电涡流传感器的安装

　　1、安装注意事项

　　（1）探头的安装间隙。

　　（2）探头头部与安装面的安全间距。

　　（3）电缆转接头的密封与绝缘。

　　（4）探头抗腐蚀性。

　　（5）各探头间的最小间距。

　　（6）探头安装支架的牢固性。

　　（7）探头所带电缆、延伸电缆的安装。

　　（8）探头的高温高压环境。

　　2、影响传感器特性的因素：

　　（1）被测体表面平整度对传感器的影响

　　不规则的被测体表面，会给实际测量带来附加误差，因此被测体表面应该平整光滑，不应存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。

　　（2）被测体表面磁效应对传感器的影响

　　电涡流效应主要集中在被测体表面，如果由于加工过程中形成残磁效应，以及淬火不均匀、硬度不均匀、结晶结构不均匀等都会影响传感器特性。

　　（3）被测体表面镀层对传感器的影响

　　被测体表面的镀层对传感器的影响相当于改变了被测体材料，视其镀层的材料、厚薄，传感器的灵敏度会略有变化。

　　（4）被测体表面尺寸对传感器的影响

　　由于探头线圈产生的磁场范围是一定的，而被测体表面形成的涡流也是一定的。这样就对被测体表面大小有一定要求。通常，当被测体表面为平面时，以正对探头中心线的点为中心，被测面直径应大于探头头部直径的1.5倍以上。当被测体为圆轴且探头中心线与轴心线正交时，一般要求被测轴直径为探头头部直径的3倍以上，否则传感器的灵敏度会下降，被测体表面越小，灵敏度下降越多。实验测试，当被测体表面大小与探头头部直径相同，其灵敏度会下降到72%左右。被测体的厚度也会影响测量结果。被测体中电涡流场作用的深度由频率、材料导电率、导磁率决定。因此如果被测体太薄，将会造成电涡流作用不够，使传感器灵敏度下降。

　　3、传感器的安装要求

　　（1）对工作温度的要求

　　一般涡流传感器的最高允许温度≤180℃，实际上如果工作温度过高，不仅传感器的灵敏度会显著降低，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，传感器必须安装在轴瓦内，只有特制的高温涡流传感器才允许安装在汽封附近。

　　（2）对被测体的要求

　　为防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出，安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间。若在测试过程中某一部位需要同时安装两个或以上传感器，为避免交叉干扰，两个传感器之间应保持一定的距离。另外，被测体表面积应为探头直径3倍以上，表面不应有伤痕、小孔和缝隙，不允许表面电镀。被测体材料应与探头、前置器标定的材料一致。

　　（3）对探头支架的要求

　　探头通过支架固定在轴承座上，支架应有足够的刚度以提高其自振频率，避免或减小被测体振动时支架的受激自振。

　　（4）对初始间隙的要求

　　电涡流传感器应在一定的间隙电压（传感器顶部与被测物体之间间隙，在仪表上指示一般是电压）值下，其读数才有较好的线性度，所以在安装传感器时必须调整好合适的初始间隙。

　　转子旋转和机组带负荷后，转子相对于传感器将发生位移。如果把传感器装在轴承顶部，其间隙将减少；如装在轴承水平方向，其间隙取决于转子旋转方向；当转向一定时，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转动状态机组带负荷后轴颈位移值和位移方向，以便在调整初始间隙时给予考虑。根据现场经验，转子从静态到工作转速，轴颈抬高大约为轴瓦间隙的1/2；水平方向位移与轴瓦形式、轴瓦两侧间隙和机组滑销系统工作状态有关，一般位移值为0.05-0.20mm。

　　在调整传感器初始间隙时，除了要考虑上述这些因素外，还要考虑最大振动值和转子原始晃摆值。传感器初始间隙应大于转轴可能发生的最大振幅和转轴原始晃摆值的1/2。

　　3、安装步骤

　　（1）探头插入安装孔之前，应保证孔内无杂物，探头能自由转动而不会与导线缠绕。

　　（2）为避免擦伤探头端部或监视表面，可用非金属测隙规测定探头的间隙。

　　（3）也可用连接探头导线到延伸电缆及前置器的电汽方法整定探头间隙。

　　当探头间隙调整合适后，旋紧防松螺母。此时应注意，过分旋紧会使螺纹损坏。探头被固定后，探头的导线也应牢固。延伸电缆的长度应于前置器所需的长度一致。任意的加长或缩短均会导致测量误差。

　　4、延伸电缆的安装

　　延伸电缆作为连接探头和前置器的中间部分，是涡流传感器的一个重要组成部分，所以延伸电缆的安装应保证在使用过程中不易受损坏，应避免延伸电缆的高温环境。探头与延伸电缆的连接处应锁紧，接头用热缩管包裹好，这样可以避免接地并防止接头松动。在盘放延伸电缆时应避免盘放半径过小而折坏电缆线。一般要求延伸电缆盘放直径不得小于55mm.

　　5、前置器的安装

　　前置器是整个传感器系统的信号处理部分，要求将其安装在远离高温环境的地方，其周围环境应无明显的蒸汽和水珠、无腐蚀性的汽体、干燥、振动小、前置器周围的环境温度与室温相差不大的地方。安装时前置器壳体金属部分不要同机壳或大地接触。安装时必须避免有其他干扰信号影响测量电路。

　　6、转速、零转速、偏心、键相传感器安装间隙的锁定

　　这四种传感器均可采用塞尺测量安装间隙的方法进行安装。在探头端面和被测面之间塞入设定安装间隙厚度的塞尺，这四种传感器的安装间隙约为1.3mm左右。当探头端面和被测面压紧塞尺时，紧固探头即可。

　　7、轴振动传感器安装间隙的锁定

　　将探头、延伸电缆、前置器连接起来，并给传感器系统接上电源，用精度较高的万用表监测前置器的输出电压，同时调整探头与被测面的间隙，当前置器的输出电压大约在10-11vDC之间时，拧紧探头的两个紧固螺母固定探头即可。

　　8、轴位移的零位锁定

　　（1）轴位移监测系统的测量原理：

　　轴位移监测系统是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测器，从而实现监测和保护的目的。

　　（2）轴位移传感器的零位锁定：

　　轴位移传感器零位锁定必须参考的因素：

　　a）大轴推力瓦的间隙△值

　　b）大轴所在位置（即大轴推力盘已靠在推力瓦的工作面或非工作面）

　　c）位移监测器及传感器的校验数据

　　已知：△=0.36mm，轴位移监测器量程为±1.25mm，大轴推力盘靠在工作面。轴位移以传感器的零位电压计算值锁定较为准确可靠。以11mm传感器为例，已知：△=0.36mm，大轴推力盘靠在工作面，轴位移监测器量程为±1.25mm，传感器灵敏度F=4.0V/mm，零位安装电压Vo=10.0V。则零位电压X的计算：

　　X=Vo-F×1/2×△=9.28V

　　最终零位锁定后，监测器应显示为-0.18mm。

　　注：若大轴推力盘靠在推力瓦的非工作面，则X应按下式计算：

　　X=Vo+F×1/2×△=10.72V

　　最后，按照计算出的X值安装锁定传感器，监测器显示应为0.18mm

　　（3）现场安装调试中传感器零位锁定应注意的问题：

　　a）未考虑推力瓦间隙，表计会产生1/2×△mm的测量误差。

　　b）将1/2×△mm的推轴间隙调反，表计会产生△mm的测量误差。

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