轴监倥仪表安装调试办法.doc

轴振动位移监控系统轴振动位移监控系统测量原理测量原理 Bently Nevada 公司制造的振动位移监控系系统基于电涡流原理，对静态或动态间隙 进行无接触测量探头由检测线圈组成，端头由玻璃纤维或环氧树脂制成，探头通过 95 Q 同轴电缆连至前置放大器，前置放大器向检测线圈提供一射频电压，此时射频电压在探头 周围产生一交变磁场当导体入磁场时，由于磁通量的变化，在导体中产生涡流涡流在 导体中的流动类似于圈中的流动，也会产生磁场当导体进入磁场，并使该变化的磁 通量穿过探头线圈，从而在探头线圈中产生一反向电动势此电动势与激励电动势叠加， 使激励电动势幅值降低，通过前置放大器转换成直流电压输出信号，此输出信号与探头和 观测面之间的间隙成正比 Bently Nevada 公司的探头有几种规格，其中 ø5mm 与 ø8 mm 探头是测量轴位移、轴振 动的常用探头，其线性范围为 2 mm(O．5～2．5mm)，转换系数为 7．87 V／mm，其特性曲 线如图 6 所示从图 6 可得出输出与输入的关系：U—K’(X—X)q-Uo 式中 U——前置放大器的输出电压，V；Xo——测量范围下限 X对应的电压值，V：X——探头和观测面的间隙，mm；Xo——测量范围下限，mm；K’——转换系数，对于中 5 mm 探头来说为一 7。

87V/mm，4．2 探头特性校验探头和前置放大器出厂时是按 AISI E4110 系列钢校验的，对于不同的观测材质，其特 性曲线不相同对于 AISI 4000 系列钢的响应曲线与 AISIE 4140 的响应差别不大，对于其 他金属(如铜、铝、黄铜等)的响应曲线变化就特别大探头、延伸电缆和前置放大器都应 配套一起校验，它们的更换都会引起测量误差，因此对测量不同的材质或更换探头、延伸 电缆或间前置放大器时，都应对系统特性进行重校，以保证测量精度校验时用专用校验仪器 TK 一 3 进行(校验连接图参考 Bently Nevada Corporation：“3300 Prox—imity Transducer System Operation Manual”和“TK-3 Test and Calibration kit Manual'’)，步骤如下a)调整 TK 一 3 上的千分尺，使它的指示为 O．508 mm，把探头插于 TK-3 上的探头固 定架，调探头与千分尺面之间的间隙，使前置放大器输出为(一 3．000±O．2)V DCb)调千分尺至 0．2 mm，然后回到 0．25 mm，以消除干分尺的回差，记下此时前置放 大器输出电压值。

c)然后以 O．25 mm 的增量，增至 2．28 mm，记下各点的输出电压值d)用 2．28 mm 对应的电压值减去 0．25 mm 对应的电压值，除以 2．03 mm，这将获得 系统平均刻度系数(ASF)，应为(7．87±O．43)V／mm，校验结束若 ASF 超差，则需更换前置放大器的校验电阻，其步骤如下a)用电阻箱代替前置放大器上的校验电阻(位于前置放大器标签下)，进行步骤 a)和 b)b)增加间隙至 2．28 mm，记下前置放大器输出电压值c)调整电阻箱电阻，以便获得 O．25 mm 和 2．28 mm 之间差值的电压读数 (16．0±0．16)V，这将产生(7．87±O．79)V／mm 的 ASFd)用一等于电阻箱电阻值的精密电阻(1％)焊到校验端子间，按校验步骤重新进行校验， 校验结束将标签复位 4．3 监控仪校验监控仪可与探头和前置放大器一起校验，也可以用其他信号源在监控仪输入端外加信 号进行校验下面简单介绍一下这两种校验方法 4．3．1 用 TK-3 校验仪进行校验将探头、前置放大器和监控仪按接线图接好a)位移监控仪的校验，参考前述探头校验方法1)将探头插入 TK'3 的固定架上，调整 千分尺与探头的间隙，使前置放大器的输出为(～9．000±O．020)V DC(此点为探头线性范 围的中间值，也可选取其他数值，但要保证轴位移范围落在探头的线性范围内)，调整监控 仪的零点，使它指示为零，即指示中间刻度。

2)用零点信号所对应的千分尺刻度加（或减） 满量程位移量（正/反） ，调千分尺至计算机，调监控仪的量程为满刻度所谓正向或反向， 是指观测面远离探头时指示值是正向增加还是反向增加，可由监控仪上的跨接片选择b)轴振动监控仪是用 TK 一 3 的振动盘进行校验的校验前要先用测微器对 TK-3 振动 盘的振幅进行标度1)将探头插入固定臂，插入时，仔细观察间隙放大器的输出电压，应 为一适当值(如一 9．O V DC)，改变固定臂位置，使探头位于振动盘中心，调整监控仪零 点2)打开 TK 一 3 电源使振动盘转动，转速可为 50％左右移动固定臂，使探头远离振 动盘中心至振幅满量程点，调监控仪的量程调节使指示满刻度在上述校验过程中，探头、前置放大器和监控仪，应为实际测量时所用的成套仪表， 以保证整个测量系统精度 4．3．2 用信号发生器进行校验a)位移监控仪的校验1)将电压信号发生器接至位移监控仪的输入端(注意接线极性)， 使信号发生器输出电压为(9．000±0．020)V DC(此电压应记住，以备安装探头时用)，调 整监控仪的零点使指示为零(刻度中点)2)用 9．000 V 加(或减)满量程所对应的电压值 (7．87 V／mm×位移量程刻度值)，使信号发生器输出电压等于计算值，调监控仪量程调整 使指示满刻度。

b)轴振动监控仪的校验用函数发生器(O．1～3 MHz，它的偏置电压为±10 V DC)作 为信号源接至轴振动监控仪的输入端，给轴振动监控仪加一频率为 100 Hz，偏置为一 9 V DC 的正弦波当输入为直流时，即输入一 9．O V DC，调轴振动监控仪的零点使其指示为 零然后调正弦波的峰一峰值为满量程振幅所对应的峰一峰电压值(即轴振动峰一峰值 ×200 mV／mid，调轴振动监控仪的量程使其指示满量程上述两种校验方法均可选用，用前一种方法对实际测量系统进行校验的方法，将会得 到更精确的测量 4．4 测量探头的安装轴振动位移监控系统的正确安装与否，将会直接影响整个系统的测量精度因轴振动 和轴位移都作为压缩机的跳车条件，测量不准将会影响压缩机的正常操作，使压缩机不该 跳车时跳车或该跳车时不跳，起不到保护作用探头的安装有两种方法，一种是机械定位法；另一种是电气定位法下面介绍一下这 两种安装方法4.4..1 机械定位法由机械技术人员将压缩机转子定位在零位，即轴位移的中间位置，由探头的特性曲线 查出监控仪校验时的零点电压值(例如一 9．O V DC)所对应的间隙宽度(如 1．25 ram)，将 探头插入安装孔，并用非金属测隙规(塞尺)测量探头和观测面的间隙，使间隙为前面所查 的数值，然后拧紧探头的锁紧螺母。

此法需要测量观测面和探头之间的间隙，在设备没有全打开时，不可能接触到所有测 量点，因此安装不便，很少使用 4．4．2 电气定位法在探头安装前也应知道轴的确切位置，一般把轴定位在零位，即轴位移量的中间位置 给前置放大器送电，将探头拧入安装孔，并同时用数字电压表测量前置放大器的输出电压 值探头在插入安装孔时，由于孔四周导体的涡流效应，前置放大器的输出电压将会很低， 随着探头穿过壳壁，输出电压将会迅速增至最大，然后随着探头的插入，输出租压会降低 当输出电压降至监控仪校验零点电压时(如一 9．O V DC)，此点即为正确的安装位置，19 可拧紧探头的锁紧螺母在紧锁紧螺母时，输出乜压还会稍微有所变化，可进一步进行调 整，若变 七量不超过±20 mV DC，可不必调整对于轴振动探头的安装，因测量的是振动峰一峰值，所以定位精度不象位移探头要求 的那么高，前置放大器的输出电压在一 8～一 10 v DC 之间都能进行正确测量探头的正确定位是监控系统精确进行测量的关键，特别是轴位移的测量更是如此所 以要与机械方面有关人员密切配合，得到轴的确切初始位置，以保证探头的正确定位在校验和安装过程中，都要特别注意不能碰坏探头，否则会使其电气特性发生变化， 影响系统的测量。