eng
Выпуск #2/2013
A.Bekmatchev, K.Sokolinsiy
Датчики Meggitt. 150 лет в экстремальных условиях. Часть 2.
Датчики Meggitt. 150 лет в экстремальных условиях. Часть 2.
Просмотры: 2381
Продолжаем серию публикаций, посвященных датчикам группы компаний Meggitt и их практическому применению для решения наиболее часто возникающих в промышленности и научных исследованиях задач в области электроэнергетики и машиностроения.
На протяжении десятилетий продукция группы компаний Meggitt, в которую входят Envdevco, Vibro-Meter, Sensorex, Wilcoxon, пользуется стабильным спросом в электроэнергетике и машиностроении. И хотя зачастую требования к измерению вибраций, ударов, давления в упомянутых отраслях близки или идентичны, есть ряд условий, при которых необходимо применять узкоспециализированные датчики и преобразователи сигналов. Такие приборы, разработанные для решения конкретных задач в условиях сверхнизких или высоких температур, радиационного излучения, ненормированного ударного воздействия, – "изюминка" номенклатуры Meggitt, выгодно отличающаяся от продукции других производителей.
Наиболее типичные задачи электроэнергетики и машиностроения и примеры их решения
с помощью компонентов Meggitt
Вибрационный анализ вихревых потоков
В трубопроводах, подающих водяной пар на ТЭС и АЭС, образуются вихревые потоки, вызывающие вибрацию и резонансные явления. Элементом системы их безопасности является блок контроля вибрации труб.
Верхний предел температуры: 275˚С.
Амплитуда ускорения: 30g.
Анализируемый диапазон частот: 5–8000 Гц.
Чувствительность: 100 пК/g.
Число осей измерения: 1.
Радиационная стойкость (при необходимости): 108 кРад.
Вариант решения задачи: PE-акселерометр серии 7703A (рис.1).
Контроль вибрации запорной аппаратуры трубопроводов пара
Запорная арматура на трубопроводах пара также требует мониторинга вибраций при всех условиях эксплуатации.
Верхний предел температуры: 400˚С.
Амплитуда ускорения: 100g.
Анализируемый диапазон частот: 1–5 кГц.
Чувствительность: 10 пК/g.
Число осей измерения: 1.
Радиационная стойкость (при необходимости): 108 кРад.
Вариант решения задачи: PE-акселерометры серий 2273AM20, 2273AM1, 2276 (рис.2).
Контроль режимов работы автономных, мобильных электрогенераторов
Измерение уровня вибраций при разработке, пуско-наладке и эксплуатации автономных источников электроэнергии на базе двигателей внутреннего сгорания (ДВС), например, дизель-генераторов.
Верхний предел температуры: 250˚С.
Максимальное расчетное ускорение: 100g.
Анализируемый диапазон частот: 5–200 Гц.
Чувствительность: 10 пК/g.
Число осей измерения: 3.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: PE-акселерометры серий 2230EM1, 2771C, усилитель-формирователь сигнала 133 (рис.3)
Вибрационный мониторинг механических трансмиссий
Вибрации коробки отбора мощности, редуктора, трансмиссии автономного электрогенератора могут свидетельствовать либо о превышении предельных режимов эксплуатации, либо о необходимости проведения ревизии, регламентных работ.
Верхний предел температуры: 90˚С.
Максимальное расчетное ускорение: 50g.
Максимальное значение частоты: 10 кГц.
Число осей измерения: 1.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: IEPE-акселерометр со встроенным преобразователем 7259B, 7250A, 7251A (рис.4).
Определение крутящего момента портативных электрогенераторов
Пренебрежение конструкторской проработкой узлов крепления и демпфирования ДВС в портативных электрогенераторах или электродвигателях в мобильных компрессорах, насосах может вызвать чрезмерные крутильные колебания установки и акустические шумы.
Максимальная температура в зоне замеров: 150˚С.
Измеряемый параметр: угловое ускорение.
Анализируемый диапазон частот: 10–1000 Гц.
Максимальная амплитуда ускорения : > 10000 радиан/с2.
Вариант решения задачи: PR угловой акселерометр 7302BM4, усилитель сигнала 136 (рис.5).
Анализ резонансных явлений в энергетическом, промышленном оборудовании в условиях мощных электромагнитных помех
Узлы турбин, станков, корпуса промышленного оборудования подвержены широкополосной вибрации или могут сами являться ее источником. Для измерений "на месте" требуются помехозащищенные герметичные акселерометры с высокой разрешающей способностью.
Максимальная температура в зоне замеров: 120˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: 80g.
Максимальное значение частоты: 9000 Гц.
Чувствительность: 100 мВ/g.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: PE Isotron (IEPE) акселерометр 5220B-100 (рис.6).
Измерение вибрации фундамента, пола машинного зала, цеха
Вибромониторинг и сейсмомониторинг зданий, сооружений, пространственных конструкций является важным компонентом промышленной безопасности.
Диапазон рабочих температур: -20–100˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: 0,5–5g.
аксимальное значение частоты: 380 Гц.
Чувствительность: 10000 мВ/g.
Число осей измерения: 1.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: IEPE сейсмоакселерометры серий 86, 87; усилитель-формирователь 4416B (рис.7).
Отработка конструкции кузнечно-прессового и штамповочного оборудования
При создании и эксплуатации такого оборудования важно оценивать и контролировать силу, амплитуду и спектр ударных воздействий.
Диапазон рабочих температур: -20–100˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: 2000–50000g.
Предел ударной нагрузки: 150000g.
Максимальное значение частоты: 10 кГц.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: IEPE-акселерометры 7250A, 7255A, 7270A, 2255B (рис.8).
Эргономика механизированного ручного инструмента
Вибрационная болезнь, сопровождаемая "синдромом белых пальцев" – результат недостаточной защиты персонала при эксплуатации электрического, пневматического, гидравлического ручного инструмента, а также средств малой механизации. Эффективной мерой предотвращения этого синдрома является комплексная проработка конструкции и анализ вибрационных воздействий на оператора.
Диапазон рабочих температур: -10–40˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: 100g.
Анализируемый диапазон частот: 5–500 Гц.
Чувствительность: 5 мВ/g.
Число осей измерения: 3.
Способ монтажа датчиков: клеевой, резьбовой.
Вариант решения задачи: IEPE-акселерометры серий 35A, 65 (рис.9).
Ударные испытания конструкций, готовых изделий, средств индивидуальной защиты
Периодические и приемочные испытания касок, шлемов, корпусов изделий на стойкость к ударным воздействиям и прочие виды краш-тестов требуют применения миниатюрных акселерометров с широкой полосой пропускания и большой перегрузочной способностью.
Диапазон рабочих температур: -15–60˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: до 2000g.
Предел ударной нагрузки: 10000g.
Максимальное значение частоты: 5 кГц.
Чувствительность: 0,02 мВ/g.
Число осей измерения: 1.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: миниатюрные PR-акселерометры серии 7264; формирователь сигнала 4990A (OASIS) (рис.10).
* * *
Отдельная и емкая область применения продукции Meggitt – комплексы для модального анализа средств наземного и водного транспорта. Такие системы и их компоненты будут рассмотрены в одной из следующих публикаций. ●
Наиболее типичные задачи электроэнергетики и машиностроения и примеры их решения
с помощью компонентов Meggitt
Вибрационный анализ вихревых потоков
В трубопроводах, подающих водяной пар на ТЭС и АЭС, образуются вихревые потоки, вызывающие вибрацию и резонансные явления. Элементом системы их безопасности является блок контроля вибрации труб.
Верхний предел температуры: 275˚С.
Амплитуда ускорения: 30g.
Анализируемый диапазон частот: 5–8000 Гц.
Чувствительность: 100 пК/g.
Число осей измерения: 1.
Радиационная стойкость (при необходимости): 108 кРад.
Вариант решения задачи: PE-акселерометр серии 7703A (рис.1).
Контроль вибрации запорной аппаратуры трубопроводов пара
Запорная арматура на трубопроводах пара также требует мониторинга вибраций при всех условиях эксплуатации.
Верхний предел температуры: 400˚С.
Амплитуда ускорения: 100g.
Анализируемый диапазон частот: 1–5 кГц.
Чувствительность: 10 пК/g.
Число осей измерения: 1.
Радиационная стойкость (при необходимости): 108 кРад.
Вариант решения задачи: PE-акселерометры серий 2273AM20, 2273AM1, 2276 (рис.2).
Контроль режимов работы автономных, мобильных электрогенераторов
Измерение уровня вибраций при разработке, пуско-наладке и эксплуатации автономных источников электроэнергии на базе двигателей внутреннего сгорания (ДВС), например, дизель-генераторов.
Верхний предел температуры: 250˚С.
Максимальное расчетное ускорение: 100g.
Анализируемый диапазон частот: 5–200 Гц.
Чувствительность: 10 пК/g.
Число осей измерения: 3.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: PE-акселерометры серий 2230EM1, 2771C, усилитель-формирователь сигнала 133 (рис.3)
Вибрационный мониторинг механических трансмиссий
Вибрации коробки отбора мощности, редуктора, трансмиссии автономного электрогенератора могут свидетельствовать либо о превышении предельных режимов эксплуатации, либо о необходимости проведения ревизии, регламентных работ.
Верхний предел температуры: 90˚С.
Максимальное расчетное ускорение: 50g.
Максимальное значение частоты: 10 кГц.
Число осей измерения: 1.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: IEPE-акселерометр со встроенным преобразователем 7259B, 7250A, 7251A (рис.4).
Определение крутящего момента портативных электрогенераторов
Пренебрежение конструкторской проработкой узлов крепления и демпфирования ДВС в портативных электрогенераторах или электродвигателях в мобильных компрессорах, насосах может вызвать чрезмерные крутильные колебания установки и акустические шумы.
Максимальная температура в зоне замеров: 150˚С.
Измеряемый параметр: угловое ускорение.
Анализируемый диапазон частот: 10–1000 Гц.
Максимальная амплитуда ускорения : > 10000 радиан/с2.
Вариант решения задачи: PR угловой акселерометр 7302BM4, усилитель сигнала 136 (рис.5).
Анализ резонансных явлений в энергетическом, промышленном оборудовании в условиях мощных электромагнитных помех
Узлы турбин, станков, корпуса промышленного оборудования подвержены широкополосной вибрации или могут сами являться ее источником. Для измерений "на месте" требуются помехозащищенные герметичные акселерометры с высокой разрешающей способностью.
Максимальная температура в зоне замеров: 120˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: 80g.
Максимальное значение частоты: 9000 Гц.
Чувствительность: 100 мВ/g.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: PE Isotron (IEPE) акселерометр 5220B-100 (рис.6).
Измерение вибрации фундамента, пола машинного зала, цеха
Вибромониторинг и сейсмомониторинг зданий, сооружений, пространственных конструкций является важным компонентом промышленной безопасности.
Диапазон рабочих температур: -20–100˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: 0,5–5g.
аксимальное значение частоты: 380 Гц.
Чувствительность: 10000 мВ/g.
Число осей измерения: 1.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: IEPE сейсмоакселерометры серий 86, 87; усилитель-формирователь 4416B (рис.7).
Отработка конструкции кузнечно-прессового и штамповочного оборудования
При создании и эксплуатации такого оборудования важно оценивать и контролировать силу, амплитуду и спектр ударных воздействий.
Диапазон рабочих температур: -20–100˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: 2000–50000g.
Предел ударной нагрузки: 150000g.
Максимальное значение частоты: 10 кГц.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: IEPE-акселерометры 7250A, 7255A, 7270A, 2255B (рис.8).
Эргономика механизированного ручного инструмента
Вибрационная болезнь, сопровождаемая "синдромом белых пальцев" – результат недостаточной защиты персонала при эксплуатации электрического, пневматического, гидравлического ручного инструмента, а также средств малой механизации. Эффективной мерой предотвращения этого синдрома является комплексная проработка конструкции и анализ вибрационных воздействий на оператора.
Диапазон рабочих температур: -10–40˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: 100g.
Анализируемый диапазон частот: 5–500 Гц.
Чувствительность: 5 мВ/g.
Число осей измерения: 3.
Способ монтажа датчиков: клеевой, резьбовой.
Вариант решения задачи: IEPE-акселерометры серий 35A, 65 (рис.9).
Ударные испытания конструкций, готовых изделий, средств индивидуальной защиты
Периодические и приемочные испытания касок, шлемов, корпусов изделий на стойкость к ударным воздействиям и прочие виды краш-тестов требуют применения миниатюрных акселерометров с широкой полосой пропускания и большой перегрузочной способностью.
Диапазон рабочих температур: -15–60˚С.
Максимальная амплитуда ускорений: до 2000g.
Предел ударной нагрузки: 10000g.
Максимальное значение частоты: 5 кГц.
Чувствительность: 0,02 мВ/g.
Число осей измерения: 1.
Способ монтажа датчиков: резьбовой.
Вариант решения задачи: миниатюрные PR-акселерометры серии 7264; формирователь сигнала 4990A (OASIS) (рис.10).
* * *
Отдельная и емкая область применения продукции Meggitt – комплексы для модального анализа средств наземного и водного транспорта. Такие системы и их компоненты будут рассмотрены в одной из следующих публикаций. ●
Отзывы читателей
