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

傳感器是用來測(cè)量探頭與被測(cè)物體之間相對(duì)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(cè)量需要選擇傳感器探頭直徑、長(zhǎng)度等，本系列產(chǎn)品具有品種多、靈敏度高、測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(cè)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(duì)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(cè)量和保護(hù)。

是一種非接觸式的線性化測(cè)量工具.具有長(zhǎng)期工作可靠性好、測(cè)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(cè)與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用. 智能位移監(jiān)測(cè)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(cè)保護(hù)儀。該系列能對(duì)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(cè)量，并能自動(dòng)提供報(bào)警與停機(jī)保護(hù)信號(hào)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(jiǎn)單、維護(hù)方便可靠。友好的人機(jī)對(duì)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(cè)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(cè)量.是一種趨近式傳感系統(tǒng)。由于其長(zhǎng)期工作可靠性好，靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，采用非接觸測(cè)量，響應(yīng)速度快，耐高溫，能在油、汽、水等惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作,檢測(cè)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(duì)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(cè)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(duì)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(cè)量監(jiān)視的一種傳感器,它廣泛用于非接觸測(cè)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(duì)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(chǎng)。當(dāng)被測(cè)金屬的表面靠近該線圈時(shí)，由于高頻電磁場(chǎng)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(chǎng)，方向與線圈磁場(chǎng)相反，這二個(gè)磁場(chǎng)相互迭加就改變了原線圈的阻抗。所以探頭與被測(cè)金屬表面距離的變化可通過探頭線圈阻抗的變化來測(cè)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(hào)處理器，它把由探頭感應(yīng)出來的探頭端面與被測(cè)金屬體的間距線性轉(zhuǎn)化為電壓或電流信號(hào)，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(cè)體信號(hào)的重要部分，它能地探測(cè)出被測(cè)體表面相對(duì)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(duì)探頭造成腐蝕，安裝時(shí)應(yīng)注意被測(cè)體的環(huán)境是否安全。

對(duì)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(rùn)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(cè)體的一些特性：

u 被測(cè)體材料

u 被測(cè)體表面尺寸

u 被測(cè)體表面磁效應(yīng)

u 被測(cè)體表面平整度

u 被測(cè)體表面鍍層材質(zhì)

▲ 被測(cè)體材料對(duì)電渦流傳感器特性的影響

傳感器特性與被測(cè)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率有關(guān)。當(dāng)被測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)體表面尺寸對(duì)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(chǎng)范圍及被測(cè)體表面形成的渦流場(chǎng)都是一定的，這樣就對(duì)被測(cè)體表面大小有一定要求。通常，當(dāng)被測(cè)體表面為平面時(shí)，以正對(duì)探頭中心線的點(diǎn)為中心，被測(cè)面直徑應(yīng)大于探頭頭部直徑的1.5倍以上；當(dāng)被測(cè)體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時(shí)，一般要求被測(cè)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(cè)體表面越小，靈敏度下降越多。

被測(cè)體的厚度也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，被測(cè)體中電渦流場(chǎng)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(cè)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(cè)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(cè)體表面磁效應(yīng)對(duì)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(cè)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(cè)體表面殘磁不超過0.5微特斯拉。在進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí)，如果被測(cè)體表面殘磁效應(yīng)過大，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量波形發(fā)生畸變。

▲ 被測(cè)體表面平整度對(duì)電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響

不規(guī)則的被測(cè)體表面，會(huì)給實(shí)際的測(cè)量帶來附加誤差，因此要求被測(cè)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(duì)于振動(dòng)測(cè)量的被測(cè)表面粗糙程度要求在0.4um～0.8um之間，對(duì)于位移測(cè)量則要求在0.4um～1.6um之間。

▲ 被測(cè)體表面鍍層材料對(duì)電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響

被測(cè)體表面的鍍層對(duì)傳感器的影響相當(dāng)于改變了被測(cè)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(cè)到被測(cè)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(cè)面積直徑

 1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測(cè) 
(1) 徑向振動(dòng)測(cè)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(cè)出轉(zhuǎn)子的不對(duì)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(cè)量，通過測(cè)量軸臺(tái)階面，軸端面，可測(cè)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(cè)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(duì)于大型透平機(jī)械，在起動(dòng)時(shí)可監(jiān)測(cè)軸的偏心度，ф25mm傳感器可用于對(duì)大中型蒸汽透平機(jī)進(jìn)行脹差測(cè)量．在汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組起動(dòng)時(shí)，測(cè)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(cè)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(hào)。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(cè)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(cè)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(jiǎn)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(duì)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(cè)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(duì)濕度95%，室溫22℃，被測(cè)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(hào)電纜長(zhǎng)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(duì)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(cè)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。