Cảm biến rung CEMB – Thiết bị giám sát độ rung cho máy móc công nghiệp
Cảm biến rung CEMB là thiết bị chuyên dùng để thu nhận và chuyển đổi dao động cơ học của máy thành tín hiệu phục vụ đo lường, giám sát và phân tích tình trạng thiết bị. Sản phẩm được phát triển bởi CEMB – Italy, hãng có chuyên môn lâu năm trong lĩnh vực cân bằng động, đo rung, phân tích rung và bảo vệ máy quay công nghiệp. Hệ thống cảm biến của CEMB được thiết kế cho động cơ điện, bơm, quạt, máy nén, hộp giảm tốc, turbine và nhiều loại rotor hoạt động liên tục trong nhà máy.
Trong dây chuyền sản xuất, rung động luôn xuất hiện khi trục và rotor quay. Mức rung tăng bất thường có thể liên quan đến mất cân bằng, sai lệch đồng tâm, vấn đề ổ trục, lỏng cơ khí hoặc các thay đổi trong trạng thái vận hành. Cảm biến rung CEMB giúp thu thập tín hiệu tại vị trí cần theo dõi để hệ thống điều khiển hoặc thiết bị phân tích xác định chính xác hơn tình trạng hoạt động của máy.
Các dòng cảm biến rung CEMB phổ biến
Dòng Bộ phát tín hiệu dải 4-20mA tích hợp (Integrated Vibration Transmitters):
TR-I / TR-26 / TR-27: Cảm biến đo gia tốc/vận tốc rung tích hợp mạch chuyển đổi tín hiệu đầu ra 4-20mA chuẩn công nghiệp. Tín hiệu này có thể kết nối trực tiếp về hệ thống PLC, DCS hoặc bộ ghi dữ liệu mà không cần thông qua bộ xử lý trung gian.
Giúp giám sát liên tục mức độ rung toàn phần (RMS hoặc Peak) theo tiêu chuẩn ISO 10816.
Dòng Gia tốc kế / Đầu đo gia tốc (Accelerometers):
TA-100 / TA-18 / TA-25: Dòng cảm biến piezo-electric cung cấp tín hiệu điện áp/dòng điện động (AC Signal), thích hợp cho việc phân tích phổ tần số rung động (FFT) chuyên sâu hoặc kết nối với các thiết bị đo rung cầm tay / hệ thống đo đa kênh.
Dòng Cảm biến tiệm cận Dòng điện xoáy (Proximity / Eddy Current Transducers):
NC-8000 / NC-8420 / TR-NC/8: Sử dụng để đo độ rung tương đối của trục (relative shaft vibration), khe hở dòng dọc trục (axial displacement) và tốc độ quay đối với các dòng máy quay tốc độ cao sử dụng bạc trượt (journal bearings).
Cảm biến thông minh 3 trục / Hệ thống giám sát số:
CEMB CUBE: Cảm biến đo rung 3 trục (Tri-axial) tích hợp truyền thông công nghiệp (Modbus/IP, Ethernet/HTTPS) giúp theo dõi đồng thời rung động trên nhiều hướng và giám sát cảnh báo tức thời khi vượt ngưỡng cài đặt.
Cảm biến rung CEMB tập trung vào giám sát máy quay
Điểm nổi bật của cảm biến rung CEMB nằm ở định hướng ứng dụng dành cho thiết bị quay công nghiệp. Thay vì chỉ phát hiện máy có rung hay không, cảm biến cung cấp tín hiệu định lượng để theo dõi mức rung theo thời gian.
Cảm biến có thể được lắp trên thân ổ bi, vỏ động cơ, thân bơm, hộp số, máy nén hoặc các vị trí chịu ảnh hưởng trực tiếp từ chuyển động của rotor. Tùy nguyên lý đo, hệ thống có thể giám sát rung tuyệt đối của thân máy hoặc rung tương đối giữa trục quay và ổ đỡ.
CEMB phát triển hệ sinh thái thiết bị bao gồm cảm biến, bộ truyền tín hiệu, thiết bị phân tích cầm tay và hệ thống giám sát cố định. Điều này cho phép tín hiệu rung được sử dụng từ các phép đo kiểm tra định kỳ đến hệ thống theo dõi liên tục trên dây chuyền.
Nguyên lý làm việc của cảm biến rung CEMB
Khi máy vận hành, chuyển động rung tại vị trí lắp đặt tác động lên phần tử đo bên trong cảm biến. Dao động cơ học sau đó được chuyển thành tín hiệu điện tương ứng với đặc tính rung.
Tùy cấu hình hệ thống, thông số có thể được biểu diễn dưới dạng gia tốc rung, vận tốc rung hoặc độ dịch chuyển rung. Đây là các đại lượng thường được sử dụng để đánh giá trạng thái của động cơ, bơm, quạt và các máy quay khác.
Một số dòng truyền tín hiệu rung của CEMB có thể chuyển trực tiếp giá trị đo thành tín hiệu công nghiệp 4–20 mA. Kiểu tín hiệu này thuận tiện khi kết nối vào PLC hoặc DCS và phù hợp với hệ thống giám sát liên tục trong nhà máy. CEMB cũng có thiết bị dùng công nghệ hai dây nhằm đơn giản hóa đấu nối và cấp nguồn cho vòng dòng điện.
Đo rung tuyệt đối trên động cơ, bơm và quạt
Một ứng dụng quan trọng của cảm biến rung CEMB là đo rung tuyệt đối tại vỏ máy hoặc ổ đỡ. Đây là phương pháp phù hợp với nhiều máy công nghiệp phổ biến như motor, quạt, bơm, compressor, hộp giảm tốc và máy nghiền.
Cảm biến được gắn trực tiếp vào kết cấu máy để theo dõi dao động truyền tới thân thiết bị. Khi rotor bị mất cân bằng, ổ trục xuống cấp hoặc xuất hiện sai lệch cơ khí, mức rung tại vị trí đo có thể thay đổi so với trạng thái vận hành bình thường.
CEMB có các bộ truyền rung được thiết kế để tạo tín hiệu tỷ lệ với vận tốc hoặc gia tốc rung và truyền trực tiếp về PLC/DCS. Một số phiên bản sử dụng thân thép không gỉ AISI 316L và được thiết kế cho môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Đo rung tương đối và dịch chuyển trục
Đối với turbine, máy nén tốc độ cao hoặc các rotor quan trọng, chỉ đo độ rung trên vỏ máy đôi khi chưa đủ. Khi đó cần quan sát chuyển động trực tiếp của trục so với ổ đỡ.
CEMB phát triển hệ thống cảm biến tiệm cận không tiếp xúc để đo rung tương đối và dịch chuyển dọc trục. Đầu dò được đặt gần bề mặt trục mà không tiếp xúc cơ học trực tiếp. Sự thay đổi khoảng cách giữa đầu dò và trục được chuyển thành tín hiệu điện để hệ thống xác định chuyển động của rotor.
Cấu hình này đặc biệt phù hợp với turbine hơi, turbine khí, máy nén công nghiệp và máy quay có yêu cầu kiểm soát chuyển động trục nghiêm ngặt. Một số hệ thống CEMB có khả năng đưa tín hiệu 4–20 mA về PLC/DCS để giám sát liên tục.
Cảm biến rung CEMB hỗ trợ bảo trì dự đoán
Trong bảo trì truyền thống, thiết bị thường được kiểm tra theo chu kỳ cố định hoặc chỉ được xử lý khi đã xuất hiện sự cố. Khi áp dụng cảm biến rung CEMB, người vận hành có thể theo dõi sự thay đổi của độ rung qua từng giai đoạn hoạt động.
Nếu mức rung tăng dần so với dữ liệu trước đó, kỹ thuật viên có thêm cơ sở để kiểm tra ổ bi, khớp nối, độ đồng tâm, rotor hoặc kết cấu gá lắp trước khi xảy ra hư hỏng nghiêm trọng.
CEMB phát triển cả thiết bị đo rung di động và hệ thống condition monitoring phục vụ bảo trì dự đoán. Theo hãng, thiết bị của CEMB được sử dụng cho phân tích rung, giám sát máy, cân bằng động tại hiện trường và theo dõi tình trạng vận hành của máy quay.
Khả năng tích hợp cảm biến CEMB với PLC và DCS
Trong nhà máy hiện đại, cảm biến rung không hoạt động độc lập mà thường trở thành một phần của hệ thống tự động hóa. Tín hiệu từ cảm biến rung CEMB có thể được đưa vào bộ giám sát chuyên dụng hoặc truyền về PLC/DCS.
Với tín hiệu tiêu chuẩn 4–20 mA, hệ thống điều khiển có thể hiển thị giá trị rung trên HMI, lưu lịch sử dữ liệu và thiết lập các mức cảnh báo. Khi giá trị vượt ngưỡng được thiết lập, hệ thống có thể kích hoạt cảnh báo để bộ phận vận hành kiểm tra thiết bị.
Cách triển khai này đặc biệt hữu ích với những máy phải hoạt động liên tục và khó dừng để kiểm tra thủ công. CEMB xác nhận một số transmitter của hãng được thiết kế để giao tiếp trực tiếp với hệ thống thu thập dữ liệu PLC và DCS.
Ứng dụng cảm biến rung CEMB trong nhà máy
Cảm biến rung CEMB có phạm vi ứng dụng rộng trong các dây chuyền sử dụng thiết bị quay. Với động cơ điện, cảm biến giúp giám sát rung tại thân motor hoặc vùng ổ trục. Với bơm công nghiệp, dữ liệu rung hỗ trợ theo dõi tình trạng cụm bơm – motor và phát hiện những thay đổi bất thường trong vận hành.
Trên quạt và blower, rung động tăng có thể xuất hiện khi cánh quạt mất cân bằng, bám vật liệu hoặc hệ truyền động thay đổi trạng thái. Việc giám sát liên tục giúp xác định xu hướng tăng rung thay vì chỉ dựa trên cảm nhận bằng tay.
Đối với máy nén, turbine và máy quay tốc độ cao, CEMB còn cung cấp thiết bị theo dõi chuyển động trục và dịch chuyển dọc trục. Những ứng dụng này yêu cầu hệ thống đo có độ ổn định cao và khả năng hoạt động lâu dài trong môi trường công nghiệp.
Cảm biến CEMB phù hợp với hệ thống giám sát liên tục
Một ưu điểm đáng chú ý của hệ thống CEMB là khả năng triển khai theo cấu trúc từ cảm biến đến bộ xử lý tín hiệu. Người sử dụng có thể bố trí điểm đo tại các vị trí quan trọng rồi đưa dữ liệu về hệ thống giám sát trung tâm.
Khi thiết bị hoạt động bình thường, giá trị rung duy trì trong phạm vi đã xác định. Khi điều kiện cơ khí thay đổi, xu hướng rung cũng thay đổi theo. Việc theo dõi lịch sử giúp bộ phận bảo trì có thêm dữ liệu để xác định thời điểm kiểm tra máy.
Đối với những vị trí nguy hiểm hoặc khó tiếp cận khi máy đang chạy, hệ thống đo cố định còn hạn chế việc nhân viên phải đến gần thiết bị để kiểm tra thủ công.
Lựa chọn cảm biến rung CEMB theo thiết bị cần đo
Khi lựa chọn cảm biến rung CEMB, thông tin quan trọng đầu tiên là loại máy cần giám sát. Motor, bơm và quạt thông thường có yêu cầu khác với turbine hoặc compressor tốc độ cao.
Tiếp theo cần xác định đại lượng cần theo dõi gồm gia tốc, vận tốc rung, dịch chuyển hoặc chuyển động tương đối của trục. Kiểu ngõ ra cũng cần được xác định từ đầu, đặc biệt khi cảm biến phải kết nối với PLC, DCS hoặc hệ thống bảo vệ máy.
Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, bụi, hóa chất, khu vực nguy hiểm và kiểu đầu nối cũng ảnh hưởng trực tiếp đến cấu hình cảm biến. Một số thiết bị CEMB có các phiên bản dành cho khu vực phân loại nguy hiểm và những yêu cầu chứng nhận công nghiệp khác nhau.
Cảm biến rung CEMB trong hệ thống bảo vệ thiết bị quay
Giá trị của cảm biến rung CEMB không chỉ nằm ở việc đo một con số rung động. Khi được tích hợp đúng vào hệ thống máy, cảm biến trở thành nguồn dữ liệu quan trọng để đánh giá tình trạng cơ khí của thiết bị.
Dữ liệu rung có thể được sử dụng để so sánh giữa các thời điểm vận hành, xác định xu hướng bất thường và hỗ trợ quá trình phân tích nguyên nhân. Với những máy quan trọng, việc theo dõi rung liên tục còn giúp hạn chế nguy cơ vận hành trong trạng thái rung quá mức trong thời gian dài.
Nhờ danh mục gồm cảm biến, bộ truyền tín hiệu, thiết bị phân tích và hệ thống giám sát, CEMB có khả năng đáp ứng từ nhu cầu đo rung đơn giản đến các hệ thống theo dõi tình trạng máy quay chuyên sâu.
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HOÀNG THIÊN PHÁT
Địa chỉ: 331/70/36J Phan Huy Ích, Phường An Hội Tây, TP HCM, Việt Nam
Sales4: 0938.804.977
Email: sales4@hoangthienphat.com
Trang web : https://dailythietbidietkhuan.com/
Trang web: http://cungcapthietbivn.com/
Web hãng tham khảo : https://vibration.cemb.com/
