QBJ-3800XL-A01F-X50A-L35-M01電渦流傳感器

一、概 述
電渦流傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線(xiàn)性度、高分辨力地測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線(xiàn)性化計(jì)量工具。電渦流傳感器能準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)體（必須是金屬導(dǎo)體）與探頭端面之間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相對(duì)位移變化。在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)分析，振動(dòng)研究、分析測(cè)量中，對(duì)非接觸的高精度振動(dòng)、位移信號(hào)，能連續(xù)準(zhǔn)確地采集到轉(zhuǎn)子振動(dòng)狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動(dòng)、振幅以及軸向位置。在所有與機(jī)械狀態(tài)有關(guān)的故障征兆中，機(jī)械振動(dòng)測(cè)量是性的，這是因?yàn)樗瑫r(shí)含有幅值、相位和頻率的信息。機(jī)械振動(dòng)測(cè)量占有優(yōu)勢(shì)的另一個(gè)原因是：它能反應(yīng)出機(jī)械所有的損壞，并易于測(cè)量。從轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主要取決于其核心—轉(zhuǎn)軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測(cè)量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，對(duì)諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對(duì)中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問(wèn)題的早期判定，可提供關(guān)鍵的信息。電渦流傳感器以其長(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、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。

二、電渦流傳感器組成

QBJ-3800XL系列電渦流傳感器由QBJ-3800XL探頭、QBJ-3800XL延伸電纜、QBJ-3800XL前置器三部份組成。

QBJ-3800XL系列探頭

探頭由電感、保護(hù)罩、不銹鋼殼體、高頻電纜、高頻接頭等組成，根據(jù)不同的測(cè)量范圍，可以選用不同直徑規(guī)格（如：Φ8ｍｍ、Φ11ｍｍ、Φ25ｍｍ）的探頭；根據(jù)不同的安裝要求，可以選用不同安裝方式（如：正裝、反裝、無(wú)螺紋）和1ｍ或0.5ｍ電纜長(zhǎng)度的探頭。

QBJ-3800XL系列延伸電纜

延伸電纜的兩端都安裝有SMA自鎖插頭，其中一頭配備了防油保護(hù)套，于保護(hù)自鎖插頭不受油污介質(zhì)污染，以提高系統(tǒng)可靠性。延伸電纜長(zhǎng)度可分為4ｍ、4.5ｍ、8ｍ、8.5ｍ四種。

QBJ-3800XL系列前置器

前置器是系統(tǒng)的核心部分，它包括了整個(gè)傳感器系統(tǒng)的振蕩、線(xiàn)性檢波、濾波、線(xiàn)性補(bǔ)償、放大等電路，與延伸電纜、探頭一起構(gòu)成各種規(guī)格的QBJ-3800XL電渦流傳感器。拫據(jù)配用探頭的直徑規(guī)格，QBJ-3800XL前置器分為Φ8ｍｍ、Φ11ｍｍ、Φ25ｍｍ三種規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)電纜總長(zhǎng)（探頭電纜長(zhǎng)度＋延伸電纜長(zhǎng)度），每種規(guī)格又分為5ｍ、9ｍ二種類(lèi)型。

三、機(jī)械性能

探頭材質(zhì)：聚苯硫醚（PPS）

殼體材質(zhì)：1Cr18Ni9Ti

電纜材質(zhì)：同軸屏蔽外包FEP外皮

連接器材質(zhì)：黃銅或鈹青銅鍍金

前置器材質(zhì)：ADC12

鎧裝材質(zhì)：高彈性AISI302SST不銹鋼帶，包附FEP外皮

探頭抗拉強(qiáng)度：保護(hù)罩到殼體之間大30千克，保護(hù)罩到連接器大20千克

電纜小彎曲半徑：25.4mm

鎧裝電纜小彎曲半徑：30mm

四、典型應(yīng)用

1、軸的徑向振動(dòng)測(cè)量

當(dāng)需要測(cè)量軸的徑向振動(dòng)時(shí)，要求軸的直徑大于探頭直徑的三倍以上。每個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)同時(shí)安裝兩個(gè)傳感器探頭，兩個(gè)探頭應(yīng)分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90º±5º。由于軸承蓋一般是水平分割的，因此通常將兩個(gè)探頭分別安裝在垂直中心線(xiàn)每一側(cè)45º，從原動(dòng)機(jī)端看，分別定義為X探頭（水平方向）和Y探頭（垂直方向），X方向在垂直中心線(xiàn)的右側(cè)，Y方向在垂直中心線(xiàn)的左側(cè)。

軸的徑向振動(dòng)探頭安裝位置與軸承的大距離。

探頭中心線(xiàn)應(yīng)與軸心線(xiàn)正交，探頭監(jiān)測(cè)的表面（正對(duì)探頭中心線(xiàn)的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個(gè)圓周面，如圖）應(yīng)無(wú)裂痕或其它任何不連續(xù)的表面現(xiàn)象（如鍵槽、凸凹不平、油孔等），且在這個(gè)范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍，其表面的粗糟度應(yīng)在0.4 um至0.8um之間。
2、軸向位移測(cè)量
測(cè)量軸的軸向位移時(shí)，測(cè)量面應(yīng)該與軸是一個(gè)整體，這個(gè)測(cè)量面是以探頭的中心線(xiàn)為中心，寬度為1.5倍的探頭圓環(huán)。探頭安裝距離距止推法蘭盤(pán)不應(yīng)超過(guò)305mm(API670標(biāo)準(zhǔn)推薦值)，否則測(cè)量結(jié)果不僅包含軸向位移的變化，而且包含脹差在內(nèi)的變化，這樣測(cè)量的不是軸的真實(shí)位移值。

3、脹差測(cè)量
對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，在其啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，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(guò)殼體膨脹；有可能導(dǎo)致透平機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件（如機(jī)殼、噴嘴、臺(tái)座等）的相互接觸，導(dǎo)致機(jī)器的破壞。因此脹差的測(cè)量是非常重要的。

4、轉(zhuǎn)速測(cè)量
對(duì)于所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言，都需要監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速是衡量機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)重要指標(biāo)。而電渦流傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的*性是其它任何傳感器測(cè)量沒(méi)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(qiáng)。

5、鍵相測(cè)量

鍵相測(cè)量就是通過(guò)在被測(cè)軸上設(shè)置一個(gè)凹槽或凸鍵，稱(chēng)鍵相標(biāo)記。當(dāng)這個(gè)凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭位置時(shí)，相當(dāng)于探頭與被測(cè)面間距突變，傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，產(chǎn)生的時(shí)刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。因此通過(guò)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，可以測(cè)量軸的轉(zhuǎn)速；通過(guò)將脈沖與軸的振動(dòng)信號(hào)比較，可以確定振動(dòng)的相位角，用于軸的動(dòng)平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。
凹槽或凸鍵要足夠大，以使產(chǎn)生的脈沖信號(hào)峰峰值不小于5V（AP1670標(biāo)準(zhǔn)要求不小于7V）。一般若采用φ5、φ8探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm、深度或高度應(yīng)大于1.5mm（推薦采用2.5mm以上）、長(zhǎng)度應(yīng)大于0.2mm。凹槽或凸鍵應(yīng)平行于軸中心線(xiàn)，其長(zhǎng)度盡量長(zhǎng)，以防當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)時(shí)，探頭還能對(duì)著凹槽或凸鍵。為了避免由于軸相位移引起的探頭與被測(cè)面之間的間隙變化過(guò)大，應(yīng)將鍵相探頭安裝在軸的徑向，而不是軸向的位置。應(yīng)盡可能地將鍵相探頭安裝在機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分上，這樣即使機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分與載荷脫離，傳感器仍會(huì)有鍵相信號(hào)輸出。當(dāng)機(jī)組具有不同的轉(zhuǎn)速時(shí)通常需要有多套鍵相傳感器探頭對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而可以為機(jī)組的各部分提供有效的鍵相信號(hào)。
鍵相標(biāo)記可以是凹槽，也可以是凸鍵，如圖所示，API670標(biāo)準(zhǔn)要求用凹槽的形式。當(dāng)標(biāo)記是凹槽時(shí)，安裝探頭要對(duì)著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線(xiàn)性中點(diǎn)為宜），而不是對(duì)著凹槽來(lái)調(diào)整初始安裝間隙。而當(dāng)標(biāo)記是凸鍵時(shí)探頭一定要對(duì)著凸起的頂部表面調(diào)整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線(xiàn)性中點(diǎn)為宜），不是對(duì)著軸的其它完整表面進(jìn)行調(diào)整。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)造成凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。

QBJ-3800XL-A01F-X50A-L35-M01電渦流傳感器