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电涡流传感器的应用汽轮机上与测量时的安装要求

发布时间:2022-04-08 点击次数:77

电涡流传感器的典型应用于汽轮机上的滚动轴承、电机换向器整流片动态的监控

汽轮机上对于使用滚动轴承的机器预测性维修很重要。探头安装在轴承外壳中,以便观察轴承外环。由于滚动元件在轴承旋转时,滚动元件与轴承有缺陷的地方相碰撞时,外环会产生微小变形。监测系统可以监测到这种变形信号。当信号变形时意味着发生了轴承故障,如滚动元件的裂纹缺陷或者轴承环的缺陷等。还可以测量轴承内环运行状态,经过运算可以测量轴承打滑度。

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电涡流传感器及其监测系统在汽轮机上的典型应用

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电涡流传感器及其监测系统在汽轮机上的典型应用

D8081系列电涡流传感器测量时的安装要求轴的径向振动测量

当需要测量轴的径向振动时,要求轴的直径大于探头直径的三倍以上。每个测点应同时安装两个传感器探头,两个探头应分别安装在轴承两边的同一平面上相隔90º±5º。由于轴承盖一般是水平分割的,因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45º,从原动机端看,分别定义为X探头(水平方向)和Y探头(垂直方向),X方向在垂直中心线的右侧,Y方向在垂直中心线的左侧。

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轴的径向振动测量

轴的径向振动探头安装位置与轴承的距离参考如下表格:

测量轴承直径距离
0~76mm25mm
76~510mm76mm
大于520mm160mm

下图为径向振动测量时探头的安装

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探头中心线应与轴心线正交,探头监测的表面(正对探头中心线的两边1.5倍探头直径宽度的轴的整个圆周面,如图)应无裂痕或其它任何不连续的表面现象(如键槽、凸凹不平、油孔等),且在这个范围内不能有喷镀金属或电镀,其表面的粗糟度应在0.4 um至0.8um之间。

轴向位移测量

测量轴的轴向位移时,测量面应该与轴是一个整体,这个测量面是以探头的中心线为中心,宽度为1.5倍的探头圆环。探头安装距离距止推法兰盘不应超过305mm(API670标准推荐值),否则测量结果不仅包含轴向位移的变化,而且包含胀差在内的变化,这样测量的不是轴的真实位移值。

键相测量

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键相测量就是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突变,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2.5mm以上)、长度应大于0.2mm。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,如图所示,API670标准要求用凹槽的形式。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(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。


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