Bộ khuếch đại gần của Bently Nevada là bộ xử lý tín hiệu cốt lõi của hệ thống cảm biến điện xoáy.chuyển đổi các biến thể phản ứng cảm ứng nhỏ thành tín hiệu điện áp tiêu chuẩn, và cho phép đầu ra đồng thời các tín hiệu dịch chuyển tĩnh (DC) và rung động động (AC).
1. Thành phần hệ thống (Ba thành phần cốt lõi)
- Trình thăm dò dòng chảy Eddy: Một cảm biến được trang bị một cuộn dây, lắp đặt gần trục kim loại được đo.
- Cáp mở rộng: Kết nối đầu dò với bộ khuếch đại gần và phù hợp với hệ thống trở kháng.
- Máy khuếch đại gần: Thực hiện nguồn cung cấp điện, dao động, demodulation, khuếch đại và đầu ra tín hiệu.
2Nguyên tắc làm việc cốt lõi
2.1 Phong trào tần số cao (năng lượng cho tàu thăm dò)
Vòng dao động tần số cao tích hợp bên trong bộ khuếch đại tạo ra dòng điện xoay tần số cao ở 1 ~ 2 MHz,được truyền đến cuộn dây thăm dò thông qua cáp mở rộng để tạo thành một trường từ xoay tần số cao ở mặt cuối thăm dò.
2.2 Hiệu ứng Eddy hiện tại (Sự thay đổi độ sạch thành biến đổi phản ứng cảm ứng)
Khi trục kim loại tiếp cận đầu dò, dòng điện xoáy được gây ra trên bề mặt trục, tạo ra một từ trường ngược lại chống lại từ trường ban đầu,do đó làm giảm tương đương cảm ứng và cảm ứng phản ứng của cuộn dây thăm dò.
- Khả năng thoát nhỏ hơn → dòng điện xoáy mạnh hơn → phản ứng cảm ứng thấp hơn
- Khả năng thoát lớn hơn → dòng điện xoáy yếu hơn → phản ứng cảm ứng cao hơn
2.3 Phân biến tín hiệu (chuyển đổi phản ứng cảm ứng thành điện áp)
Vòng mạch phát hiện và khử điều chế bên trong bộ khuếch đại trích xuất dữ liệu biến đổi độ sạch từ tín hiệu dao động tần số cao,và chuyển đổi nó thành các thành phần điện áp DC (cho thấy độ sạch tĩnh) và các thành phần điện áp AC (cho thấy rung động động lực).
2.4 Tăng cường và tuyến tính hóa (chuyển đổi tín hiệu yếu thành tín hiệu chuẩn)
Các tín hiệu yếu được khuếch đại bởi các mạch khuếch đại chính xác và được xử lý bằng cách bù đắp tuyến tính,đảm bảo mối quan hệ tuyến tính chặt chẽ giữa điện áp đầu ra và khoảng trống thăm dò-đường trục.
- Độ nhạy điển hình: 7,87 V/mm (200 mV/mil)
- Phạm vi đầu ra: -2 V ~ -18 V (sự thiên vị DC chồng lên tín hiệu AC)
2.5 Khả năng phát ra tín hiệu (được truyền đến hệ thống giám sát)
Bộ khuếch đại phát ra các tín hiệu điện áp tổng hợp:
- Thành phần DC: Tương ứng với vị trí và khoảng trống trục tĩnh, chẳng hạn như dịch chuyển trục và ngoại tâm tâm.
- Thành phần AC: đại diện cho cường độ rung động động và tần số của trục.
Các tín hiệu có thể được truyền trực tiếp đến Bently Nevada 3500 và các hệ thống giám sát TSI khác để phân tích thêm.
3Các đặc điểm và chức năng chính
- Khả năng phát tín hiệu kép: đo dịch chuyển tĩnh và rung động động đồng thời cho ứng dụng hai mục đích.
- Độ tuyến tính cao: Sự tương quan tuyến tính chặt chẽ giữa điện áp và độ trống trong phạm vi đo cụ thể (ví dụ: 0,25 ~ 2,5mm cho đầu dò 8mm).
- Hiệu suất chống can thiệp mạnh mẽ: Sử dụng thiết kế mang tần số cao và lọc để ngăn chặn nhiễu điện từ tại chỗ.
- Phù hợp trở: Tạo ra một hệ thống cộng hưởng cùng với các đầu dò và dây kéo dài để đảm bảo độ chính xác đo.
- Thông số kỹ thuật nguồn điện: -17,5V ~ -26V DC (thường là -24V), dòng điện hoạt động ≤ 12mA.
4Kết luận
Bằng cách điều khiển tàu thăm dò tạo ra các trường từ học xen kẽ thông qua kích thích tần số cao,bộ khuếch đại gần của Bently Nevada chuyển đổi các thay đổi độ trống trục thành biến đổi phản ứng cảm ứng cuộn dựa trên hiệu ứng dòng xoáy. Thông qua quá trình xử lý demodulation, khuếch đại và tuyến tính tiếp theo, nó phát ra các tín hiệu điện áp DC và AC kết hợp để nhận ra phép đo không tiếp xúc của sự dịch chuyển và rung động trục.
Là một thành phần xử lý tín hiệu cốt lõi thiết yếu của các hệ thống giám sát tình trạng máy quay, nó tạo thành một vòng đo hoàn chỉnh cùng với các đầu dò điện xoáy và dây kéo dài,được sử dụng rộng rãi trong giám sát rung động và dịch chuyển của các đơn vị quy mô lớn như tuabin hơi nước, máy nén và máy phát điện.
Vòng dao động bên trong của nó tạo ra tín hiệu kích thích 1 ~ 2 MHz cho cuộn dây thăm dò điện.Bất kỳ thay đổi độ trống giữa trục kim loại được đo và đầu dò sẽ dẫn đến biến đổi của cuộn dây tương đương cảm ứngBộ khuếch đại chuyển đổi các thay đổi phản ứng cảm ứng tinh tế thành tín hiệu điện thông qua các mạch phát hiện và khử điều chế,và đầu ra tín hiệu điện áp tổng hợp có chứa các thành phần DC và AC sau khi khuếch đại chính xác và điều chỉnh tuyến tính.
Các thành phần DC phản ánh khoảng trống tĩnh và vị trí trục của rotor, trong khi các thành phần AC đặc trưng cho chiều rộng rung động động và tần số,hỗ trợ giám sát thời gian thực và bảo vệ thiết bị sau khi truy cập hệ thống TSIVới tính tuyến tính cao, phản ứng nhanh và khả năng chống can thiệp xuất sắc,Nó hoạt động ổn định ngay cả trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt với nhiệt độ cao và nhiễu điện từ caoNó cung cấp dữ liệu thô chính xác và đáng tin cậy cho hoạt động an toàn của đơn vị, cảnh báo sớm lỗi và chẩn đoán tình trạng, phục vụ như một phần quan trọng không thể thiếu cho việc theo dõi trực tuyến máy móc quay.
