabla oraz dwie nakrtki mocujce, czujnik MDS10PO(rys.2) posiada integralny z obudow szeciokt pod klucz i słuy do odwrotnego montau w uchwycie tzn. do otworu w uchwycie najpierw wprowadzany jest przewód czujnika. Układ elektroniczny przetwornika umieszczony jest w obudowie ze stopu aluminium w kolorze szarym RAL 7032 oraz uszczelniony zalew z ywicy silikonowej. Przetwornik jest mocowany do podłoa dwoma wkrtami M4x16. Układ elektryczny przetwornika jest elektrycznie odizolowany od obudowy. Stopie ochrony dla elementów elektroniki wynosi IP65. 1/7

2 Przetwornik zasilany jest napiciem stałym 24VDC. Wyjcie przetwornika 4-20mA oraz napiciowe (dostpne na listwie zaciskowej oraz na gniedzie BNC) s glwanicznie odizolowane od napiecia zasilania. W przypadku przerwy lub zwarcia na kablu czujnika prd wyjsciowy 4-20mA spada do wartoci poniej 0,1mA. Połaczenie przetwornika RVC10 z układem PLC wymaga dwóch par przewodów, zapewniajcych zasilanie oraz odbiór sygnału wyjciowego 4-20mA. Do wykonania trasy kablowej pomidzy przetwornikiem a wzmacniaczem pomiarowym wymagany jest kabel typu skrtka trzech ył w ekranie o przekroju 0,5 do 1mm 2. Sygnał wyjciowy 4-20mA moe byc przesyłany maksymalnie na odległoc do 5km. Listwa zaciskowa umieszczona wewntrz obudowy przetwornika posiada siedem zacisków rubowych: yła kabla czujnika, ekran kabla czujnika, zasilanie 0V, zasilanie 24VDC, dwa zaciski prdu wyjciowego oraz jeden zacisk napicia szczeliny roboczej. Układ czujnik - przetwornik jest fabrycznie kalibrowany na nominalny zakres pomiarowy drga od 100 do 500µm p-p ( patrz Sposób zamawiania). Szczelina robocza czujnika od 0,5 do 2,5 mm odpowiada napiciu wyjciowemu na gniazdu BNC i na zacisku rubowym od 4 do 20VDC. Czujniki, kable przedłuajce i przetworniki s wzajemnie zamienialne dla tej samej długoci kabla czujnika, kabla przedłuajcego oraz sumarycznej długoci kabla w odniesieniu do wykonania przetwornika. Bez indywidualnej kalibracji błd liniowoci (przy +22 o C) układu pomiarowego przy wymianie dowolnego z tych trzech elementów moe wzrosn do ±3%. Dane techniczne METROLOGICZNE Wielko mierzona: - drgania wzgldne w µm jako warto midzyszczytowa ( peak - peak) przemieszczenia - chwilowa warto szczeliny pomiarowej(wyjcie diagnostyczne) Zakresy pomiarowe - drgania: 100,150, 200, 400, 500 mm p-p - szczelina: 0,5 do 2,5mm Sygnał wyjciowy: - drgania:4-20ma DC - szczelina: 4V do 20V DC Pasmo dynamiczne: - drgania: 5Hz 4 khz lub 1Hz 600Hz - szczelina: 0Hz do 5kHz Maksymalny błd pomiarowy odniesiony do zakresu:: ±1,5% w temperaturze +22 o C Maksymalny dodatkowy błd temperaturowy odniesiony do zakresu ( w całym zakresie zmian temperatury): Czujnik: ±3% Przetwornik: ±1% Maksymalny błd pomiarowy odniesiony do zakresu z uwzgldnieniem błdu wzajemnej zamienialnoci (czujnika, kabla przedłuajcego, przetwornika) oraz w zakresie temperatury otoczenia od 0 o C do + 50 o C: ±5% Sygnalizacja niesprawnoci: sygnał wyjciowy spada do wartoci mniejszej ni 0,1mA w przypadku nie podłczenia czujnika, przerwy lub zwarcia w kablu czujnika Minimalny wymiar obiektu pomiaru: Płaska powierzchnia: rednica 26mm Wałek: rednica 50mm dla pojedynczego czujnika, rednica 75mm dla dwóch czujników w układzie X,Y Maksymalny błd pomiarowy odniesiony do zakresu z uwzgldnieniem błdu wzajemnej zamienialnoci (czujnika, kabla przedłuajcego, przetwornika) oraz w zakresie temperatury otoczenia od 0 o C do + 50 o C: ±5% ELEKTRYCZNE Zasilanie: 18 do 36 VDC Pobór prdu: < 40mA Obcienie wyjcia: - prdowego: maksymalnie napiciowego: minimum 10KΩ Izolacja galwaniczna pomidzy wyjciami a ródłem zasilania: 1,5kV RODOWISKOWE Temperatura otoczenia: Czujnik: 35 o C do +180 o C Przetwornik: 35 o C do +70 o C Wilgotno wzgldna: Czujnik: do 95%, bez kondensacji Przetwornik: do 100%, bez zanurzenia MECHANICZNE Masa(typowo): Czujnik z kablem 1m, bez pancerza : 100g Kabel: 32g/m Pancerz: 50g/m Przetwornik: 600g 2/7

3 M10x1 System zabezpieczenia i monitorowania maszyn wirujcych L (+30%, -0%) 10 L1 L ,2 8,3 S14 8 3, kt 6,35 1 miniaturowe złcze koncentryczne eskie 2 oznaczenie katalogowe i numer seryjny 3 przezroczysta koszulka termokurczliwa dla wykonania oznaczenia przez uzytkownika - rednica kabla 3,6mm, izolacja FEP - rednica zewntrzna pancerza ochronnego kwasoodpornego 7,0mm - rednica pancerza ochronnego z dodatkow koszulk Kynarow 7,5mm Rys.1 MDS10P czujnik w wykonaniu podstawowym. Sposób zamawiania czujnika w wykonaniu podstawowym A B C D E MDS10P A Długo L1 stalowej obudowy czujnika wyraona w mm w przedziale od 030 do 200 ze skokiem co 10mm B Długo L2 odpowiadajca długoci pocztkowej obudowy stalowej czujnika na której zdjto gwint, wyraona w mm w przedziale od 02, 010 i dalej do 160 ze skokiem co 10mm C Długo L integralnego kabla czujnika 0 5 kabel o długoci 0.5m 1 0 kabel o długoci 1.0m 2 0 kabel o długoci 2.0m 5 0 kabel o długoci 5.0m 9 0 kabel o długoci 9.0m D Wyposaenie integralnego kabla czujnika w pancerz ochronny ze stali kwasoodpornej 0 0 wykonanie bez pancerza 0 1 pancerz ze stali kwasoodpornej 0 2 pancerz ze stali kwasoodpornej z dodatkow koszulk uszczelniajc z Kynaru E Wyposaenie integralnego kabla czujnika w złcze miniaturowe do połczenia z kablem przedłuajcym 0 0 wykonanie bez złcza( yła i ekran kabla zakoczone tulejkami zagniatanymi) 0 1 wykonanie ze złczem (dotyczy wykona z L=0.5m, 1.0m, 2.0m) 3/7

4 L (+30%, -0%) ,2 8,3 S12 M10x1 3, kt 6,35 1 miniaturowe złcze koncentryczne eskie 2 oznaczenie katalogowe i numer seryjny 3 przezroczysta koszulka termokurczliwa dla wykonania oznaczenia przez uzytkownika - rednica kabla 3,6mm, izolacja FEP - rednica zewntrzna pancerza ochronnego kwasoodpornego 7,0mm - rednica pancerza ochronnego z dodatkow koszulk Kynarow 7,5mm Rys.2 MDS10PO czujnik w wykonaniu do montau odwrotnego. Sposób zamawiania czujnika w wykonaniu do odwrotnego montau A B C MDS10PO - -- A Długo L integralnego kabla czujnika 0 5 kabel o długoci 0.5m 1 0 kabel o długoci 1.0m 2 0 kabel o długoci 2.0m 5 0 kabel o długoci 5.0m 9 0 kabel o długoci 9.0m B Wyposaenie integralnego kabla czujnika w pancerz ochronny ze stali kwasoodpornej 0 0 wykonanie bez pancerza 0 1 pancerz ze stali kwasoodpornej 0 2 pancerz ze stali kwasoodpornej z dodatkow koszulk uszczelniajc z Kynaru C Wyposaenie integralnego kabla czujnika w złcze miniaturowe do połczenia z kablem przedłuajcym 0 0 wykonanie bez złcza (yła i ekran kabla zakoczone tulejkami zagniatanymi) 0 1 wykonanie ze złczem (dotyczy wykona z L=0.5m, 1.0m, 2.0m) 4/7

5 L (+20%, -0%) , ,6 1 miniaturowe złacze koncentryczne-mskie 2 oznaczenie katalogowe i numer seryjny 3 przezroczysta koszulka termokurczliwa dla wykonania oznaczenia przez uzytkownika - rednica kabla 3,6mm, izolacja FEP - rednica zewntzrna pancerza ochronnego kwasoodpornego 7.0mm - długo pancerza ochronnego jest o 300mm mniejsza ni rzeczywista długo kabla przedłuajcego - srednica tuleji stalowych na obu kocach pancerza 8mm -rednica pancerza ochronnego z dodatkow koszulk Kynarow 7,5mm Rys.3 MDS10C - Kabel przedłuajcy do czujnika MDS10... Sposób zamawiania kabla przedłuajcego A B C MDS10C- -- Uwaga: Naley zwróci uwag, aby sumaryczna długo integralnego kabla czujnika oraz kabla przedłuajcego odpowiadała jednej z dwóch nominalnych długoci : 5m lub 9m A Długo nominalna kabla m m m m m m B Wyposaenie kabla przedłuajcego w pancerz ochronny ze stali kwasoodpornej 0 0 wykonanie bez pancerza 0 1 pancerz ze stali kwasoodpornej 0 2 pancerz ze stali kwasoodpornej z dodatkow zewntrzn koszulk uszczelniajc z Kynaru 5/7

6 79 System zabezpieczenia i monitorowania maszyn wirujcych Sposób zamawiania przetwornika 58 A B C RVC PG Rys. 4 Przetwornik RVC10. Wymiary gabarytowe. 68 PG9 A Zakres pomiarowy drga wzgldnych µm p-p µm p-p µm p-p µm p-p µm p-p B Pasmo dynamiczne drga wzgldnych 0 1 5Hz do 4Kz 0 2 1Hz do 600Hz C Odległo od głowicy pomiarowej czujnika do zacisków przetwornika - sumaryczna długo integralnego kabla czujnika MDS10 wraz z kablem przedłuajcym 5 0 sumaryczna długo 5.0m 9 0 sumaryczna długo 9.0m 12,5 85 Rys.5 Osłona gumowa złcza na kablu czujnika 6/7

7 powierzchnia pomiarowa wału (cieka pomiarowa) 2 cianka pokrywy łoyska 3 czujnik drga wzgldnych MDS10PO... 4 wysignik czujnika 5 króciec ¾ -14NPT 6 osłona aluminiowa ( osłania koncentryczne złcze miniaturowe kabla integralnego czujnika z kablem przedłuajcym) 7 gniazdo z gwintem M16x1,5 dla wyjcia kabla przedłuajcego czujnika wraz z osłon ( polecany w olejoodporny, zbrojony typu Anaconda w rozmiarze 3/8) L2 L /4"-14 NPT 12,9 4 1 L1 odległo wymagana przy zamawianiu zestawu montaowego (patrz sposób zamawiania poniej), odpowiada odległoci od zewntrznej powierzchni obudowy łoyska do powierzchni wału L2 wysoko szeciokta S32, poz.5, jako dystans od powierzchni zewntrznej obudowy łoyska do podstawy osłony aluminiowej. Ograniczenia montaowe mog wynika z zajtoci powierzchni obudowy łoyska w otoczeniu miejsca montau. Zwikszenie L2 spowoduje podniesienie poziomu mocowania osłony 6. Rys.6 MK - Zestaw montaowy czujnika drga wzgldnych schemat montaowy Sposób zamawiania zestawu montaowego czujnika drga wzgldnych A B MK - - A Odległo L1(rys.5) w mm B Odległo L2(rys.5) w mm w przedziale od 012mm( odległo minimalna), 020mm i dalej co 10mm Sposób zamawiania wa ochronnego kabla czujnika A B Anaconda - - A Rozmiar rednicy wa ochronnego 0 1 3/8 ( kompatybilny z zestawem montaowym MK oraz przepustem 1-dronym) 0 2 3/4 (kompatybilny z przepustem 4-dronym) B Długo wa ochronnego w metrach, np.030 oznacza 30 metrów Sposób zamawiania skrzynki ochronnej naciennej dla przetworników RVC10 PB Skrzynka ochronna stalowa, lakierowana proszkowo RAL 7035, z drzwiami na zawiasie, do montau naciennego o rozmiarach 300mm(szeroko) x 300mm(wysoko x 210mm(głboko). Maksymalnie pomieci cztery przetworniki. 7/7