Нефтегазовая отрасль: контроль линейных перемещений в экстремальных условиях с датчиками ТрейсЛайн

Что требуется от датчика в нефтегазе

Гидроцилиндры и пневмоцилиндры на буровом, добывающем и перерабатывающем оборудовании работают при высоком давлении (до 35 МПа и выше), температурах от –55 до +105 °C, постоянной вибрации до 20 g в диапазоне 10–2000 Гц. Добавляются агрессивные среды, обмыв, а на ряде объектов — взрывоопасные зоны с метаном, сероводородом и водородом. Магнитострикционные датчики ТрейсЛайн в таких условиях дают неконтактное абсолютное измерение, устойчивое к вибрации, загрязнению и температурным перепадам.

Принцип и технические параметры

Магнитострикционные датчики перемещения ТрейсЛайн работают по классическому принципу: позиционный магнит перемещается вдоль волновода, электроника фиксирует время прохождения ультразвукового импульса. Механического контакта нет — нет износа, нет дрейфа сигнала. Магнитострикционные датчики положения выдают абсолютное значение сразу после включения питания, без возврата в ноль.

Ключевые параметры для нефтегаза: повторяемость ±2,5 мкм, линейность ±0,02%, разрешение от 0,001 мм, диапазон от 25 до 6000 мм. Рабочее давление встроенных исполнений — до 40 МПа, пиковое — выше. Защита IP67 и IP68. Температурный диапазон — от –55 до +105 °C. Взрывозащищённые исполнения сертифицированы по ТР ТС 012, категория газов — IIC, что покрывает водород и ацетилен. Продукция внесена в Госреестр СИ № 91740-24, имеет сертификацию ТР ТС 020.

Датчики для гидроцилиндров

Датчики для гидроцилиндров ТрейсЛайн встраиваются в корпус через резьбовой порт: измерительный стержень проходит через отверстие в крышке, позиционный магнит крепится на поршне. Датчик линейного перемещения гидроцилиндра с выдвижным штоком применяется на цилиндрах, не подготовленных под встраивание — конструкция гидроцилиндра не вскрывается. Датчик положения поршня гидроцилиндра с интерфейсом SSI или CANopen интегрируется в существующие контроллеры.

Датчик перемещения гидроцилиндра в мобильном исполнении рассчитан на вибрацию и удары. Датчик положения штока гидроцилиндра применяется на гидроприводах превенторов, дроссельных заслонок и клапанных узлов. Датчик положения гидроцилиндра с резервированием сигнала используется там, где недопустим незапланированный простой. Датчик гидроцилиндра с вынесенной электроникой позволяет обслуживать сенсор без разгерметизации гидросистемы.

Датчики для пневмоцилиндров

Для пневматики доступны датчики для пневмоцилиндров с программируемыми уставками. Датчик положения штока пневмоцилиндра фиксирует ход без механических кулачков — только по магнитному позиционеру. Магнитные датчики положения для пневмоцилиндров устойчивы к загрязнению воздушной среды и не требуют обслуживания. Магнитный датчик пневмоцилиндра работает при давлении до 1 МПа. Датчик положения пневмоцилиндра с аналоговым выходом применяется в дозировании и запорной арматуре. Датчик пневмоцилиндра в исполнении IP67 подходит для обмыва и влажной среды.

Магнитострикционные линейки и преобразователи

Магнитострикционные линейки Трейслайн применяются на длинных ходах — позиционеры рулонной подачи, портальные системы, направляющие станков. Линейки для измерения перемещения и линейки для измерения пути дают абсолютный отсчёт без промежуточных реперов. Магнитострикционные линейки для измерения перемещения и магнитострикционные линейки для измерения пути выпускаются с диапазоном до 6000 мм.

Магнитострикционный преобразователь измерения линейных перемещений с вынесенной электроникой позволяет обслуживать датчик без вскрытия механизма. Магнитострикционный преобразователь измерения линейных положений с цифровым интерфейсом работает в составе АСУ ТП. Датчик измерения линейного перемещения и датчик измерения линейного положения ТрейсЛайн совместимы с существующими контроллерами. Магнитострикционный датчик измерения перемещения и магнитострикционный датчик измерения положения внесены в Госреестр СИ.

Практика монтажа и подбора

При установке встраиваемого датчика критична соосность магнита и волновода: перекос более 0,5 мм увеличивает погрешность. Отверстие в цилиндре обрабатывается до монтажа, сварка после установки датчика недопустима. Кабель прокладывается отдельно от силовых линий приводов. Типичная ошибка — несовпадение измеряемого диапазона с реальным ходом механизма: датчик упирается в неизмеряемую зону, точность на краях падает.

Вывод

Для нефтегазовой отрасли важны взрывозащита по ТР ТС 012, метрологическая регистрация и предсказуемые сроки поставки. Отечественный производитель ТрейсЛайн предлагает магнитострикционные датчики, не уступающие импортным аналогам по точности, давлению, температуре и защите. Производство в Москве, срок от 5 рабочих дней, бесплатные образцы для испытаний. Для подбора специального исполнения под конкретный объект можно обратиться к разделу специальных исполнений и сертификации ТрейсЛайн с параметрами по взрывозащите и условиям эксплуатации.