Bộ chuyển đổi đầu dò tiệm cận (Đầu dò tiệm cận) là bộ chuyển đổi độ rung được lựa chọn khi lắp đặt giám sát độ rung trên máy móc quay được trang bị Vòng bi tạp chí. Đầu dò đầu dò tiệm cận là đầu dò duy nhất cung cấp phép đo độ rung tương đối của trục (trục so với ổ trục).

Một số phương pháp thường có sẵn để lắp đặt Đầu dò đầu dò tiệm cận, bao gồm lắp bên trong, bên trong/bên ngoài và bên ngoài.

Trước khi chọn phương pháp lắp Đầu dò đầu dò tiệm cận thích hợp, cần phải đặc biệt cân nhắc một số cân nhắc lắp đặt quan trọng sẽ quyết định sự thành công của chương trình giám sát của bạn.

Lý thuyết hoạt động

Đầu dò tiệm cận hoạt động dựa trên lý thuyết hoạt động tiệm cận. Hệ thống đầu dò tiệm cận bao gồm một hệ thống thành phần phù hợp: Đầu dò, Cáp mở rộng và Bộ tạo dao động/Bộ giải điều chế. Tín hiệu RF tần số cao @2 MHz được tạo ra bởi Bộ dao động/Bộ giải điều chế, được gửi qua cáp mở rộng và tỏa ra từ đầu dò. Đầu dò tiệm cận được tạo ra trên bề mặt của trục. Bộ tạo dao động/Bộ giải điều chế giải điều chế tín hiệu và cung cấp Điện áp DC được điều chế trong đó phần DC tỷ lệ thuận với khe hở (khoảng cách) và phần AC tỷ lệ thuận với độ rung. Bằng cách này, Đầu dò đầu dò tiệm cận có thể được sử dụng cho cả Đo độ rung hướng tâm và đo khoảng cách như Vị trí lực đẩy và Vị trí trục.

Những cân nhắc đặc biệt

Số lượng đầu dò
Tất cả các đầu dò rung đều đo chuyển động trong mặt phẳng được gắn của chúng. Nói cách khác, chuyển động của trục trực tiếp ra xa hoặc hướng về phía Đầu dò tiệm cận được gắn sẽ được đo dưới dạng rung động hướng tâm.

Trên các máy nhỏ hơn ít quan trọng hơn, một (1) hệ thống đầu dò đầu dò tiệm cận trên mỗi ổ trục có thể đủ để bảo vệ máy.

Sau đó, Đầu dò thăm dò tiệm cận duy nhất sẽ đo độ rung của trục trong mặt phẳng nhất định đó. Do đó, Đầu dò tiệm cận phải được gắn trong mặt phẳng có thể xảy ra rung động lớn nhất.

Trên các máy lớn hơn, quan trọng hơn, thường nên sử dụng hai (2) hệ thống đầu dò đầu dò tiệm cận cho mỗi ổ trục. Đầu dò cho kiểu lắp đặt này phải được lắp cách nhau 90°. Vì Đầu dò sẽ đo độ rung trong các mặt phẳng tương ứng của chúng nên độ rung tổng cộng của trục trong ổ trục sẽ được đo. Có thể xem sản phẩm “Quỹ đạo” hoặc Descartes của hai tín hiệu rung khi cả hai Đầu dò thăm dò tiệm cận được kết nối với Hệ thống thông tin SKF-CM hoặc Máy hiện sóng.

Phạm vi tuyến tính
Một số phiên bản của Đầu dò thăm dò tiệm cận có sẵn với nhiều Phạm vi tuyến tính và kiểu dáng thân máy. Trong hầu hết các trường hợp, CMSS68 của SKF-CM với phạm vi tuyến tính 90 mils (0,090″) là quá đủ cho các phép đo Rung hướng tâm…

Vật liệu mục tiêu/Khu vực mục tiêu

Đầu dò đầu dò tiệm cận vật liệu mục tiêu
được hiệu chuẩn tại nhà máy cho Thép 4140 trừ khi có quy định khác. Vì Đầu dò tiệm cận rất nhạy cảm với độ thấm và điện trở suất của vật liệu trục nên bất kỳ vật liệu trục nào ngoài thép dòng 4000 đều phải được chỉ định tại thời điểm đặt hàng. Trong trường hợp vật liệu trục kỳ lạ, có thể cần phải cung cấp mẫu cho nhà máy.

Đầu dò đầu dò tiệm cận Runout cơ học
cũng nhạy cảm với độ trơn của trục đối với Rung hướng tâm. Phải cung cấp một khu vực nhẵn (64 micro-inch) có đường kính xấp xỉ 3 lần đường kính của Đầu dò cho khu vực quan sát. Khu vực tạp chí được chuẩn bị sẵn trên hầu hết các trục rộng hơn bản thân ổ trục cho phép lắp đặt Đầu dò ngay cạnh ổ trục.

Dòng điện
Vì đầu dò đầu dò tiệm cận rất nhạy cảm với tính thấm và điện trở suất của vật liệu mục tiêu và trường của đầu dò mở rộng vào diện tích bề mặt của trục khoảng 15 mils (0,015″), nên phải cẩn thận để tránh khu vực quan sát không đồng nhất các vật liệu như Chrome.

Một dạng chạy điện khác có thể do từ trường nhỏ gây ra, chẳng hạn như từ trường do dòng Magna để lại mà không khử từ thích hợp.

Vuông góc với đường tâm trục
Phải thực hiện cẩn thận trong tất cả các lắp đặt để đảm bảo rằng các đầu dò của Đầu dò tiệm cận được lắp vuông góc với đường tâm trục. Độ lệch quá 1-2 độ sẽ ảnh hưởng đến độ nhạy đầu ra của hệ thống.

Định hướng của (các) đầu dò
Vì hầu hết các vỏ máy đều được chia theo chiều ngang, nên các đầu dò thường được lắp ở góc 45° cả hai bên theo phương thẳng đứng và cách nhau 90°.

Nếu có thể, hướng đầu dò phải nhất quán dọc theo chiều dài của dây máy để chẩn đoán máy dễ dàng hơn. Trong mọi trường hợp, việc định hướng phải được ghi chép đầy đủ.

Khoảng hở bên của đầu dò (Đầu dò)
Trường RF phát ra từ đầu Đầu dò của Đầu dò tiệm cận theo hình nón khoảng 45°. Phải có khoảng trống trên tất cả các mặt của đầu dò để tránh nhiễu với Trường RF. Ví dụ, nếu một ổ trục được khoan để cho phép lắp đặt, lỗ phải được khoan đối diện để ngăn chặn sự cản trở khe hở bên. Cũng phải cẩn thận để tránh vòng cổ hoặc vai trên trục có thể “phát triển” do nhiệt dưới đầu Đầu dò khi trục phát triển do nhiệt.

Khoảng cách giữa đầu dò từ đầu dò đến đầu dò
Mặc dù khoảng cách từ đầu dò đến đầu dò thường không phải là vấn đề trên hầu hết các máy, nhưng cần lưu ý rằng Đầu dò lân cận phát ra Trường RF lớn hơn chính đầu dò. Ví dụ: không bao giờ được lắp đặt đầu dò Model CMSS65 và 68 với khoảng cách từ đầu dò đến đầu dò nhỏ hơn một (1) inch. Đầu dò lớn hơn yêu cầu nhiều khoảng trống hơn. Việc không tuân theo quy tắc này sẽ cho phép Bộ tạo dao động/Bộ giải điều chế tạo ra tần số “nhịp” sẽ là tổng và hiệu của hai tần số RF của Bộ tạo dao động/Bộ giải điều chế.

Chiều dài cáp hệ thống và hộp
nối Đầu dò tiệm cận Hệ thống đầu dò có chiều dài được “điều chỉnh” và có sẵn một số chiều dài hệ thống. Chiều dài được đo từ đầu dò đến Bộ dao động/Bộ giải điều chế và được đo bằng điện, độ dài vật lý có thể thay đổi một chút. Ví dụ: Model CMSS65 và 68 có sẵn với chiều dài hệ thống 5 và 10 mét. Phải cẩn thận để đảm bảo rằng chiều dài hệ thống phù hợp được sắp xếp để đạt tới Hộp nối cần thiết.

Tiếng ồn điện là vấn đề cần cân nhắc nghiêm túc khi lắp đặt bất kỳ bộ chuyển đổi rung nào và cần phải đặc biệt cẩn thận để ngăn chặn lượng tiếng ồn không cần thiết. Vì hầu hết nhiễu điện của nhà máy là 60 HZ và tốc độ chạy của nhiều máy cũng là 60 HZ nên rất khó để tách nhiễu khỏi tín hiệu rung thực tế. Vì vậy, tiếng ồn phải được giữ ở mức tối thiểu.

Dây thiết bị
Dây thiết bị được bảo vệ xoắn 3 dây (tức là Belden #8770) được sử dụng để kết nối mỗi Bộ tạo dao động/Bộ giải điều chế với Bộ điều hòa tín hiệu trong Màn hình. Nếu có thể, nên sử dụng một lần chạy dây từ Bộ tạo dao động/Bộ giải điều chế (Hộp nối) đến vị trí Màn hình. Nên tránh các mối nối.

Kích thước của dây được chọn phụ thuộc vào độ dài của dây chạy thiết bị và phải như sau để tránh mất tín hiệu tần số cao:

Phải tuân thủ quy ước kết nối dây sau đây:

Nối đất điểm chung
Để ngăn Vòng lặp nối đất tạo ra nhiễu hệ thống, tấm chắn dây nối đất chung, nối đất và thiết bị chỉ được nối đất tại một vị trí. Trong hầu hết các trường hợp, khuyến nghị là kết nối các điểm chung, sân đất và tấm chắn tại vị trí Giám sát. Điều này có nghĩa là tất cả các điểm chung, sân đất và tấm chắn phải được thả nổi hoặc không được kết nối với máy.

Đôi khi do phương pháp lắp đặt, tấm chắn dây của thiết bị được nối đất ở vỏ máy chứ không phải ở màn hình. Trong trường hợp này, tất cả các tấm chắn dây của thiết bị phải được thả nổi hoặc không được kết nối với màn hình.

Ống dẫn Ống
dẫn chuyên dụng phải được cung cấp trong tất cả các hệ thống lắp đặt để bảo vệ cả về cơ khí và tiếng ồn. Nên sử dụng ống dẫn kim loại linh hoạt từ Đầu dò xoáy đến hộp nối Bộ dao động/Bộ giải điều chế và ống dẫn kim loại liên kết cứng từ hộp nối đến màn hình.

Hiệu chuẩn
Tất cả các hệ thống đầu dò tiệm cận (Đầu dò, cáp và bộ giải mã dao động) phải được hiệu chuẩn trước khi lắp đặt. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng Bộ hiệu chuẩn tĩnh SKF-CM CMSS601, Bộ nguồn -24 VDC và Đồng hồ đo vôn kỹ thuật số. Đầu dò được lắp vào máy thử nghiệm với mục tiêu được đặt dựa vào đầu Đầu dò. Sau đó, micromet có gắn mục tiêu sẽ được xoay ra khỏi Đầu dò theo từng bước 0,005″ hoặc 5 triệu. Việc đọc điện áp được ghi lại và lập biểu đồ ở mỗi mức tăng. Bộ hiệu chuẩn CMSS601 sẽ tạo ra sự thay đổi điện áp 1,0 VDC +-0,05 VDC cho mỗi 5 triệu thay đổi khoảng cách trong khi mục tiêu nằm trong phạm vi tuyến tính của Hệ thống.

Khe hở
Khi được lắp đặt, Đầu dò thăm dò tiệm cận phải được nối đúng cách. Trong hầu hết các ứng dụng Rung hướng tâm, việc đặt đầu dò đến tâm của phạm vi tuyến tính là đủ. Đối với Model CMSS65 và 68, khe hở phải được đặt ở -12,0 VDC bằng cách sử dụng Đồng hồ đo điện áp kỹ thuật số (DVM), giá trị này tương ứng với khe hở cơ học gần đúng là 0,060″ hoặc 60 mils. Phương pháp đo điện áp của Đầu dò được khuyến nghị thay vì khe hở cơ học Trong mọi trường hợp, điện áp khe hở đầu dò cuối cùng phải được ghi lại và giữ ở nơi an toàn.

Gắn bên trong Gắn bên

trong được thực hiện bằng Đầu dò tiệm cận được gắn bên trong máy hoặc vỏ ổ trục bằng Giá đỡ CMCP805 hoặc với giá đỡ được thiết kế và sản xuất tùy chỉnh. Hệ thống đầu dò phải được lắp đặt và khe hở đúng cách trước khi lắp lại nắp ổ trục.

Phải có quy định cho cáp của đầu dò thoát ra khỏi vỏ ổ trục. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng phích cắm hoặc khớp nối hiện có hoặc bằng cách khoan và khai thác một lỗ phía trên đường dầu. Cáp của Đầu dò cũng phải được buộc chặt bên trong vỏ ổ trục để tránh đứt cáp do “gió”.

Để tăng thêm độ an toàn và độ tin cậy, tất cả các ốc vít bên trong vỏ ổ trục phải được nối dây an toàn hoặc ngăn không cho hoạt động lỏng lẻo bên trong máy.

Ưu điểm của việc lắp bên trong

• Lắp đặt tiết kiệm nhất.
• Yêu cầu gia công ít hơn.
• Đo lường tương đối mang thực sự.
• Bề mặt nhìn thường tốt cho Eddy Probe.

Nhược điểm của việc lắp bên trong

• Không có quyền truy cập vào Probe khi máy đang chạy.
• Cáp phải được buộc lại do “gió”.
• Phải có lối ra cho cáp đầu dò.
• Phải cẩn thận để tránh rò rỉ dầu.

Gắn bên ngoài/bên trong Việc gắn

bên ngoài/bên trong được thực hiện khi Đầu dò xoáy được gắn với Bộ chuyển đổi giá đỡ (CMCP801). Các bộ điều hợp này cho phép truy cập từ bên ngoài vào Đầu dò nhưng vẫn cho phép đầu Đầu dò nằm bên trong máy hoặc vỏ ổ trục. Phải cẩn thận khi khoan và gõ nhẹ vào thân hoặc nắp ổ trục để đảm bảo rằng Đầu dò xoáy sẽ vuông góc với đường tâm trục.

Trong một số trường hợp, do hạn chế về không gian, việc lắp bên ngoài/bên trong được thực hiện bằng cách khoan hoặc tận dụng các lỗ hiện có trên chính ổ trục, thường xuyên qua rãnh hồi dầu.

Ưu điểm của việc lắp bên ngoài/bên trong

• Thay thế đầu dò xoáy khi máy đang chạy.
• Thường là khu vực quan sát tốt cho Eddy Probe.
• Khoảng cách có thể được thay đổi trong khi máy đang chạy.

Nhược điểm của việc gắn bên ngoài/bên trong

• Có thể không đúng với phép đo tương đối.
• Cần gia công nhiều hơn.
• Chiều dài đầu dò/Stinger dài (Cộng hưởng).

Gắn bên ngoài
Gắn đầu dò xoáy bên ngoài thuần túy thường là cách lắp đặt cuối cùng. Lý do hợp lý duy nhất để sử dụng phương pháp này là không đủ không gian bên trong vỏ ổ trục để lắp bên trong. Phải đặc biệt chú ý đến khu vực quan sát Eddy Probe và bảo vệ cơ học cho đầu dò và cáp.

Ưu điểm của việc gắn bên ngoài

• Cài đặt rẻ nhất.

Nhược điểm của việc gắn bên ngoài

• Có thể bị “Trục trặc” hoặc hết điện/cơ khí.
• Yêu cầu bảo vệ cơ học.

Danh sách kiểm tra cài đặt

1. Kiểu lắp, Bên trong Bên ngoài/ Bên trong Bên ngoài
2. Số lượng đầu dò, X hoặc X&Y
3. Vật liệu mục tiêu, 4140 Khác
4. Khu vực mục tiêu mượt mà
5. Kích thước của khu vực mục tiêu
6. (Các) vị trí hộp nối
7. Ống luồn dây kim loại (Hộp nối tới màn hình)
8. Ống dẫn mềm (Hộp nối tới đầu dò)
9. Dây nhạc cụ chính xác
10. Quy ước che chắn, màn hình hoặc máy
11. Sự định cỡ
12. Bộ khoảng cách