電渦流傳感器廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等科研單位。對汽輪機、水輪機、鼓風(fēng)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、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。
▲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(dǎo)致軸向振動。例如壓縮機的踹振和不對中即是。
▲相對振動測量(大型機械)
測量徑向振動,可以由它分析軸承的工作狀態(tài),還可以分析轉(zhuǎn)子的不平衡,不對中等機械故障。電渦流傳感器系統(tǒng)可以提供對于下列關(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,徑向/軸向
●膨脹機 ●動力發(fā)電透平,蒸汽/燃汽/水利
●電動馬達 ●勵磁機
●齒輪箱 ●泵
●鼓風(fēng)機 ●往復(fù)式機械
▲相對振動測量(小型機械)
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。電渦流傳感器系統(tǒng)可為如下各種機械故障的早期判別提供重要信息:
●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(yù)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 ●齒輪咬合問題
●電動馬達空氣間隙不勻 ●齒輪咬合問題
●透平葉片通道共振
▲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(yù)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(dāng)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。
▲偏心測量
偏心是在低轉(zhuǎn)速的情況下,電渦流傳感器系統(tǒng)可對軸彎曲的程度進行測量,這些彎曲可由下列情況引起:
●原有的機械彎曲 ●臨時溫升導(dǎo)致的彎曲
●重力彎曲 ●外力造成的彎曲
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監(jiān)測指標(biāo)。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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(biāo)。而電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)速的優(yōu)越性是其它任何傳感器測量沒法比的,它既能響應(yīng)零轉(zhuǎn)速,也能響應(yīng)高轉(zhuǎn)速,抗干擾性能也非常強。
轉(zhuǎn)速測量通常有以下幾種傳感器可選:電渦流轉(zhuǎn)速傳感器、無源磁電轉(zhuǎn)速傳感器、有源磁電轉(zhuǎn)速傳感器等。具體需要選擇哪類傳感器,則要根據(jù)轉(zhuǎn)速測量的要求而定。如:低速測量是否需要檢測零轉(zhuǎn)速,高速測量的最高轉(zhuǎn)速等。轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置有以下幾種:用標(biāo)準(zhǔn)的漸開線齒輪(M1~M5)作轉(zhuǎn)速發(fā)生信號、在轉(zhuǎn)軸上開一鍵槽、在轉(zhuǎn)軸上開孔眼、在轉(zhuǎn)軸上開凸鍵等轉(zhuǎn)速發(fā)生信號裝置。
TR81系列電渦流轉(zhuǎn)傳感器,適合于測量從零轉(zhuǎn)速以上的任何一轉(zhuǎn)速,對于被測體轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置要求也很低,被測體齒輪模數(shù)可以很小,被測體也可以是一個很小的孔眼,一個小凸鍵、一個小的凹槽。 電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速,通常選用φ5mm、φ8mm、φ10mm的探頭。轉(zhuǎn)速測量頻響為0~10KHZ。
電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速,傳感器輸出的信號幅值較高(在低速和高速整個范圍內(nèi)),抗干擾能力強。
無源磁電式傳感器是針對測速齒輪而設(shè)計的發(fā)電型傳感器(無源),不適合測量零轉(zhuǎn)速和較低轉(zhuǎn)速,因低頻時,幅值信號小,抗干擾能力較差,它不需要供電。
有源磁電式傳感器采用了+24V供電,輸出波形為矩形波,具有負(fù)載驅(qū)動能力。