胀差探头的安装
一、 胀差的定义：
转子与汽缸沿轴向膨胀之差值，称为转子与汽缸的相对膨胀差，简
称胀差。习惯上规定：当转子轴向膨胀值大于汽缸的轴向膨胀值时，胀差为正；反之为负。一般发电机侧为正，调速端为负。
这里的探头是epro的PR6426/CON011/916-200探头,测量范围0-20mm。测量不灵敏区1.5mm，电源电压24V.DC，信号电压-4到-20V.DC，灵敏度0.8V/mm。
二、 胀差探头的安装： （1）探头的安装位置如下：
位移探头胀差探头高中压缸非工工作作面面低压缸低压缸发电机缸体膨胀死点
（2）目前胀差探头的监测
胀差探头测量所得的电压送入分析卡件后转换为位移量，驱动报警和跳闸保护，同时将位移量转化为4～20mA电流信号送至DCS画面显示，在DCS画面中胀 差的显示量程为-2～18。下面简单介绍其转换过程
探头生成的电压送入模件后，模件内部实现电压与位移量的转换，举例说明，如果模件某一时间点接到探头电压为-5V，默认-4V为安装电压的情况下，那么位移量为
[-4-(-5)]×0.8=0.8mm 也就是说转子远离了探头0.8mm
模件内部默认探头按照理论线性工作，也就是在各个区段采用0.8的灵敏度，不考虑实际存在的线性误差。
（3）探头安装位置的确定
汽轮机运行中缸体与转子的膨胀存在正反方向的膨胀差，所以就要求探头
可以监测正反两个方向，负方向监测距离要求大于1.5mm，正方向监测距离大于16.45mm。这样在安装前需要确认探头的间隙电压（即安装电压），因为探头的测量行程为20mm，即0-20mm对应-4V.DC到-20V.DC,如果将零位由-4V偏移到-5.6V，那么测量就由0～20mm改变为-2～18mm，可满足测量需要。在转子和缸体冷却后，将转子推至推力盘工作面，将胀差探头安装在间隙-5.6V位置,如下图所示。最后将以上参数写入胀差信号分析模件既可完成安装，目前模件在出厂设置状态下工作，即只接收-4～-20V的电压信号，超过这个范围即认为探头故障。这里要明确一个概念，以上测量的电压值是在前置器处测量到的电压值，当这个值为-4V.DC时，探头端面和推力盘间距离还有1.5mm，这个1.5mm是不灵敏区，如果探头端面和推力盘间距离小于1.5mm，则探头测量值严重失真不可用。我们在上边说的零位是探头测量的线性零位。热工上常用到零位迁移，为满足正反方向的膨胀测量,我们就需要把零位迁移到-5.6V这个位置，这叫电气零位。
-3.5V-4.0V-5.6V-22.35V-12.0V-20.0V20mm01.5mm0mm-2mm3.5mm11.5mm10mm8mm21.5mm20mm18mm2mm0mm电压与位移的转换：（零点电压－实时电压）÷ 灵敏度＝位移量
但对于epro的探头经过校验得到一下数据：
胀差探头全行程参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 V -3.87 -4.23 -4.60 -4.97 -5.35 -5.74 -6.13 -6.54 mm 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 线形误差 序号 41 V -19.45 mm 20.00 线形误差 -0.31 -0.36 -0.37 -0.37 -0.38 -0.39 -0.39 -0.41 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 -6.94 -7.34 -7.74 -8.13 -8.51 -8.87 -9.22 -9.56 -9.89 -10.29 -10.76 -11.23 -11.69 -12.11 -12.51 -12.89 -13.25 -13.61 -14.03 -14.47 -14.92 -15.35 -15.75 -16.13 -16.50 -16.88 -17.28 -17.68 -18.07 -18.44 -18.80 -19.14 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 11.50 12.00 12.50 13.00 13.50 14.00 14.50 15.00 15.50 16.00 16.50 17.00 17.50 18.00 18.50 19.00 19.50 -0.40 -0.40 -0.40 -0.39 -0.38 -0.36 -0.35 -0.34 -0.33 -0.40 -0.47 -0.47 -0.46 -0.42 -0.40 -0.38 -0.36 -0.36 -0.42 -0.44 -0.45 -0.43 -0.40 -0.38 -0.37 -0.38 -0.40 -0.40 -0.39 -0.37 -0.36 -0.34 V:胀差探头在各个位移点生成的电压，作位移转换使用 mm：被测物端面与探头端面的相对位移量 线性误差：相同位移量探头生成电压的差值 由上表可计算探头在不同区段内的灵敏度， 0～2mm范围内
[-3.87-(-5.35)]÷2=0.74V/mm 在2～18mm范围内
[-5.35-(-18.07)]÷16=0.795V/mm 在18～20mm范围内
[-18.07-(-19.45)] ÷2 =0.69V/mm
可见在中间区域灵敏度非常接近厂家给出的灵敏度0.8，而在两侧则出现了明显的偏差，也就是说探头出现了线性误差。
所以我们需要选择中间一段线性较好的范围做测量范围，考虑到汽轮机在运行过程中基本达不到正方向动作值，所以先满足负方向测量的需要，从校验数据来看-4.6V以下线性不好，所以电气零位需向正方向迁移，在满足负方向测量的需要的要求下我们选择-5.8V作为零位电压。即安装时以-5.8V做为安装电压。 三、控制方案
1、由于胀差探头全行程上存在线性误差，而目前的测量方式是基于理论线性进行，这样必然导致测量值与实际的偏差，可以通过启用胀差模件中的线性修正功能来解决这个问题，机组停运后将探头拆回校验并记录校验数据，将所得电压与位移的对应关系一一写入模件，那么当模件接收到电压信号后不再按照线性关系运算，而是直接按照我们写入的参数完成一一对应转换，避免线性化误差造成的计算误差。由于探头在长期使用过程中受周围振动、温度、油污等影响其线性尤其是测量范围两侧的线性会发生变化，甚至测量范围减小，所以应定期校验探头并根据校验结果更新写入模件的参数。
2、校验探头校验需要注意两点，一，探头的端面圆周向外斜45°必须被测量盘覆盖，如果探头位置在测量盘的边上或者测量盘过小，会使得测量电压值偏大而无法使用；二，面对不同材质的测量盘，探头在相同位移上产生的电压值差别较大，所以只有与低压缸转子材质完全相同的校验台测量盘所采集数据才可以直接输入TSI卡件，否则将不能使用。低压缸转子材质30Cr2Ni4MoV。 3、TSI探头和延伸电缆正常工作允许的最大温度为180°，检查确认探头的工作环境温度低于此值。
4、另外可以更换前置器型号为CON011/916-240(侧量范围0-24mm)来解决探头线性范围小不够覆盖正负方向动作值的问题。