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探討振動傳感器的安裝-電渦流型振動傳感器
發布時間:2014-02-19   點擊次數:1542次

振動傳感器的安裝正確與否,不僅直接關系到能否獲取正確和有價值的測量數據,而且不正確的安裝還會造成振動傳感器的損壞。在使用便攜式振動儀器測量設備振動時,由于是短時間臨時測量,因此往往不會注意振動傳感器的正確安裝,引起顯著的測試誤差,給振動故障診斷和軸系平衡帶來麻煩。為了提高設備振動測試的正確性和可靠性。下面我們會介紹一些振動傳感器的正確安裝方法及要點。

  渦流型振動傳感器

  渦流傳型振動感器的安裝是zui為復雜的一種,應注意如下幾點:

  1、工作溫度

  一般渦流型振動傳感器zui高容許溫度應低于180度,目前國產渦流型振動傳感器zui高容許溫度大部分是在120度以下,實際上工作溫度超過70度時,不僅它的靈敏度會顯著降低,而且還會造成傳感器的損壞。因此測量汽輪機高、中、低轉軸振動時,振動傳感器必須安裝在軸瓦內,只有特制的高溫型渦流傳感器才允許安裝在氣封附近。

  2、避免交叉感應和側向間隙

  當兩個垂直或平行安裝的振動傳感器相互靠近時,他們之間產生交叉感應,會使傳感器輸出靈敏度降低。為了避免交叉感應,兩個傳感器不能靠的太近。對于不同類型的渦流型振動傳感器,要求兩個傳感器之間距離的數值是不同的。過小的側向間隙主要是傳感器頭部兩側存在導體,使傳感器輸出靈敏度明顯降低。正確的側向間隙b應大于或等于d(傳感器頂部線圈直徑)。測向間隙不僅要考慮冷態,還要考慮氣缸和轉子受熱后的膨脹變化。傳感器頭部外露高度c,一般沒有特定規定,但根據現場使用得,c太小也會使傳感器靈敏度顯著降低。

  3、避免結構支架發生共振和松動

  傳感器的支架在測振頻率必須高于設備的zui高轉速對應的頻率,否則會因支架共振而使測量結果失真。美國CTC廠規定振動傳感器支架在測振方向的自振頻率應高于機器10倍的zui高工作頻率,這一點在實際操作中往往難以達到,一般支架測振方向自振頻率高于2~3倍的轉速工作頻率就可以基本滿足測振要求。

  為了提高自振頻率,結構支架一般是采用6~8mm厚的扁鋼制成,其懸臂長度不應超過100mm;當懸臂較長時,應采用型鋼,例如角鐵、工字鋼等,以便有效的提高支架自振頻率。

  測試中為防止支架或振動傳感器發生松動,支架必須緊固在穩定性好的支撐部件上,zui好固定在軸瓦或軸承座上,傳感器與支架的連接應采用支架上攻絲,再用螺母扭緊,不要采用支架上打孔用雙螺母扭緊。

  國內已經發生過多起因渦流型振動傳感器側橫桿橫向共振,造成軸振顯示異常的事故。這種共振主要發生在側桿較長的中壓、低壓、發電機轉子和軸瓦上。測振桿共振有兩種形式,一種是在升速過程中(一般轉速達到24000r/min以上),軸振某一測量點振動隨轉速升高,急速增大而產生跳機,但該瓦另一個測點及瓦振并無大的變化;另一種形式是在3000r/min轉速下引起不穩定的共振。升速中測振桿共振比較容易判斷,而3000r/min轉速下不穩定共振的產生是由于測振桿與軸承蓋連接不穩固和測振桿橫向自振頻率接近50Hz,從而在3000r/min轉速下,引起測振桿振幅時大時小,使軸振幅值大幅度波動。但有時軸振顯示正常,故往往使人誤認為設備振動出現了異常。

  4、正確的初始間隙

  各種型號電渦流型振動傳感器應在一定的間隙電壓(傳感器頂部與被測物體之間的間隙,在儀表上指示一般電壓)值下,其讀數才有較好的線度,所以在安裝振動傳感器時必須調整好合適的初始間隙。電渦流型傳感器的靜態zui大量程不能大于2.5mm,動態下為了獲得較好的線性度,其工作間隙應在0.3~2.8mm范圍內,即儀表所指示間隙電壓為2~16V。

  轉子旋轉和設備帶負荷后,轉子相對于傳感器將發生位移。如果把振動傳感器裝在軸承頂部,其間隙將會減小;如裝在軸承水平方向,其間隙取決于轉子旋轉方向;當旋轉方向一定時,其間隙取決于安裝在右側還是左側。為了獲得合適的工作間隙值,在安裝時應估算轉子從靜態到工作轉速,軸頸抬高大約為軸瓦頂隙的二分之一;水平方向位移與軸瓦形式、軸瓦兩側間隙和機組滑銷0.20mm。傳感器安裝在右側水平位置,轉子旋轉后,間隙c增大;裝在左側,d減小。

  軸頸在軸瓦內發生位移除與轉速有關外,還與設備有功負荷有關。對于質量較小的汽輪機高壓轉子和帶減速器的轉軸,在部分進汽和齒輪傳遞力矩作用下,會把軸頸椎推向軸瓦的一側,其位移值有可能接近于軸瓦的直徑間隙。

  在調整傳感器初始間隙時,出了要考慮上述這些因素外,還要考慮zui大振動值和轉子原始晃擺值。傳感器初始間隙應大于轉軸肯能發生的zui大振幅和轉軸原始晃擺值的二分之一。

  5、軸向位置選擇

  從測量軸振的要求來說,軸振測點應盡可能的靠近軸瓦中心部位,但往往受渦流型振動傳感器安裝位置的限制,有時不得不和軸瓦保持一定的距離。由現場振動測試得出,隨軸測振點距軸瓦距離的增大,軸振幅值將增大。軸測振點軸向位置另外要考慮的是改點轉軸的加工精度和轉軸表面導磁是否均勻。一般正式安裝之前,zui好用百分表檢測一下該點的晃擺值。

  若晃擺值大于50μm,應另選測點,否則會因低速下軸振晃擺值過大,使高速下軸振顯示值出現不實現象。轉軸表面導磁不均勻,用肉眼無法直接判斷,只有在派出了轉軸晃擺值過大是由其外表機械晃擺過大引起的之后,才能確定低速下轉軸振動晃擺過大是由轉軸表面導磁不均引起的,消除這種故障,只有另選測點位置。

  6、徑向位置選擇

  按ISO DIS7919/2規范的要求,軸振振動傳感器的安裝應滿足兩個軸承傳感器處在一個軸向平面上,而且相互垂直。

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