QBJ-3800XL-A01F-X50A-L35-M01电涡流传感器

QBJ-3800XL-A01F-X50A-L35-M01电涡流传感器

一、概 述
电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体（必须是金属导体）与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。在高速旋转机械和往复式运动机械的状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。在所有与机械状态有关的故障征兆中，机械振动测量是性的，这是因为它同时含有幅值、相位和频率的信息。机械振动测量占有优势的另一个原因是：它能反应出机械所有的损坏，并易于测量。从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运动状态，主要取决于其核心—转轴，而电涡流传感器，能直接非接触测量转轴的状态，对诸如转子的不平衡、不对中、轴承磨损、轴裂纹及发生摩擦等机械问题的早期判定，可提供关键的信息。电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰力强、不受油污等介质的影响、结构简单等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。

二、电涡流传感器组成

QBJ-3800XL系列电涡流传感器由QBJ-3800XL探头、QBJ-3800XL延伸电缆、QBJ-3800XL前置器三部份组成。

QBJ-3800XL系列探头

探头由电感、保护罩、不锈钢壳体、高频电缆、高频接头等组成，根据不同的测量范围，可以选用不同直径规格（如：Φ8ｍｍ、Φ11ｍｍ、Φ25ｍｍ）的探头；根据不同的安装要求，可以选用不同安装方式（如：正装、反装、无螺纹）和1ｍ或0.5ｍ电缆长度的探头。

QBJ-3800XL系列延伸电缆

延伸电缆的两端都安装有SMA自锁插头，其中一头配备了防油保护套，于保护自锁插头不受油污介质污染，以提高系统可靠性。延伸电缆长度可分为4ｍ、4.5ｍ、8ｍ、8.5ｍ四种。

QBJ-3800XL系列前置器

前置器是系统的核心部分，它包括了整个传感器系统的振荡、线性检波、滤波、线性补偿、放大等电路，与延伸电缆、探头一起构成各种规格的QBJ-3800XL电涡流传感器。拫据配用探头的直径规格，QBJ-3800XL前置器分为Φ8ｍｍ、Φ11ｍｍ、Φ25ｍｍ三种规格，根据系统电缆总长（探头电缆长度＋延伸电缆长度），每种规格又分为5ｍ、9ｍ二种类型。

三、机械性能

探头材质：聚苯硫醚（PPS）

壳体材质：1Cr18Ni9Ti

电缆材质：同轴屏蔽外包FEP外皮

连接器材质：黄铜或铍青铜镀金

前置器材质：ADC12

铠装材质：高弹性AISI302SST不锈钢带，包附FEP外皮

探头抗拉强度：保护罩到壳体之间大30千克，保护罩到连接器大20千克

电缆小弯曲半径：25.4mm

铠装电缆小弯曲半径：30mm

四、典型应用

1、轴的径向振动测量

当需要测量轴的径向振动时，要求轴的直径大于探头直径的三倍以上。每个测点应同时安装两个传感器探头，两个探头应分别安装在轴承两边的同一平面上相隔90º±5º。由于轴承盖一般是水平分割的，因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45º，从原动机端看，分别定义为X探头（水平方向）和Y探头（垂直方向），X方向在垂直中心线的右侧，Y方向在垂直中心线的左侧。

轴的径向振动探头安装位置与轴承的大距离。

探头中心线应与轴心线正交，探头监测的表面（正对探头中心线的两边1.5倍探头直径宽度的轴的整个圆周面，如图）应无裂痕或其它任何不连续的表面现象（如键槽、凸凹不平、油孔等），且在这个范围内不能有喷镀金属或电镀，其表面的粗糟度应在0.4 um至0.8um之间。
2、轴向位移测量
测量轴的轴向位移时，测量面应该与轴是一个整体，这个测量面是以探头的中心线为中心，宽度为1.5倍的探头圆环。探头安装距离距止推法兰盘不应超过305mm(API670标准推荐值)，否则测量结果不仅包含轴向位移的变化，而且包含胀差在内的变化，这样测量的不是轴的真实位移值。

3、胀差测量
对于汽轮发电机组来说，在其启动和停机时，由于金属材料的不同，热膨胀系数的不同，以及散热的不同，轴的热膨胀可能超过壳体膨胀；有可能导致透平机的旋转部件和静止部件（如机壳、喷嘴、台座等）的相互接触，导致机器的破坏。因此胀差的测量是非常重要的。

4、转速测量
对于所有旋转机械而言，都需要监测旋转机械轴的转速，转速是衡量机器正常运转的一个重要指标。而电涡流传感器测量转速的优越性是其它任何传感器测量没法比的，它既能响应零转速，也能响应高转速，抗干扰性能也非常强。

5、键相测量

键相测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键，称键相标记。当这个凹槽或凸键转到探头位置时，相当于探头与被测面间距突变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速；通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。
凹槽或凸键要足够大，以使产生的脉冲信号峰峰值不小于5V（AP1670标准要求不小于7V）。一般若采用φ5、φ8探头，则这一凹槽或凸键宽度应大于7.6mm、深度或高度应大于1.5mm（推荐采用2.5mm以上）、长度应大于0.2mm。凹槽或凸键应平行于轴中心线，其长度尽量长，以防当轴产生轴向窜动时，探头还能对着凹槽或凸键。为了避免由于轴相位移引起的探头与被测面之间的间隙变化过大，应将键相探头安装在轴的径向，而不是轴向的位置。应尽可能地将键相探头安装在机组的驱动部分上，这样即使机组的驱动部分与载荷脱离，传感器仍会有键相信号输出。当机组具有不同的转速时通常需要有多套键相传感器探头对其进行监测，从而可以为机组的各部分提供有效的键相信号。
键相标记可以是凹槽，也可以是凸键，如图所示，API670标准要求用凹槽的形式。当标记是凹槽时，安装探头要对着轴的完整部分调整初始安装间隙（安装在传感器的线性中点为宜），而不是对着凹槽来调整初始安装间隙。而当标记是凸键时探头一定要对着凸起的顶部表面调整初始安装间隙（安装在传感器的线性中点为宜），不是对着轴的其它完整表面进行调整。否则当轴转动时，可能会造成凸键与探头碰撞，剪断探头。

QBJ-3800XL-A01F-X50A-L35-M01电涡流传感器