تجهیزات حفاظت، پایش و اندازه گیری لرزش و ارتعاشات ماشین آلات دوار

ویبریشن چیست؟

می‌دهد. این ارتعاشات ممکن است به‌صورت نوسانات سریع یا آهسته و در محدوده‌های فرکانسی مختلف اتفاق بیفتند.

لرزش‌ها می‌توانند ناشی از نیروها و تحریکات خارجی یا داخلی باشند و ممکن است در سطوح مختلف از جمله ماشین‌آلات، سازه‌ها و تجهیزات صنعتی مشاهده شوند.

ارتعاش یا لرزش یکی از مباحث بسیار مهم در ماشین‌آلات دوار مانند موتورهای الکتریکی، ژنراتورهای الکتریکی، پمپ‌ها، کمپرسورها و غیره است.

به همین دلیل بررسی علل لرزش و روش‌های مقابله با آن از اهمیت زیادی برخوردار است.

دلایل بروز ویبریشن:

1. عدم تعادل (Imbalance):

   • هنگامی که جرم به صورت یکنواخت در اطراف محور چرخش توزیع نشده باشد، می‌تواند منجر به ایجاد لرزش شود.

2. ناهماهنگی (Misalignment):

   • عدم تراز صحیح قطعات مکانیکی مانند شفت‌ها و کوپلینگ‌ها می‌تواند باعث ایجاد لرزش‌های شدید شود.

3. سایش و خرابی قطعات (Wear and Tear):

   • خرابی یاتاقان‌ها، دنده‌ها و سایر قطعات مکانیکی می‌تواند منجر به ایجاد لرزش شود.

4. رزونانس (Resonance):

   • هنگامی که فرکانس طبیعی سیستم با فرکانس تحریک خارجی هم‌خوانی داشته باشد، لرزش‌های بزرگتر و شدیدی ایجاد می‌شود.

5. عوامل خارجی (External Factors):

   • نیروها و ارتعاشات خارجی مانند زلزله، ضربه‌ها و بارهای نوسانی می‌توانند باعث ایجاد لرزش در سیستم‌ها شوند.

بررسی قابلیت‌های سنسور 177230

فرستنده لرزه‌ای این مدل یک ترانسمیتر ساده و سریع در نصب است که می‌تواند در سیستم‌های کنترل و PLC مورد استفاده قرار گیرد.
طراحی بهینه این تجهیز، هزینه‌های مربوط به نگهداری، آموزش و سرویس را کاهش می‌دهد.
خروجی این سنسور سیگنال 4 تا 20 میلی‌آمپر به‌صورت Loop-Powered ارائه می‌دهد.

ویژگی های اساسی

• پشتیبانی از انواع کابل های رابط
• عدم نیاز به پیکربندی و یا تنظیمات فیلد
• قابلیت اتصال به PLCها و سیستم‌های کنترلی مانند DCS و SCADA

مدل‌های موجود

• 200150
• 200155
• 200157
• 200350

 نتیجه‌گیری

سنسور ارتعاش سنج بنتلی نوادا مدل 177230 با طراحی مقاوم و دقت بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای پایش ارتعاشات صنعتی در شرایط سخت است.

این سنسور با خروجی 4 تا 20 میلی‌آمپر، پاسخ فرکانسی گسترده و استانداردهای ایمنی، امکان یکپارچه‌سازی آسان با سیستم‌های کنترلی مانند PLC، DCS و SCADA را فراهم می‌کند.

اگر به دنبال یک راهکار مطمئن برای نظارت بر سلامت تجهیزات خود هستید، این مدل یکی از بهترین انتخاب‌ها خواهد بود.

• ترانسمیتر لوپ پاور با قابلیت نصب سریع و آسان از برند بنتلی نوادا(Bently Nevada) با مدل 177230 و با خروجی 4-20mA یک سنسور ارتعاش سنج است
• در رنج های ارتعاش 0to 12.7mm/s، 0-25.4mm/s و mm/s 50 به صورت عمومی در دسترس می‌باشد.
• این سنسور ارتعاش ضدانفجار ذاتا ایمن یا همان Exia یک سنسور Velocity می باشد که با ولتاژ 12 to 30vdc کار می‌کند و پاسخ فرکانسی 10Hz تا 1kHz را دارد.

برخی از ویژگی های این مدل عبارتند از:

• دقت بالا: توانایی اندازه گیری دقیق لرزش با استفاده از سنسور های پیشرفته.
• مانیتورینگ پیوسته: جمع آوری و تحلیل داده ها به صورت مداوم و سریع.
• تجزیه و تحلیل پیشرفته: ارائه ی گزارش ها و تحلیل های دقیق برای تشخیص زودهنگام مشکلات.
• سازگاری: قابلیت اتصال و سازگاری با دیگر سیستم های مانیتورینگ و کنترل.

مقایسه مدل های 3500/ 65 و 3500 /60

هر دو مدل 65/3500 و 60/3500 از تکنولوژی پیشرفته  Bently Nevada  بهره می برند.

تفاوت اصلی این دو مدل در قابلیت های خاص هر یک برای کاربردهای مختلف است.

مدل 65/3500 برای مانیتورینگ جامع و دقیق تر طراجی شده، در حالی که مدل 60/3500 بیشتر بر روی پایداری و مانیتورینگ چندکاناله تمرکز دارد.

کاربردها

• صنایع نفت و گاز: مانیتورینگ پمپ ها وکمریسورها.
• نیروگاه ها: پایش توربین ها و ژنراتورها.
• صنایع پتروشیمی: نظارت بر تجهیزات حساس به ارتعاشات.

نتیجه گیری

سیستم های اندازه گیری لرزش Bently Nevada با ارائه ی مدل های مختلف همچون 65/3500 و ،60/3500 گزینه های مناسبی برای صنایع مختلف فراهم می کنند.

انتخاب مدل مناسب بستگی به نیاز های خاص هر صنعت و نوع ماشین آلات مورد استفاده دارد.

با استفاده از این سیستم ها، می توان بهره وری ماشین آلات را افزایش داد و هزینه های تعمیرات را به حداقل رساند.

ویژگی های مدل 60/3500 به قرار زیر است:

• مانیتورینگ چند کاناله: قابلیت مانیتورینگ چندین نقطه به صورت همزمان.
• کاربردهای گسترده: مناسب برای استفاده در طیف گسترده ای از ماشین آلات صنعتی.
• پایداری و اطمینان: طراحی مقاوم و قابل اطمینان برای استفاده در شرایط سخت صنعتی.
• تحلیل خودکار: توانایی انجام تحلیل های خودکار و ارائه ی گزارش های لحظه ای.

ماژول 65/3500 دارای 16 کانال برای نظارت بر دما است و ورودی های RTD و ترموکوپل نوک ایزوله (TC) را می پذیرد.

این ماژول ورودی ها را پردازش کرده و با نقاط تنظیم هشدار قابل برنامه ریزی توسط کاربر مقایسه می کند.

ماژول از طریق نرم افزار تنظیمات رک 3500 برنامه ریزی می شود.

شما می توانید ماژول نظارت بر دمای 16 کاناله را برای پذیرش ترموکوپل های نوک ایزوله، RTD سه سیمه، RTD چهار سیمه یا ترکیبی از ورودی های TC و RTD تنظیم کنید.

در پیکربندی (TMR (Triple Modular Redundant، مانیتورهای دما باید به صورت گروه های سه تایی در کنار هم نصب شوند.

در این پیکربندی، ماژول از دو نوع رأی گیری استفاده می کند تا از عملکرد دقیق و جلوگیری از خطاهای نقطه ای اطمینان حاصل شود.

ماژول های 60/3500 شش کانال برای نظارت بر دما فراهم می کنند و ورودی های RTD و ترموکوپل (TC) را می پذیرند.

این ماژول ها ورودی ها را پردازش کرده و با نقاط تنظیم هشدار قابل برنامه ریزی توسط کاربر مقایسه می کنند.

عملکرد ماژول های 60/3500 و 61/3500 مشابه است، با این تفاوت که 61/3500 خروجی های ثبت کننده برای هر شش کانال را دارد، در حالی که 60/3500 این ویژگی را ندارد.

سیستم های اندازه گیری لرزش Bently Nevada

Bently Nevada یکی از شرکت های معتبر در زمینه ی سیستم های پایش و مانیتورینگ وضعیت ماشین آلات است.

این شرکت با بهره گیری از فناوری پیشرفته، سیستم های اندازه گیری دقیق و قابل اطمینان را برای تشخیص و پیش بینی مشکلات ماشین آلات ارائه می دهد.

سیستم های Bently Nevada به طور گسترده درصنایع نفت،گاز، پتروشیمی و دیگر صنایع مورد استفاده قرار می گیرند.

سوئیچ‌های مکانیکی ارتعاش متریکس مدل 5550 و 5550G با وجود شباهت در ساختار داخلی، تفاوت‌های مهمی در طراحی بدنه ( hosing) و قابلیت‌های دسترسی به تنظیمات دارند.

تفاوت‌های کلیدی:

1. کاربرد در محیط‌های گازی مختلف:
   • مدل 5550G: مناسب برای محیط‌های گازی IIC، بدون امکان تنظیم از خارج محفظه ضد انفجار.
   • مدل 5550: طراحی‌شده برای محیط‌های IIB+H2، با قابلیت کالیبراسیون از بیرون محفظه ضد انفجار.
2. مکانیزم عملکرد مکانیکی:
   این سوئیچ‌ها دارای مکانیزمی کاملاً مکانیکی شامل یک فنر کششی و صفحه چرخان هستند. در طراحی آن‌ها از آهنربا استفاده نشده است.
3. موقعیت اولیه و عملکرد در شرایط ارتعاش:
   • در شرایط عادی، صفحه در حالت Trip نشده قرار دارد.
   • در لحظه شتاب لرزه‌ای (ارتعاشی یا ضربه‌ای)، صفحه به حالت Trip شده منتقل شده و با یک رله میکرو سوئیچ تماس برقرار می‌کند.
4. قابلیت ریست و تنظیم مجدد:
   • این رله برای وایرینگ خارجی در جایی که تغییرات روشن و خاموش به صورت الکتریکال صورت می‌گیرد، استفاده می‌شود تا ماشین را خاموش کند و یا ارتعاش بیش از حد را اعلام کند.
   • مدل 5550: مجهز به ریست دستی خارجی.
   • هر دو مدل قابلیت تنظیم مجدد الکتریکی از راه دور را به‌صورت آپشن دارند.
5. تأخیر در راه‌اندازی:
   • قابلیت تنظیم مجدد از راه دور می‌تواند برای تاخیر راه‌اندازی برای نگه داشتن سوئیچ در حالت بدون Trip تا زمانی که حالت بحرانی وجود دارد،استفاده شود. (حداکثر تا ۳۰ ثانیه)، این قابلیت تاخیر در راه‌اندازی بسیار کاربردی است و در هنگام استارت باعث به تاخیر افتادن سوئیچ شده تا ارتعاش محوری بر حالت ن******** خود برسد.

کاربردهای اصلی

این سوئیچ‌ها برای حفاظت از تجهیزاتی مانند:

• فن‌های کولینگ تاور(Cooling Tower Fans)
• قطعات چرخشی با شتاب‌های ساختاری بالا

سوئیچ مکانیکی ارتعاش متریکس مدل 5550 (Mechanical vibration switch) و مدل 5550G ، برای حفاظت از قطعات دوار با سرعت کم و متوسط در برابر ارتعاش طراحی شده‌اند.

این سوئیچ‌ها با حساسیت بالای خود به اینرسی، زمانی که لرزش از حد تنظیم‌شده عبور کند، یک سوئیچ سریع (Snap-Action) با کنتاکت خروجی SPDT را فعال می‌کنند.

ویژگی‌های سوئیچ مکانیکی ارتعاش متریکس

• عملکرد حساس به ارتعاش: کنتاکت های سوئیچ لرزش مکانیکی از برند Metrix با مدل 5550 قادرند آلارم فعال کنند یا سیستم را در مواقع بحرانی خاموش کنند.
• بدنه مقاوم: قابلیت ارائه در مدل‌های ضد انفجار (Explosion Proof) و محافظت‌شده در برابر رطوبت و گردوغبار.
• تنظیم عملکرد: می تواند دارای سیستم Electrical reset باشد امکان تنظیم با تأخیر راه‌اندازی برای جلوگیری از عملکرد نامطلوب در هنگام شروع به کار سیستم.
• عملکرد کاملاً مکانیکی: بدون نیاز به آهنربا و با مکانیسم فنر کششی و صفحه چرخان.
• حفاظت: اولیه را در برابر تغییرات شدید در شتاب لرزه‌ای سازه‌ای.