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QBJ-3800XL電渦流位移傳感器

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QBJ-3800XL電渦流位移傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響、結構簡單等優點,在大型旋轉機械狀態的在線監測與故障診斷中得到廣泛應用。

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QBJ-3800XL電渦流位移傳感器

一、概 述
電渦流傳感器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器能準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面之間靜態和動態的相對位移變化。在高速旋轉機械和往復式運動機械的狀態分析,振動研究、分析測量中,對非接觸的高精度振動、位移信號,能連續準確地采集到轉子振動狀態的多種參數。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位置。在所有與機械狀態有關的故障征兆中,機械振動測量是性的,這是因為它同時含有幅值、相位和頻率的信息。機械振動測量占有優勢的另一個原因是:它能反應出機械所有的損壞,并易于測量。從轉子動力學、軸承學的理論上分析,大型旋轉機械的運動狀態,主要取決于其核心—轉軸,而電渦流傳感器,能直接非接觸測量轉軸的狀態,對諸如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發生摩擦等機械問題的早期判定,可提供關鍵的信息。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響、結構簡單等優點,在大型旋轉機械狀態的在線監測與故障診斷中得到廣泛應用。

二、典型應用

1、軸的徑向振動測量

當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。每個測點應同時安裝兩個傳感器探頭,兩個探頭應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45º,從原動機端看,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,Y方向在垂直中心線的左側。

軸的徑向振動探頭安裝位置與軸承的大距離。

探頭中心線應與軸心線正交,探頭監測的表面(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)應無裂痕或其它任何不連續的表面現象(如鍵槽、凸凹不平、油孔等),且在這個范圍內不能有噴鍍金屬或電鍍,其表面的粗糟度應在0.4 um至0.8um之間。
2、軸向位移測量
    測量軸的軸向位移時,測量面應該與軸是一個整體,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。探頭安裝距離距止推法蘭盤不應超過305mm(API670標準推薦值),否則測量結果不僅包含軸向位移的變化,而且包含脹差在內的變化,這樣測量的
不是軸的真實位移值。

3、脹差測量
對于汽輪發電機組來說,在其啟動和停機時,由于金屬材料的不同,熱膨脹系數的不同,以及散熱的不同,軸的熱膨脹可能超過殼體膨脹;有可能導致透平機的旋轉部件和靜止部件(如機殼、噴嘴、臺座等)的相互接觸,導致機器的破壞。因此脹差的測量是非常重要的。

4、轉速測量
對于所有旋轉機械而言,都需要監測旋轉機械軸的轉速,轉速是衡量機器正常運轉的一個重要指標。而電渦流傳感器測量轉速的優越性是其它任何傳感器測量沒法比的,它既能響應零轉速,也能響應高轉速,抗干擾性能也非常強。

5、鍵相測量

鍵相測量就是通過在被測軸上設置一個凹槽或凸鍵,稱鍵相標記。當這個凹槽或凸鍵轉到探頭位置時,相當于探頭與被測面間距突變,傳感器會產生一個脈沖信號,軸每轉一圈,就會產生一個脈沖信號,產生的時刻表明了軸在每轉周期中的位置。因此通過對脈沖計數,可以測量軸的轉速;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備的故障分析與診斷等方面。
    凹槽或凸鍵要足夠大,以使產生的脈沖信號峰峰值不小于5V(AP1670標準要求不小于7V)。一般若采用φ5、φ8探頭,則這一凹槽或凸鍵寬度應大于7.6mm、深度或高度應大于1.5mm(推薦采用2.5mm以上)、長度應大于0.2mm。凹槽或凸鍵應平行于軸中心線,其長度盡量長,以防當軸產生軸向竄動時,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,應將鍵相探頭安裝在軸的徑向,而不是軸向的位置。應盡可能地將鍵相探頭安裝在機組的驅動部分上,這樣即使機組的驅動部分與載荷脫離,傳感器仍會有鍵相信號輸出。當機組具有不同的轉速時通常需要有多套鍵相傳感器探頭對其進行監測,從而可以為機組的各部分提供有效的鍵相信號。
    鍵相標記可以是凹槽,也可以是凸鍵,如圖所示,API670標準要求用凹槽的形式。當標記是凹槽時,安裝探頭要對著軸的完整部分調整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點為宜),而不是對著凹槽來調整初始安裝間隙。而當標記是凸鍵時探頭一定要對著凸起的頂部表面調整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點為宜),不是對著軸的其它完整表面進行調整。否則當軸轉動時,可能會造成凸鍵與探頭碰撞,剪斷探頭。

 

QBJ-3800XL電渦流位移傳感器

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