大型机组监控(本特例3300、探头的调试)

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1、1515大型机组监控（本特例3300、探头的调试）电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。轴向位移测量对于许多旋转机械,包括蒸汽抡机、燃汽轮机、水轮机、离心式和轴流式压缩机、离心泵等,轴向位移是一个十分重要的信号,过大的轴向位移将会引起机构损坏。轴向位移的测量,可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的位移变化,用以

2、防止机器的破坏。轴向位移是指机器内部转子沿轴心方向,相对于止推轴承二者之间的间隙而言.有些机械故障,也可通过轴向位移的探测,进行判别:●止推轴承的磨损与失效●平衡活塞的磨损与失效●止推法兰的松动●联轴的锁住等轴向位移(轴向间隙)的测量,经常与轴向振动弄混.轴向振动是指传感器探头表面与被测体,沿轴向之间距离的快速变动,这是一种轴振动,用峰峰值来表示.它与平面的间隙无关.有些故障可以导致轴向振动.例如压缩机喘振和不对中即是相对振动测量。测量径向振动,可以由它分析轴承的工作状态,还可以看到分析转子的不平衡,不对中等机械故障，电涡流传感器系

3、统可以提供对于下列关键或是基础机械状态监测所需要的信息。偏心测量   偏心是在低转速的情况下，电涡流传感器系统可对轴弯曲的程度进行测量，这些弯曲可由下列情况引起：      ●原有的机械弯曲      ●临时温升导致的弯曲      ●重力弯曲         ●外力造成的弯曲偏心的测量对于评价旋转机械全面的机械状态，是非常重要的。特别是对于装有透平监测仪表系统（TSI）的汽轮机，在启动或停机过程中，偏心测量已成为不可少的测量项目。它使你能看到由于受热或重力所引起的轴弯曲的幅度。转子的偏心位置，也叫轴的径向位置，它经常用来指示轴承的

4、磨损，以及加载荷的大小。如由不对中导致的那种情况，它同时也用来决定轴的方位角，方位角可以说明转子是否稳定胀差测量：对于汽轮发电机组来说，在其启动和停机时，由于金属材料的不同，热膨胀系数的不同，以及散热的不同，轴的热膨胀可能超过壳体膨胀；有可能导致透平机的旋转部件和静止部件（如机壳、喷嘴、台座等）的相互接触，导致机器的破坏。因此胀差的测量是非常重要的。转速测量：对于所有旋转机械而言，都需要监测旋转机械轴的转速，转速是衡量机器正常运转的一个重要指标。电涡流传感器测量转速既能响应零转速，也能响应高转速，抗干扰性能也非常强。键相测量：151

5、5通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键，称键相标记。当这个凹槽或凸键转到探头位置时，相当于探头与被测面间距宊变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速；通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。凹槽或凸键要足够大，以使产生的脉冲信号峰峰值不小于5V（AP1670标准要求不小于7V）。一般若采用φ5、φ8探头，则这一凹槽或凸键宽度应大于7.6mm、深度或高度应大于1.5mm（推荐采用2

6、.5mm以上）、长度应大于10.2mm。凹槽或凸键应平行于轴中心线，其长度尽量长，以防当轴产生轴向窜动时，探头还能对着凹槽或凸键。为了避免由于轴相位移引起的探头与被测面之间的间隙变化过大，应将键相探头安装在轴的径向，而不是轴向的位置。应尽可能地将键相探头安装在机组的驱动部分上，这样即使机组的驱动部分与载荷脱离，传感器仍会有键相信号输出。当机组具有不同的转速时通常需要有多套键相传感器探头对其进行监测，从而可以为机组的各部分提供有效的键相信号。 键相标记可以是凹槽，也可以是凸键。当标记是凹槽时，安装探头要对着轴的完整部分调整初始安装间隙

7、（安装在传感器的线性中点为宜），而不是对着凹槽来调整初始安装间隙。而当标记是凸键时探头一定要对着凸起的顶部表面调整初始安装间隙（安装在传感器的线性中点为宜），不是对着轴的其它完整表面进行调整。否则当轴转动时，可能会造成凸键与探头碰撞，剪断探头。被测体对电涡流传感器特性的影响传感器特性与被测体的电导率б、磁导率ξ有关，当被测体为导磁材料（如普通钢、结构钢等）时，由于涡流效应和磁效应同时存在，磁效应反作用于涡流效应，使得涡流效应减弱，即传感器的灵敏度降低。而当被测体为弱导磁材料（如铜，铝，合金钢等）时，由于磁效应弱，相对来说涡流效应要强

8、，因此传感器感应灵敏度要高。左图列出了同一套φ8探头传感器测量几种典型材料时的输出特性曲线，图中各曲线所对应的平均灵敏度为：AISI4140(42CrMoA)钢7.87(8.0)mV/um45号钢：7.64(7.77)mV/um不锈钢