QBJ-3800XL電渦流位移傳感器

一、概 述
電渦流傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線(xiàn)性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線(xiàn)性化計量工具。電渦流傳感器能準確測量被測體（必須是金屬導體）與探頭端面之間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相對位移變化。在高速旋轉機械和往復式運動(dòng)機械的狀態(tài)分析，振動(dòng)研究、分析測量中，對非接觸的高精度振動(dòng)、位移信號，能連續準確地采集到轉子振動(dòng)狀態(tài)的多種參數。如軸的徑向振動(dòng)、振幅以及軸向位置。在所有與機械狀態(tài)有關(guān)的故障征兆中，機械振動(dòng)測量是性的，這是因為它同時(shí)含有幅值、相位和頻率的信息。機械振動(dòng)測量占有優(yōu)勢的另一個(gè)原因是：它能反應出機械所有的損壞，并易于測量。從轉子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉機械的運動(dòng)狀態(tài)，主要取決于其核心—轉軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測量轉軸的狀態(tài)，對諸如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機械問(wèn)題的早期判定，可提供關(guān)鍵的信息。電渦流傳感器以其長(cháng)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、結構簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在大型旋轉機械狀態(tài)的在線(xiàn)監測與故障診斷中得到廣泛應用。

二、典型應用

1、軸的徑向振動(dòng)測量

當需要測量軸的徑向振動(dòng)時(shí)，要求軸的直徑大于探頭直徑的三倍以上。每個(gè)測點(diǎn)應同時(shí)安裝兩個(gè)傳感器探頭，兩個(gè)探頭應分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90o±5o。由于軸承蓋一般是水平分割的，因此通常將兩個(gè)探頭分別安裝在垂直中心線(xiàn)每一側45o，從原動(dòng)機端看，分別定義為X探頭（水平方向）和Y探頭（垂直方向），X方向在垂直中心線(xiàn)的右側，Y方向在垂直中心線(xiàn)的左側。

軸的徑向振動(dòng)探頭安裝位置與軸承的大距離。

探頭中心線(xiàn)應與軸心線(xiàn)正交，探頭監測的表面（正對探頭中心線(xiàn)的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個(gè)圓周面，如圖）應無(wú)裂痕或其它任何不連續的表面現象（如鍵槽、凸凹不平、油孔等），且在這個(gè)范圍內不能有噴鍍金屬或電鍍，其表面的粗糟度應在0.4 um至0.8um之間。
2、軸向位移測量

測量軸的軸向位移時(shí)，測量面應該與軸是一個(gè)整體，這個(gè)測量面是以探頭的中心線(xiàn)為中心，寬度為1.5倍的探頭圓環(huán)。探頭安裝距離距止推法蘭盤(pán)不應超過(guò)305mm(API670標準推薦值)，否則測量結果不僅包含軸向位移的變化，而且包含脹差在內的變化，這樣測量的

不是軸的真實(shí)位移值。

3、脹差測量
對于汽輪發(fā)電機組來(lái)說(shuō)，在其啟動(dòng)和停機時(shí)，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(guò)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。

4、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(gè)重要指標。而電渦流傳感器測量轉速的*性是其它任何傳感器測量沒(méi)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。

5、鍵相測量

鍵相測量就是通過(guò)在被測軸上設置一個(gè)凹槽或凸鍵，稱(chēng)鍵相標記。當這個(gè)凹槽或凸鍵轉到探頭位置時(shí)，相當于探頭與被測面間距突變，傳感器會(huì )產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，軸每轉一圈，就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，產(chǎn)生的時(shí)刻表明了軸在每轉周期中的位置。因此通過(guò)對脈沖計數，可以測量軸的轉速；通過(guò)將脈沖與軸的振動(dòng)信號比較，可以確定振動(dòng)的相位角，用于軸的動(dòng)平衡分析以及設備的故障分析與診斷等方面。

凹槽或凸鍵要足夠大，以使產(chǎn)生的脈沖信號峰峰值不小于5V（AP1670標準要求不小于7V）。一般若采用φ5、φ8探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應大于7.6mm、深度或高度應大于1.5mm（推薦采用2.5mm以上）、長(cháng)度應大于0.2mm。凹槽或凸鍵應平行于軸中心線(xiàn)，其長(cháng)度盡量長(cháng)，以防當軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)時(shí)，探頭還能對著(zhù)凹槽或凸鍵。為了避免由于軸相位移引起的探頭與被測面之間的間隙變化過(guò)大，應將鍵相探頭安裝在軸的徑向，而不是軸向的位置。應盡可能地將鍵相探頭安裝在機組的驅動(dòng)部分上，這樣即使機組的驅動(dòng)部分與載荷脫離，傳感器仍會(huì )有鍵相信號輸出。當機組具有不同的轉速時(shí)通常需要有多套鍵相傳感器探頭對其進(jìn)行監測，從而可以為機組的各部分提供有效的鍵相信號。

鍵相標記可以是凹槽，也可以是凸鍵，如圖所示，API670標準要求用凹槽的形式。當標記是凹槽時(shí)，安裝探頭要對著(zhù)軸的完整部分調整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線(xiàn)性中點(diǎn)為宜），而不是對著(zhù)凹槽來(lái)調整初始安裝間隙。而當標記是凸鍵時(shí)探頭一定要對著(zhù)凸起的頂部表面調整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線(xiàn)性中點(diǎn)為宜），不是對著(zhù)軸的其它完整表面進(jìn)行調整。否則當軸轉動(dòng)時(shí)，可能會(huì )造成凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。

QBJ-3800XL電渦流位移傳感器