O nadajnikach 990 i 991: kompaktowe monitorowanie drgań i siły wzdłużnej dla maszyn producentów OEM

1. Wprowadzenie – czym są nadajniki 990 i 991?

Nadajnik drgań 990 oraz nadajnik siły wzdłużnej 991 to dwa specjalistyczne, zasilane przez pętlę urządzenia monitorujące przeznaczone dla producentów oryginalnego wyposażenia (OEM), którzy integrują ochronę maszyn i diagnostykę operacyjną bezpośrednio w sprężarkach odśrodkowych, pompach, wentylatorach oraz innym kompaktowym obracającym się sprzęcie. Oba nadajniki przekształcają sygnały czujników zbliżeniowych na standardowy sygnał wyjściowy 4–20 mA, umożliwiając niezawodny transfer danych do rozproszonych systemów sterowania (DCS), programowalnych sterowników logicznych (PLC) lub dedykowanych platform ochrony maszyn. Gdy są wyposażone w obudowy ze stali nierdzewnej zgodne z normą NEMA, urządzenia są chronione przed wilgocią, uderzeniami i trudnymi warunkami przemysłowymi.

2. Zalety i analiza techniczna

Główną zaletą obu modeli nadajników jest uproszczona architektura systemu. Dzięki zintegrowanej kondycjonowaniu sygnału Proximitor® oraz kompatybilności z czujnikami zbliżeniowymi Bently Nevada 3300 NSv, producenci OEM mogą wdrażać funkcje monitorowania bez konieczności stosowania dodatkowych zewnętrznych modułów kondycjonowania sygnału. To zmniejsza obszar instalacji o około 40–60% w porównaniu do tradycyjnych wieloskładnikowych systemów monitorowania drgań i przemieszczeń.

Oba nadajniki zapewniają dostęp diagnostyczny poprzez nieizolowane zaciski PROX OUT, dzięki czemu technicy mogą uzyskać dostęp do surowych przebiegów drgań wału lub przemieszczenia osiowego w celu analizy wyłączeń lub analiz predykcyjnych. Operatorzy terenowi korzystają z nieinteraktywnych potencjometrów regulacji zera/poziomu, które skracają czas kalibracji i minimalizują zakłócenia pętli.

Niezawodność w trudnych warunkach środowiskowych dalszych wzmaga pozycję konkurencyjną. Konstrukcja zalana umożliwia pracę przy wilgotności skraplającej się do 100%, co pozwala na zastosowanie w instalacjach offshore, petrochemicznych oraz na agregatach sprężarkowych. Logika sygnalizacji Not-OK i blokady sygnału wbudowana w oba przetworniki minimalizuje fałszywe alarmy spowodowane uszkodzeniami kabli lub degradacją sond — problem, który tradycyjnie odpowiada za 12–18% przypadkowych wyłączeń opartych na drganiach w stacjach sprężarek (średnia branżowa na podstawie danych serwisowych OEM z lat 2022–2024).

Z perspektywy ekonomiki utrzymania ruchu, przekształcanie danych wibracyjnych i osiowych sił poprzez sygnał 4–20 mA na logikę sterowania maszyny okazało się opłacalne. W badaniach przypadków producentów sprężarek odśrodkowych w Azji Wschodniej, integracja przetworników z kompresorami montowanymi na ramie prowadziła do zmniejszenia corocznej liczby awaryjnych przestojów o blisko 20% oraz zapewniła szacowany zwrot z inwestycji w ciągu 12–18 miesięcy, głównie dzięki lepszemu wczesnemu wykrywaniu zużycia łożysk osiowych i stanów rozwagi.

3. Obszary zastosowań i analiza wydajności

Oba przetworniki są powszechnie stosowane w urządzeniach obrotowych średniego zasięgu, wymagających ciągłego monitorowania stanu technicznego bez ponoszenia kosztów lub złożoności pełnoskalowych systemów ochrony wibracyjnej. Typowymi obszarami zastosowań są:

• Sprężarki powietrza odśrodkowe: ciągłe monitorowanie drgań wału i osiowego obciążenia pomaga zmniejszyć ryzyko katastrofalnych uszkodzeń spowodowanych zużyciem łożysk, kawitacją i rozwagą.

• Pompy przemysłowe: Monitorowanie rozwiązuje wyzwania w sektorach chemicznym, oczyszczania wody i rafineryjnym, gdzie wahania osiowych korelują ze zmiennością procesu.

• Systemy HVAC i wentylatory przemysłowe: Wczesne wykrywanie drgań zapobiega degradacji wirnika i niewspółosiowości silnika w instalacjach o wysokim wykorzystaniu.

• Zespoły OEM zintegrowane w ramach (skid packages): Kompaktowe konfiguracje nadajników i sond są odpowiednie dla urządzeń o ograniczonej przestrzeni mechanicznej i ciasnym układzie paneli sterowniczych.

Dane od producentów sprężarek w Europie wskazują, że ponad 55% awaryjnych wyłączeń sprężarek wynika z uszkodzeń łożysk lub uszczelek — oba te przypadki wykazują wczesne sygnatury drgań lub przemieszczenia wykrywalne za pomocą nadajników serii 990 lub 991. Wdrożenie monitorowania 4–20 mA w logice wyłączeń opartej na PLC pozwoliło operatorom na aktywowanie alarmów przy ustalonych progach drgań, co poprawiło czas działania i skróciło terminy napraw.

4. Rozwiązania i analiza funkcjonalna

Nadajnik drgań 990

Model 990 przetwarza dynamiczne drgania wału na jednostki amplitudy międzyszczytowej i przesyła sygnał w zakresie 4–20 mA. Zaprojektowany dla kompaktowych maszyn wirujących, integruje się bezproblemowo z sondą 3300 NSv oraz przewodami przedłużającymi (długość systemu 5 m i 7 m). Główne funkcje to:

• Zintegrowana funkcjonalność Proximitor® bez dodatkowych modułów zewnętrznych

• Ekstrakcja falowania dynamicznego do celów diagnostycznych

• Regulacja zera/poziomu dla kalibracji pętli

• Obwód blokady sygnału do tłumienia uszkodzeń sondy

• Opcje montażu na szynie DIN lub ścianie przegrodowej

• Wypełnione wilgotnością obudowa odporna na wysoką wilgotność, odpowiednia dla kabin sprężarek

Przetwornik jest szczególnie przydatny, gdy drgania są głównym parametrem ochrony. Wiele agregatów sprężarkowych stosuje wyłączanie uruchamiane drganiami zamiast pełnego monitorowania stanu ze względu na ograniczenia budżetowe, co czyni model 990 praktycznym rozwiązaniem pośrednim.

Przetwornik osiowy 991

Monitorowanie siły wzdłużnej jest kluczowe dla ochrony łożysk osiowych, szczególnie w sprężarkach odśrodkowych, gdzie obciążenie osiowe zmienia się wraz z zapotrzebowaniem procesowym. Urządzenie 991 przetwarza surowe sygnały zbliżeniowe na inżynierskie jednostki przemieszczenia wzdłużnego i udostępnia je poprzez wyjście 4–20 mA. Cechy obejmują:

• Konwersja położenia osiowego z architekturą zasilania z pętli

• Obwód blokady uruchamiania zapobiegający przejściowym alarmom

• Logika stanu Not-OK i obejścia dla zapewnienia niezawodności

• Dostęp do przebiegów diagnostycznych poprzez złącze koncentryczne

• Zgodność z tymi samymi czujnikami oraz opcjami montażu co model 990

Dane dotyczące przemieszczenia wzdłużnego pozwalają producentom OEM na wdrażanie wczesnych systemów ostrzegania, które zapobiegają kontaktowi wirnika w kierunku osiowym i katastrofalnym uszkodzeniom łożysk — scenariuszom, które w zakładach petrochemicznych mogą wiązać się z kosztami naprawy sięgającymi sześciu cyfr.

5. wniosek

Przesyłacze serii 990 i 991 oferują kompaktowe, niezawodne oraz opłacalne rozwiązania do monitorowania parametrów drgań i osiowych w maszynach obrotowych małych i średnich rozmiarów. Standardowy sygnał wyjściowy 4–20 mA umożliwia łatwą integrację z systemami sterowania przemysłowego, a dostęp diagnostyczny, logika blokowania sygnału oraz odporność na warunki środowiskowe zwiększają ich przydatność do stosowania przez producentów urządzeń. Dla branż poszukujących równowagi między ochroną aktywów a kontrolą kosztów, oba przesyłacze zapewniają sprawdzony sposób na wydłużenie czasu pracy maszyn, wspieranie strategii konserwacji predykcyjnej oraz redukcję ryzyka operacyjnego.