Technologia energetyczna: energia wiatrowa, generatory, duże silniki
Aby zapewnić wysoką wydajność w elektrowniach i dużych silnikach, konserwacja zapobiegawcza jest niezbędnym czynnikiem. Dlatego też czujnikom stawiane są bardzo wysokie wymagania w zakresie dokładności, niezawodności i kompaktowości. Czujniki firmy Micro-Epsilon okazały się nieocenione w odniesieniu do bezpiecznej pracy elektrowni na stanowisku testowym i w zastosowaniach wielkoseryjnych.
Pomiar rozszerzalności na betonowej ścianie zbiornika magazynującego energię
Zmierzona wartość jest przesyłana do sterownika PLC za pośrednictwem interfejsu analogowego (4 … 20 mA). Umożliwia to zarówno monitorowanie procesu sterowane komputerowo, jak i pełną dokumentację wartości pomiarowych. Jeśli wartość zadana zostanie przekroczona, emitowany jest sygnał alarmowy, a dopływ energii do kamieni jest w takim przypadku natychmiast zatrzymywany. Personel specjalistyczny dodatkowo kontroluje betonowe ściany pod kątem ewentualnych wad.
Ustawienie paneli słonecznych
Ustawienie paneli słonecznych w stosunku do kierunku padania promieni słonecznych zwiększa uzysk energii, a tym samym efektywność panelu słonecznego. Tylko wtedy, gdy panele słoneczne są zawsze ustawione pod optymalnym kątem do słońca, mogą osiągnąć maksymalną wydajność. Czujniki nachylenia INC5701 sprawdzają nachylenie paneli słonecznych w regularnych odstępach czasu, a dzięki wysokiej dokładności kątowej i stabilności temperaturowej zapewniają wiarygodne wyniki nawet przy dużych wahaniach temperatury.
Testy obciążeniowe wirników na stanowisku testowym
Stanowiska testowe zostały opracowane do testów obciążeniowych łopat wirników turbin wiatrowych i symulują rzeczywiste obciążenia powodowane przez silne wiatry i warunki pogodowe. Końcówka łopaty wirnika może zostać zniekształcona nawet o 10 m z powodu obciążeń mechanicznych. Czujniki linkowe są używane na stanowisku testowym do pomiaru odkształceń. Dwa czujniki na punkt trakcji mierzą ugięcie i skręcenie łopaty wirnika. Czujniki linkowe działają w zakresie pomiarowym od 3 m do 10 m. Cyfrowy sygnał wyjściowy jest dostarczany do dalszych symulacji.
Redukcja hałasu w turbinach wiatrowych
Turbiny wiatrowe generują przyjazną dla środowiska energię, ale często są raczej niepopularne wśród okolicznych mieszkańców, ponieważ generują również hałas. Jednym ze źródeł hałasu w turbinach wiatrowych jest układ napędowy. W szczególności przekładnie i generatory wytwarzają hałas. Aby zminimalizować ten hałas, można podjąć różne środki. Aby zmierzyć te oscylacje i ocenić skuteczność środków redukcji hałasu, zastosowano czujniki przyspieszenia firmy Micro-Epsilon.
Pomiar szczeliny wirnika w generatorze
Aby monitorować zachowanie wirnika w generatorze, pojemnościowe czujniki przemieszczenia mierzą szczelinę między stojanem a wirnikiem. Pomimo wysokich temperatur i pól elektromagnetycznych, czujniki pojemnościowe firmy Micro-Epsilon zapewniają niezrównaną dokładność. Oprócz ciągłego pomiaru w celu konserwacji predykcyjnej, pomiar może być również wykorzystywany podczas ustawiania generatora.
Pomiar luzu łożyskowego w turbinach wiatrowych
Do tej pory szczeliny łożysk były mierzone podczas postoju w oparciu o zasadę dotykową. W związku z tym wymagane były długie okresy między przeglądami, co z kolei mogło zwiększyć ryzyko całkowitej awarii instalacji. Co więcej, te celowe przestoje przeznaczone na pomiary i inspekcje powodują znaczne dodatkowe koszty. Micro-Epsilon pozyskuje wartości pomiarowe podczas pracy instalacji, umożliwiając w ten sposób niezawodną i oszczędną analizę w czasie rzeczywistym.
To zadanie pomiarowe jest wykonywane za pomocą indukcyjnego systemu pomiarowego eddyNCDT 3005 opartego na prądach wirowych. Obejmuje on czujnik o zakresie pomiarowym do 6 mm, który jest na stałe podłączony do sterownika za pomocą kabla o długości 1 m. Ponieważ system jest olejoszczelny zarówno z przodu, jak i z tyłu, idealnie nadaje się do tego zastosowania, nawet gdy typowe ciśnienie oleju w łożysku osiąga od 1 do 2 barów. System indukcyjny eddyNCDT 3005 jest już wykorzystywany w turbinach wiatrowych do analizy i optymalizacji interwałów konserwacji turbin wiatrowych. Ponadto dane uzyskane na stanowisku testowym przez cały okres projektowania mogą być brane pod uwagę i wykorzystywane do wymiarowania nowych komponentów. Czujniki mogą być używane na stanowisku testowym oraz w zastosowaniach wielkoseryjnych do monitorowania stanu. Zastosowanie seryjne oferuje znaczne korzyści, ponieważ technologia czujników może być już ustawiona i precyzyjnie wyregulowana podczas instalacji i początkowej eksploatacji.
Monitorowanie otwarcia klap powietrza
Aby kontrolować dopływ powietrza, klapy powietrza automatycznie otwierają się i zamykają w zależności od temperatury. Czujniki przemieszczenia monitorują pozycję otwartej klapy powietrza.
Pomiar ugięcia tarczy sprzęgła
Czujniki wiroprądowe mierzą osiowe, promieniowe lub styczne ugięcie tarczy sprzęgła. Te wytrzymałe czujniki zostały zaprojektowane do pracy w trudnych warunkach otoczenia, a dzięki ich wyjątkowo kompaktowym rozmiarom można je również zintegrować w ograniczonych przestrzeniach montażowych. Czujnik zapewnia stabilne wyniki pomiarów pomimo wysokich ciśnień i temperatur.
Pomiar ruchu fundamentu
Laserowe czujniki triangulacyjne mierzą odległość od fundamentu w celu wykrycia ruchów wieży. Wysoka szybkość pomiaru umożliwia bezpośrednie wykrywanie drgań. W zależności od liczby zainstalowanych czujników można określić szczegółową ocenę zachowania wibracji. Gdy ruch wieży jest zbyt silny, łopaty wirnika są usuwane z wiatru, aby uniknąć możliwych uszkodzeń.
Mobilny system pomiaru oscylacji dla turbin wiatrowych
Instytucje zajmujące się testowaniem, inspekcją i certyfikacją oferują mobilne systemy pomiaru oscylacji dla turbin wiatrowych bez zainstalowanych na stałe systemów monitorowania stanu. Są one wykorzystywane w prototypowych instalacjach w fazie rozwoju, do nadzoru produkcji i budowy, a także do pomiarów podczas pracy. W mobilnych systemach pomiaru drgań stosowane są precyzyjne i stabilne temperaturowo czujniki przyspieszenia firmy Micro-Epsilon. Czujniki przyspieszenia dostarczają precyzyjnych informacji o wibracjach, które mogą wystąpić na przykład na wirniku, wieży lub generatorze.
Pomiar szczeliny olejowej w wałach
W odniesieniu do konserwacji zapobiegawczej należy mierzyć szczelinę olejową, tj. odległość między powierzchnią łożyska a wałem wypełnionym smarem. Pomimo ciśnienia, wysokich temperatur i smarów, wytrzymałe czujniki wiroprądowe firmy Micro-Epsilon mogą zapewnić trwałe określenie szczeliny smarowej w oparciu o wysoką dokładność pomiaru.
Monitorowanie pozycji podczas kotwiczenia statywu
W morskich turbinach wiatrowych statywy pełnią rolę fundamentu. Aby zamontować na nim turbinę wiatrową, statyw musi być stabilny i wymaga precyzyjnego ustawienia w poziomie. Aby to zapewnić, czujniki monitorują pozycję podczas procesu kotwiczenia w wodzie. Dlatego czujniki nachylenia INC5701 są używane na górnym końcu statywu, który ma być zakotwiczony. Czujniki przesyłają wartość położenia do statku, skąd kontrolowany jest cały proces kotwiczenia. Podczas procesu kotwiczenia duże siły działają zarówno na fundament, jak i na czujniki, ponieważ statyw jest wbijany w dno morskie za pomocą urządzenia dźwigowego. Czujniki nachylenia Micro-Epsilon charakteryzują się wysoką odpornością na wstrząsy, dzięki czemu mogą być używane nawet w trudnych warunkach otoczenia. Po zakotwiczeniu fundamentu czujniki nachylenia mogą zostać usunięte w celu ponownego wykorzystania w kolejnym zadaniu monitorowania.
Pomiar oscylacji układu napędowego w turbinach wiatrowych
Oscylacje układu napędowego (niewyważenie wirnika, przeciążenie) przekraczające wartości graniczne mogą prowadzić do awarii podzespołów i części instalacji. Warunkiem wczesnego rozpoznania uszkodzenia i konserwacji predykcyjnej jest bezpieczny i dokładny pomiar oscylacji łożyska wirnika, przekładni (łożyska toczne, koła zębate) i generatora. Do pomiaru tych oscylacji wykorzystywane są precyzyjne i stabilne temperaturowo czujniki przyspieszenia firmy Micro-Epsilon.
Momenty podparcia gondoli
Aby monitorować momenty podporowe, czujniki wiroprądowe mierzą odległość między gondolą a wieżą, co umożliwia wczesne rozpoznanie wszelkich oscylacji. Dzięki temu elektrownia może zostać wyłączona na czas, gdy obciążenie wiatrem jest zbyt duże.
Pomiar temperatury ciepła tarcia na łożyskach
Temperatura przekładni w turbinach wiatrowych jest mierzona w sposób ciągły podczas pracy. Nagrzewanie się komponentów może wskazywać na potencjalny problem z komponentem. W przypadku przekroczenia określonego progu można rozpocząć działania naprawcze lub zaplanować konserwację.
Monitorowanie oscylacji wieży
Turbiny wiatrowe są narażone na drgania i obciążenia udarowe. Aby uniknąć uszkodzeń i kosztownych przestojów, oscylacje wieży są monitorowane. W przypadku przekroczenia wartości granicznych instalacja jest niezawodnie wyłączana. Na podstawie historii obciążenia można wydedukować prognozę żywotności. Warunkiem jest niezawodne i dokładne wykrywanie obciążeń. Czujniki nachylenia i przyspieszenia firmy Micro-Epsilon wykrywają oscylacje wieży z najwyższą precyzją. Nawet przy silnych wahaniach temperatury czujniki nachylenia i przyspieszenia zapewniają wiarygodne pomiary dzięki doskonałej stabilności temperaturowej.