QBJ-3800XL-A02、QBJ-3800XL-A01、QBJ-3800XL-A04系列電渦流位移傳感器
是一種非接觸式的線性化測量工具。具有長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質(zhì)的影響等優(yōu)點,因此廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)對汽輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機械的動態(tài)和靜態(tài)非接觸式位移測量。
傳感器系統(tǒng)廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。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(zhuǎn)機械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動力學研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。
被測體對傳感器系統(tǒng)的影響
▲傳感器系統(tǒng)的校準及其精度,取決于被測體的一些特性:
u 被測體材料u 被測體表面尺寸u 被測體表面磁效應u 被測體表面平整度u 被測體表面鍍層材質(zhì)
▲ 被測體材料對電渦流傳感器特性的影響
傳感器特性與被測體的電導率、磁導率有關(guān)。當被測體為導磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時,由于渦流效應和磁效應同時存在,磁效應反作用于渦流效應使得渦流效應弱,因此傳感器的靈敏度降低;而當被測體為弱導磁材料(如銅、鋁、合金鋼等)時,由于磁效應弱、渦流效應相對強,因此傳感器感應靈敏度高。
下表列出同一套Φ8探頭傳感器測量幾種典型材料的輸出平均靈敏度:
AISI41410 7.87(8.0)mV/um
45#鋼 7.97(8.1)mV/um
不銹鋼 10.41 mV/um
鋁14.1 mV/um
銅15.0 mV/um
被測體表面尺寸對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響
由于探頭線圈產(chǎn)生的磁場范圍及被測體表面形成的渦流場都是一定的,這樣就對被測體表面大小有一定要求。通常,當被測體表面為平面時,以正對探頭中心線的點為中心,被測面直徑應大于探頭頭部直徑的1.5倍以上;當被測體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時,一般要求被測軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上,否則傳感器的靈敏度會下降,被測體表面越小,靈敏度下降越多。
被測體的厚度也會影響測量結(jié)果,被測體中電渦流場作用的大小由頻率、材料導電率、導磁率決定,因此如果被測體太薄,將會造成電渦流作用不夠,使傳感器靈敏度下降。一般要求被測體使用厚度大于0.1mm以上的鋼等導磁材料或厚度大于0.05mm以上的銅、鋁等弱導磁材料,則靈敏度不會受其厚度的影響。
被測體表面磁效應對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響
電渦流效應主要集中在被測體表面,如果由于加工過程中形成殘磁效應或淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會影響傳感器性能。
API670標準推薦被測體表面殘磁不超過0.5微特斯拉。在進行振動測量時,如果被測體表面殘磁效應過大,會出現(xiàn)測量波形發(fā)生畸變。
被測體表面平整度對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響
不規(guī)則的被測體表面,會給實際的測量帶來附加誤差,因此要求被測體表面應平整光滑,不應存在凸起、洞眼、劃痕、凹槽等缺陷。一般來說,對于振動測量的被測表面粗糙程度要求在0.4um~0.8um之間,對于位移測量則要求在0.4um~1.6um之間。
被測體表面鍍層材料對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響
被測體表面的鍍層對傳感器的影響相當于改變了被測體材料。鍍層的材質(zhì)、薄厚會略微改變傳感器的靈敏度。因為探頭能探測到被測體表層材質(zhì)之下,其靈敏度會受鍍層厚度及其特性的影響,一般要求鍍層一定要均勻,并且有一定的厚度。
軸向位移測量
對于許多旋轉(zhuǎn)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(gòu)損壞。軸向位移的測量,可以指示旋轉(zhuǎn)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(nèi)部轉(zhuǎn)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(lián)軸節(jié)的鎖住等。
軸向位移(軸向間隙)的測量,經(jīng)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(guān)。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。
振動測量
測量徑向振動,可以由它看到軸承的工作狀態(tài),還可以看到轉(zhuǎn)子的不平衡,不對中等機械故障??梢蕴峁τ谙铝嘘P(guān)鍵或基礎(chǔ)機械進行機械狀態(tài)監(jiān)測所需要的信息:
·工業(yè)透平,蒸汽/燃汽 ·壓縮機,空氣/特殊用途氣體,徑向/軸向
·膨脹機 ·動力發(fā)電透平,蒸汽/燃汽/水利
·電動馬達 ·發(fā)電機
·勵磁機 ·齒輪箱
·泵 ·風扇
·鼓風機 ·往復式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(xù)監(jiān)測。可為如下各種機械故障的早期判別提供了重要信息。
·軸的同步振動 ·油膜失穩(wěn)
·轉(zhuǎn)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(nèi)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(lián)軸器“鎖死”
·軸彎曲 ·軸裂紋
·電動馬達空氣間隙不勻 ·齒輪咬合問題
·透平葉片通道共振 ·葉輪通過現(xiàn)象
偏心測量
偏心是在低轉(zhuǎn)速的情況下,對軸彎曲程度的測量,這種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 ·在靜止狀態(tài)下,必然有些向下彎曲,有時也叫重力彎曲。
偏心的測量,對于評價旋轉(zhuǎn)機械全面的機械狀態(tài),是非常重要的。特別是對于裝有透平監(jiān)測儀表系統(tǒng)(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測量項目。它使你能看到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉(zhuǎn)子的偏心位置,也叫軸的徑向位置,它經(jīng)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(zhuǎn)子是否穩(wěn)定。
脹差測量
對于汽輪發(fā)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(shù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速測量
對于所有旋轉(zhuǎn)機械而言,都需要監(jiān)測旋轉(zhuǎn)機械軸的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速是衡量機器正常運轉(zhuǎn)的一個重要指標。而電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)速的*性是其它任何傳感器測量沒法比的,它既能響應零轉(zhuǎn)速,也能響應高轉(zhuǎn)速,抗干擾性能也非常強。
滾動軸承、電機換向器整流片動態(tài)監(jiān)控
對使用滾動軸承的機器預測性維修很重要。探頭安裝在軸承外殼中,以便觀察軸承外環(huán)。由于滾動元件在軸承旋轉(zhuǎn)時,滾動元件與軸承有缺陷的地方相碰撞時,外環(huán)會產(chǎn)生微小變形。監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測到這種變形信號。當信號變形時意味著發(fā)生了軸承故障,如滾動元件的裂紋缺陷或者軸承環(huán)的缺陷等。還可以測量軸承內(nèi)環(huán)運行狀態(tài),經(jīng)過運算可以測量軸承打滑度。