本特利前置器330980-51-00汽輪機監測系統

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前置器中高頻振蕩電流通過(guò)延伸電纜流入探頭線(xiàn)圈，在探頭頭部的線(xiàn)圈中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。當被測金屬體靠近這一磁場(chǎng)，則在此金屬表面產(chǎn)生感應電流，與此同時(shí)該電渦流場(chǎng)也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線(xiàn)圈方向相反的交變磁場(chǎng)，由于其反作用，使頭部線(xiàn)圈高頻電流的幅度和相位得到改變（線(xiàn)圈的有效阻抗），這一變化與金屬體磁導率、電導率、線(xiàn)圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線(xiàn)圈到金屬導體表面的距離等參數有關(guān)。通常假定金屬導體材質(zhì)均勻且性能是線(xiàn)性和各項同性，則線(xiàn)圈和金屬導體系統的物理性質(zhì)可由金屬導體的電導率б、磁導率ξ、尺寸因子τ、頭部體線(xiàn)圈與金屬導體表面的距離D、電流強度I和頻率ω參數來(lái)描述。則線(xiàn)圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數來(lái)表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個(gè)參數在一定范圍內不變，則線(xiàn)圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數，雖然它整個(gè)函數是一非線(xiàn)性的，其函數特征為“S”型曲線(xiàn)，但可以選取它近似為線(xiàn)性的一段。于此，通過(guò)前置器電子線(xiàn)路的處理，將線(xiàn)圈阻抗Z的變化，即頭部體線(xiàn)圈與金屬導體的距離D的變化轉化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據這一原理實(shí)現對金屬物體的位移、振動(dòng)等參數的測量。

當被測金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時(shí)，探頭中線(xiàn)圈的Q值也發(fā)生變化，Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化，而這個(gè)隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過(guò)檢波、濾波、線(xiàn)性補償、放大歸一處理轉化成電壓（電流）變化，完成機械位移(間隙)轉換成電壓（電流）。由上所述，電渦流傳感器工作系統中被測體可看作傳感器系統的一半，即一個(gè)電渦流位移傳感器的性能與被測體有關(guān)。

按照電渦流在導體內的貫穿情況，此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類(lèi)，但從基本工作原理上來(lái)說(shuō)仍是相似的。電渦流式傳感器的特點(diǎn)是能對位移、厚度、表面溫度、速度、 應力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續測量，另外還具有體積小，靈敏度高，頻率響應寬等特點(diǎn)，應用極其廣泛。

電渦流傳感器系統以其*的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，對汽輪機、水輪機、發(fā)電機、鼓風(fēng)機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉機械的軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鑒相器、軸轉速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線(xiàn)測量和安全保護，以及轉子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等方面。

電感線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁力線(xiàn)經(jīng)過(guò)金屬導體時(shí)，金屬導體就會(huì )產(chǎn)生感應電流，且呈閉合回路，類(lèi)似于水渦流形狀，故稱(chēng)之為電渦流也叫做電渦流效應，其實(shí)是電磁感應原理的延伸。

本特利前置器330980-51-00汽輪機監測系統

本特利Bently前置器3300XL 25mm前置器
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本特利Bently延伸電纜3300XL 25mm延伸電纜
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本特利Bently滑動(dòng)支架3300XL滑動(dòng)支架
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本特利Bently鎧裝延伸電纜
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本特利Bently速度傳感器
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傳感器探頭里有小型線(xiàn)圈，由控制器控制產(chǎn)生震蕩電磁場(chǎng)，當接近被測體時(shí)，被測體表面會(huì )產(chǎn)生感應電流，而產(chǎn)生反向的電磁場(chǎng)。這時(shí)電渦流傳感器根據反向電磁場(chǎng)的強度來(lái)判斷與被測體之間的距離。注意：電渦流傳感器要求被測體必須是導體。

電渦流傳感器的工作原理
當接通傳感器系統電源時(shí)，在前置器內會(huì )產(chǎn)生一個(gè)高頻信號，該信號通過(guò)電纜送到探頭的頭部，在頭部周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)。
如果在磁場(chǎng)的范圍沒(méi)有金屬導體接近，則發(fā)射到這一范圍內的能量都會(huì )被釋放；反之，如果有金屬導體接近探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H1將在導體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該電渦流場(chǎng)也會(huì )產(chǎn)生一個(gè)方向相反的交變磁場(chǎng)。

由于的反作用，就會(huì )改變探頭頭部線(xiàn)圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線(xiàn)圈的有效阻抗。這種變化與電渦流效應有關(guān)，也與靜磁學(xué)效應有關(guān)（與金屬導體的電導率、磁導率、幾何形狀、線(xiàn)圈幾何參數、激勵電流頻率以及線(xiàn)圈到金屬導體的距離參數有關(guān)）。

假定金屬導體是均質(zhì)的，其性能是線(xiàn)形和各向同性的，則線(xiàn)圈——金屬導體系統的磁導率u、電導率σ、尺寸因子r、線(xiàn)圈與金屬導體距離δ線(xiàn)圈激勵電流I和頻率ω等參數來(lái)描述。因此線(xiàn)圈的阻抗可用函數Z=F（u，σ，r，δ，I，ω）來(lái)表示。

如果控制u，σ，r，I，ω恒定不變，那么阻抗Z就成為距離的單值函數，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數為一非線(xiàn)形函數，其曲線(xiàn)為“S”型曲線(xiàn)，在一定范圍內可以近似為一線(xiàn)形函數。

通過(guò)前置器電子線(xiàn)路的處理，將線(xiàn)圈阻抗Z的變化，即頭部體線(xiàn)圈與金屬導體的距離δ的變化轉化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據這一原理實(shí)現對金屬物體的位移、振動(dòng)等參數的測量。

一般來(lái)說(shuō)，傳感器線(xiàn)圈的阻抗、電感和品質(zhì)因數的變化與導體的幾何形狀、導電率和磁導率有關(guān)。也與線(xiàn)圈的幾何參數、電流的頻率以及線(xiàn)圈到被測導體間距有關(guān)。
如果控制上述參數中的一個(gè)參數改變，其余的不變，那么就可以構成測位移、測溫度、測硬度等的各種傳感器。
電渦流式傳感器結構比較簡(jiǎn)單，主要由一個(gè)安置在探頭殼體的扁平圓形線(xiàn)圈構成。

汽輪機通常在高溫高壓及高轉速的條件下工作，是一種較為精密的重型機械，一般須與鍋爐（或其他蒸汽發(fā)生器）、發(fā)電機（或其他被驅動(dòng)機械）以及凝汽器、加熱器、泵等組成成套設備，一起協(xié)調配合工作。

由轉動(dòng)部分和靜止部分兩個(gè)方面組成。轉子包括主軸、葉輪、動(dòng)葉片和聯(lián)軸器等。靜子包括進(jìn)汽部分、汽缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。
汽缸
汽缸是汽輪機的外殼，其作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔開(kāi)，形成封閉的汽室，保證蒸汽在汽輪機內部完成能量的轉換過(guò)程，汽缸內安裝著(zhù)噴嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外連接著(zhù)進(jìn)汽、排汽、抽汽等管道。
汽缸的高、中壓段一般采用合金鋼或碳鋼鑄造結構，低壓段可根據容量和結構要求，采用鑄造結構或由簡(jiǎn)單鑄件、型鋼及鋼板焊接的焊接結構。
高壓缸有單層缸和雙層缸兩種形式。單層缸多用于中低參數的汽輪機。雙層缸適用于參數相對較高的汽輪機。分為高壓內缸和高壓外缸。高壓內缸由水平中分面分開(kāi)，形成上、下缸，內缸支承在外缸的水平中分面上。高壓外缸由前后共四個(gè)貓爪支撐在前軸承箱上。貓爪由下缸一起鑄出，位于下缸的上部，這樣使支承點(diǎn)保持在水平中心線(xiàn)上。
中壓缸由中壓內缸和中壓外缸組成。中壓內缸在水平中分面上分開(kāi)，形成上下汽缸，內缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出來(lái)的一外凸臺和在內缸上的一個(gè)環(huán)形槽相互配合，保持內缸在軸向的位置。中壓外缸由水平中分面分開(kāi)，形成上下汽缸。中壓外缸也以前后兩對貓爪分別支撐在中軸承箱和1號低壓缸的前軸承箱上。
低壓缸為反向分流式，每個(gè)低壓缸由一個(gè)外缸和兩個(gè)內缸組成，全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分為三個(gè)部分，但在安裝時(shí)，上缸垂直結合面已用螺栓連成一體，因此汽缸上半可作為一個(gè)零件起吊。低壓外缸由裙式臺板支承，此臺板與汽缸下半制成一體，并沿汽缸下半向兩端延伸。低壓內缸支承在外缸上。每塊裙式臺板分別安裝在被灌漿固定在基礎上的基礎臺板上。低壓缸的位置由裙式臺板和基礎臺板之間的滑銷(xiāo)固定。
轉子
轉子是由合金鋼鍛件整體加工出來(lái)的。在高壓轉子調速器端用剛性聯(lián)軸器與一根長(cháng)軸連接，此節上軸上裝有主油泵和超速跳閘結構。
所有轉子都被精加工，并且在裝配上所有的葉片后，進(jìn)行全速轉動(dòng)試驗和精確動(dòng)平衡。
套裝轉子：葉輪、軸封套、聯(lián)軸節等部件都是分別加工后，熱套在階梯型主軸上的。各部件與主軸之間采用過(guò)盈配合，以防止葉輪等因離心力及溫差作用引起松動(dòng)，并用鍵傳遞力矩。中低壓汽輪機的轉子和高壓汽輪機的低壓轉子常采用套裝結構。套裝轉子在高溫下，葉輪與主軸易發(fā)生松動(dòng)。所以不宜作為高溫汽輪機的高壓轉子。
整鍛轉子：葉輪、軸封套、聯(lián)軸節等部件與主軸是由一整鍛件削而成，無(wú)熱套部分，這解決了高溫下葉輪與軸連接容易松動(dòng)的問(wèn)題。這種轉子常用于大型汽輪機的高、中壓轉子。結構緊湊，對啟動(dòng)和變工況適應性強，宜于高溫下運行，轉子剛性好，但是鍛件大，加工工藝要求高，加工周期長(cháng)，大鍛件質(zhì)量難以保證。
焊接轉子：汽輪機低壓轉子質(zhì)量大，承受的離心力大，采用套裝轉子時(shí)葉輪內孔在運行時(shí)將發(fā)生較大的彈性形變，因而需要設計較大的裝配過(guò)盈量，但這會(huì )引起很大的裝配應力，若采用整鍛轉子，質(zhì)量難以保證，所以采用分段鍛造、焊接組合的焊接轉子。它主要由若干個(gè)葉輪與端軸拼合焊接而成。焊接轉子質(zhì)量輕，鍛件小，結構緊湊，承載能力高，與尺寸相同、有中心孔的整鍛轉子相比，焊接轉子強度高、剛性好，質(zhì)量輕，但對焊接性能要求高，這種轉子的應用受焊接工藝及檢驗方法和材料種類(lèi)的限制。
組合轉子：由整鍛結構套裝結構組合而成，兼有兩種轉子的優(yōu)點(diǎn)。
聯(lián)軸器
聯(lián)軸器用來(lái)連接汽輪機各個(gè)轉子以及發(fā)電機轉子，并將汽輪機的扭矩傳給發(fā)電機?，F代汽輪機常用的聯(lián)軸器常用三種形式：剛性聯(lián)軸器，半撓性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。

本特利Bently探頭，3300XL 25mm 電渦流探頭

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電渦流傳感器的特點(diǎn)
電渦流傳感器通過(guò)電渦流效應原理，準確測量被測體與探頭端面的相對位置，其特點(diǎn)是長(cháng)期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動(dòng)、軸轉速等參數進(jìn)行長(cháng)期實(shí)時(shí)監測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備進(jìn)行保護及預維修。
1、電渦流位移傳感器能測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面的相對位置。
2、電渦流位移傳感器長(cháng)期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動(dòng)、軸轉速等參數進(jìn)行長(cháng)期實(shí)時(shí)監測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備進(jìn)行保護及進(jìn)行預測性維修。
3、從轉子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉機械的運行狀態(tài)主要取決于其核心——轉軸，而電渦流位移傳感器能直接測量轉軸的狀態(tài)，測量結果可靠、可信。

電渦流傳感器的分類(lèi)
按照電渦流在導體內的貫穿情況,此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類(lèi),但從基本工作原理上來(lái)說(shuō)仍是相似的。
高頻反射式電渦流傳感器
高頻(>lMHz)激勵電流，產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)作用于金屬板的表面，由于集膚效應，在金屬板表面將形成渦電流。與此同時(shí)，該渦流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)又反作用于線(xiàn)圈，引起線(xiàn)圈自感L或阻抗ZL的變化，其變化與距離、金屬板的電阻率ρ、磁導率μ、激勵電流i，及角頻率ω等有關(guān)，若只改變距離δ而保持其他系數不變，則可將位移的變化轉換為線(xiàn)圈自感的變化，通過(guò)測量電路轉換為電壓輸出。高頻反射式渦流傳感器多用于位移測量。

低頻透射式電渦流傳感器
低頻透射式渦流傳感器多用于測定材料厚度。發(fā)射線(xiàn)圈W1和接收線(xiàn)圈W2分別放在被測材料G的上下，低頻電壓e1加到線(xiàn)圈W1的兩端后，在周?chē)臻g產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，并在被測材料G中產(chǎn)生渦流i，此渦流損耗了部分能量，使貫穿W2的磁力線(xiàn)減少，從而使W2產(chǎn)生的感應電勢e2減小。e2的大小與G的厚度及材料性質(zhì)有關(guān)，實(shí)驗證明，e2隨材料厚度h增加按負指數規律減小。因而按e2的變化便可測得材料的厚度。

電渦流式傳感器的測量電路
利用電渦流式變換元件進(jìn)行測量時(shí)，為了得到較強的電渦流效應，通常激磁線(xiàn)圈工作在較高頻率下，所以信號轉換電路主要有調幅電路和調頻電路兩種。
當電渦流線(xiàn)圈與被測體的距離x改變時(shí)，電渦流線(xiàn)圈的電感量L也隨之改變，引起LC振蕩器的輸出頻率變化，此頻率可直接用計算機測量。