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電渦流傳感器在各種旋轉設備應用
發布時間:2015-06-09   點擊次數:1716次

電渦流傳感器廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等科研單位。對汽輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉機械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相、軸轉速、脹差、偏心以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。

▲軸向位移測量 對于許多旋轉機械,包括蒸汽輪機、燃汽輪機、水輪機、離心式和軸流式壓縮機、離心泵等,軸向位移是一個十分重要的信號,過大的軸向位移將會引起過大的機構損壞。軸向位移的測量,可以指示旋轉部件與固定部件之間的軸向間隙或相對瞬時的位移變化,用以防止機器的破壞。軸向位移是指機器內部轉子沿軸心方向,相對于止推軸承二者之間的間隙而言。有些機械故障,也可通過軸向位移的探測進行判別:

●止推軸承的磨損與失效

●平衡活塞的磨損與失效

●止推法蘭的松動

●聯軸節的鎖住等

軸向位移(軸向間隙)的測量,經常與軸向振動弄混。軸向振動是指傳感器探頭表面與被測體,沿軸向之間距離的快速變動,這是一種軸的振動,用峰峰值表示。它與平均間隙無關。有些故障可以導致軸向振動。例如壓縮機的踹振和不對中即是。

▲相對振動測量(大型機械)

測量徑向振動,可以由它分析軸承的工作狀態,還可以分析轉子的不平衡,不對中等機械故障。電渦流傳感器系統可以提供對于下列關鍵或基礎機械進行機械狀態監測所需要的信息:

●工業透平,蒸汽/燃汽          ●壓縮機,徑向/軸向

●膨脹機                       ●動力發電透平,蒸汽/燃汽/水利

●電動馬達                     ●勵磁機   

●齒輪箱                       ●泵    

●鼓風機                       ●往復式機械

▲相對振動測量(小型機械)

振動測量同樣可以用于對一般性的小型機械進行連續監測。電渦流傳感器系統可為如下各種機械故障的早期判別提供重要信息:

●軸的同步振動                 ●油膜失穩

●轉子摩擦                     ●部件松動

●軸承套筒松動                 ●壓縮機踹振

●滾動部件軸承失效             ●徑向預載,內部/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)活塞磨損/失效    ●聯軸器“鎖死"

●軸彎曲                       ●齒輪咬合問題

●電動馬達空氣間隙不勻         ●齒輪咬合問題

●透平葉片通道共振

▲滾動軸承、電機換向器整流片動態監控

對使用滾動軸承的機器維修很重要。探頭安裝在軸承外殼中,以便觀察軸承外環。由于滾動元件在軸承旋轉時,滾動元件與軸承有缺陷的地方相碰撞時,外環會產生微小變形。監測系統可以監測到這種變形信號。當信號變形時意味著發生了軸承故障,如滾動元件的裂紋缺陷或者軸承環的缺陷等。還可以測量軸承內環運行狀態,經過運算可以測量軸承打滑度。

▲偏心測量

偏心是在低轉速的情況下,電渦流傳感器系統可對軸彎曲的程度進行測量,這些彎曲可由下列情況引起:

●原有的機械彎曲               ●臨時溫升導致的彎曲

●重力彎曲                     ●外力造成的彎曲

偏心的測量,對于評價旋轉機械全面的機械狀態,是非常重要的。特別是對于裝有透平監測儀表系統(TSI)的汽輪機,在啟動或停機過程中,偏心測量已成為不可少的監測指標。它使你能看到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉子的偏心位置,也叫軸的徑向位置,它經常用來指示軸承的磨損,以及加載荷的大小。如由不對中導致的那種情況,它同時也用來決定軸的方位角,方位角可以說明轉子是否穩定。

▲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。

▲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。

轉速測量通常有以下幾種傳感器可選:電渦流轉速傳感器、無源磁電轉速傳感器、有源磁電轉速傳感器等。具體需要選擇哪類傳感器,則要根據轉速測量的要求而定。如:低速測量是否需要檢測零轉速,高速測量的zui高轉速等。轉速發生裝置有以下幾種:用標準的漸開線齒輪(M1~M5)作轉速發生信號、在轉軸上開一鍵槽、在轉軸上開孔眼、在轉軸上開凸鍵等轉速發生信號裝置。

RSW-3300系列電渦流轉傳感器,適合于測量從零轉速以上的任何一轉速,對于被測體轉軸的轉速發生裝置要求也很低,被測體齒輪模數可以很小,被測體也可以是一個很小的孔眼,一個小凸鍵、一個小的凹槽。 電渦流傳感器測轉速,通常選用φ5mm、φ8mm、φ10mm的探頭。轉速測量頻響為0~10KHZ。

電渦流傳感器測轉速,傳感器輸出的信號幅值較高(在低速和高速整個范圍內),抗干擾能力強。

無源磁電式傳感器是針對測速齒輪而設計的發電型傳感器(無源),不適合測量零轉速和較低轉速,因低頻時,幅值信號小,抗干擾能力較差,它不需要供電。

有源磁電式傳感器采用了+24V供電,輸出波形為矩形波,具有負載驅動能力

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