汽輪機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)脹差電渦流傳感器SDT-3800XL-A04-L70

傳感器是用來測量探頭與被測物體之間相對靜態(tài)和動(dòng)態(tài)位移的一種非接觸式傳感器。主要由探頭和前置放大器構(gòu)成，安徽萬瓏電氣系列傳感器為-24VDC供電，-4~-20VDC輸出，用戶可根據(jù)測量需要選擇傳感器探頭直徑、長度等，本系列產(chǎn)品具有品種多、靈敏度高、測量范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響等優(yōu)點(diǎn)，且能在油、氣、水等惡劣環(huán)境下工作。因此傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)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(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線測量和保護(hù)。

探頭線圈采用特殊合金元素，大大降低了電渦流傳感器系統(tǒng)的溫度漂移系數(shù)值，提高了測量。是渦流傳感器的技術(shù)改革，探頭有Ф5~Ф50多種規(guī)格供選擇，可滿足不同測量的需要，探頭是傳感器系統(tǒng)的必要組成部分。

廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等科研單位。對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線測量和保護(hù)。

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(yīng)速度快、抗干擾力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響等優(yōu)點(diǎn),因此在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用. 智能位移監(jiān)測保護(hù)系列是汽輪機(jī)、風(fēng)機(jī)等各種大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備*的監(jiān)測保護(hù)儀。該系列能對汽輪機(jī)的軸向位移、脹差、油動(dòng)機(jī)、熱膨脹、功率限制器、同步器、啟動(dòng)閥、油箱油位等位移量進(jìn)行監(jiān)視、測量，并能自動(dòng)提供報(bào)警與停機(jī)保護(hù)信號和報(bào)警開關(guān)量輸出。備有電流輸出，可供外接記錄儀和微機(jī)等連接用。 安徽萬瓏電氣
   該系列*實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確性高、操作簡單、維護(hù)方便可靠。友好的人機(jī)對話界面。  安徽萬瓏電氣

安徽萬瓏系列振動(dòng)探頭系統(tǒng)3mm;5mm;8mm;11mm;16mm;18mm;22mm;25mm;36mm;50mm;60mm等等各種探頭、延伸電纜和 前置器組成.20V/mm~0.32V/mm的輸出使系統(tǒng)的線性范圍達(dá)0.1~65mm,由于具有這樣的線性范圍,可廣泛應(yīng)用于往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式機(jī)械的振動(dòng)、位移測量.較小的面積效應(yīng)和寬廣的頻率響應(yīng),也可用于轉(zhuǎn)速和鍵相等測量.是一種趨近式傳感系統(tǒng)。由于其長期工作可靠性好，靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，采用非接觸測量，響應(yīng)速度快，耐高溫，能在油、汽、水等惡劣環(huán)境下長期連續(xù)工作,檢測不受油污、蒸汽等介質(zhì)的影響，已廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金、鋼鐵、航天等大中型企業(yè)，對各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸位移、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線監(jiān)測和安全保護(hù)，為精密診斷系統(tǒng)提供了全息動(dòng)態(tài)特性，有效地對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。適合旋轉(zhuǎn)機(jī)械徑向振動(dòng)、軸向位移測量監(jiān)視的一種傳感器,它廣泛用于非接觸測量軸的徑向振動(dòng)、軸的偏心和彎曲、軸心軌跡、轉(zhuǎn)子與定子的相對熱膨脹、軸位移、軸與軸承的間隙等數(shù)據(jù)。傳感器采用的線性拓展技術(shù)，只要利用Φ8、Φ11、Φ25三種探頭就可以替代原有十余種直徑的電渦流探頭，滿足各種使用需要是以高頻電渦流效應(yīng)為原理的非接觸式位移傳感器。前置器內(nèi)產(chǎn)生的高頻電流從振蕩器流入探頭線圈中，線圈就產(chǎn)生了一個(gè)高頻電磁場。當(dāng)被測金屬的表面靠近該線圈時(shí)，由于高頻電磁場的作用，在金屬表面上產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電渦流。該電生一個(gè)交變磁場，方向與線圈磁場相反，這二個(gè)磁場相互迭加就改變了原線圈的阻抗。所以探頭與被測金屬表面距離的變化可通過探頭線圈阻抗的變化來測量。前置器根據(jù)探頭線圈阻抗的變化輸出一個(gè)與距離成正比的直流電壓。
我公司生產(chǎn)的系列探頭頭部直徑有φ3、φ5、φ8、φ11、φ14、φ18、φ25、φ35、φ36、φ50、φ60等規(guī)格，線性量程從0.5mm至50mm，與部分進(jìn)口產(chǎn)品兼容。溫漂低于0.05%/℃，機(jī)械連接具有高強(qiáng)度、優(yōu)良的抗拉、扭性能，高頻同軸電纜及美觀的金屬鎧裝保護(hù)。前置器是一個(gè)電子信號處理器，它把由探頭感應(yīng)出來的探頭端面與被測金屬體的間距線性轉(zhuǎn)化為電壓或電流信號，送二次儀表或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。附加PPS工程塑料絕緣，安裝方便。容錯(cuò)性設(shè)計(jì)：任意接線錯(cuò)誤前置器不會(huì)損壞。電子線路深度負(fù)反饋技術(shù)，*的工作穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)輸出特性方程，保證了輸出的一致性。可根據(jù)用戶要求，具常溫（0-70°C）和高溫（-30°C~100°C）可選。傳感器規(guī)格有:
-24VDC供電，-2—-18VDC或-4—-20VDC輸出；
+24VDC供電，4——20mA輸出，1--5VDC輸出;
+-15VDC供電，0—5VDC,-5—+5VDC，-10—+10VDC輸出，

傳感器探頭是傳感器系統(tǒng)的一個(gè)必要組成部分，它是采集、感受被測體信號的重要部分，它能地探測出被測體表面相對于探頭端面間隙的變化。通常探頭又由以下幾個(gè)部分組成：

u 線圈u 線圈保護(hù)套u(yù) 不銹鋼殼體u 高頻電纜u 高頻電纜接頭

探頭頭部材料：PPS工程塑料；殼體材料：1Cr18Ni9Ti耐酸堿不銹鋼；電纜外表皮材料：聚四氟乙烯，這些材料可以抵抗絕大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，但有些化學(xué)物質(zhì)仍可能會(huì)對探頭造成腐蝕，安裝時(shí)應(yīng)注意被測體的環(huán)境是否安全。

對探頭的抗腐蝕性說明：

■探頭可以連續(xù)接觸下列物質(zhì)：

空氣、水、汽油、酒精、潤滑油、硫酸、氫氧化鈉

■探頭不可以連續(xù)接觸下列物質(zhì)：

無氧水、苯甲酸、硝酸、二氧化碳（過量）、磷（濕的）、高錳酸鉀、二氧化硫、98%硫酸、鹽酸

■探頭的高壓、高溫環(huán)境

探頭頭部能承受14Mpa的壓力，一般型探頭能承受220℃的溫度環(huán)境。

▲ 傳感器系統(tǒng)的校準(zhǔn)及其，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(yīng)

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(dǎo)率、磁導(dǎo)率有關(guān)。當(dāng)被測體為導(dǎo)磁材料（如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等）時(shí)，由于渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)同時(shí)存在，磁效應(yīng)反作用于渦流效應(yīng)使得渦流效應(yīng)弱，因此傳感器的靈敏度降低；而當(dāng)被測體為弱導(dǎo)磁材料（如銅、鋁、合金鋼等）時(shí)，由于磁效應(yīng)弱、渦流效應(yīng)相對強(qiáng)，因此傳感器感應(yīng)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(dāng)被測體表面為平面時(shí)，以正對探頭中心線的點(diǎn)為中心，被測面直徑應(yīng)大于探頭頭部直徑的1.5倍以上；當(dāng)被測體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時(shí)，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(huì)下降，被測體表面越小，靈敏度下降越多。

被測體的厚度也會(huì)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(dǎo)電率、導(dǎo)磁率決定，因此如果被測體太薄，將會(huì)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(dǎo)磁材料或厚度大于0.05mm以上的銅、鋁等弱導(dǎo)磁材料，則靈敏度不會(huì)受其厚度的影響。

▲ 被測體表面磁效應(yīng)對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響

電渦流效應(yīng)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(yīng)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(huì)影響傳感器性能。

API670標(biāo)準(zhǔn)推薦被測體表面殘磁不超過0.5微特斯拉。在進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)，如果被測體表面殘磁效應(yīng)過大，會(huì)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(huì)給實(shí)際的測量帶來附加誤差，因此要求被測體表面應(yīng)平整光滑，不應(yīng)存在凸起、洞眼、劃痕、凹槽等缺陷。一般來說，對于振動(dòng)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(dāng)于改變了被測體材料。鍍層的材質(zhì)、薄厚會(huì)略微改變傳感器的靈敏度。因?yàn)樘筋^能探測到被測體表層材質(zhì)之下，其靈敏度會(huì)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。

橫坐標(biāo)：探頭直徑   縱坐標(biāo)：輸出方式

線性量程、線性范圍、線性誤差、被測面積直徑

 1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測 
(1) 徑向振動(dòng)測量，通過安裝在軸的徑向位置上相互垂直的兩套傳感器，可測出轉(zhuǎn)子的不對中，不平衡和軸裂紋等機(jī)械故障，并可指示軸承的工作狀態(tài)；  
(2) 軸向位置的測量，通過測量軸臺(tái)階面，軸端面，可測得其軸向竄動(dòng)及止推軸承磨損或潛在軸承失效；  
(3) 可通過測出的軸振動(dòng)幅值和相角在極坐標(biāo)圖中和波特圖中畫出故障診斷信息； 
(4) 對于大型透平機(jī)械，在起動(dòng)時(shí)可監(jiān)測軸的偏心度，ф25mm傳感器可用于對大中型蒸汽透平機(jī)進(jìn)行脹差測量．在汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組起動(dòng)時(shí)，測量脹差可使操作者確定機(jī)殼和轉(zhuǎn)子的間隙
主要用于監(jiān)測旋轉(zhuǎn)機(jī)械的位移、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，并直接輸出線性標(biāo)準(zhǔn)信號。一體化技術(shù)指標(biāo)：■供電電源：±24Vdc■工作頻率范圍：0～6kHz■位移測量量程：2mm或4mm■誤差范圍：≤1.0%■工作溫度：-20℃～80℃■靈敏度：8V/mm、8mA/mm、4V/mm、4mA/mm■紋波：≤20mV ■分辨率：0.1µm ■溫度漂移：0.5‰ 
測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)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(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線測量和保護(hù)。 
技術(shù)規(guī)格 
在探頭延伸電纜在-20℃～150℃，前置器在-20℃～+85℃，相對濕度95%，室溫22℃，被測體材料為AISI4140(42CrMoA鋼)，電源-24VDC（電源輸出電流不小于50mA，紋波小于10mV），負(fù)載10KΩ條件下，系統(tǒng)滿足： 
供電電壓每變化1V，輸出變化小于1.8mV； 前置放大器功耗不大于12mA；  
輸出阻抗不大于10歐，大輸出電流50mA，大驅(qū)動(dòng)信號電纜長度300m；  頻率響應(yīng)DC 0～10KHz；  
ST—2—DCV/DCV—03
3
1
－2～－10
2 ％
ST—2—DCV/DCV—05
5
1.5
－2～－10
2 ％
ST—2—DCV/DCV—08
8
2
－2～－10
2 ％
ST—2—DCV/DCV—11
11
4
－2～－10
2 ％
ST—2—DCV/DCV—25
25
10
－2～－10
2 ％
ST—2—DCV/DCV—50
50
20
－2～－10
2 ％
變換器輸出：把前置放大器輸出的線性電壓變換成0～5V或+1V～+5V，用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行調(diào)整，即用戶可在前置器輸出的線性范圍內(nèi)任選兩點(diǎn)變換成0～5V或1～5V，這樣可相對增大傳感器輸出的靈敏度，傳感器出廠是按全量程進(jìn)行定標(biāo)。  
輸出阻抗：100Ω  
使用溫度：0℃～65℃ 
（二）、使用注意事項(xiàng)： 
1、接線正確無誤：(按前置放大器端子順序接法如下) 
(1)變換輸出（可選一般為0～5V和1～5V） 
(2)前置線性輸出（－2V～－10V） (3)-15V (4)+15V 
(5)公共端 2．靈敏度與調(diào)零 
調(diào)整方法：(以變換器輸出0～5v為例) 
當(dāng)用戶需要變換測量量程時(shí)，先將傳感器移到變換后量程的起點(diǎn)位置上（即零伏的位置上）調(diào)整調(diào)零電位計(jì)調(diào)到0V，然后將傳感器移到變換后量程一半位置上，調(diào)整靈敏度電位計(jì)，調(diào)到大約2.5V位置上，然后，將傳感器移到變換后滿量程的終點(diǎn)位置上進(jìn)行調(diào)整，調(diào)到5V，經(jīng)過反復(fù)調(diào)整后，將變換器起點(diǎn)調(diào)為0v、滿量程電壓調(diào)為+5V，誤差小于2％，由于整個(gè)調(diào)整過程比較麻煩，并且須要備有標(biāo)定裝置，所以用戶確定輸入／輸出關(guān)系，要求廠家在出廠前將變換器調(diào)好。