تجهیزات تامین انرژی در دنیای صنعتی امروز نقش بسیار حیاتی و غیر قابل انکاری را ایفا می کنند و در این میان ژنراتورها به عنوان قلب تپنده بسیاری از کارخانجات، بیمارستان ها و مراکز داده شناخته می شوند. با توجه به اهمیت کارکرد پیوسته و بدون وقفه این دستگاه ها، محافظت از قطعات داخلی و موتور در برابر شرایط نامطلوب و خرابی های احتمالی به یک اولویت اساسی برای مدیران و تکنسین ها تبدیل شده است.
در این راستا، بهره گیری از تجهیزات مانیتورینگ دقیق و حساس می تواند از بروز خسارت های سنگین مالی، آسیب های فیزیکی جبران ناپذیر و همچنین توقف طولانی مدت چرخه تولید به طور موثری جلوگیری نماید. یک سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور به عنوان یک ناظر هوشمند و خستگی ناپذیر، وظیفه دارد تا به صورت پیوسته پارامترهای حیاتی موتور را مورد بررسی قرار داده و در صورت بروز هرگونه انحراف از مقادیر استاندارد تعیین شده، فرمان های لازم را برای اعلام هشدار صوتی و بصری یا توقف اضطراری سیستم صادر کند.
استفاده از قطعات با کیفیت و اورجینال در سیستم های تولید برق نه تنها طول عمر مفید دستگاه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد، بلکه قابلیت اطمینان کل مجموعه را نیز در شرایط بحرانی به شکل چشمگیری بهبود می بخشد.
این قطعات الکترونیکی و مکانیکی دقیقا همانند سیستم عصبی در بدن انسان عمل می کنند و با ارسال سیگنال های الکتریکی به موقع به تابلوی کنترل مرکزی، مانع از ذوب شدن قطعات داخلی موتور در اثر حرارت بالا یا قفل شدن یاتاقان ها به دلیل افت فشار روغن می شوند. بنابراین، شناخت دقیق این قطعات حساس، درک نحوه عملکرد آن ها در شرایط مختلف کاری و همچنین آشنایی کامل با روش های علمی عیب یابی، برای تمامی مهندسان و بهره برداران این تجهیزات گران قیمت امری کاملا ضروری و غیر قابل جایگزین محسوب می شود.
انواع سنسورهای حفاظتی دیزل ژنراتور
موتورهای دیزلی در حین کارکرد خود تحت فشارهای مکانیکی و حرارتی بسیار بالایی قرار می گیرند و به همین دلیل نیازمند شبکه ای پیچیده از تجهیزات نظارتی هستند تا پایداری آن ها تضمین گردد. تنوع گسترده ای در طراحی و تولید این حسگرها وجود دارد که هر کدام برای اندازه گیری یک پارامتر فیزیکی خاص در نظر گرفته شده اند.
به طور کلی، یک سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور می تواند بر اساس نوع کارکرد خود به دسته بندی های مختلفی نظیر حسگرهای حرارتی، فشاری، سطحی و سرعتی تقسیم بندی شود که هر یک از آن ها نقش مکمل و حیاتی را در شبکه ایمنی دستگاه ایفا می کنند و فقدان هر کدام می تواند به بروز فاجعه ای مکانیکی منجر شود.
سنسورهای دمای مایع خنک کننده یا همان دمای آب، یکی از رایج ترین و مهم ترین انواع این تجهیزات به شمار می روند که وظیفه پایش حرارت بلوک سیلندر و سیستم خنک کاری را بر عهده دارند. این حسگرها معمولا در مسیر گردش آب موتور نصب می شوند و با استفاده از مقاومت های متغیر حرارتی، تغییرات دمایی را به سیگنال های الکتریکی قابل فهم برای کنترلر تبدیل می کنند.
در صورتی که سیستم خنک کننده به دلایلی نظیر نشتی رادیاتور یا پاره شدن تسمه واتر پمپ دچار اختلال شود، این سنسورها با تشخیص افزایش غیر مجاز دما، پیش از آنکه موتور دچار گیرپاژ یا تغییر شکل قطعات فلزی شود، فرمان خاموشی موتور را صادر می کنند.
دسته دوم این تجهیزات، سنسورهای فشار روغن هستند که اهمیت آن ها کمتر از سنسورهای حرارتی نیست و سلامت قطعات متحرک موتور به صورت مستقیم به عملکرد صحیح آن ها بستگی دارد. روغن موتور به عنوان روانکار اصلی، وظیفه کاهش اصطکاک میان قطعاتی نظیر میل لنگ، شاتون ها و پیستون ها را بر عهده دارد و افت فشار آن می تواند در کسری از ثانیه منجر به سایش شدید و خرابی کامل موتور گردد.
سنسور فشار روغن با نظارت دقیق بر مدار روانکاری، هرگونه افت فشار ناشی از خرابی اویل پمپ، گرفتگی فیلترها یا کاهش سطح روغن را بلافاصله تشخیص داده و از ادامه کارکرد مخرب موتور جلوگیری به عمل می آورد.
علاوه بر حسگرهای دما و فشار، سنسورهای سطح مایعات نیز بخش مهمی از سیستم ایمنی را تشکیل می دهند که معمولا در مخزن سوخت و رادیاتور نصب می گردند. این نوع سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور با استفاده از مکانیزم های شناور مکانیکی یا تکنولوژی های التراسونیک و نوری، میزان دقیق سوخت گازوئیل و مایع خنک کننده را بررسی می کند.
کاهش بیش از حد سوخت می تواند منجر به ورود هوا به سیستم سوخت رسانی و خاموشی ناگهانی دستگاه تحت بار شود، در حالی که کاهش سطح آب مستقیما به افزایش دمای کنترل نشده و آسیب های حرارتی شدید منتهی می گردد.
عملکرد سنسور فشار روغن و دمای آب ژنراتور
درک عمیق از مکانیزم داخلی و نحوه کارکرد حسگرهای کلیدی می تواند به اپراتورها در تحلیل بهتر هشدارهای صادر شده از سوی تابلوی کنترل کمک شایانی نماید. سنسور فشار روغن معمولا از یک دیافراگم انعطاف پذیر مکانیکی و یک پتانسیومتر یا مقاومت متغیر متصل به آن تشکیل شده است. هنگامی که روغن تحت فشار توسط اویل پمپ به داخل مجاری موتور پمپاژ می شود، این فشار بر روی دیافراگم سنسور اعمال شده و باعث تغییر وضعیت فیزیکی آن می گردد.
این تغییر وضعیت مکانیکی به نوبه خود مقاومت الکتریکی داخلی سنسور را تغییر می دهد و برد کنترل با اندازه گیری این مقاومت، میزان دقیق فشار روغن را بر حسب بار یا پی اس آی بر روی نمایشگر نشان می دهد.
ارتباط مداوم میان این قطعه و برد کنترل مرکزی، ستون فقرات سیستم ایمنی روانکاری را تشکیل می دهد. یک سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور که برای پایش فشار روغن طراحی شده است، معمولا دارای دو عملکرد مجزا یا دو پایه خروجی است؛ یکی برای ارسال داده های پیوسته آنالوگ جهت نمایش عقربه ای یا دیجیتال مقدار فشار، و دیگری به عنوان یک سوئیچ قطع کن اضطراری عمل می کند.
هنگامی که فشار از یک حد بحرانی از پیش تعیین شده پایین تر می رود، سوئیچ داخلی بسته یا باز می شود و کنترلر با دریافت این سیگنال صفر و یک، بلافاصله شیر برقی سوخت را بسته و موتور را برای جلوگیری از فاجعه متوقف می سازد.
از سوی دیگر، سنسور دمای آب یا مایع خنک کننده عمدتا بر پایه تکنولوژی ترمیستورهای مقاومت حرارتی منفی طراحی و ساخته می شود. در این نوع تکنولوژی، با افزایش دمای مایع خنک کننده که سنسور در تماس مستقیم با آن قرار دارد، مقاومت الکتریکی داخلی ترمیستور به صورت غیر خطی کاهش می یابد.
جریان الکتریکی ضعیفی که از سوی کنترل پنل به سنسور ارسال می شود، پس از عبور از این مقاومت متغیر به برد باز می گردد و پردازنده با تحلیل افت ولتاژ ایجاد شده، دمای دقیق موتور را با دقت بسیار بالایی محاسبه کرده و به اپراتور نمایش می دهد.
آستانه تحمل حرارتی در موتورهای دیزلی مختلف متفاوت است، اما به طور معمول، رسیدن دمای آب به محدوده نود و پنج تا صد درجه سانتی گراد به عنوان یک وضعیت بحرانی تلقی می شود. در این شرایط، سنسور دما ابتدا یک سیگنال پیش هشدار را به تابلوی فرمان ارسال می کند تا اپراتور فرصت داشته باشد بار روی ژنراتور را کاهش دهد یا مشکل تهویه را بررسی نماید.
در صورتی که دما همچنان روند صعودی داشته باشد و به نقطه جوش خطرناک نزدیک شود، سنسور فرمان توقف کامل را صادر می کند تا از سوختن واشر سرسیلندر، تاب برداشتن بلوک موتور و گیرپاژ کردن پیستون ها در داخل بوش ها پیشگیری به عمل آید.
علائم خرابی سنسور دیزل ژنراتور
آگاهی از نشانه های اولیه خرابی حسگرها می تواند از تبدیل شدن یک نقص الکترونیکی جزئی به یک تعمیرات اساسی و پر هزینه موتور به طور چشمگیری جلوگیری کند. تجهیزات نظارتی الکترونیکی با گذشت زمان و به دلیل قرار گرفتن مداوم در معرض لرزش های شدید، حرارت بالا و مواد شیمیایی خورنده، دچار استهلاک و افت کیفیت عملکرد می شوند.
زمانی که یک سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور کارایی استاندارد خود را از دست می دهد، دستگاه با رفتارهای غیر قابل پیش بینی و خطاهای کاذب روبرو می شود که این وضعیت می تواند فرآیند تولید برق پشتیبان را در لحظات حساس و قطعی های سراسری برق به شدت با مخاطره مواجه سازد.
یکی از بارزترین و کلافه کننده ترین نشانه های خرابی در این تجهیزات، بروز آلارم های کاذب و خاموش شدن های ناگهانی و بی دلیل موتور است. در این حالت، با وجود اینکه موتور در شرایط کاملا نرمال کار می کند و سطح روغن و دمای آب در محدوده استاندارد قرار دارند، برد کنترل با دریافت اطلاعات غلط از سنسور معیوب، وضعیت را بحرانی تشخیص داده و دستگاه را متوقف می کند.
در نقطه مقابل آلارم های کاذب، خطرناک ترین حالت خرابی زمانی رخ می دهد که سنسور کاملا از کار افتاده باشد و هیچ واکنشی نسبت به تغییرات بحرانی موتور نشان ندهد. به عنوان مثال، اگر پمپ آب از کار بیفتد و دمای موتور به شدت بالا برود، اما سنسور دمای آب به دلیل رسوب گرفتگی یا قطعی مدار داخلی این تغییر را حس نکند، ژنراتور تا مرز ذوب شدن قطعات داخلی به کار خود ادامه می دهد.
این نوع خرابی پنهان، معمولا تنها از طریق بازرسی های دوره ای و تست های شبیه سازی منظم قابل تشخیص است و در غیر این صورت، عواقب آن بسیار فاجعه بار و پر هزینه خواهد بود.
نوسانات شدید و غیر منطقی در عقربه های نشانگر یا اعداد نمایشگر دیجیتال روی تابلوی کنترل نیز یکی دیگر از علائم شایع نقص فنی در سنسورها محسوب می شود. اگر مشاهده کردید که نشانگر فشار روغن به طور ناگهانی از مقادیر بالا به صفر پرش می کند و دوباره برمی گردد، یا دمای آب در عرض چند ثانیه تغییرات چند ده درجه ای را نشان می دهد، به احتمال بسیار قوی مشکل از خود سنسور یا سیم کشی متصل به آن است. پارامترهای فیزیکی موتورهای دیزلی دارای اینرسی هستند و امکان ندارد فشار یا دمای یک موتور بزرگ در کسر کوچکی از ثانیه دچار نوسانات شدید این چنینی گردد.
نحوه تست و عیب یابی سنسورهای حفاظتی
فرآیند عیب یابی تجهیزات الکترونیکی موتور نیازمند اتخاذ یک رویکرد سیستماتیک، استفاده از ابزارهای اندازه گیری دقیق و رعایت کامل دستورالعمل های ایمنی است. پیش از اقدام به هرگونه تست، تکنسین باید اطمینان حاصل کند که ژنراتور در حالت خاموش قرار دارد، سوئیچ اصلی قطع شده و برد کنترل برای جلوگیری از استارت تصادفی قفل گردیده است.
همچنین دسترسی به نقشه های سیم کشی دستگاه و جداول استاندارد مقاومت های سنسور که توسط کارخانه سازنده ارائه می شود، برای مقایسه اعداد به دست آمده با مقادیر مرجع، گامی کاملا ضروری و غیر قابل چشم پوشی در فرآیند تعمیرات تخصصی محسوب می شود.
اصلی ترین و کاربردی ترین ابزار برای بررسی سلامت یک سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور، دستگاه مولتی متر دیجیتال است که برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی بر حسب اهم مورد استفاده قرار می گیرد. برای تست سنسور دما، تکنسین باید مقاومت بین پایه خروجی سنسور و بدنه آن را در دمای محیط اندازه گیری کرده و سپس با حرارت دادن کنترل شده سنسور در یک حمام آب گرم، روند تغییرات مقاومت را زیر نظر بگیرد.
در صورتی که مقاومت به صورت پیوسته و مطابق با منحنی استاندارد کارخانه کاهش یابد، سنسور سالم است، اما اگر مقاومت بی نهایت نشان داده شود یا تغییرات آن پرشی و نامنظم باشد، قطعه به طور قطع دچار خرابی داخلی شده است.
تست سنسور فشار روغن نیز نیازمند رویکردی مشابه اما با استفاده از تجهیزات شبیه ساز فشار است. در این حالت، سنسور از روی بلوک موتور باز شده و به یک پمپ فشار دستی مجهز به گیج دقیق متصل می گردد.
با اعمال فشارهای مختلف هوا یا روغن به دیافراگم سنسور، تکنسین همزمان خروجی مقاومت الکتریکی را توسط مولتی متر بررسی می کند. همچنین بخش سوئیچ قطع کن سنسور نیز باید تست شود تا اطمینان حاصل گردد که در صورت افت فشار به زیر مقدار تنظیم شده، مدار الکتریکی مربوطه به درستی قطع یا وصل می شود و فرمان توقف را به برد کنترل ارسال می کند.
گاهی اوقات مشکل اصلی در خود سنسور نیست، بلکه در مسیر انتقال سیگنال تا تابلوی فرمان نهفته است که این موضوع فرآیند عیب یابی را اندکی پیچیده تر می سازد. سیم کشی های فرسوده، اتصالات شل شده، سوکت های سولفاته شده و قطعی های پنهان در زیر روکش سیم ها می توانند دقیقا علائمی مشابه با خرابی یک سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور ایجاد کنند.
بنابراین، تکنسین باید علاوه بر تست قطعه، پیوستگی سیم کشی از سوکت سنسور تا ترمینال ورودی برد کنترل را به دقت ارزیابی نموده و از عدم وجود اتصالی کوتاه به بدنه یا افت ولتاژ در مسیر ارتباطی کاملا مطمئن شود.
خرید و قیمت سنسور دیزل ژنراتور
انتخاب و خرید قطعات یدکی مناسب برای تجهیزات تولید برق نیازمند توجه به جزئیات فنی متعدد و بررسی دقیق مشخصات تطبیقی است تا از عملکرد بی نقص سیستم پس از تعمیرات اطمینان حاصل گردد. اولین و مهم ترین عامل در هنگام تهیه یک حسگر جدید، تطابق کامل شماره فنی یا پارت نامبر قطعه با نمونه اورجینال نصب شده بر روی موتور است.
برندهای مختلف موتور ساز از پروتکل های ارتباطی و استانداردهای مقاومتی متفاوتی برای سنسورهای خود استفاده می کنند و نصب یک قطعه با مشخصات نامرتبط، حتی در صورت همخوانی فیزیکی رزوه ها، منجر به خوانش اشتباه داده ها توسط برد کنترل و بروز خطاهای مکرر در سیستم خواهد شد.
کیفیت ساخت و اصالت کالا دو عامل تعیین کننده در میزان طول عمر قطعه و حفظ امنیت سرمایه گذاری شما محسوب می شوند. بازار لوازم یدکی مملو از قطعات تقلبی و بی کیفیتی است که با ظاهری مشابه نمونه های اصلی اما با قیمتی به مراتب پایین تر عرضه می گردند.
عوامل متعددی به صورت مستقیم و غیر مستقیم بر روی قیمت نهایی این تجهیزات تاثیر گذار هستند که شناخت آن ها می تواند به خریداران در انجام یک انتخاب هوشمندانه کمک نماید. نوع تکنولوژی به کار رفته، برند تولید کننده، کشور سازنده، دقت اندازه گیری و همچنین گستره دامنه کاری سنسور از جمله پارامترهای اصلی در تعیین ارزش قطعه به شمار می روند.
به طور قطع، یک سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور که توسط برندهای معتبر اروپایی یا آمریکایی با تکنولوژی های پیشرفته و متریال های مقاوم در برابر حرارت بالا تولید شده است، نسبت به نمونه های مشابه با برندهای متفرقه ارزش ریالی بالاتری را به خود اختصاص می دهد.
از سوی دیگر، توجه به مشخصات فیزیکی نظیر سایز رزوه، نوع اتصال سوکت الکتریکی و ولتاژ کاری، از اهمیت بسیار بالایی در فرآیند خرید برخوردار است. برخی از سنسورها با ولتاژ دوازده ولت و برخی دیگر با ولتاژ بیست و چهار ولت سازگار هستند. همچنین مکانیزم داخلی آن ها ممکن است در حالت عادی باز یا در حالت عادی بسته طراحی شده باشد. خریداران باید پیش از ثبت سفارش نهایی و خرید دیزل ژنراتور، کاتالوگ فنی ژنراتور خود را با دقت مطالعه کرده و این مشخصات را کلمه به کلمه با قطعه مورد نظر تطبیق دهند تا از بروز هرگونه مشکل در هنگام نصب و راه اندازی جلوگیری نمایند.
جمع بندی
نگهداری اصولی و اطمینان از عملکرد بی نقص تجهیزات تولید برق اضطراری، وابسته به نظارت مداوم و دقیق بر پارامترهای حیاتی موتور می باشد و در این زمینه، سنسورها نقش اصلی را ایفا می نمایند. یک سنسور حفاظتی دیزل ژنراتور با پایش لحظه به لحظه عواملی نظیر فشار روغن، دمای مایع خنک کننده، سرعت دوران و سطح سیالات، به عنوان خط مقدم دفاعی سیستم در برابر خرابی های فاجعه بار عمل می کند.
نادیده گرفتن اهمیت این قطعات کوچک اما فوق العاده حساس، می تواند به راحتی منجر به وارد آمدن آسیب های حرارتی و مکانیکی گسترده به قطعات اصلی موتور شده و هزینه های هنگفت تعمیرات اساسی را به صاحبان صنایع و مدیران پروژه ها تحمیل نماید.
شناخت دقیق علائم خرابی، اعم از هشدارهای کاذب تابلوی کنترل یا نوسانات غیر منطقی نشانگرها، به تکنسین ها این امکان را می دهد تا پیش از وقوع هرگونه حادثه غیر قابل جبران، نسبت به عیب یابی و رفع نقص اقدام نمایند. انجام تست های دوره ای با استفاده از تجهیزات کالیبره شده و بررسی مداوم اتصالات الکتریکی، بخش جدایی ناپذیری از یک برنامه جامع نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه محسوب می شود.
