機(jī)組探頭本特利傳感器.ppt

機(jī)組BENTLY探頭概述、故障處理及3500系統(tǒng)的基本應(yīng)用,廣東茂化建集團(tuán)惠州分公司凌立平,簡要介紹二部壓縮機(jī),二部的大型機(jī)組包括汽輪壓縮機(jī)和往復(fù)式壓縮機(jī)其中：汽輪壓縮機(jī)4臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)9臺(tái)富氣壓縮機(jī)1臺(tái)（電機(jī)驅(qū)動(dòng)）,6HF/3型壓縮機(jī),內(nèi)容,1、渦流趨近式傳感器的作用2、趨近式傳感器的組成及原理、相關(guān)知識(shí)3、本特利渦流傳感器系統(tǒng)的組成、測(cè)量信號(hào)4、本特利3300XL探頭特性5、本特利3300XL探頭選型及系統(tǒng)匹配6、本特利探頭的安裝及要求7、本特利探頭的校驗(yàn)8、探頭安裝的命名、如何安裝探頭9、如何查找故障10、實(shí)際案例分析,渦流趨近式傳感器的作用,渦流傳感器就是能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力的測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它能準(zhǔn)確的測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體與探頭端面之間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相對(duì)位移的變化。在對(duì)高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)械狀態(tài)分析，即振動(dòng)研究、分析測(cè)量中，非接觸的高精度振動(dòng)、位移信號(hào)測(cè)量，能連續(xù)準(zhǔn)確的采集到轉(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。從轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論分析，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)械問題的早期判定，提供關(guān)鍵的信息。,趨近式傳感器,趨近式傳感器(proximity)系統(tǒng)組成,趨近式傳感器系統(tǒng)組成,探頭傳感器探頭是系統(tǒng)的一個(gè)必要組成部分，它是采集、感受被測(cè)信號(hào)的重要部位，它能精確的探測(cè)出被測(cè)體表面相對(duì)于探頭端面間隙的變化。通常探頭由線圈、頭部保護(hù)罩、不銹鋼殼體、高頻電纜、高頻接頭組成。,其中線圈是探頭的核心部分，它是整個(gè)傳感器系統(tǒng)的敏感元件，線圈的電氣參數(shù)和物理幾何尺寸決定傳感器系統(tǒng)的線性量程及傳感器的穩(wěn)定性?，F(xiàn)場(chǎng)使用的探頭外徑有8mm和11mm之分；不同外徑的探頭其線性量程不一樣。8mm探頭的線性量程是2mm;11mm探頭的線性量程是4mm。探頭的長度有0.5m和1.0m之分。對(duì)于0.5m長探頭，從中心導(dǎo)體到外部導(dǎo)體的阻抗為7.450.5（8mm）；對(duì)于1.0m長探頭，從中心導(dǎo)體到外部導(dǎo)體的阻抗為7.590.5（8mm）、5.90.5（11mm）,渦流傳感器系統(tǒng)組成及測(cè)量原理,延伸電纜作為系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，延伸電纜用來聯(lián)接和延長探頭與前置器之間的距離，選擇延伸電纜的長度應(yīng)該使延伸電纜長度加探頭長度與配置前置放大器所要求的長度一致。采用延伸電纜的目的是為了減短探頭所帶電纜的長度。延伸電纜的兩端接頭不同，帶陽螺紋的接頭（轉(zhuǎn)接頭）與探頭聯(lián)接，帶陰螺紋的接頭與前置放大器聯(lián)接。延伸電纜的直流阻抗4.0M從中心導(dǎo)體到中心導(dǎo)體的阻抗為0.880.13,從同軸導(dǎo)體到同軸導(dǎo)體的阻抗為0.260.05(8mm)；從中心導(dǎo)體到中心導(dǎo)體的阻抗為1.00.25,從同軸導(dǎo)體到同軸導(dǎo)體的阻抗為0.30.1(11mm);4.5M從中心導(dǎo)體到中心導(dǎo)體的阻抗為0.990.15；從同軸導(dǎo)體到同軸導(dǎo)體的阻抗為0.300.06(8mm)；8M從中心導(dǎo)體到中心導(dǎo)體的阻抗為1.760.26；從同軸導(dǎo)體到同軸導(dǎo)體的阻抗為0.530.11(8mm);從中心導(dǎo)體到中心導(dǎo)體的阻抗為2.00.5；從同軸導(dǎo)體到同軸導(dǎo)體的阻抗為0.600.2(11mm),渦流傳感器系統(tǒng)組成及測(cè)量原理,前置放大器前置放大器是一個(gè)電子信號(hào)處理器。一方面前置放大器為探頭線圈提供高頻交流電流；另一方面，前置放大器感受探頭前面由于金屬導(dǎo)體靠近引起探頭參數(shù)的變化，經(jīng)前置放大器的處理，產(chǎn)生隨探頭端面與被測(cè)金屬導(dǎo)體間隙線性變化的輸出電壓。前置放大器上彈性壓緊式接線端子使得現(xiàn)場(chǎng)接線時(shí)不再需要特殊的安裝工具。前置器檢測(cè)電路檢測(cè)探頭線圈的感抗變化。再經(jīng)放大電路將感抗變化量變換放大成相應(yīng)電壓變化信號(hào)輸出。經(jīng)監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行轉(zhuǎn)換，根據(jù)測(cè)量的要求將其輸出電壓的直流部分用做位移量的檢測(cè)，交流部分用做振動(dòng)值的檢測(cè),趨近式傳感器工作原理,當(dāng)探頭頂部的線圈加上高頻電流并與一導(dǎo)電表面靠近時(shí)，由于線圈磁力線的作用，使導(dǎo)電物體表面產(chǎn)生渦流，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相反的交變磁場(chǎng)，由于反作用，就會(huì)改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，從而使線圈的電感量減小。線圈特性的這個(gè)變化被轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)輸出。,比例因數(shù)（Scalefactor）,趨近式傳感器系統(tǒng)采用比例因數(shù)來將系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)換成位移值。趨近式系統(tǒng)在一個(gè)很寬的位移范圍內(nèi)保證比例因數(shù)不變。在系統(tǒng)線性范圍內(nèi)，才能用比例因數(shù)計(jì)算位移值。計(jì)算公式：位移電壓變化/比例因數(shù),趨近式傳感器系統(tǒng)線性范圍(LinearRange),決定系統(tǒng)輸出的因素（探頭和被測(cè)表面距離不變）,線圈頻率被測(cè)表面導(dǎo)電性被測(cè)表面導(dǎo)磁性,趨近式傳感器特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：可以測(cè)量軸的振動(dòng)和位置非接觸的直接測(cè)量軸的運(yùn)動(dòng)提供轉(zhuǎn)速和鍵相位參考信號(hào)長時(shí)間使用可靠性高提供慢轉(zhuǎn)動(dòng)信息校驗(yàn)簡單,趨近式傳感器特點(diǎn),缺點(diǎn)對(duì)被測(cè)材料性質(zhì)敏感對(duì)被測(cè)物表面狀況敏感安裝較為復(fù)雜，可能需要在機(jī)殼上鉆孔,基于安裝,傳感器安裝位置測(cè)軸位移的傳感器應(yīng)盡可能靠近推力軸承測(cè)徑向振動(dòng)的傳感器安裝在同一軸向平面內(nèi)兩個(gè)傳感器正交分布考慮安裝空間的限制,本特利趨近傳感器系統(tǒng),三部分組成:探頭延長電纜前置器,ExtensionCable,Probes,Proximitor,MountingBases,趨近傳感器系統(tǒng)-Proximitor,電長度：探頭電纜+延長電纜=整個(gè)系統(tǒng)電長度電長度必須和前置器名牌電長度匹配,供電端子,信號(hào)公共端,信號(hào)輸出端子,-17.5Vdc或VXDCR-17.5Vdc或VPS-17.5Vdc或VXDCR-26Vdc？是：現(xiàn)場(chǎng)接線故障否：Proximitor傳感器故障,渦流傳感器故障查找判斷,第二種故障2：VSIG=0Vdc可能的原因：電源電壓不正確現(xiàn)場(chǎng)接線短路Proximitor傳感器端子連接短路Proximitor傳感器故障,渦流傳感器故障查找判斷,是否存在第一種故障情況？是：按照第一種故障步驟否：進(jìn)入下一步,渦流傳感器故障查找判斷,測(cè)量VSIG：是否VSIG=0Vdc？否：電源電壓不正確，或現(xiàn)場(chǎng)接線短路，或Proximitor傳感器端子連接短路是：Proximitor傳感器故障,渦流傳感器故障查找判斷,第三種故障：-1VdcVSIG0Vdc可能的原因：探頭間隔不正確(過于接近標(biāo)靶)電源電壓不正確Proximitor傳感器故障探頭檢測(cè)非標(biāo)靶材料(埋孔或外殼)接頭內(nèi)短路或開路(灰塵或受潮)或接頭松動(dòng)探頭內(nèi)短路或開路延長電纜內(nèi)短路或開路,渦流傳感器故障查找判斷,是否存在第一種故障情況？是：按照第一種故障步驟否：進(jìn)入下一步探頭間隙是否正確？埋孔尺寸是否符合規(guī)定的最小值？(見探頭安裝章節(jié))否：重新設(shè)置探頭間隙或修改埋孔。重新測(cè)試系統(tǒng)是：進(jìn)入下一步,渦流傳感器故障查找判斷,第1步第2步,原探頭/延長電纜,已知性能正確的探頭和正確長度的電纜(將探頭遠(yuǎn)離導(dǎo)電材料),渦流傳感器故障查找判斷,測(cè)量VSIG：是否VSIGVXDCR+2Vdc？否：Proximitor傳感器故障是：進(jìn)入下一步,渦流傳感器故障查找判斷,檢查接頭是否干凈：接頭是否臟污、生銹或連接不良？是：用異丙醇或電氣接頭去污劑清洗接頭，重新接好后再次測(cè)試系統(tǒng)。否：進(jìn)入下一步,渦流傳感器故障查找判斷,測(cè)量電阻RTOTAL：RTOTAL是否在參數(shù)范圍內(nèi)？5m系統(tǒng)：7.20.9(11mm)9m系統(tǒng)：8.51.2(11mm)是：重新測(cè)試原系統(tǒng)否：進(jìn)入下一步,渦流傳感器故障查找判斷,測(cè)量電阻RPROBE：RPROBE是否在參數(shù)范圍內(nèi)(見探頭直流電阻值)？否：探頭故障是：進(jìn)入下一步,渦流傳感器故障查找判斷,測(cè)量電阻RJACKET和RCORE：電阻值是否在參數(shù)范圍內(nèi)(見延長電纜直流電阻值)？否：延長電纜故障是：重新測(cè)試原系統(tǒng),渦流傳感器故障查找判斷,第四種故障：VXDCRVSIGVSDCR+2.5Vdc可能的原因：Proximitor傳感器故障探頭間隙不正確(距離標(biāo)靶過遠(yuǎn))是否存在第一種故障情況？是：按照第一種故障步驟否：進(jìn)入下一步,渦流傳感器故障查找判斷,測(cè)量VSIG：是否-1.2VSIG-0.3Vdc？否：Proximitor傳感器故障是：重新連接系統(tǒng)。重新設(shè)置探頭間隙。重新測(cè)試系統(tǒng),渦流傳感器故障查找判斷,第五種故障：VSIG=VSDCR可能的原因：電源電壓不正確Proximitor傳感器故障現(xiàn)場(chǎng)接線故障(Out與VT之間)是否存在第一種故障情況？是：按照第一種故障步驟否：進(jìn)入下一步,渦流傳感器故障查找判斷,測(cè)量VSIG：是否VSIG=VSDCR？是：Proximitor傳感器故障否：現(xiàn)場(chǎng)接線故障(Out與VT之間短路),108-VISA-63504振動(dòng)信號(hào)處理,一、故障現(xiàn)象描述：2010年4月28日，儀表專業(yè)人員在巡檢FAR3機(jī)柜時(shí)發(fā)現(xiàn)108-CCS3500系統(tǒng)40M卡出現(xiàn)BYPASS報(bào)警，OK指示燈不亮的情況。經(jīng)檢查確認(rèn)，該卡件為K-102汽輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)控卡件，出現(xiàn)該現(xiàn)象說明汽輪機(jī)的4個(gè)振動(dòng)信號(hào)至少有一個(gè)信號(hào)出現(xiàn)離線現(xiàn)象。到中控室108CCS操作站檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，108-VISA-63504出現(xiàn)離線報(bào)警。,108-VISA-63504振動(dòng)信號(hào)處理,二、故障處理過程：在開具完相關(guān)的聯(lián)鎖摘除變更單及作業(yè)票后對(duì)該振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理。處理過程如下：將與振動(dòng)信號(hào)108-VISA-63504在同一接線箱的振動(dòng)聯(lián)鎖信號(hào)108-VISA-63501-4旁路，108-XISA-63501-2位移聯(lián)鎖信號(hào)旁路；檢查108-VISA-63504前置放大器的信號(hào)輸出電壓Vsig，測(cè)量OUT與COM端的電壓約為-0.6V,測(cè)量信號(hào)在-1VVSIG0之間；檢查延伸電纜與探頭的整體電阻值，為8.9，符合3300系列8mmXL探頭5m系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電阻值；,108-VISA-63504振動(dòng)信號(hào)處理,測(cè)量108-VISA-63502的信號(hào)輸出電壓，為-8.6V,屬于正常范圍；將108-VISA-63502的延伸電纜從前置放大器拆下安裝到108-VISA-63504的前置放大器上，108-VISA-63504的信號(hào)輸出為-8.6V；將108-VISA-63504的延伸電纜從前置放大器拆下安裝到108-VISA-63502的前置放大器上，108-VISA-63502的信號(hào)輸出約為-0.6V；通過上述測(cè)量與實(shí)驗(yàn)說明，108-VISA-63504的前置放大器工作正常，探頭無損壞，主要引起探頭檢測(cè)信號(hào)無法傳遞到前置放大器的主要原因應(yīng)該是延伸電纜與探頭的連接處有油水或者不干凈導(dǎo)致；,108-VISA-63504振動(dòng)信號(hào)處理,拆開探頭的防爆穿線管，檢查探頭與延伸電纜的連接處，擰開連接螺紋后發(fā)現(xiàn)，連接處有油水，整條延伸電纜上都有水汽；對(duì)探頭、延伸電纜的螺紋連接處進(jìn)行清洗及風(fēng)干；將探頭與延伸電纜連接好，并恢復(fù)好前置放大器的連接后，108-VISA-63504振動(dòng)信號(hào)恢復(fù)正常，前置放大器的信號(hào)輸出為-7.9V。,108-VISA-63504振動(dòng)信號(hào)處理,三、故障原因分析：1、汽輪機(jī)后軸承的汽封處漏蒸汽，蒸汽直接吹噴探頭的防爆穿線管，導(dǎo)致水汽滲透到探頭與延伸電纜的連接處；2、探頭的防爆穿線管過于靠近汽封漏蒸汽處，在第一次處理完探頭連接處的油水后，由于沒有使防爆穿線管遠(yuǎn)離漏汽處，不到三個(gè)小時(shí)后108-VISA-63504再次出現(xiàn)離線報(bào)警，拆開連接處檢查依然是連接處有油水。3、得到的結(jié)論是