درباره انتقال‌دهنده‌های 990 و 991: نظارت فشرده بر ارتعاش و نیروی رانش برای ماشین‌آلات سازندگان تجهیزات اصلی

1. مقدمه – انتقال‌دهنده‌های 990 و 991 چیستند؟

انتقال‌دهنده ارتعاشی 990 و انتقال‌دهنده نیروی رانشی 991 دو دستگاه نظارتی تخصصی، کارآمد از طریق حلقه هستند که برای سازندگان تجهیزات اصلی (OEM) طراحی شده‌اند و از آنها برای ادغام حفاظت از ماشین‌آلات و تشخیص عملیاتی مستقیماً در کمپرسورهای گریز از مرکز، پمپ‌ها، فن‌ها و سایر تجهیزات دوار فشرده استفاده می‌شود. هر دو انتقال‌دهنده سیگنال‌های حسگر نزدیکی را به خروجی استاندارد 4–20 میلی‌آمپر تبدیل می‌کنند و انتقال قابل اعتماد داده‌ها را به سیستم‌های کنترل توزیع‌شده (DCS)، کنترل‌کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر (PLC) یا پلتفرم‌های اختصاصی حفاظت از ماشین امکان‌پذیر می‌سازند. هنگامی که این دستگاه‌ها با پوسته‌های استیل ضدزنگ با رتبه NEMA همراه باشند، در برابر رطوبت، ضربه و محیط‌های صنعتی سخت محافظت می‌شوند.

2. مزایا و تحلیل فنی

نکته قوت اصلی هر دو مدل فرستنده، معماری ساده‌شده سیستم آنها است. با وجود شرایط داخلی Proximitor® و سازگاری با پروب‌های نزدیکی Bently Nevada 3300 NSv، تولیدکنندگان می‌توانند از عملکردهای نظارتی بدون نیاز به ماژول‌های خارجی اضافی برای شرایط سیگنال استفاده کنند. این امر منجر به کاهش حدود ۴۰ تا ۶۰ درصدی فضای نصب در مقایسه با سیستم‌های سنتی چندجزئی نظارت ارتعاش و جابجایی می‌شود.

هر دو فرستنده امکان دسترسی تشخیصی را از طریق ترمینال‌های PROX OUT غیرایزوله فراهم می‌کنند که تضمین می‌کند تکنسین‌ها بتوانند به شکل‌موج‌های خام ارتعاش محور یا جابجایی محوری دسترسی داشته باشند تا در بررسی توقف‌ها یا تحلیل‌های پیش‌بینانه استفاده شود. اپراتورهای میدانی از تنظیمات پتانسیومتر صفر/دامنه غیرتعاملی بهره می‌برند که زمان کالیبراسیون را کاهش داده و اختلال در حلقه را به حداقل می‌رساند.

قابلیت اطمینان در شرایط محیطی سخت، موقعیت رقابتی آنها را بیشتر تقویت می‌کند. ساختار پُت‌شده تا ۱۰۰٪ رطوبت تقطیر را پشتیبانی می‌کند و استفاده از آن را در نصب‌های فراساحلی، پتروشیمی و اسکید کمپرسور امکان‌پذیر می‌سازد. منطق عدم وجود وضعیت مناسب (Not-OK) و خاموش‌شدن سیگنال در هر دو فرستنده، هشدارهای نادرست ناشی از خرابی کابل یا تخریب پروب را کاهش می‌دهد—مشکلی که تا ۱۲ تا ۱۸ درصد از قطع‌های غیرضروری مبتنی بر لرزش در ایستگاه‌های کمپرسور را در گذشته شامل می‌شده است (میانگین صنعتی بر اساس داده‌های خدمات سازنده در دوره ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۴).

از دیدگاه اقتصاد نگهداری، تبدیل داده‌های لرزش و فشار محوری به منطق کنترل ماشین از طریق سیگنال 4–20 میلی‌آمپر، راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه ثابت شده است. در مطالعات موردی انجام‌شده با تولیدکنندگان اصلی دستگاه‌های فشرده‌ساز گریز از مرکز در شرق آسیا، یکپارچه‌سازی انتقال‌دهنده‌ها در بسته‌های فشرده‌ساز نصب‌شده روی شاسی، باعث کاهش حدود 20٪ در خاموش‌شدن‌های سالانه غیر برنامه‌ریزی‌شده شده و بازگشت سرمایه تقریبی را در بازه 12 تا 18 ماه فراهم کرده است؛ این موضوع عمدتاً به دلیل تشخیص زودهنگام سایش یاتاقان‌های فشار محوری و شرایط عدم تعادل بوده است.

3. حوزه‌های کاربرد و تحلیل عملکرد

هر دو انتقال‌دهنده عمدتاً در دارایی‌های دوار میان‌رده استفاده می‌شوند که مستلزم نظارت پیوسته بر سلامت سیستم هستند، بدون اینکه هزینه یا پیچیدگی سیستم‌های کامل حفاظت از لرزش را داشته باشند. حوزه‌های کاربرد نمونه شامل:

• فشرده‌سازهای هوای گریز از مرکز: نظارت پیوسته بر لرزش محور و فشار محوری به کاهش خرابی‌های کاتاستروفیک ناشی از سایش یاتاقان، کاویتاسیون و عدم تعادل کمک می‌کند.

• پمپ‌های صنعتی: نظارت، چالش‌های موجود در بخش‌های شیمیایی، تصفیه آب و پالایشگاهی را حل می‌کند که در آن نوسانات نیروی محوری با تغییرات فرآیند هم‌خوانی دارند.

• سیستم‌های تهویه مطبوع و فن‌های صنعتی: تشخیص زودهنگام ارتعاشات، از تخریب روتور و عدم ترازی موتور در نصب‌های پرکاربرد جلوگیری می‌کند.

• بسته‌های اسکید یکپارچه سازنده تجهیزات اصلی (OEM): آرایش فشرده ترانسمیتر-پروب برای تجهیزاتی با فضای مکانیکی محدود و چیدمان فشرده تابلوهای کنترل مناسب است.

داده‌های به‌دست‌آمده از سازندگان تجهیزات اصلی کمپرسور در اروپا نشان می‌دهد که بیش از 55٪ از توقف‌های ناگهانی کمپرسور ناشی از خرابی یاتاقان یا آب‌بندی است—که هر دو مورد علائم اولیه ارتعاش یا جابه‌جایی دارند و قابل تشخیص از طریق ترانسمیترهای 990 یا 991 هستند. استفاده از نظارت 4–20 میلی‌آمپری در منطق توقف سیستم مبتنی بر PLC به اپراتورها اجازه داده تا در آستانه‌های از پیش تعیین‌شده ارتعاش، هشدارها را فعال کنند و در نتیجه زمان کارکرد بهبود یافته و زمان تعمیرات کاهش می‌یابد.

4. راهکارها و تحلیل عملکرد

ترانسمیتر ارتعاشی 990

مدل 990 ارتعاش دینامیکی شفت را به واحدهای دامنه پیک تا پیک تبدیل کرده و از طریق سیگنال 4 تا 20 میلی‌آمپر خروجی می‌دهد. این دستگاه برای ماشین‌های دوار کوچک طراحی شده و به‌راحتی با پروب 3300 NSv و کابل‌های امتداد (با طول سیستمی 5 و 7 متر) ادغام می‌شود. قابلیت‌های عملکردی کلیدی شامل:

• عملکرد یکپارچه Proximitor® بدون نیاز به ماژول‌های خارجی

• استخراج موج دینامیکی برای تشخیص‌های عیب‌یابی

• تنظیم صفر/دامنه برای کالیبراسیون حلقه

• مدار غیرفعال‌سازی سیگنال برای سرکوب خطاهای پروب

• گزینه‌های نصب روی ریل DIN یا دیوار جداکننده

• پوشش محکم و ضد رطوبت بالا مناسب برای کابین کمپرسورها

این فرستنده زمانی بسیار مفید است که ارتعاش به عنوان پارامتر اصلی حفاظتی در نظر گرفته شود. بسیاری از سکوهای کمپرسور به دلیل محدودیت‌های هزینه‌ای، تنها از توقف‌های فعال‌شده توسط ارتعاش استفاده می‌کنند و نه از نظارت کامل بر وضعیت؛ در نتیجه مدل 990 یک راه‌حل میانی عملی محسوب می‌شود.

فرستنده محوری 991

نظارت بر نیروی پیشرانه برای حفاظت از یاتاقان محوری بسیار حیاتی است، به‌ویژه در کمپرسورهای گریز از مرکز که بارگذاری محوری با تغییر تقاضای فرآیند نوسان می‌کند. دستگاه 991 سیگنال‌های خام نزدیکی را به واحدهای مهندسی جابجایی نیروی پیشرانه تبدیل کرده و آن را از طریق 4–20 میلی‌آمپر خروجی می‌دهد. ویژگی‌ها شامل:

• تبدیل موقعیت محوری با معماری تغذیه‌شده از حلقه

• مدار قفل راه‌اندازی برای جلوگیری از هشدارهای گذرا

• منطق Not-OK و باطل‌سازی برای تضمین قابلیت اطمینان

• دسترسی به موج تشخیصی از طریق اتصال‌دهنده هم‌محور

• همان سازگاری با پروب و گزینه‌های نصب دستگاه 990

داده‌های جابجایی نیروی پیشرانه به سازندگان اجازه می‌دهد تا هشدارهای زودهنگام را ادغام کنند تا از تماس روتور محوری و خرابی‌های فاجعه‌بار یاتاقان جلوگیری شود—مواردی که می‌توانند منجر به هزینه‌های تعمیر به میزان شش رقمی در تأسیسات پتروشیمی شوند.

5. نتیجه‌گیری

ترانسمیترهای 990 و 991 راه‌حل‌هایی فشرده، قابل اعتماد و کارآمد از نظر هزینه برای نظارت بر پارامترهای لرزش و نیروی محوری در ماشین‌آلات دوار کوچک تا متوسط فراهم می‌کنند. خروجی استاندارد 4 تا 20 میلی‌آمپر آن‌ها امکان ادغام آسان در سیستم‌های کنترل صنعتی را فراهم می‌آورد، در حالی که دسترسی تشخیصی، منطق غیرفعال‌سازی سیگنال و مقاومت محیطی، کاربرد آن‌ها را در پیاده‌سازی توسط تولیدکنندگان تجهیزات اصلی (OEM) بهبود می‌بخشد. برای صنایعی که به دنبال تعادل بین حفاظت از دارایی‌ها و کنترل هزینه هستند، این دو ترانسمیتر مسیری اثبات‌شده برای افزایش زمان کارکرد ماشین‌آلات، پشتیبانی از استراتژی‌های نگهداری پیش‌بینانه و کاهش ریسک عملیاتی فراهم می‌کنند.