YD9820 兩線制軸振動變送器

一、簡介

YD9820 兩線制軸振動變送器主要用于在線實時測量旋轉機械轉子的轉軸徑向振動，輸出軸徑向振動值，對異常情況可以早期發(fā)現(xiàn)早報警，保護旋轉機械，增加其使用壽命。

YD9820將前置器和變送器集為一體，省卻了前置器，使得監(jiān)測組件進一步減少，可靠性大大提高。YD9820安裝極為方便，可以安裝在現(xiàn)場，亦可以安裝在控制室里。它還可以與本公司的8mm渦流傳感器探頭配接，僅需調整渦流傳感器的間隙，將GAP輸出調節(jié)至10±0.25V即可。

二、特點

● 高集成度，無須前置器，高可靠性

YD9820集成了前置器、變送器的功能，使用YD9820僅需要探頭、延長電纜配套使用。

由于YD9820省卻了前置器，使得監(jiān)測的組件進一步的減少，所以可靠性大大提高。

● 安裝簡單方便、無須任何調整

YD9820 兩線制軸振動變送器安裝極為方便，可以安裝在現(xiàn)場，亦可以安裝在控制室里。機器的被測點位置：一般要求在軸承附近安裝一套X，Y兩個間隔90o的YD9820變送器。對于標準的雙軸承的旋轉機械，一般配置4套振動變送器。YD9820在出廠之前已經(jīng)將各種參量調節(jié)、校驗好。只需要將相應的電纜連接上即可，一般無須作任何的調整和校驗。YD9820 可以與本公司的8mm渦流傳感器探頭配接。

● 調整渦流傳感器的間隙，一般調節(jié)GAP輸出到10±0.25V?！?/span>

故障監(jiān)測：監(jiān)測旋轉機械轉子的軸的徑向振動。

測量參量：徑向振動（位移）的峰峰值。

機組類型：各種滑動軸承的旋轉機械。如汽輪機、風機、壓縮機、電機、泵等。

安裝要求：YD9820直接與渦流探頭、延長電纜連接，安裝位置為前置器的位置。

要求與主機廠、設計院協(xié)作，或與我公司聯(lián)系。等結構，使前置器更加堅固、安裝使用更加方便；

● *的電渦流位移傳感器相頻特性的測試和控制方法，使產(chǎn)品在動態(tài)特性方面處于水平。

三、技術參數(shù)

1、基本參數(shù)

● 振動量程：0-2000μm(p-p)；原始信號緩沖輸出-2~-18V,傳輸距離1000米

● 安裝間隙電壓：8~12VDC

● 外接探頭：同軸電纜接口

● 溫漂：≤0.05/℃

● 工作溫度：-20～+70℃

● 供電電壓：+24VDC,工作電流≤50mA

● 負載：750Ω

● 頻響：4.0~4000Hz(±3dB)

● 緩沖輸出：-2~-18VDC

● 線性誤差：﹤1％Fs

● 量程：用戶選定

● 濕度：5~90％

2、其他參數(shù)

● 探頭規(guī)格

● 典型探頭結構示意圖

圖3.1φ8鎧裝探頭

圖3.2 Ф8反裝探頭

● 產(chǎn)品出廠標記

一套完整的變送器系統(tǒng)應該包括前置變送器、探頭及延伸電纜。一般要求變送器與探頭、延伸電纜一一對應、配套使用，不能錯接；本公司產(chǎn)品同規(guī)格、同型號的變送器與延伸電纜可以互換！在出廠校驗單上對成套的前置變送器、探頭及延伸電纜都進行了編號，用戶可以很快地找出完整的一套傳感器對應的前置變送器、探頭及延伸電纜。

前置變送器型號和編號貼在前置變送器殼體上表面醒目處。

探頭及延伸電纜的型號和編號封在電纜上靠近高頻接頭處的一段透明熱縮套管里。

用戶可以根據(jù)出廠校驗單上所標明的各型號和編號，對照產(chǎn)品上的標簽，按出廠校準的情況進行系統(tǒng)配套。一般要求在傳感器使用前都應進行校準檢查，尤其是當使用條件與出廠校準條件不同時，特別是被測體材料與出廠校準單注明校準材料牌號不同時必須進行重新校準。

● 標準配套附件

1）每個標準安裝探頭配2個螺母（六角薄螺母GB6173-86，材料1Cr18Ni9Ti，螺紋規(guī)格與探頭螺紋規(guī)格一致）每個反裝探頭配一個螺母。

2）每個夾裝探頭配套一塊夾板（材料1Cr18Ni9Ti），無螺紋探頭一般無配套零件。

3）每個ZA系列 前置變送器配一個DIN35安裝導軌。

八、其他相關資料

1）產(chǎn)品合格證及出廠校驗單

2）使用手冊（本手冊通常一次訂貨提供一冊）

3）裝箱單（一份）

四、電渦流位移傳感器系統(tǒng)安裝

1、探頭安裝間隙

安裝探頭時，應考慮傳感器的線性測量范圍和被測間隙的變化量，當被測間隙總的變化量與傳感器的線性工作范圍接近時，尤其要注意（在訂貨選型時應使所選的傳感器線性范圍大于被測間隙的15％以上）。通常，測量振動時，將探頭的安裝間隙設在傳感器的線性中點；

測量位移時，要根據(jù)位移往哪個方向變化或往哪個方向的變化量較大來決定其安裝間隙的設定。當位移向遠離探頭端部的方向變化時，安裝間隙應設定在線性近端；反之，則應設在線性遠端。

調整探頭安裝間隙可以采用下列方法：連接好探頭、延伸電纜、前置器，接通傳感器系統(tǒng)電源，用三用表監(jiān)測前置器的輸出，同時調節(jié)探頭與被測面的間隙，當前置器的輸出等于安裝間隙所對應的電壓或電流時（該值可由傳感器校準數(shù)據(jù)單中查得），再備緊探頭所帶的兩個緊固螺母即可。

通過測量前置器輸出電壓來確定安裝間隙，有可能會產(chǎn)生一種假象：當探頭頭部還未露出安裝孔時，由于安裝孔周圍的金屬影響，可能使得前置器的輸出等于安裝間隙所對應的電壓或電流輸出值。探頭調整到正確的安裝位置，前置器的輸出應該是：首先是較大的飽和輸出（此時探 頭還未放進安裝孔中），然后是較小的輸出（此時探頭放進安裝孔內(nèi)），繼續(xù)將探頭塞進安裝孔，前置器的輸出會變?yōu)檩^大的輸出（此時探頭頭部露出安裝孔，但與被測面的間隙較大），再繼續(xù)塞進探頭，前置器的輸出等于安裝間隙所對應的值，此時探頭才是正確的安裝間隙。

圖4.1 探頭安裝距離正誤

2、探頭安裝的一般步驟

1）根據(jù)測量部位的量程、安裝空間的環(huán)境和尺寸、被測體材料等特性選定傳感器，并檢查傳感器的各部分外觀是否完好、各部分是否配套（如探頭直徑與前置器型號中規(guī)定的配套探頭直徑是否一致、探頭電纜長度加延伸電纜長度是否符合前置器對電纜長度的要求等）。通常成套訂購的傳感器，在出廠時提供有數(shù)據(jù)校驗單，校驗單上注明了配套校準的傳感器各部分的型號、編號，用戶可據(jù)此與產(chǎn)品上的標記核對。然后在傳感器的探頭、延伸電纜（如果有的話）、前置器上分別進行特定標記（如“1#瓦水平振動”、“軸位移”等）來說明其作用以及區(qū)分多套傳感器各部分之間的聯(lián)接關系，電纜兩端應都做標記以便在多根電纜頭中進行分辨，這種標記應該能防水、防油。

2）將傳感器各部分聯(lián)接好，按第三章節(jié)校準所述通電檢查傳感器，若超差，則需進行重新校準。檢查時應特別注意校準試件材料是否與被測體材料一致或具有相近成分，關于材料對測量的影響見章第三節(jié)《被測體材料對測量結果應的影響》。

3）如果未訂購配套的安裝支架，則應自行加工合適的安裝支架。外部安裝探頭支架比較復雜，一般應訂購。

4）在機座上加工支撐安裝支架的螺孔，內(nèi)部安裝探頭的支架一般都需要兩個螺孔進行緊固，外部安裝探頭一般都是在機殼上加工帶螺紋的通孔。

5）緊固安裝探頭支架。如果是外部安裝探頭，則應先將探頭緊固在支架上，再將支架擰進安裝螺孔內(nèi)。

6）調整探頭安裝間隙。不同的用途，探頭的初始安裝間隙有不同的要求。

7）緊固安裝探頭。對于內(nèi)部安裝探頭，如果是采用角鋼支架則用兩個螺母背緊，采用夾塊則用緊固螺釘鎖緊；對于外部安裝探頭，則緊固外部安裝支架。緊固螺釘、螺母都應加彈簧墊圈以防松動（參見探頭安裝支架選擇）。

3、延伸電纜的安裝

1）延伸電纜是連接探頭與前置器的中間部件、也是影響傳感器性能的主要部分之一。延伸電纜的安裝應保證在使 用過程中不易受到損壞。一般情況下建議采用管道鋪設，或采用帶鎧裝的延伸電纜。過長的電纜不能隨意剪斷，否則可能造成傳感器嚴重超差或不能正常工作！

●在盤放延伸電纜時，由于其材料的關系，應避免因盤放半徑過小而使電纜折斷。

●在選型時，應保證延伸電纜的長度加探頭電纜的長度之和大于探頭安裝處到前置器安裝處的距離，而且通常前置器都是集中安裝在機器的同一側。

2） 延伸電纜轉接頭的密封與絕緣

延伸電纜和探頭電纜的接頭是與信號“地”相連接的，而且不具有密封性。為了避免連接處與機殼接觸、加強接頭處的密封性，應該對聯(lián)接處進行絕緣保護。通常采用熱縮套管收縮包裹。

※不要用粘性的電工膠帶來絕緣探頭接頭，因為油污會溶解膠帶上的粘性物而污染探頭。

3）延伸電纜安裝的一般步驟

●檢查延伸電纜的長度

檢查延伸電纜長度是否與探頭和前置器要求配套，延伸電纜長度加上探頭所帶電纜長度應該與前置器要求的電纜長度一致。除非特殊規(guī)格，延伸電纜長度加上探頭所帶電纜長度為5m或9m。

●連接延伸電纜

將延伸電纜的轉接頭穿到探頭接線盒內(nèi)，并套上一節(jié)約100mm長Φ8的透明熱塑套管后，將延伸電纜的轉接頭與探頭電纜高頻接頭聯(lián)接并擰緊，把熱塑套管移到連接處，使連接處兩邊的熱塑套管長度一樣，再用電吹風加熱熱塑管，使其收縮包緊接頭。

4、變送器的安裝

變送器對工作環(huán)境的要求比探頭嚴格得多，通常將它安裝在遠離危險區(qū)的位置，其周圍環(huán)境應該無腐蝕性氣體、干燥、震動小、環(huán)境溫度與室溫相差不大。為了保證變送器工作安全可靠，應該采用專用的變送器安裝盒。

5、變送器系統(tǒng)的連接

系統(tǒng)連接包括將傳感器探頭、延伸電纜（如果有的話）、變送器以及監(jiān)測儀表之間的電氣連接，以組成能投入工作的測量系統(tǒng)。探頭、延伸電纜、變送器之間是通過將其用標準的高頻接頭連接，變送器與儀表之間通常用多芯屏蔽電纜連接。變送器采用三芯屏蔽電纜連接（其中一根作為備用），按照16AG型多芯屏蔽電纜說明，通常將其中的紅色線接電源（+24V端），黃色線接信號輸出（Iout端）。為了避免混亂而接錯線，接線時顏色應該統(tǒng)一。屏蔽電纜的屏蔽層需在接監(jiān)測儀表一端單點接信號地。

6、驗收與儲存

1）驗收

●將系統(tǒng)各部分從包裝箱取出。檢查是否存在由于運輸不當造成的損壞。如果有，應立即與承運單位交涉提出索賠，并將情況反映給本公司。

●對照訂貨單和裝箱單檢查貨物是否齊全，產(chǎn)品型號規(guī)格是否正確。如果是成套訂貨，則按照第三章所述校準方法，將系統(tǒng)聯(lián)接起來，通電檢查系統(tǒng)靜態(tài)特性是否符合出廠校驗單注明的指標，通常這些指標應該是符合附錄所規(guī)定的技術規(guī)范或者商定的技術協(xié)議。

●如果產(chǎn)品完好，而且又不立即安裝使用，將各部分小心的放回原包裝箱內(nèi)，封好保存，以備以后使用。

●如果驗收不合格，請盡快與本公司聯(lián)系。

2）貯存

如果長期不使用，傳感器系統(tǒng)應存放在溫度介于-30℃~70℃、相對濕度不大于90%的整潔室內(nèi)，且室內(nèi)空氣中不得含有腐蝕性氣體。存放期達一年以上的，使用前應重新校準。

3）試件材料

除非在訂貨時進行特別的說明，通常在出廠前傳感器系統(tǒng)使用40CrMo材料試件進行校準，只有和它同系列的被測體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當被測體的材料與40CrMo成分相差很大或不同時，請在訂貨時說明或提供被測體材料樣本。

7、影響測量結果的因素

1）被測體表面加工狀況對測量結果的影響

被測體正對探頭的表面光潔度也會影響測量結果！不光滑的被測體表面，在實際的測量應用中會帶來較大的附加誤差，特別是對于振動測量，誤差信號與實際的振動信號疊加一起，并且在電氣上很難進行分離，因此被測表面應該光潔，不應該存在刻痕、洞眼、凸臺、凹槽等缺陷（對于特意為鍵相器、轉速測量設置的凸臺或凹槽除外）。根據(jù)API670

標準推薦值，對于振動測量被測面表面粗糙度Ra要求在0.4μm~0.8μm 1．之間，如果不能滿足,需要對被測面進行衍磨或拋光；對于位移測量由于指示儀表的濾波效應或平均效應，可稍放寬（一般表面粗糙度Ra不超過0.4μm ~1.6μm）。

2）測體材料對測量結果的影響

傳感器特性(這里指靈敏度)與被測體的電阻率和導磁率有關。當被測體為導磁材料（如普通鋼、結構鋼等）時，由于磁效應和渦流效應同時存在，而且磁效應與渦流效應相反，要抵消部分渦流效應，使得傳感器靈敏度降低；而當被測體為非導磁或弱導磁材料（如銅、鋁、合金鋼等）時，由于磁效應弱，相對來說渦流效應要強，因此傳感器靈敏度要高。

銅：     14.9V/mm  

鋁：     14.0V/mm

不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)： 10.4V/mm

45號鋼：    8.2V/mm

40CrMo鋼:    8.0V/mm（出廠校準材料）

除非在訂貨時進行特別的說明，通常，在出廠前傳感器系統(tǒng)使用40CrMo材料試件進行校準，只有和它同系列的被測體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當被測體的材料與40CrMo成分相差很大時，則須按第三章節(jié)所述步驟進行重新校準，否則可能造成很大的測量誤差。

※因為大多數(shù)的汽輪機、鼓風機等設備的轉軸是用40CrMo材料或者與之接近的材料制造，因此傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料做出廠校準，能適合大多數(shù)的測量對象。

3）被測體表面殘磁效應對測量結果的影響

在材料加工過程中形成的殘磁效應，以及淬火不均勻，硬度不均勻，結晶結構不均勻等都會影響傳感器特性，API670標準推薦被測體表面殘磁不超過0.5微特斯拉。當需要更高的測量精度時，應該用實際被測體進行校準。

4）被測體表面鍍層對測量結果的影響

不同的鍍層材質，傳感器靈敏度會發(fā)生不同的變化。如果鍍層均勻，且厚度大于渦流滲透深度（按上述被測體尺寸的影響一節(jié)計算）。則將傳感器按鍍層材料重新校準，不會影響使用。

5）高頻同軸電纜的影響

高頻同軸電纜也是影響電渦流傳感器電氣性能的一個主要原因。

由于傳感器工作在高頻狀態(tài)（振蕩頻率約1MHz左右），所以高頻同軸電纜的頻率衰減、溫度特性、阻抗、長度等都成為影響傳感器性能的因素！基于此種原因，所以，傳統(tǒng)的電渦流位移傳感器高頻同軸電

6）纜不能互換

本公司采用了前置器電路及探頭的優(yōu)化設計，解決了探頭和前置器的互換性難題，也就是說：使用我公司的產(chǎn)品，同軸電纜長度相同的傳感器系統(tǒng)探頭和前置器可以任意互換，互換性誤差小于1%。

7）外界磁場的影響

電渦流傳感器屬于電感式傳感器，由于其主要作用原理就是電渦流效應，所以，對于外界磁場的影響在工程應用中應該充分考慮！強的外界磁場肯定會影響傳感器的性能。

●對于外界靜磁場，由于靜磁場強度是一定的，方向與渦流磁場可能呈現(xiàn)各種狀況，而一旦外界靜磁場方向確定，其對渦流磁場的干擾也是一定的了。所以在實際的工程應用中，靜磁場的影響可以通過現(xiàn)場的試驗測量出傳感器靈敏度的變化，通過后續(xù)電路或軟件算法排除。

●對于外界交變磁場，例如大型勵磁機、頻繁啟動的大型電機、啟動機等，其磁場方向和強度都可能不是一個確定的值，因而產(chǎn)生的交變磁場對渦流磁場的影響也是交變的！所以，在工程應用中應該盡量使渦流傳感器遠離交變磁場的作用范圍，或采取磁場屏蔽措施使產(chǎn)生的影響最小。

五、選型說明

YD9820-A□□-B□□-C□□-D□□-E□□-F□□-G□□-H□□-I□□

A 探頭直徑

51.φ5；52. φ5英制；53. φ5反制；54. φ5英制反制；

81. φ8；82. φ8英制；83. φ8反制；……

B量程

01.0-100μm P-P；02.0-200μm P-P；03.0-300μm P-P

C頻響

01.常規(guī)；02.低頻

D螺紋規(guī)格

01.M8*1；02.M10*1；03.M14*1.5；04.M30*2；05.1/4-28；06.3/8-24；

E無螺紋長

00. 00mm；01. 01mm；02. 02mm；03. 03mm；……

F殼體總長

20. 20mm；50.50mm；……；250. 250mm

G延伸電纜

00. 無延伸電纜；40. 4.0m；50. 5.0m；80. 8.0m；85. 8.5m；90. 9.0m

H電纜總長

40. 4.0m；50. 5.0m；80. 8.0m；85. 8.5m；90. 9.0m

I鎧裝

00.帶鎧；01.不帶鎧