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浅谈电涡流式传感器的安装

  汽轮机监测仪表系统(TSI)是以测量机械位移量为基础的仪表,用于汽轮机测量机械位移量的传感器有三种:

  电涡流式传感器;

  螺管式差动变压器;

  磁电式速度传感器;

  在汽轮机的监测项目中,除汽缸绝对膨胀以及轴承瓦振这两个项目外,几乎所有的其他监测项目均可采用电涡流式传感器作为测量的一次元件。采用电涡流式传感器的监测项目主要有:

  汽轮机转速;

  转子轴向位移;

  转子与汽缸间的相对膨胀;

  转子偏心及键相位;

  转轴振动;

  可以看出,电涡流式传感器是系统中测量位移的主要测量元件。因此,掌握电涡流式传感器的正确安装方法对我们现场的测量和维修都有很大帮助。

  电涡流式传感器探头安装

  电涡流探头安装时,要求被测金属表面没有凹凸不平的现象,如锻造的痕迹、划伤、孔眼或键槽。

  当两个探头安装距离较近时,要防止交叉耦合,如图1所示,水平方向安装了测量轴向位置的探头,垂直方向按转了测量径向位置的探头,两个探头安装的太近,顶端的磁场会产生交叉耦合,使前置放大器输出信号上叠加一个小幅度的交流信号,产生测量误差,因此,安装时,两个探头顶端的安装间距至少使磁场不会产生相互交叉。

  

  图1磁场交叉耦合示例

  另外,由于电涡流式传感器所产生的电磁场沿探头顶端向外延伸。因此,探头周围不应有导磁材料,否则也会产生错误的信号。安装时,通过适当调整探头间隙或扩孔,可避开导磁材料,以保证测量的准确性。

  在安装探头支架时,固定探头的支架必须紧固,还应检查其共振频率,该频率一般至少是被测机械转速的十倍。测量探头支架应与被测面垂直,探头中心线偏离垂线小于15度时,一般不会影响传感器系统的性能。

  键相信号是转速和相位测量的参考标记。键相探头必须径向安装而不能轴向安装。轴位移可能引起键相槽偏离测量探头,得不到键相信号。

  延伸电缆的安装

  在安装延伸电缆前,应保证延伸电缆的电气长度加上探头引线的长度等于前置器所要求的电气长度。在布设电缆前,将信号识别标签装在电缆末端的聚四氟乙烯套管下,通过对热缩套加热固定标签,其热源温度不超过149。C。延伸电缆可放置在导线管内,它的一端与装有探头引线和延伸电缆接线头的接线盒相连,另一端应与放置前置放大器的接线盒外壳相连。

  前置放大器的安装

  为避免前置放大器受到机械损伤和不适宜的环境条件的影响,前置放大器应安装在封闭的接线盒内。前置放大器的电源电压由控制室中的监控仪表提供,电压范围为直流-26~-17.5V(此值以硬件供应商为准),典型的供电电压为-24V。

  前置放大器与监控表之间的线缆,一般用三芯屏蔽电缆,连接时要注意绝缘和屏蔽两个问题,绝缘和屏蔽做的好,可使信号线产生的噪声减到最小。

  探头内部是绝缘的,探头导线和延伸电缆的屏蔽层应与前置放大器的外壳相连,如图2所示。屏蔽要做到一端接地,另一端不接地。所有接到监控表上的屏蔽线都应接到同一接地端上,以避免形成地电流回路,产生串模干扰信号。

图2屏蔽线接地方式示意

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