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電渦流傳感器在大型旋轉機械應用
更新時間:2016-03-17   點擊次數:4841次

 

電渦流傳感器廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等(deng)(deng)科(ke)研單位。對汽輪(lun)機(ji)(ji)(ji)、水輪(lun)機(ji)(ji)(ji)、鼓(gu)風機(ji)(ji)(ji)、壓縮機(ji)(ji)(ji)、空(kong)分機(ji)(ji)(ji)、齒(chi)輪(lun)箱(xiang)、大型冷卻泵(beng)等(deng)(deng)大型旋轉機(ji)(ji)(ji)械軸(zhou)的徑向振動(dong)、軸(zhou)向位移、鍵相、軸(zhou)轉速、脹差、偏心以及轉子動(dong)力學研究(jiu)和(he)零件尺(chi)寸檢驗等(deng)(deng)進行在線測量和(he)保護。

▲軸(zhou)(zhou)向位(wei)(wei)(wei)(wei)移測(ce)量(liang) 對(dui)于(yu)(yu)許多旋轉機械(xie),包括蒸汽輪機、燃(ran)汽輪機、水(shui)輪機、離(li)心式和軸(zhou)(zhou)流式壓縮機、離(li)心泵等(deng),軸(zhou)(zhou)向位(wei)(wei)(wei)(wei)移是(shi)一個十分重要(yao)的(de)(de)信號(hao),過大的(de)(de)軸(zhou)(zhou)向位(wei)(wei)(wei)(wei)移將會引起過大的(de)(de)機構損(sun)壞(huai)(huai)。軸(zhou)(zhou)向位(wei)(wei)(wei)(wei)移的(de)(de)測(ce)量(liang),可以指示旋轉部(bu)件與固定部(bu)件之(zhi)間的(de)(de)軸(zhou)(zhou)向間隙(xi)或相對(dui)瞬時(shi)的(de)(de)位(wei)(wei)(wei)(wei)移變化(hua),用以防止(zhi)機器(qi)的(de)(de)破壞(huai)(huai)。軸(zhou)(zhou)向位(wei)(wei)(wei)(wei)移是(shi)指機器(qi)內部(bu)轉子(zi)沿(yan)軸(zhou)(zhou)心方向,相對(dui)于(yu)(yu)止(zhi)推(tui)軸(zhou)(zhou)承二者之(zhi)間的(de)(de)間隙(xi)而(er)言。有些機械(xie)故障,也可通過軸(zhou)(zhou)向位(wei)(wei)(wei)(wei)移的(de)(de)探測(ce)進(jin)行判別:

●止推軸承(cheng)的(de)磨損(sun)與失效

●平衡活塞的磨損(sun)與失效

●止推法蘭的松動

●聯軸節的鎖住等(deng)

軸(zhou)向(xiang)(xiang)位移(軸(zhou)向(xiang)(xiang)間隙)的(de)(de)測量,經(jing)常與(yu)軸(zhou)向(xiang)(xiang)振(zhen)動(dong)(dong)弄混。軸(zhou)向(xiang)(xiang)振(zhen)動(dong)(dong)是(shi)指傳(chuan)感器(qi)探頭表面與(yu)被測體,沿軸(zhou)向(xiang)(xiang)之(zhi)間距離(li)的(de)(de)快速變動(dong)(dong),這是(shi)一種軸(zhou)的(de)(de)振(zhen)動(dong)(dong),用峰峰值表示。它與(yu)平均間隙無(wu)關(guan)。有些故障可以導致軸(zhou)向(xiang)(xiang)振(zhen)動(dong)(dong)。例如壓縮機的(de)(de)踹(chuai)振(zhen)和不(bu)對中(zhong)即是(shi)。

▲相對(dui)振動測量(大型機械)

測量徑向振(zhen)動,可(ke)以(yi)由它(ta)分(fen)析軸承的工(gong)作狀態(tai),還可(ke)以(yi)分(fen)析轉(zhuan)子的不平衡,不對中等機(ji)械(xie)故障。電渦流傳感器系統可(ke)以(yi)提供對于(yu)下列關鍵或基礎機(ji)械(xie)進行(xing)機(ji)械(xie)狀態(tai)監測所需要的信息:

●工業透平,蒸汽(qi)/燃汽(qi)          ●壓(ya)縮機,徑(jing)向/軸向

●膨脹機         ;              ●動力發電透平,蒸汽(qi)/燃汽(qi)/水(shui)利(li)

●電動馬達                     ●勵磁機(ji)   

●齒輪箱                       ●泵(beng)    

●鼓(gu)風(feng)機(ji)(ji)                       ●往復式機(ji)(ji)械(xie)

▲相(xiang)對振動(dong)測量(liang)(小(xiao)型機械)

振動(dong)測(ce)量同(tong)樣可(ke)以(yi)用于對一般性的小型機械進行連(lian)續監(jian)測(ce)。電渦流傳感器系(xi)統可(ke)為如下各(ge)種(zhong)機械故(gu)障的早期判別(bie)提供重要信息(xi):

●軸的同步(bu)振動                 ●油膜失穩(wen)

●轉子摩擦     ;                ●部件(jian)松動

●軸承套筒松動(dong)                 ●壓縮機踹振

●滾動部件軸(zhou)承失效             ●徑向預載,內部/外部包(bao)括 不對中

●軸承巴氏合金磨損             ●軸承間隙過大(da),徑(jing)向(xiang)/軸向(xiang)

●平衡(阻氣)活(huo)塞磨(mo)損/失效    ●聯軸器(qi)“鎖死”

●軸彎曲     ;                  ●齒輪(lun)咬合問題

●電動馬達(da)空氣間(jian)隙不勻         ●齒輪咬合(he)問題

●透平葉片(pian)通(tong)道(dao)共振

▲滾動(dong)軸(zhou)承、電機換向器整流片動(dong)態(tai)監(jian)控

對使用(yong)滾(gun)動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承的(de)機器,維修很重要。探頭安裝在(zai)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承外殼中,以便觀(guan)察軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承外環。由于滾(gun)動(dong)元件在(zai)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承旋轉(zhuan)時(shi)(shi),滾(gun)動(dong)元件與軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承有缺(que)陷的(de)地(di)方相碰(peng)撞時(shi)(shi),外環會產生(sheng)微小變(bian)形(xing)(xing)。監測系統(tong)可(ke)以監測到這種(zhong)變(bian)形(xing)(xing)信號。當信號變(bian)形(xing)(xing)時(shi)(shi)意味著發生(sheng)了軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承故障(zhang),如滾(gun)動(dong)元件的(de)裂紋缺(que)陷或者軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承環的(de)缺(que)陷等。還可(ke)以測量(liang)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承內環運行狀(zhuang)態,經過運算可(ke)以測量(liang)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承打滑度。

▲偏心測(ce)量(liang)

偏心是在低轉速的情(qing)況下,電渦(wo)流(liu)傳感器系統可(ke)對軸(zhou)彎(wan)曲的程(cheng)度進行(xing)測量,這些(xie)彎(wan)曲可(ke)由下列情(qing)況引起(qi):

●原有的機械彎曲               ●臨(lin)時溫(wen)升導致的彎曲

●重(zhong)力(li)彎曲                     ●外力造成(cheng)的彎(wan)曲

偏(pian)心(xin)的(de)(de)測量(liang),對于評價旋(xuan)轉(zhuan)機(ji)械(xie)全面的(de)(de)機(ji)械(xie)狀(zhuang)態,是(shi)非常重要的(de)(de)。特別是(shi)對于裝有透平監(jian)測儀表系統(TSI)的(de)(de)汽(qi)輪機(ji),在(zai)啟動或停機(ji)過程中(zhong),偏(pian)心(xin)測量(liang)已成為不可少的(de)(de)監(jian)測指標(biao)。它使(shi)你能看到由(you)于受熱或重力所(suo)引起的(de)(de)軸彎曲的(de)(de)幅度。轉(zhuan)子(zi)(zi)的(de)(de)偏(pian)心(xin)位置(zhi),也叫軸的(de)(de)徑向位置(zhi),它經常用來(lai)指示軸承的(de)(de)磨損,以(yi)及加載荷的(de)(de)大小。如由(you)不對中(zhong)導(dao)致的(de)(de)那種(zhong)情況,它同時也用來(lai)決定(ding)(ding)軸的(de)(de)方(fang)位角(jiao),方(fang)位角(jiao)可以(yi)說明轉(zhuan)子(zi)(zi)是(shi)否穩定(ding)(ding)。

▲脹差測(ce)量(liang)

對于汽輪發電機組來(lai)說,在其(qi)啟動和停機時,由于金屬材料的(de)(de)不同(tong),熱(re)膨(peng)脹系數(shu)的(de)(de)不同(tong),以及散熱(re)的(de)(de)不同(tong),軸(zhou)的(de)(de)熱(re)膨(peng)脹可能(neng)超過殼體(ti)膨(peng)脹;有可能(neng)導致(zhi)透平機的(de)(de)旋轉部(bu)(bu)件(jian)和靜止部(bu)(bu)件(jian)(如機殼、噴(pen)嘴、臺座等)的(de)(de)相互(hu)接(jie)觸,導致(zhi)機器的(de)(de)破壞(huai)。因此脹差的(de)(de)測量是非常重要的(de)(de)。

▲轉速測量

對(dui)于(yu)所有旋轉機械而言,都需要(yao)監測旋轉機械軸的轉速(su)(su),轉速(su)(su)是衡量(liang)(liang)機器(qi)正常運轉的一個(ge)重要(yao)指(zhi)標(biao)。而電(dian)渦流傳感(gan)器(qi)測量(liang)(liang)轉速(su)(su)的優越性是其它任何傳感(gan)器(qi)測量(liang)(liang)沒法比的,它既能響應零轉速(su)(su),也能響應高轉速(su)(su),抗干(gan)擾性能也非常強(qiang)。

轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)測量(liang)通常有(you)以下幾種傳(chuan)感(gan)器(qi)可選(xuan):電(dian)(dian)渦流轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)傳(chuan)感(gan)器(qi)、無(wu)源(yuan)磁電(dian)(dian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)傳(chuan)感(gan)器(qi)、有(you)源(yuan)磁電(dian)(dian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)傳(chuan)感(gan)器(qi)等。具體需要選(xuan)擇(ze)哪類傳(chuan)感(gan)器(qi),則要根據轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)測量(liang)的要求而定(ding)。如:低速(su)測量(liang)是(shi)否需要檢測零轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su),高速(su)測量(liang)的zui高轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)等。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)發生(sheng)裝置(zhi)有(you)以下幾種:用標(biao)準的漸開(kai)線齒輪(M1~M5)作轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)發生(sheng)信號、在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸上開(kai)一鍵(jian)(jian)槽、在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸上開(kai)孔眼、在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸上開(kai)凸鍵(jian)(jian)等轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)發生(sheng)信號裝置(zhi)。

TR81系列電渦(wo)流(liu)轉(zhuan)傳感器,適合(he)于測(ce)量(liang)(liang)從零(ling)轉(zhuan)速(su)以上的任(ren)何一(yi)轉(zhuan)速(su),對于被測(ce)體轉(zhuan)軸的轉(zhuan)速(su)發生裝置要求也很(hen)(hen)低,被測(ce)體齒輪模數可以很(hen)(hen)小,被測(ce)體也可以是一(yi)個很(hen)(hen)小的孔眼,一(yi)個小凸鍵、一(yi)個小的凹槽。 電渦(wo)流(liu)傳感器測(ce)轉(zhuan)速(su),通(tong)常選用φ5mm、φ8mm、φ10mm的探頭。轉(zhuan)速(su)測(ce)量(liang)(liang)頻響(xiang)為0~10KHZ。

電渦流(liu)傳(chuan)感器(qi)測轉(zhuan)速(su),傳(chuan)感器(qi)輸出的信號幅(fu)值較高(在低速(su)和(he)高速(su)整個范圍內),抗干擾能(neng)力強。

無源磁(ci)電(dian)(dian)式傳(chuan)感器(qi)是針對測速(su)齒輪而設計的發(fa)電(dian)(dian)型傳(chuan)感器(qi)(無源),不適合測量零轉(zhuan)(zhuan)速(su)和較低轉(zhuan)(zhuan)速(su),因低頻時,幅值信號小,抗干(gan)擾能力較差,它不需要供電(dian)(dian)。

有(you)源磁電(dian)式(shi)傳感(gan)器(qi)采用了+24V供電(dian),輸(shu)出波(bo)形為矩形波(bo),具(ju)有(you)負載(zai)驅動能力(li)。

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王治博
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