基本原理
高精度電渦流位移傳感器從轉(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析,大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)動狀態(tài),主要取決于其核心-轉(zhuǎn)軸,而電渦流傳感器,能直接非接觸測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài),對諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問題的早期判定,可提供關(guān)鍵的信息。
高精度電渦流位移傳感器根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時,導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流,此電流叫電渦流,以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。
高精度電渦流位移傳感器系統(tǒng)中的前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場。當(dāng)被測金屬體靠近這一磁場,則在此金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流,與此同時該電渦流場也產(chǎn)生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場,由于其反作用,使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變(線圈的有效阻抗),這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線性和各項同性,則線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強(qiáng)度I和頻率ω參數(shù)來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數(shù)來表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變,則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù),雖然它整個函數(shù)是一非線性的,其函數(shù)特征為"S"型曲線,但可以選取它近似為線性的一段。于此,通過前置器電子線路的處理,將線圈阻抗Z的變化,即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化,輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化,電渦流位移傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。
輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化,電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況,傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類,但從基本工作原理上來說仍是相似的。
其工作過程是:當(dāng)被測金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時,探頭中線圈的Q值也發(fā)生變化,Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化,而這個隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過檢波、濾波、線性補(bǔ)償、放大歸一處理轉(zhuǎn)化成電壓(電流)變化,zui終完成機(jī)械位移(間隙)轉(zhuǎn)換成電壓(電流)。由上所述,電渦流傳感器工作系統(tǒng)中被測體可看作傳感器系統(tǒng)的一半,即一個電渦流位移傳感器的性能與被測體有關(guān)。
HK-3300系列
簡介
電渦流傳感器的原理是,通過電渦流效應(yīng)的原理,準(zhǔn)確測量被測體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面的相對位置,其特點(diǎn)是長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、非接觸測量、響應(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響,常被用于對大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行長期實時監(jiān)測,可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因,有效地對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)及預(yù)維修。
典型應(yīng)用
電渦流傳感器系統(tǒng)以其*的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè),對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸的徑向振動、軸向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線測量和安全保護(hù),以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等方面。圖1-1列舉了上海航振儀器儀表有限公司的電渦流傳感器的一些典型應(yīng)用示意。前置器根據(jù)探頭線圈阻抗的變化輸出一個與距離成正比的直流電壓。
產(chǎn)品系列
特殊定制系列
系列號 | 形式 | 量程 | 工作溫度 | 前置器安裝方式 | |
HK-3300XL | 分體 (探頭+前置器) | 0-25mm(可擴(kuò)量程) | -50℃~ +175°C | 底板安裝和導(dǎo)軌安裝 | |
HK-3300 | 分體 (探頭+前置器) | 0-25mm(可擴(kuò)量程) | -50℃~ +175°C | 底板安裝 | |
HK-3300YT | 一體化 (前置器電路集成在探頭殼體內(nèi)) | 0-25mm(可擴(kuò)量程) | -25℃~+85℃ | 無前置器 | |
特殊定制系列 | 分體、一體化均可 | 可定制 | 根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)適用工作溫度不同 | / | / |
技術(shù)指標(biāo)
1、線性量程、線性范圍、線性中點(diǎn)、非線性誤差、zui小被測面
探頭直徑 | 線性量程 (mm) | 線性范圍 (mm) | 線性中點(diǎn) (mm) | 非線性誤差 | zui小被測面(mm) |
φ5 | 1 | 0.25~1.25 | 0.75 | ±1% | φ15 |
φ8 | 2 | 0.50~2.50 | 1.5 | ±1% | φ20 |
φ11 | 4 | 1.0~5.0 | 3.0 | ±1% | φ30 |
φ25 | 12 | 1.5~13.5 | 7.5 | ±1.5% | φ50 |
φ50 | 25 | 2.5~27.5 | 15 | ±2% | φ100 |
※ 非線性誤差指實際輸出值與理論值(按標(biāo)準(zhǔn)特性方程計算)zui大誤值。
2、平均靈敏度(線性范圍內(nèi)輸出變化除線性范圍)
探頭直徑 輸出 | φ5 | φ8 | φ11 | φ25 | φ50 |
負(fù)電壓 | 8V/mm | 8V/mm | 4V/mm | 0.8V/mm | 0.4V/mm |
4~20mA | 16mA/mm | 8mA/mm | 4mA/mm | 1.33mA/mm | 0.64mA/mm |
平均靈敏度誤差:≤±5%
3.、動態(tài)特性
頻響:0~10kHz
幅頻特性:0~1kHz衰減小于1%,10kHz衰減小于5%
相頻特性:0~1kHz相位差小于-10°,10kHz相位差小于-100°
4、互換性誤差≤5%
5、工作溫度
探頭:工作溫度-50~ +175°C 溫漂≤0.05%/°C
前置器:工作溫度-50~ +120°C 溫漂≤0.05%/°C
6、工作介質(zhì):空氣、油、水。
7、探頭zui大工作壓力:12Mpa
A、探頭直徑選擇
探頭直徑 | 量程 | 頭部長度 |
φ5 0 5 | 1mm | 5mm |
φ8 0 8 | 2mm | 5mm |
φ11 1 1 | 4mm | 11mm |
φ25 2 5 | 12mm | 23mm |
φ50 5 0 | 25mm | 37mm |
B、螺紋規(guī)格選擇
探頭直徑 | 公制螺紋 | 英制螺紋 |
φ5 | M8×1 | 1/4-28 |
φ8 | M10×1 | 3/8-24 |
φ11 | M14×1.5 | 1/2-20 |
φ25 | M30×2 | 1.25-12 |
φ50 | M14×1.5 | 1/2-20 |
D 無螺紋長選擇
以10mm為單位
zui小無螺紋長0mm 0 0,
zui大無螺紋長250mm 2 5,
遞增量10mm 0 1
探頭的無螺紋部分是為了方便安裝:采用螺孔安裝時,適當(dāng)長度的無螺紋部分可以減少需要旋入螺孔的長度。
E 殼體長度選擇
以10mm為單位
zui小殼體長度20mm 0 2 ,
zui大殼體長度250mm 2 5 ,
遞增量10mm 0 1
探頭殼體長度取決于安裝位置與被測面的距離。
F 電纜長度選擇
0 5 0.5m 5 0 5.0m
1 0 1.0m 9 0 9.0m
電纜長度選擇應(yīng)考慮被測面與前置器安裝位置之間的距離。采用螺孔安裝時,建議選擇05(0.5m)、10(1.0m),易于保證旋動探頭時,探頭電纜與探頭能一起轉(zhuǎn)動,不易扭斷電纜,而且需選用延伸電纜,延伸電纜長度與探頭總長之和為5m或9m。在機(jī)器內(nèi)部安裝探頭,選擇探頭總長應(yīng)保證電纜接頭能處于機(jī)器外部,以防機(jī)器內(nèi)部的機(jī)油污染接頭。
鎧裝選擇
"K"表示電纜帶鎧裝,無"K"表示電纜不帶鎧裝
如果探頭電纜無管道保護(hù),建議選擇鎧裝探頭,以使探頭電纜不易被損壞。
選型示例
例1:HK-3300XLT08-M10×1-B-01-05-50(分體式:含前置器,電纜,探頭)
表示:HK-3300XL系列電渦流傳感器,探頭直徑φ8、殼體螺紋M10×1、標(biāo)準(zhǔn)安裝方式、無螺紋長10mm、殼體長度50mm、電纜長度5m、不帶鎧裝。
例2:HK-3300YT08HP-M10×1-B-01-05-50(一體化式內(nèi)置前置器功能)
表示:HK-3300XL系列一體化電渦流傳感器,探頭直徑φ8、殼體螺紋M10×1、標(biāo)準(zhǔn)安裝方式、無螺紋長10mm、殼體長度50mm、電纜長度5m、不帶鎧
安裝要求
軸的徑向振動測量
當(dāng)需要測量軸的徑向振動時,要求軸的直徑大于探頭直徑的三倍以上。每個測點(diǎn)應(yīng)同時安裝兩個傳感器探頭,兩個探頭應(yīng)分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90o±5o。由于軸承蓋一般是水平分割的,因此通常將兩個探頭分別安裝在垂直中心線每一側(cè)45o,從原動機(jī)端看,分別定義為X探頭(水平方向)和Y探頭(垂直方向),X方向在垂直中心線的右側(cè),Y方向在垂直中心線的左側(cè)。
軸的徑向振動測量時探頭的安裝位置應(yīng)該盡量靠近軸承,否則由于軸的撓度,得到的值會有偏差。
軸的徑向振動探頭安裝位置與軸承的zui大距離。軸的徑向振動測量時探頭的安裝:
測量軸承直徑 zui大距離
0~76mm 25mm
76~510mm 76mm
大于520mm 160mm
探頭中心線應(yīng)與軸心線正交,探頭監(jiān)測的表面(正對探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個圓周面,如圖)應(yīng)無裂痕或其它任何不連續(xù)的表面現(xiàn)象(如鍵槽、凸凹不平、油孔等),且在這個范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍,其表面的粗糟度應(yīng)在0.4 um至0.8um之間。
軸的軸向位移測量
測量軸的軸向位移時,測量面應(yīng)該與軸是一個整體,這個測量面是以探頭的中心線為中心,寬度為1.5倍的探頭圓環(huán)。探頭安裝距離距止推法蘭盤不應(yīng)超過305mm,測量結(jié)果不僅包含軸向位移的變化,而且包含脹差在內(nèi)的變化,這樣測量的不是軸的真實位移值。
鍵相測量
鍵相測量就是通過在被測軸上設(shè)置一個凹槽或凸鍵,稱鍵相標(biāo)記。當(dāng)這個凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭位置時,相當(dāng)于探頭與被測面間距突變,傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號,軸每轉(zhuǎn)一圈,就會產(chǎn)生一個脈沖信號,產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。因此通過對脈沖計數(shù),可以測量軸的轉(zhuǎn)速;通過將脈沖與軸的振動信號比較,可以確定振動的相位角,用于軸的動平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。
凹槽或凸鍵要足夠大,以使產(chǎn)生的脈沖信號峰峰值不小于5V。一般若采用φ5、φ8探頭,則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm、深度或高度應(yīng)大于1.5mm(推薦采用2.5mm以上)、長度應(yīng)大于0.2mm。凹槽或凸鍵應(yīng)平行于軸中心線,以防當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動時,探頭還能對著凹槽或凸鍵。為了避免由于軸相位移引起的探頭與被測面之間的間隙變化過大,應(yīng)將鍵相探頭安裝在軸的徑向,而不是軸向的位置。應(yīng)盡可能地將鍵相探頭安裝在機(jī)組的驅(qū)動部分上,這樣即使機(jī)組的驅(qū)動部分與載荷脫離,傳感器仍會有鍵相信號輸出。當(dāng)機(jī)組具有不同的轉(zhuǎn)速時通常需要有多套鍵相傳感器探頭對其進(jìn)行監(jiān)測,從而可以為機(jī)組的各部分提供有效的鍵相信號。
鍵相標(biāo)記可以是凹槽,也可以是凸鍵,如圖所示,標(biāo)準(zhǔn)要求用凹槽的形式。當(dāng)標(biāo)記是凹槽時,安裝探頭要對著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點(diǎn)為宜),而不是對著凹槽來調(diào)整初始安裝間隙。而當(dāng)標(biāo)記是凸鍵時探頭一定要對著凸起的頂部表面調(diào)整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點(diǎn)為宜),不是對著軸的其它完整表面進(jìn)行調(diào)整。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時,可能會造成凸鍵與探頭碰撞,剪斷探頭。
影響 被測體材料對傳感器的影響
傳感器特性與被測體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ有關(guān),當(dāng)被測體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時,由于渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)同時存在,磁效應(yīng)反作用于渦流效應(yīng),使得渦流效應(yīng)減弱,即傳感器的靈敏度降低。而當(dāng)被測體為弱導(dǎo)磁材料(如銅,鋁,合金鋼等)時,由于磁效應(yīng)弱,相對來說渦流效應(yīng)要強(qiáng),因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。
被測體表面平整度對傳感器的影響
不規(guī)則的被測體表面,會給實際的測量帶來附加誤差,因此對被測體表面應(yīng)該平整光滑,不應(yīng)存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。一般要求,對于振動測量的被測表面粗糙度要求在0.4um~0.8um之間;對于位移測量被測表面粗糙度要求在0.4um~1.6um之間。
被測體表面磁效應(yīng)對傳感器的影響
電渦流效應(yīng)主要集中在被測體表面,如果由于加工過程中形成殘磁效應(yīng),以及淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會影響傳感器特性。在進(jìn)行振動測量時,如果被測體表面殘磁效應(yīng)過大,會出現(xiàn)測量波形發(fā)生畸變。
被測體表面鍍層對傳感器的影響
被測體表面的鍍層對傳感器的影響相當(dāng)于改變了被測體材料,視其鍍層的材質(zhì)、厚薄,傳感器的靈敏度會略有變化。
被測體表面尺寸對傳感器的影響
由于探頭線圈產(chǎn)生的磁場范圍是一定的,而被測體表面形成的渦流場也是一定的。這樣就對被測體表面大小有一定要求。通常,當(dāng)被測體表面為平面時,以正對探頭中心線的點(diǎn)為中心,被測面直徑應(yīng)大于探頭頭部直徑的1.5倍以上;當(dāng)被測體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時,一般要求被測軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上,否則傳感器的靈敏度會下降,被測體表面越小,靈敏度下降越多。實驗測試,當(dāng)被測體表面大小與探頭頭部直徑相同,其靈敏度會下降到72%左右。被測體的厚度也會影響測量結(jié)果。被測體中電渦流場作用的深度由頻率、材料導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率決定。因此如果被測體太薄,將會造成電渦流作用不夠,使傳感器靈敏度下降,一般要求厚度大于0.1mm以上的鋼等導(dǎo)磁材料及厚度大于0.05mm以上的銅、鋁等弱導(dǎo)磁材料,則靈敏度不會受其厚度的影響。
典型應(yīng)用
電渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等進(jìn)行在線測量和保護(hù)。
脹差測量
斜坡式脹差測量
補(bǔ)償式脹差測量
雙斜面脹差測量
振動測量
軸位移測量
軸心軌跡測量
差動測量
動力膨脹
轉(zhuǎn)子動平徑向運(yùn)動分析
轉(zhuǎn)速和相位差測試
轉(zhuǎn)速測量
表面不平整度測量
裂痕測量
非導(dǎo)電材料厚度測量
金屬元件合格檢測
軸承測量
換向片測量
相對振動測量
測量徑向振動,可以由它分析軸承的工作狀態(tài),還可以看到分析轉(zhuǎn)子的不平衡,不對中等機(jī)械故障。電渦流傳感器系統(tǒng)可以提供對于下列關(guān)鍵或是基礎(chǔ)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測所需要的信息:
●工業(yè)透平,蒸汽/燃?xì)?●壓縮機(jī),徑向/軸向
●膨脹機(jī) ●動力發(fā)電透平,蒸汽/燃?xì)?水利
●發(fā)動馬達(dá) ●發(fā)動機(jī)
●勵磁機(jī) ●齒輪箱
●泵 ●風(fēng)箱
●鼓風(fēng)機(jī) ●往復(fù)式機(jī)械
(1)相對振動測量(小型機(jī)械)
振動測量同樣可以用于對一般性的小型機(jī)械進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。電渦流傳感器系統(tǒng)可為如下各種機(jī)械故障的早期判別提供重要信息:
●軸的同步振動 ●油膜失穩(wěn)
●轉(zhuǎn)子摩擦 ●部件松動
●軸承套筒松動 ●壓縮機(jī)踹振
●滾動部件軸承失效 ●徑向預(yù)載,內(nèi)部/外部包括不對中
●軸承巴氏合金磨損 ●軸承間隙過大,徑向/軸向
●平衡(阻氣)活塞 ●聯(lián)軸器"鎖死"磨損/失效
●軸裂紋 ●軸彎曲
●齒輪咬合問題 ●電動馬達(dá)空氣間隙不勻
●葉輪通過現(xiàn)象 ●透平葉片通道共振
(2)偏心測量
偏心是在低轉(zhuǎn)速的情況下,電渦流傳感器系統(tǒng)可對軸彎曲的程度進(jìn)行測量,這些彎曲可由下列情況引起:
●原有的機(jī)械彎曲 ●臨時溫升導(dǎo)致的彎曲
●重力彎曲 ●外力造成的彎曲
偏心的測量,對于評價旋轉(zhuǎn)機(jī)械全面的機(jī)械狀態(tài),是非常重要的。特別是對于裝有透平監(jiān)測儀表系統(tǒng)(TSI)的汽輪機(jī),在啟動或停機(jī)過程中,偏心測量已成為不可少的測量項目。它使你能看到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉(zhuǎn)子的偏心位置,也叫軸的徑向位置,它經(jīng)常用來指示軸承的磨損,以及加載荷的大小。如由不對中導(dǎo)致的那種情況,它同時也用來決定軸的方位角,方位角可以說明轉(zhuǎn)子是否穩(wěn)定。
(3)脹差測量
對于汽輪發(fā)電機(jī)組來說,在其啟動和停機(jī)時,由于金屬材料的不同,熱膨脹系數(shù)的不同,以及散熱的不同,軸的熱膨脹可能超過殼體膨脹;有可能導(dǎo)致透平機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件(如機(jī)殼、噴嘴、臺座等)的相互接觸,導(dǎo)致機(jī)器的破壞。因此脹差的測量是非常重要的。
轉(zhuǎn)速測量
對于所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言,都需要監(jiān)測旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速是衡量機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個重要指標(biāo)。旋轉(zhuǎn)測量通常有以下幾種傳感器可選:電渦流轉(zhuǎn)速傳感器、無源磁電轉(zhuǎn)速傳感器、有源磁電轉(zhuǎn)速傳感器等。具有需要選擇那類傳感器,則要根據(jù)轉(zhuǎn)速測量的要求轉(zhuǎn)速等,轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置有以下幾種:用標(biāo)準(zhǔn)的漸開的線齒數(shù)(M1~M5)作轉(zhuǎn)速發(fā)生信號,在轉(zhuǎn)軸上開一鍵槽、在轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)軸上開孔眼、在軸轉(zhuǎn)上凸鍵等轉(zhuǎn)速發(fā)生信號裝置。
無源磁電式傳感器是針對測齒輪而設(shè)計的發(fā)電型傳感器(無源),不適合測零轉(zhuǎn)速和較低轉(zhuǎn)速,因低頻時,幅值信號小,抗干擾能力差,它不需要供電。
有源磁電式傳感器采用了電源供電,輸出波形為矩形波,具有負(fù)載驅(qū)動能力,適合測量 0.03HZ以上轉(zhuǎn)速信號。
而電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)速的*性是其它任何傳感器測量沒法比的,它既能響應(yīng)零轉(zhuǎn)速,也能響應(yīng)高轉(zhuǎn)速。對于被測體轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置要求也很低,被測體齒輪數(shù)可以很小,被測體也可以是一個很小的孔眼,一個凸鍵,一個小的凹鍵。電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速,通常選用φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm的探頭。轉(zhuǎn)速測量頻響為0~10KHZ。電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速,傳感器輸出的信號幅值較高(在低速和高速整個范圍內(nèi))抗干擾能力強(qiáng)。作轉(zhuǎn)速測量的電渦流傳感器有一體化和分體兩種。一體化電渦流轉(zhuǎn)速傳感器取消前置器放大器、安裝方便、適用于工作溫度在–20℃~100℃的環(huán)境下,帶前置器放大器的電渦流傳感器適合在–50℃~250℃的工作環(huán)境中。
滾動軸承、電機(jī)換向器整流片動態(tài)監(jiān)控
對使用滾動軸承的機(jī)器預(yù)測性維修很重要。探頭安裝在軸承外殼中,以便觀察軸承外環(huán)。由于滾動元件在軸承旋轉(zhuǎn)時,滾動元件與軸承有缺陷的地方相碰撞時,外環(huán)會產(chǎn)生微小變形。監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測到這種變形信號,當(dāng)信號變形時意味著發(fā)生了故障,如滾動元件的裂紋缺陷或者軸承環(huán)的缺陷等,還可以測量軸承內(nèi)環(huán)運(yùn)行狀態(tài),經(jīng)過運(yùn)算可以測量軸承打滑度。
電渦流傳感器及其監(jiān)測系統(tǒng)在汽輪機(jī)上的典型應(yīng)用:
故障處理
振動與位移的準(zhǔn)確測量對于穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,一般振動和位移探頭都是成對安裝的,如果其中一個不正常,若該點(diǎn)處的溫度以及其他相關(guān)工藝指標(biāo)都無異常時,就可以判斷這個報警是假的,經(jīng)過多年的經(jīng)驗電渦流傳感器設(shè)計工程師提出能夠引起誤報警的主要的幾個方面的原因。
探頭安裝質(zhì)量因素
探頭安裝質(zhì)量因素引起的故障誤報警,引起誤報警的原因有探頭鎖緊螺帽松動,延伸,電纜中間接頭松動或接觸不良前置器連接接頭滑扣或松動等。
處理方法:在安裝探頭時,用合適的工具用力上緊螺帽,螺帽松動情況在運(yùn)行中基本不會出現(xiàn),但由于系統(tǒng)的多次拆裝和長期運(yùn)行,中間轉(zhuǎn)接接頭松動,或接觸不良在運(yùn)行中可能會出現(xiàn),這就需要在每次,檢修中將接頭處的油污雜質(zhì)清除干凈,并做好接頭處的絕緣密封工作,為了確保中間接頭擰緊,可以在用手?jǐn)Q緊后,再用尖嘴鉗緊固圈即可。
測量線路引起的故障誤報警
測量線路引起的故障誤報警常見的原因有前置放大器接線端子松動或接觸不良,處接線端子松動或接觸不良,探頭延伸,電纜破皮,線路屏蔽線接地等。
處理方法:這類故障不容易判斷,生產(chǎn)運(yùn)行期間也不便于*檢查,如果查出問題之后,處理方法就對于接線端子松動或接觸不良引起的誤報警可以在解除該點(diǎn)聯(lián)鎖后進(jìn)行處理,對于電纜破皮,可以在破皮處纏繞耐油密封膠帶或用熱縮管進(jìn)行收縮包裹,若線路屏蔽線接地則需要重新接線,采取防接地措施前置器處的個壓接端子在多次壓接之后,很容易出現(xiàn)損壞,無法壓緊線纜,由于前置器整體構(gòu)造的特點(diǎn),端子損壞后很難修復(fù),必須更換新的前置器,這樣造成了很大的浪費(fèi),建議在前置器與之間再增加一接線端子排,這樣前置器處的壓接端子只需一次將線接好,以后檢查線路就在新增加的端子排處進(jìn)行。
探頭故障引起的誤報警
此類故障在機(jī)組運(yùn)行期間無法處理,必須進(jìn)行停機(jī)處理,探頭在設(shè)備搬運(yùn)和拆卸過程中,可能會因碰撞,和磨損而損壞端部的測量線圈,所以在每次安裝之前,要進(jìn)行檢查校驗,首先進(jìn)行外觀的檢查,外觀無用萬用表測量其直流阻抗,若在明顯缺陷的情況下,規(guī)定范圍內(nèi)則說明探頭完好,若外觀有明顯缺陷,如端部有磨損現(xiàn)象,電纜皮破損較大等,在處理破損后,除測量阻抗外,還需要用的傳感器標(biāo)準(zhǔn)校驗,進(jìn)行校驗,校驗結(jié)果合格后,方可使用儀此探頭,不論何種故障,在機(jī)組運(yùn)行期間,現(xiàn)場檢查只能進(jìn)行以下內(nèi)容,在解除聯(lián)鎖的前提下,檢查接線是否正常,前置器的接線端子有無松動,前置器供電電壓是否正常,若探頭中間轉(zhuǎn)接頭在機(jī)組殼,體外保護(hù)管內(nèi),可以檢查中間轉(zhuǎn)接頭有無松動,絕緣是否良好,若想做更進(jìn)一步檢查,就必須進(jìn)行停機(jī)處理。