Заказать Т230

Назначение:

• Разработан для вихревых пробников серии AE.

  Сочетание пробника, удлинительного кабеля и трансмиттера образует вихретоковый преобразователь. Основная длина^*1 составляет 5 или 9 м.

  Вихретоковый преобразователь предназначена для преобразования вращения валов в ток, пропорциональный

  оборотам в минуту.

Особенности:
• Возможность программирования диапазона измерения и количества откликов на один оборот вала.
• Наличие светодиода GAP OK (зазор нормальный) для контроля правильности установки пробника.

Наименование	Размерность	Величина
Диапазон измерения	об/мин	5 - 30 000
Диапазон выходного сигнала	мА	4 - 20
Диапазон установки	мм	1,3 ± 0,5
Количество откликов на один оборот	-	1 … 255
Максимальная погрешность измерения	%	±3
Рабочий диапазон температур (электронного блока)	oС	- 40 … + 85
Температурный диапазон пробника	oС	- 40 … + 180
Напряжение питания	В	23 … 29
Ток потребления	мА	≤ 80

Внешний вид		Выходная характеристика

Схема подключения

1 – вихретоковый пробник; 2 – трансмиттер; 3 – вольтметр (в комплект не входит, используется при необходимости в момент установки рабочего зазора); 4 – блок питания AS03 (комплектуется по требованию); 5 – регистрирующий прибор (в комплект не входит), для напряжения питания 24 В сопротивление RL ≤ 500 Ом.

Маркировка

Т230-	ХХ.*1	ХXX.	ХХ.*2	ХХ*2
	Системная длина:    05, 09, …	Количество откликов: 001 - 255; от 1 до 255 откликов на один оборот вала (отклик формируется выступом, впадиной или, например, зубьями шестерни).	Нижний предел диапазона измерений (min)	Верхний предел диапазона измерений (max)

Пример:

• T230 - 05.001.12.63 - трансмиттер для пробника с системной длиной равной 5 м;

       количество откликов - 1;

       12 = 1*10² (100 об/мин)

       63 = 6*10³ (6 000 об/мин)

^*1 - возможна калибровка драйвера на длину системы до 20 м;

^*2 - разница между нижним и верхним пределом должна быть не меньше 1 000 об/мин.

Заказать Т220A

Назначение:

• Разработан для вихревых пробников серии AE.

  Сочетание пробника, удлинительного кабеля и трансмиттера образует вихретоковый преобразователь.

  Основная длина^*1 составляет 5 или 9 м.

  Вихретоковый преобразователь может использоваться в качестве первичного преобразователя вибрации и перемещения в ток, а

  также в качестве формирователя фазовой метки для систем измерения частоты вращения и углового

  положения вала.

Особенности:
• Аналоговый токовый выход.
• Высокая температурная и временная стабильность характеристик.
• Функция автоматической калибровки.
• Выход «KEY» - дополнительный дискретный выход с двумя программируемыми порогами срабатывания для задействования тревожной сигнализации или систем автоматического отключения оборудования.

Наименование	Размерность	Величина
Линейный участок диапазона измерения (необходимо учитывать при позиционировании пробника):     - для 5 мм катушки     - для 8 мм катушки     - для 19 мм катушки	мм	0,4 - 2,0 0,4 - 3,0 1,6 - 8,0
Диапазон выходного сигнала	мA	4 - 20
Рабочий диапазон температур (электронного блока)	oС	- 40 … + 85
Температурный диапазон пробника	oС	- 40 … + 180
Частотный диапазон	Гц	0 - 5 000
Девиация передаточной характеристики относительно прямой линии не превышает *2:     в диапазоне температуры пробника и драйвера 0…45 oС     в диапазоне температуры драйвера - 40 …+ 85 oС     в диапазоне температуры пробника - 40 …+ 180 oС	мкм	±25 (35) ±75 (100) ±75 (100)
Среднеквадратичное значение собственного шума приведенное ко входу	мкм	≤ 5
Напряжение питания	В	20 … 24
Ток потребления	мА	≤ 70

Внешний вид		Выходная характеристика

Схема подключения

1 – вихретоковый пробник; 2 – трансмиттер; 3 – регистрирующий прибор (в комплект не входит); 4 – блок питания (комплектуется по требованию).

Маркировка

Т220A -	ХХ.	ХX*1
	Диаметр катушки пробника: 05,08, 19 (5, 8 и 19 мм соответственно)	Системная длина: 05, 09, …

Пример:

• Т220A - 05.05 - трансмиттер для пробника с 5 мм катушкой, системная длина - 5 м.

^*1 - возможна калибровка драйвера на длину системы до 20 м;

^*2 - данные действительны для системной длины 5 м (9 м).

Заказать D200A

Назначение:

• Разработан для вихревых пробников серии AE.

  Сочетание пробника, удлинительного кабеля и драйвера образует вихретоковый

  преобразователь. Основная длина^*1 составляет 5 или 9 м.

  Вихретоковый преобразователь может использоваться для измерения вибрации и

  перемещения в напряжение, а также в качестве формирователя фазовой метки для

  систем измерения частоты вращения и углового положения вала.

Особенности:

• Аналоговый выход по напряжению.
• Высокая температурная и временная стабильность характеристик.
• Функция автоматической калибровки.
• Выход «KEY» - дополнительный дискретный выход с двумя программируемыми порогами срабатывания для задействования тревожной сигнализации или систем автоматического отключения оборудования.

Наименование	Размерность	Величина
Диапазон измерения:     - для 5 мм катушки     - для 8 мм катушки     - для 20 мм катушки	мм	0,4 - 2,0 0,4 - 3,0 1,6 - 8,0
Коэффициент преобразования:     - для 5 мм катушки     - для 8 мм катушки     - для 20 мм катушки	мВ/мкм	8 8 2
Рабочий диапазон температур (электронного блока)	oС	- 40 … + 85
Температурный диапазон пробника	oС	- 40 … + 180
Частотный диапазон	Гц	0 - 5 000
Девиация передаточной характеристики относительно прямой линии не превышает *2:     в диапазоне температуры пробника и драйвера 0…45 oС     в диапазоне температуры драйвера - 40 …+ 85 oС     в диапазоне температуры пробника - 40 …+ 180 oС	мкм	±25 (35) ±75 (100) ±75 (100)
Среднеквадратичное значение собственного шума приведенное ко входу	мкм	≤ 5
Отклонение коэффициента преобразования не превышает *2:     в диапазоне температуры пробника и драйвера 0…45 oС     в диапазоне температуры драйвера - 40 …+ 85 oС     в диапазоне температуры пробника - 40 …+ 180 oС	%	±5 (±7) ±10 (±15) ±10 (±15)
Напряжение питания	В	-(20 … 24)
Ток потребления	мА	≤ 70
Выходное сопротивление	Ом	≤ 100
Сопротивление нагрузки	кОм	≥ 2

Внешний вид		Выходная характеристика

Схема подключения

1 – вихретоковый пробник; 2 – драйвер; 3 – регистрирующий прибор (в комплект не входит); 4 – блок питания (комплектуется по требованию).

Маркировка

D200A -	ХХ.	ХX*1
	Диаметр катушки пробника: 05,08, 19 (5, 8 и 19 мм соответственно)	Системная длина: 05, 09, …

Пример:

• D200A - 05.05 - драйвер для пробника с 5 мм катушкой, системная длина - 5 м.

^*1 - возможна калибровка драйвера на длину системы до 20 м;

^*2 - данные действительны для системной длины 5 м (9 м).

Заказать: АК 20. 04.0, АК 20. 04.1, АК 20.10.0, АК 20.10.1, АК 20.15.0, АК 20.15.1

Назначение:

• Применяется для увеличения системной длины свыше 5 метров.

Особенности:

• Кабель: высокопрочный коаксиальный с фторопластовой изоляцией;
• Соединители: коаксиальные;
• Температурный диапазон: от - 40 до + 180^oС.

Модель	Длина пробника, м	+	ХХ.	Х	=	Системная длина, м
			L	Металлорукав
АК20	5		04 = 4,0 м	0 - нет 1 - есть		9
	5		10 = 10 м			15*1
	5		15 = 15 м			20*1

Обозначение

АК20	ХХ.	Х
	L (см. таблицу выше)	Наличие металлорукава (см. таблицу выше)

Пример:

• АК20.04.0 - удлинительный кабель длиной L = 4 м без металлорукава;
• АК20.10.1 - удлинительный кабель длиной L = 10 м в металлорукаве.

^*1 - определяется при заказе.

Заказать: АЕ 050.00.07, АЕ 051.00.07, АЕ 080.00.07, АЕ 081.00.07, АЕ 190.00.07, АЕ 191.00.07

Назначение:

• Входят в состав вихретоковых преобразователей бесконтактного измерения вибрации, перемещения и частоты вращения электропроводящих объектов.

Особенности:

• Материал корпуса: нержавеющая сталь;
• Материал наконечника: высокопрочный пресс-материал;
• Кабель: высокопрочный коаксиальный с фторопластовой изоляцией;
• Соединитель: коаксиальный;
• Температурный диапазон: от - 40 до + 180^oС.

Тип	D1	Диаметр катушки	Металло-рукав	D2	Lo	Размер под ключ	ХХ.	ХХ	--
							L1	L2	L3
АЕ050	8 мм	5 мм	нет	М10 x 1	8 мм	9 мм	Основной вариант: 00 = 0 мм; Шаг: 01 = 10 мм; Максимум: L2 минус 20 мм	Основной вариант: 07 = 70 мм; Шаг: 01 = 10 мм; Максимум: 25 = 250 мм; Минимум: 02 = 20 мм;	5 м ± 0,05 м
АЕ051			есть
АЕ080	9,6 мм	8 мм	нет	М12 x 1
АЕ081			есть
АЕ190	21 мм	19 мм	нет	М24 x 1,5	20 мм	20 мм
АЕ191			есть

Без металлорукава

 

С металлорукавом

 

Маркировка

АЕ	ХХХ.	ХХ.	ХХ
	Модель (см. таблицу выше): 050, 051, 080, 081, 190, 191	L1 (см. таблицу выше)	L2 (см. таблицу выше)

Пример:

• АЕ050.00.07 - вихретоковый пробник с 5 мм катушкой, L₁ = 0 мм, L₂ = 70 мм,
• АЕ081.01.04 - вихретоковый пробник с 8 мм катушкой в металлорукаве, L₁ = 10 мм, L₂ = 40 мм.

Заказать: АР2000А-05.05.0, АР2000А-08.05.0, АР2000А-19.05.0, АР2200A-05.05.0, АР2300-05.05.0

Вихретоковые преобразователи (вихретоковые датчики) предназначены для бесконтактного измерения вибрации перемещения и частоты вращения электропроводящих объектов. Они применяются для диагностики состояния промышленных турбин, компрессоров, электромоторов. Наиболее часто объектом контроля является осевое смещение и радиальная вибрация вала ротора относительно корпуса.

Вихретоковый преобразователь (eddy current probe) состоит из бесконтактного вихревого пробника, удлинительного кабеля и электронного блока (рис.1). Преобразователь часто называют вихретоковой датчиковой системой. Вихревой пробник представляет собой металлический зонд с диэлектрическим наконечником (в который заключена катушка) на одном конце и отрезком коаксиального кабеля на другом. С помощью коаксиального удлинительного кабеля пробник подключается к электронному блоку.

Электронный блок вырабатывает сигнал возбуждения пробника и осуществляет выделение информативного параметра. Выходным сигналом является электрический сигнал, прямо пропорциональный расстоянию от торца вихревого пробника до контролируемого объекта.

Рис.1

Принцип работы

В торце диэлектрического наконечника вихревого пробника находится катушка индуктивности (рис.2).

Рис.2

Электронный блок обеспечивает возбуждение электромагнитных колебаний в катушке, в результате чего возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с материалом контролируемого объекта.

Если материал обладает электропроводностью, на его поверхности наводятся вихревые токи, которые, в свою очередь, изменяют параметры катушки - ее активное и индуктивное сопротивление. Параметры меняются при изменении зазора между контролируемым объектом и торцом датчика.

Конструкция

Наибольшее количество вариантов исполнения имеет пробник (зонд), поскольку его конструкция зависит от места монтажа и диапазона измерения.

Пробник может подключаться к электронному блоку напрямую или через удлинительный кабель. Для защиты от механического повреждения соединительный кабель защищается металлорукавом.

Электронный блок представляет собой герметичную металлическую коробку, на которой имеется коаксиальный соединитель для подключения кабеля, а также клеммы питания, заземления, общего провода и выходного сигнала.

Частотные характеристики

Вихретоковые преобразователи обладают хорошим частотным откликом (реакция на изменение расстояния между торцом пробника и объектом контроля). Частотный диапазон может достигать

0 - 10 000 Гц. При этом неравномерность амплитудно-частотной характеристики не превышает 0,5 дБ.

Вход и выход

Входным параметром вихретокового преобразователя является величина зазора между торцом пробника и электропроводящим объектом. Величина измеряемого зазора составляет несколько миллиметров и зависит от диаметра катушки, заключенной в торце диэлектрического наконечника. Выходной сигнал, пропорциональный измеряемому зазору, может быть представлен в виде напряжения, тока или в цифровом формате (определяется типом системы наблюдения).

Для электронных блоков с выходным сигналом в виде напряжения указывают чувствительность (коэффициент преобразования зазора в электрический сигнал), которая в большинстве случаев составляет 8 мВ/мкм. Часто для сопряжения вихретокового преобразователя с типовыми системами мониторинга необходимо дополнительное преобразование выходного напряжения в формат 4 - 20 мА токовой петли или в цифровой вид.

Устройства, сочетающие функции драйвера и дополнительного формирователя, называют трансмиттерами.

Области применения

Приоритетной областью использования вихретоковых преобразователей является контроль осевого смещения и поперечного биения валов больших турбин, компрессоров, электромоторов, в которых используются подшипники скольжения. Применение для этих целей датчиков скорости и ускорения, хотя и допустимо, но неоправданно, поскольку из-за уменьшения коэффициента пропорциональности между вибросмещением ротора и опоры на низких скоростях вращения, а также значительного (3…10 раз) ослабления вибрации ротора массивным корпусом установки, результат будет иметь большую погрешность. Вихретоковый метод, напротив, обладает исключительной точностью, поскольку не только не имеет нижнего предела по частоте, но и не требует математической обработки результатов измерения ввиду прямого соответствия выходного сигнала текущему смещению вала или измерительного буртика относительно корпуса.

В малых турбинах, генераторах и компрессорах, где используются подшипники качения и масса корпуса относительно невелика, для измерения вибрации вала целесообразно использовать датчики скорости и ускорения, размещаемые на корпусе механизма.

Радиальная вибрация

Для измерения величины радиальной вибрации, как правило, используют два датчика, установленные перпендикулярно валу и развернутые относительно друг друга на 90^o (рис.3).

Рис.3

Ортогональное X-Y размещение пробников улучшает диагностические возможности, поскольку позволяет получать как суммарную информацию, так и раздельную по каждой координате, а при наличии соответствующих средств мониторинга позволяет визуально наблюдать орбиту движения вала в радиальной плоскости. Кроме того, измерение векторов вибросмещения в нескольких плоскостях позволяет построить линию динамического прогиба вала.

Осевое смещение

Для измерения осевого сдвига датчик размещают перпендикулярно плоскости торца вала и (или) плоскости измерительного буртика (рис. 4).

Рис.4

В некоторых случаях для надежности используют два датчика (основной и резервный).

Частота вращения

Вихретоковые преобразователи часто используются для измерения частоты вращения ротора (рис. 5). Формирование отклика датчика обычно обеспечивается небольшим углублением на валу, полученным методом фрезерования. Такой датчик можно использовать совместно с X-Y датчиками радиальной вибрации. В этом случае датчик выполняет функции формирователя фазовой метки, относительно которой определяется ориентация орбиты движения вала. Для формирования отклика датчика могут использоваться конструктивные особенности ротора, например, наличие шестерни.

Рис.5

Использование в вихретоковом преобразователе трансмиттера вместо драйвера позволяет получить на выходе сигнал, величина которого прямо пропорциональна числу оборотов в минуту.

Кроме того…

Вихретоковые преобразователи применимы:
• для измерения эксцентриситета валов;
• для измерения толщины диэлектрических (лакокрасочных) покрытий на металлическом основании;
• для измерения величины относительного температурного расширения механизмов;
• для измерения величины износа трущихся деталей и механизмов;
• в качестве бесконтактных концевых выключателей;
• для измерения слоя металлизации на диэлектрическом основании.

Системная конфигурация

Предлагается несколько основных конфигураций вихретоковых преобразователей, отличающихся диаметром катушки пробника, длиной кабеля, параметрами выходного сигнала и характером измеряемой величины. Диаметр катушки пробника определяет диапазон измерения и площадь взаимодействия электромагнитного поля с контролируемым объектом. Считается, что площадь взаимодействия не выходит за пределы воображаемой окружности на поверхности объекта, диаметр которой равен двойному диаметру катушки пробника. Последнее обстоятельство необходимо учитывать при выборе места монтажа пробника, а также при контроле поперечной вибрации вала, поскольку в этом случае облучаемая поверхность цилиндрическая, что является причиной возникновения систематической погрешности, которая растет с увеличением диаметра катушки и уменьшением диаметра вала.

Для каждой комбинации - "диаметр катушки + длина системного кабеля" калибруется собственный драйвер или трансмиттер, на который наносится соответствующая маркировка. Несоответствие длины системного кабеля или диаметра катушки пробника маркировке драйвера или трансмиттера приводит к увеличению погрешности.

В таблице приведены основные системные характеристики, позволяющие пользователю определить подходящую конфигурацию датчиковой системы для решения существующей прикладной задачи.

Основные характеристики вихретоковых преобразователей

Тип электронного блока	Модель	Диаметр катушки пробника	Диапазон измерения	Чувствительность, выходной диапазон	Системная длина*1	Измеряемая величина
драйвер	АР2000A*2	5 мм	0,3 - 2,3 мм	-8 мВ/мкм	5/9 м	Вибрация, смещение
		8 мм	0,3 - 3,0 мм	-8 мВ/мкм	5/9 м
		19 мм	1,0 - 8,0 мм	-2 мВ/мкм	5/9 м
трансмиттер	АР2200A	5 мм	0,3 - 2,3 мм	4 - 20 мА	5/9 м	Вибрация, смещение
		8 мм	0,3 - 3,0 мм	4 - 20 мА	5/9 м
		19 мм	1,0 - 8,0 мм	4 - 20 мА	5/9 м
	АР2300	5 мм	5 -30 000 об/мин	4 - 20 мА	5/9 м	Частота вращения

Обозначение

АР	ХХХХ-	ХХ.	ХХ.*1	Х
	Модель (см. таблицу выше): 2000A, 2200A, 2300	Диаметр катушки пробника: 05, 08, 19 (5, 8 и 19 мм соответственно)	Системная длина: 05, 09, …	0 - без металлорукава, 1 - с металлорукавом

Пример:
• АР2000A - 05.05.0 (вихретоковый датчик без металлорукава, с драйвером D200А для пробника с 5 мм катушкой, системная длина – 5 м).
• АР2200A - 19.09.1 (вихретоковый датчик с металлорукавом, с трансмиттером Т220А для пробника с 19 мм катушкой, системная длина – 9 м).

*1 - возможна калибровка датчика на длину системы до 20 м.

*2 - взрывозащищённое исполнение (1Exib II AT4).