Разработанные компанией «ГлобалТест» вибровыключатели серии SV – эффективное средство для оценки технического состояния машин. Они распознают повышение уровня вибрации механизма и оповещают о нем персонал либо, если складывается критическая ситуация, автоматически останавливают оборудование, что в большинстве случаев позволяет успешно работать без использования дорогостоящих диагностических алгоритмов. В статье объясняется принцип действия данных устройств, приведены технические характеристики основных типов вибровыключателей, входящих в серию SV. Подробно рассказано о вибровыключателях SV02, поддерживающих передачу данных по HART-протоколу.
ООО «ГлобалТест», г. Саров, Нижегородская обл.
Одним из наиболее эффективных критериев оценки технического состояния машин и оборудования, согласно ГОСТ ИСО 10816-3, является интегральный показатель вибрации – среднеквадратическое значение виброскорости. Вовремя распознать и оповестить о превышении уровня вибрации или автоматически остановить оборудование в критической ситуации – в большинстве случаев это необходимое и достаточное условие для того, чтобы не прибегать к использованию сложных диагностических алгоритмов и дорогостоящих измерительных систем.
Инженерно-технический коллектив компании ООО «ГлобалТест» имеет более чем 40‑летний опыт разработки и производства пьезоэлектрических акселерометров. Перечень выпускаемой в настоящее время виброизмерительной аппаратуры включает свыше 350 наименований. Одним из направлений деятельности компании является производство датчиков виброскорости – преобразователей ускорения со встроенным электронным интегратором, осуществляющим преобразование входного воздействия ускорения в выходной сигнал, пропорциональный скорости. При этом показатель СКЗ (среднеквадратичного значения) виброскорости, как было отмечено выше, является одним из основных параметров для определения технического состояния агрегатов машин и оборудования. Иными словами, если в реальном времени постоянно отслеживать показатель СКЗ виброскорости, а при превышении в течение определенного времени незамедлительно оповещать об этом оператора (либо останавливать работу механизма), то можно существенно сократить количество непреднамеренных остановок и поломок оборудования. Именно данную функцию и выполняет устройство, называемое вибровыключателем.
Таким образом, вибровыключатель – это пьезоэлектрический датчик виброскорости со встроенным процессором и управляющим реле, которое размыкает или замыкает цепь питания подключенного оборудования либо включает аварийно-предупреждающую сигнализацию при превышении в течение заданного времени уровня СКЗ виброскорости.
Программирование порогового значения, режима срабатывания, условий самовосстановления и прочих рабочих параметров датчика может осуществляться несколькими способами:
- с помощью пульта программирования SVProg (самостоятельное электронное устройство);
- на предприятии-изготовителе (рабочие параметры определяются при заказе);
- посредством HART-протокола*.
На сегодняшний день существует 4 типа вибровыключателей SV01 [1]. Вся серия внесена в Государственный реестр средств измерений РФ** и может быть поставлена во взрывозащищенном исполнении класса 1ExibIICT4***. Конструктивно все исполнения реализованы в одном корпусе.
- SV01 имеет двухпроводную линию связи, разъем 5/8-24UNF, настройка выполняется с помощью пульта SVProg.
- SV01-01 отличается трехпроводной линией соединения, настройка выполняется с помощью пульта SVProg.
- SV01-02 имеет четырехпроводную линию соединения, позволяет параллельно измерять и передавать СКЗ виброскорости по токовому интерфейсу 4–20 мА. Настройка вибровыключателя также осуществляется с помощью SVProg.
Рис. 1. Внешний вид вибровыключателя SV02
- SV02 (рис. 1) сочетает в себе все вышеперечисленные функции, но главное его преимущество – это поддержка цифрового промышленного HART-протокола, который используется как для передачи данных по токовой петле 4–20 мА, так и для настройки параметров срабатывания вибровыключателя.
В HART-протоколе используется внедрение цифровых коммуникаций в аналоговый токовый сигнал. Для представления двоичных 1 и 0 используются высокочастотные синусоидальные сигналы 1200 Гц и 2200 Гц соответственно. Они накладываются на сигнал постоянного тока (рис. 2).
Рис. 2. Наложение высокочастотных синусоидальных сигналов на токовую петлю 4–20 мА
Среднее значение синусоидального сигнала равно нулю, поэтому, независимо от того, какая цифровая последовательность передается, она не вносит изменения в существующий токовый сигнал.
Если считывание показаний с датчиков производится в цифровой форме и аналоговый сигнал 4–20 мА не нужен, то возможно подключение нескольких датчиков к одной паре проводов, тем самым производится несколько измерений одним прибором одновременно (рис. 3). Считывание измеряемого параметра в цифровом виде сохраняет точность за счет устранения процесса цифро-аналогового и аналого‑цифрового преобразования сигнала 4–20 мА, при этом токовый выход всех датчиков устанавливается в значение 4 мА. Следует иметь в виду, что на посылку цифровых сообщений затрачивается определенное время. Это может оказаться неприемлемым для систем, требующих быстродействующей обратной связи.
Рис. 3. Примеры схем подключения SV02
Функции вибровыключателя SV02, программируемые по HART-протоколу:
- величина задаваемого порога срабатывания (СКЗ);
- условия выдачи сигнала срабатывания;
- режим срабатывания;
- задержка контроля вибрации (после установления рабочего режима или самовосстановления);
- функция реле (размыкание/замыкание).
Таблица 1. Основные технические характеристики SV02
Источники
1. Вибровыключатели // ООО «ГлобалТест»: [сайт]. URL: http://globaltest.ru/ru/katalog/datchiki/vibrovyklyuchateli/(дата обращения: 02.08.2018).
_________________________________
* ООО «ГлобалТест» является членом ассоциации FieldComm Group, поддерживающей спецификации протокола HART.
** Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.28.769.A № 66769.
*** Сертификат соответствия взрывозащищенного оборудования RU C-RU.ГБ04.В.00660.
Статья опубликована в журнале "ИСУП" № 4(76)_2018
А. А. Редюшев, исполнительный директор,
А. А. Рунич, инженер технической поддержки,
ООО «ГлобалТест», г. Саров, Нижегородская обл.,
тел.: +7 (831-30) 6-7777,
e‑mail: mail@globaltest.ru,
сайт: globaltest.ru
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")