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探讨振动传感器的安装-电涡流型振动传感器
发布时间:2014-02-19   点击次数:2002次

振动传感器的安装正确与否,不仅直接关系到能否获取正确和有价值的测量数据,而且不正确的安装还会造成振动传感器的损坏。在使用便携式振动仪器测量设备振动时,由于是短时间临时测量,因此往往不会注意振动传感器的正确安装,引起显著的测试误差,给振动故障诊断和轴系平衡带来麻烦。为了提高设备振动测试的正确性和可靠性。下面我们会介绍一些振动传感器的正确安装方法及要点。

  涡流型振动传感器

  涡流传型振动感器的安装是zui为复杂的一种,应注意如下几点:

  1、工作温度

  一般涡流型振动传感器zui高容许温度应低于180度,目前国产涡流型振动传感器zui高容许温度大部分是在120度以下,实际上工作温度超过70度时,不仅它的灵敏度会显著降低,而且还会造成传感器的损坏。因此测量汽轮机高、中、低转轴振动时,振动传感器必须安装在轴瓦内,只有特制的高温型涡流传感器才允许安装在气封附近。

  2、避免交叉感应和侧向间隙

  当两个垂直或平行安装的振动传感器相互靠近时,他们之间产生交叉感应,会使传感器输出灵敏度降低。为了避免交叉感应,两个传感器不能靠的太近。对于不同类型的涡流型振动传感器,要求两个传感器之间距离的数值是不同的。过小的侧向间隙主要是传感器头部两侧存在导体,使传感器输出灵敏度明显降低。正确的侧向间隙b应大于或等于d(传感器顶部线圈直径)。测向间隙不仅要考虑冷态,还要考虑气缸和转子受热后的膨胀变化。传感器头部外露高度c,一般没有特定规定,但根据现场使用得,c太小也会使传感器灵敏度显著降低。

  3、避免结构支架发生共振和松动

  传感器的支架在测振频率必须高于设备的zui高转速对应的频率,否则会因支架共振而使测量结果失真。美国CTC厂规定振动传感器支架在测振方向的自振频率应高于机器10倍的zui高工作频率,这一点在实际操作中往往难以达到,一般支架测振方向自振频率高于2~3倍的转速工作频率就可以基本满足测振要求。

  为了提高自振频率,结构支架一般是采用6~8mm厚的扁钢制成,其悬臂长度不应超过100mm;当悬臂较长时,应采用型钢,例如角铁、工字钢等,以便有效的提高支架自振频率。

  测试中为防止支架或振动传感器发生松动,支架必须紧固在稳定性好的支撑部件上,固定在轴瓦或轴承座上,传感器与支架的连接应采用支架上攻丝,再用螺母扭紧,不要采用支架上打孔用双螺母扭紧。

  国内已经发生过多起因涡流型振动传感器侧横杆横向共振,造成轴振显示异常的事故。这种共振主要发生在侧杆较长的中压、低压、发电机转子和轴瓦上。测振杆共振有两种形式,一种是在升速过程中(一般转速达到24000r/min以上),轴振某一测量点振动随转速升高,急速增大而产生跳机,但该瓦另一个测点及瓦振并无大的变化;另一种形式是在3000r/min转速下引起不稳定的共振。升速中测振杆共振比较容易判断,而3000r/min转速下不稳定共振的产生是由于测振杆与轴承盖连接不稳固和测振杆横向自振频率接近50Hz,从而在3000r/min转速下,引起测振杆振幅时大时小,使轴振幅值大幅度波动。但有时轴振显示正常,故往往使人误认为设备振动出现了异常。

  4、正确的初始间隙

  各种型号电涡流型振动传感器应在一定的间隙电压(传感器顶部与被测物体之间的间隙,在仪表上指示一般电压)值下,其读数才有较好的线度,所以在安装振动传感器时必须调整好合适的初始间隙。电涡流型传感器的静态zui大量程不能大于2.5mm,动态下为了获得较好的线性度,其工作间隙应在0.3~2.8mm范围内,即仪表所指示间隙电压为2~16V。

  转子旋转和设备带负荷后,转子相对于传感器将发生位移。如果把振动传感器装在轴承顶部,其间隙将会减小;如装在轴承水平方向,其间隙取决于转子旋转方向;当旋转方向一定时,其间隙取决于安装在右侧还是左侧。为了获得合适的工作间隙值,在安装时应估算转子从静态到工作转速,轴颈抬高大约为轴瓦顶隙的二分之一;水平方向位移与轴瓦形式、轴瓦两侧间隙和机组滑销0.20mm。传感器安装在右侧水平位置,转子旋转后,间隙c增大;装在左侧,d减小。

  轴颈在轴瓦内发生位移除与转速有关外,还与设备有功负荷有关。对于质量较小的汽轮机高压转子和带减速器的转轴,在部分进汽和齿轮传递力矩作用下,会把轴颈椎推向轴瓦的一侧,其位移值有可能接近于轴瓦的直径间隙。

  在调整传感器初始间隙时,出了要考虑上述这些因素外,还要考虑zui大振动值和转子原始晃摆值。传感器初始间隙应大于转轴肯能发生的zui大振幅和转轴原始晃摆值的二分之一。

  5、轴向位置选择

  从测量轴振的要求来说,轴振测点应尽可能的靠近轴瓦中心部位,但往往受涡流型振动传感器安装位置的限制,有时不得不和轴瓦保持一定的距离。由现场振动测试得出,随轴测振点距轴瓦距离的增大,轴振幅值将增大。轴测振点轴向位置另外要考虑的是改点转轴的加工精度和转轴表面导磁是否均匀。一般正式安装之前,用百分表检测一下该点的晃摆值。

  若晃摆值大于50μm,应另选测点,否则会因低速下轴振晃摆值过大,使高速下轴振显示值出现不实现象。转轴表面导磁不均匀,用肉眼无法直接判断,只有在派出了转轴晃摆值过大是由其外表机械晃摆过大引起的之后,才能确定低速下转轴振动晃摆过大是由转轴表面导磁不均引起的,消除这种故障,只有另选测点位置。

  6、径向位置选择

  按ISO DIS7919/2规范的要求,轴振振动传感器的安装应满足两个轴承传感器处在一个轴向平面上,而且相互垂直。

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