仪表调试培训教材(调试内容、场所要求、大型DCS系统、FF现场总线和压缩机组控制系统部分)
装有平面滑动轴承和旋转轴的旋转机械采用涡流式趋近传感器,适用于汽轮机、压缩机等旋转机械的振动分析。在一些旋转轴的振动容易传递给轴承和外壳的旋转机械上要采用磁电式速度传感器和压电式加速度传感器。
三种振动传感器的比较表:
型号
涡流式趋近传感器 靠近高频振荡线圈的金属表面
原理
产生电涡流,大小与距离有关,它影响线圈的阻抗。
z 平绕在固体支架上的铂金丝线
构成
圈及壳体
z 同轴电缆和延长电缆 z 高速或低速旋转机械的相对振动检测
用途
z 传感器是一种位移仪表 z 可用来检测主轴的位置或转速
磁电式速度传感器
金属导体作切割磁力线的运动,会产生一个与它运动速度成正比的电动势。
z 由弹性元件和线圈组成固有频率很低的惯性质量系统 z 产生恒定磁场的磁铁 z
中低速旋转机械或轴承和外
压电式加速度传感器 石英晶体受力后产生电荷输出,而作用在压电元件的力的大小与加速度有关。
z 产生与加速度方向一致的作用力的质量块 z 石英晶体
z 在旋转机械的轴承和轴承座上进行绝对加速度振动检测 z 用单间组成绝对速度振动检测和用两支传感器组成绝对位移振动检测
z 线性范围:2000微米 z 灵敏度:787mV/100微米 z 频率相应:DC到10kHz z 使用温度:-40到+177℃
z 最大振幅:2.5mm(峰-峰值) z 灵敏度:3.94mV/mm/s(峰值) z 频率响应:13Hz到1kHz±120℃ z 电源:不需要
z 测量范围:50g(峰值) z 灵敏度:100mV/g(峰值) z 频率响应:1Hz到10kHz±3dB
壳的绝对振动检测
z 用单件组成绝对振动检测
主要特性参数
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z 如果主轴测量处的材质不均匀
注意事项
或有剩余磁性,则传感器的输出会有干扰(跳动)
z 灵敏度是随着被测物的材料而变化的
z 此类传感器在低频区的相位特性差
z 由于此类传感器响应频率低,因此它不适合于作多元分析时使用.
z 电源:18~30VDC,2~10mA z 当传感器靠使用磁力或粘接剂来安装固定时,如果发现在高频区特性变坏,则传感器应该用双头螺栓来牢固地固定.
10.2.3位移量测量
包括两个方面,一种是离心机转子的位移测量和往复式压缩机活塞杆偏离和活塞缸磨损测量。 (1)转子的位移量测量
采用电涡流式趋近传感器进行位移量测量,测量原理同振动测量中的分析一样,通过测量原线圈阻抗的变化来得出转子的位移量。
(2)往复式压缩机的位移量测量 往复式压缩机位移测量一般检测活塞杆和活塞缸磨损两项,同样使用位移传感器。见图2-2 10.2.4键相位和转速测量
(1)键相位测量
当在轴上作一个标记,让探头检测轴转动时,转子每转一周前置器感测产生一个脉冲信号,该信号即称键相位信号。它在状态监测中作为转速计数信号,相角分析的参考点及计算机系统的采用控制信号等。
通常作的标记是键相槽。尺寸为10mm长(沿轴向),7mm宽,1.5mm深。为了保证键相可靠检测,键相探头一般要求径向安装。
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图2-2 仪表调试培训教材(调试内容、场所要求、大型DCS系统、FF现场总线和压缩机组控制系统部分)
(2)转速测量仪表
按照检测器工作要求可以划分为有源和无源两种,根据被测转子是否带有磁极而选择。前一种需要使用前置器,有涡流型非接触检测器和磁阻式传感器,它们与监测系统配套使用,可以测量零转速以上的任何转速,用于转速控制和超速保护。探头安装在靠近测速齿轮的地方,输出与转速成正比的频率信号。这类探头的安装与键相位相同。区别在于探头检测的不一定是单一键槽,也可能是齿轮盘。
无源传感器的转速表一般不进行转速调节,直接与指示表连接,用于就地指示表的小型设备如油站透平、物料泵等。常见的是DYNALCO生产的SPD-100,它是一种永久磁铁与整流型交流电压表组合的系统,分ETG-3A和ETG-3等类型,适用于高速旋转设备的转速测量。另外还有一种低速旋转设备测量的2617仪表,采用3相16极的转子测量转速,以直流电压表用rpm刻度方式表示,电路中的电流低于1mA。
两种速度检测器的规格比较:
机座安装 法兰安装
型号
ETG-3A
ETG-3
261703 50~200rpm 在50rpm时为
端子电压 负载电流 连接的
491402
显示器
10.3电涡流式趋近传感器特性检查
传感器探头安装前,需要测试其特性曲线,合格后才能安装,测试的设备和连接方法如下:
491401
2617
ETG-3
1000rpm时为20VAC
16VDC
7.5mA
1mA
为40VDC
_
ETG-3A
低速机座安装
2617
261704 201~500rpm在500rpm时
_
491401 50~500rpm
显示器 4914
491402 500~5000rpm
(261510) (261610)
等级
500~5000rpm
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TK3的外形图如下:
检查步骤:
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将探头与延伸电缆连接后接到前置放大器的插口处,将前置器接线端子按照要求分别接到电源
和万用表电压输入端;
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线路检查无误后供电;
确定零间隙时应将测微计对准刻度“0”,使探头端面与试片表面轻轻接触,不宜过紧; 调整螺旋测微计,缓慢增加间隙,每隔100μm纪录一次电压值,直到数字电压表的读数基本不
变为止;
??
将所得数据标在直角坐标图上,作出探头的间隙-电压特性曲线,该曲线中间为一直线段,其
电压梯度应符合该仪表的技术要求。
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BENTLY探头特性曲线灵敏度计算:
(-18.0Vdc) - (-2.0Vdc) / (90 - 10) mils = 200 mV/mil or = 7.87 mV/um 其中mil称为密尔,千分之一英寸。
24 22 20 OUTPUT (-Vdc)
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 4050
6070
8090100110120130 140
PROBE GAP (mils)
10.4、旋转机械检测仪表的安装 10.4.1轴承温度测量
支撑轴承由五块瓦块组成,温度探头应安装在垂直于旋转方向的下轴承体的瓦块上,位号与轴转向一致,见图3-1。
推力轴承测量时需要对上下两块瓦片同时进行。 每块需要测温的轴瓦上都有加工好的测温孔,安装时必须将探头插到底,并防止其在孔内活动,引线沿着轴瓦侧面引出。
图3-1 LONGCORRECTSHORT / 39