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[en] CALIBRATION METHODOLOGY OF AN INDUCTIVE PROXIMITY SENSOR FOR OSCILLATION MEASUREMENT IN HYDROELECTRIC GENERATORS / [pt] METODOLOGIA DE CALIBRAÇÃO DE UM SENSOR DE PROXIMIDADE INDUTIVO PARA MEDIÇÃO DE OSCILAÇÃO EM GERADORES HIDROELÉTRICOS

DENIZE AZEVEDO DA SILVA 16 March 2007 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta resultados do comportamento do sensor de proximidade indutivo em medição de oscilação de geradores hidroelétricos do sistema de geração de FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A. Para o desenvolvimento deste estudo, foram utilizados dois (2) sensores de proximidade indutivos. A metodologia consistiu em calibrar estaticamente e dinamicamente o sensor de proximidade indutivo. Para isto, foi utilizada a giga de teste: um sistema composto por um motor com velocidade variável e tendo acoplado a seu eixo um disco com excentricidade variável e controlada. Ajustou- se a excentricidade da giga de teste e foram marcados pontos no disco de 30° em 30°. Foi feita a calibração estática da giga de teste, medindo o deslocamento em cada um destes treze (13) pontos com um relógio comparador calibrado. Para a calibração estática do sensor, este foi posicionado à frente do disco da giga de teste a uma distância conhecida, deslocou-se o eixo manualmente para cada um dos pontos e obteve-se o sinal de saída do sensor com o analisador de sinal calibrado. A curva de calibração estática foi então determinada com a respectiva incerteza de medição. Para a calibração dinâmica, o mesmo sistema foi posto em rotação nas velocidades nominais dos geradores hidroelétricos de FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A. (90 rpm, 120 rpm, 150 rpm e 180 rpm). A resposta do sensor foi então comparada nas diferentes rotações, com o que se determinou a atenuação do sinal devido ao aumento da freqüência de operação. Os dados obtidos estaticamente e dinamicamente foram avaliados, e as incertezas determinadas. As calibrações estáticas realizadas pelo procedimento de FURNAS e deste trabalho produziram os mesmos resultados, considerando a faixa de incerteza de medição. Para reduzir a incerteza de calibração do procedimento de FURNAS, propõe-se que seus resultados sejam ajustados por um polinômio do segundo grau. A calibração dinâmica realizada em várias freqüências mostrou que não existe diferença entre os valores obtidos estaticamente e dinamicamente, muito embora esta tenha uma incerteza mais elevada. Para simplificação da calibração dos sensores, propõe-se que ela seja, portanto, realizada estaticamente. / [en] This work presents the results of the behavior of the inductive proximity sensor at the measurement of oscillation in hydroelectric generators from the generation system of Furnas Centrais Elétricas S.A.. To develop this study, two (2) inductive proximity sensors were used. The methodology consisted of calibrating statically and dynamically the inductive proximity sensor. For this, it was used a test mockup: a system composed by an engine with variable speed and a disc with variable and controlled eccentricity connected to the axle. The eccentricity of the test mock-up was adjusted and thirteen (13) points were marked on the disc, every 30°. The static calibration of the test mock-up has been made, by measuring the displacement in each one of these thirteen (13) points with a calibrated dial indicator. For the static calibration of the sensor, the sensor itself was positioned in front of the test mock-up disc at a known distance, the axle was dislocated manually for each one of the points and the output signal of the sensor was measured with a calibrated signal analyzer. The curve of the static calibration then was determined with the respective uncertainty of the measurement. For the dynamic calibration, the same system was run in the nominal speeds of the hydroelectric generators from Furnas Centrais Elétricas S.A. (90 rpm, 120 rpm, 150 rpm and 180 rpm). The response of the sensor was then compared at the different rotations, being determined the attenuation of the signal due to the increase of the operation frequency. The static and dynamic data were evaluated, and the uncertainties determined. The static calibrations carried through by the procedure of FURNAS and by this work produced the same results, considering the range of measurement uncertainty. To reduce the calibration uncertainty of the FURNAS procedure, it is proposed that its results be adjusted by a polynomial of second degree. The dynamic calibration carried at several frequencies showed that there is no difference between the static and dynamic values, even though the dynamic calibration has a more elevated uncertainty. To simplify the calibration of the sensors, it is proposed then that it is carried statically only.

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