過程參數(shù)第十章 機(jī)械量檢測(cè)及儀表ppt課件

1、第十章第十章 機(jī)械量檢測(cè)及儀表機(jī)械量檢測(cè)及儀表 機(jī)械量檢測(cè)儀表是用來(lái)對(duì)尺寸、位移、力、分量、轉(zhuǎn)矩、速度和振動(dòng)等參數(shù)進(jìn)展丈量的儀表。檢測(cè)機(jī)械量的傳感器大多數(shù)是把這些參數(shù)變換成電量，再用電測(cè)儀表進(jìn)展丈量。 火電廠的汽輪機(jī)組是一種高速旋轉(zhuǎn)的大型火電廠的汽輪機(jī)組是一種高速旋轉(zhuǎn)的大型設(shè)備，為了保證機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，其轉(zhuǎn)動(dòng)部設(shè)備，為了保證機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，其轉(zhuǎn)動(dòng)部分如轉(zhuǎn)子、葉片、主軸與靜止部分如汽分如轉(zhuǎn)子、葉片、主軸與靜止部分如汽缸、噴嘴和隔板、汽封之間的間隙都設(shè)計(jì)的缸、噴嘴和隔板、汽封之間的間隙都設(shè)計(jì)的很小。在機(jī)組啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)和停頓過程中，動(dòng)、很小。在機(jī)組啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)和停頓過程中，動(dòng)、靜部分相對(duì)膨脹、收縮量

2、較大。假設(shè)發(fā)生動(dòng)靜靜部分相對(duì)膨脹、收縮量較大。假設(shè)發(fā)生動(dòng)靜部分摩擦、碰擊，就有能夠產(chǎn)生汽輪機(jī)的軸封部分摩擦、碰擊，就有能夠產(chǎn)生汽輪機(jī)的軸封磨損、葉片斷裂，甚至整機(jī)損壞的事故。此外，磨損、葉片斷裂，甚至整機(jī)損壞的事故。此外，當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生缺點(diǎn)，以及主軸發(fā)生彎當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生缺點(diǎn)，以及主軸發(fā)生彎曲時(shí)，機(jī)組將產(chǎn)生超速及過大的振動(dòng)。為了保曲時(shí)，機(jī)組將產(chǎn)生超速及過大的振動(dòng)。為了保證機(jī)組的平安運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)上應(yīng)裝設(shè)轉(zhuǎn)速、軸證機(jī)組的平安運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)上應(yīng)裝設(shè)轉(zhuǎn)速、軸向位移、熱膨脹、振動(dòng)及大軸彎曲等機(jī)械參數(shù)向位移、熱膨脹、振動(dòng)及大軸彎曲等機(jī)械參數(shù)的丈量?jī)x表和安裝。這些儀表通常可稱為汽輪的丈量?jī)x表和安裝。

3、這些儀表通?？煞Q為汽輪機(jī)維護(hù)儀表或機(jī)械參數(shù)丈量?jī)x表。機(jī)維護(hù)儀表或機(jī)械參數(shù)丈量?jī)x表。第一節(jié)第一節(jié) 位移丈量位移丈量 丈量位移的傳感器種類很多，任務(wù)原理各不一樣。丈量位移的傳感器種類很多，任務(wù)原理各不一樣。目前火電廠中丈量位移常運(yùn)用的傳感器有電渦流式傳目前火電廠中丈量位移常運(yùn)用的傳感器有電渦流式傳感器和線性變化差動(dòng)變壓器式傳感器。感器和線性變化差動(dòng)變壓器式傳感器。 一、電渦流式傳感器一、電渦流式傳感器 電渦流式傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式電渦流式傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類。下面主要引見運(yùn)用廣泛的高頻反射式電渦流傳兩類。下面主要引見運(yùn)用廣泛的高頻反射式電渦流傳感器。感器。1.1.組

4、成組成 電渦流傳感器由探頭、延伸電纜、前置器三部分組成，電渦流傳感器由探頭、延伸電纜、前置器三部分組成，如上圖所示。探頭的外形如下圖。它的外形與普通螺栓如上圖所示。探頭的外形如下圖。它的外形與普通螺栓非常類似，頭部有扁平的感應(yīng)線圈，把它固定在不銹鋼非常類似，頭部有扁平的感應(yīng)線圈，把它固定在不銹鋼螺栓一端，感應(yīng)線圈的引線從螺栓的另一端與高頻電纜螺栓一端，感應(yīng)線圈的引線從螺栓的另一端與高頻電纜相連。相連。 (a) 外形 (b) 構(gòu)造表示1-頭部線圈；2-固定螺帽；3-高頻電纜電渦流傳感器2、 任務(wù)原理任務(wù)原理電渦流式傳感器是在渦流效應(yīng)的根底上建立起來(lái)的。電渦流式傳感器是在渦流效應(yīng)的根底上建立起來(lái)的

5、。 0)()(222112111ILjRIMjUIMjILjR根據(jù)基爾霍夫定律，由圖可列根據(jù)基爾霍夫定律，由圖可列出以下方程式出以下方程式對(duì)上述方程聯(lián)立求解，可得對(duì)上述方程聯(lián)立求解，可得 1221111)(ILjRMjMjILjRU1222222221222222221ILRMLLjLRMRR12121ILLjRR1I Z調(diào)幅式丈量原理表示調(diào)幅式丈量原理表示 諧振曲線波形圖諧振曲線波形圖 我國(guó)大型汽輪機(jī)上運(yùn)用的 公司的系列和美國(guó) 公司的7200系列汽輪機(jī)監(jiān)視維護(hù)安裝中，都采用了電渦流傳感器。 對(duì)于系列的高頻渦流位移傳感器，當(dāng)線性丈量范圍為 時(shí)，靈敏度為 , 丈量范圍為 時(shí)，靈敏度為 ； 丈量范

6、圍為 時(shí)，靈敏度為 。 0.5mm16/V mm1.0mm8 /V mm2.0mm4 /V mmPhilips700RMSBently渦流傳感器的渦流傳感器的特性曲線特性曲線 二、電感式位移丈量安裝二、電感式位移丈量安裝 電感式傳感器種類很多，根據(jù)轉(zhuǎn)換原理不同，電感式傳感器種類很多，根據(jù)轉(zhuǎn)換原理不同，可分為自感式和互感式兩種；根據(jù)構(gòu)外型式不可分為自感式和互感式兩種；根據(jù)構(gòu)外型式不同，可分為氣隙型和螺管型兩種。同，可分為氣隙型和螺管型兩種。 以下圖所示的位移丈量安裝采用了變氣隙互以下圖所示的位移丈量安裝采用了變氣隙互感式原理，從構(gòu)造上可看成由電感式位移傳感感式原理，從構(gòu)造上可看成由電感式位移傳感

7、器和位移指示儀表組成。器和位移指示儀表組成。 位移傳感器構(gòu)造表示位移傳感器構(gòu)造表示1被測(cè)物體的凸緣；被測(cè)物體的凸緣；2電感位移發(fā)信器；電感位移發(fā)信器；3調(diào)整安裝；調(diào)整安裝；4顯示儀表；顯示儀表；5磁飽磁飽和穩(wěn)壓器和穩(wěn)壓器 線性變化差動(dòng)變壓器線性變化差動(dòng)變壓器 也采用了螺管型互感式原理，也采用了螺管型互感式原理，是美國(guó)是美國(guó) 72007200系列中線性位移傳感器，可用于丈量汽系列中線性位移傳感器，可用于丈量汽輪機(jī)的熱膨脹、相對(duì)熱膨脹和軸向位移，也可用于汽閥輪機(jī)的熱膨脹、相對(duì)熱膨脹和軸向位移，也可用于汽閥調(diào)理的行程機(jī)構(gòu)中。調(diào)理的行程機(jī)構(gòu)中。 線性差動(dòng)變壓器線性差動(dòng)變壓器 線性差動(dòng)變壓器的輸出線性差

8、動(dòng)變壓器的輸出 ()LVDTBently 由此可見，線性變化差動(dòng)變壓器的輸出電動(dòng)勢(shì)之差正比于被位移量 。其比例常數(shù)取決于原繞組端電壓、電感、耦合系數(shù)、繞組匝數(shù)、氣隙導(dǎo)磁率、磁通面積及繞組尺寸等。公式中負(fù)號(hào)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向與原電壓方向相反。 三、位移丈量運(yùn)用舉例 1. 汽輪機(jī)軸向位移的丈量 為了監(jiān)視汽輪機(jī)推力軸承的任務(wù)情況，普通在推力瓦上裝有溫度測(cè)點(diǎn)回油溫度計(jì)，再有，在轉(zhuǎn)子凸緣處裝上 型鐵芯或高頻渦流位移檢測(cè)安裝，以測(cè)取運(yùn)轉(zhuǎn)中的實(shí)踐軸向位移量。 汽輪發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸向位移量為0.3812.159mm；超越以上范圍，且在0.2542.268 mm范圍之內(nèi)，那么必需減負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；最后假設(shè)超出0.

9、2542.268 mm范圍，那么應(yīng)停機(jī)跳閘維護(hù)。 xKxxlSWWkLUE2000002x300MW2.機(jī)組熱膨脹的丈量 丈量缸脹或差脹的傳感器可以用 型鐵芯傳感器、高頻渦流傳感器或線性變化差動(dòng)變壓器。 機(jī)組高、中、低壓缸缸差脹表示機(jī)組高、中、低壓缸缸差脹表示1-1-推力軸承推力軸承- -轉(zhuǎn)子死點(diǎn)；轉(zhuǎn)子死點(diǎn)；22差脹安裝；差脹安裝；33內(nèi)汽缸死點(diǎn)；內(nèi)汽缸死點(diǎn)；44外汽外汽缸死點(diǎn)；缸死點(diǎn)；55支持軸承；支持軸承；66缸脹安裝；缸脹安裝；HP HP 高壓汽缸；高壓汽缸；IPIP中中壓汽缸；壓汽缸； LP-1 LP-1、22低壓汽缸低壓汽缸1 1和低壓汽缸和低壓汽缸2 2 第二節(jié)第二節(jié) 振動(dòng)丈量振動(dòng)

10、丈量 振動(dòng)是經(jīng)常發(fā)生的一種物理景象。機(jī)械振動(dòng)在很振動(dòng)是經(jīng)常發(fā)生的一種物理景象。機(jī)械振動(dòng)在很多情況下總是有害的，它使機(jī)器的零部件加快失效，多情況下總是有害的，它使機(jī)器的零部件加快失效，破壞機(jī)器的正常任務(wù)，降低設(shè)備的運(yùn)用壽命，甚至導(dǎo)破壞機(jī)器的正常任務(wù)，降低設(shè)備的運(yùn)用壽命，甚至導(dǎo)致機(jī)器部件損壞而產(chǎn)惹事故。致機(jī)器部件損壞而產(chǎn)惹事故。 在火電廠中，汽輪機(jī)由于轉(zhuǎn)軸失穩(wěn)、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡在火電廠中，汽輪機(jī)由于轉(zhuǎn)軸失穩(wěn)、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡欠佳及轉(zhuǎn)系中心不準(zhǔn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生不同程度的振欠佳及轉(zhuǎn)系中心不準(zhǔn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生不同程度的振動(dòng)。振動(dòng)過大，會(huì)加速軸封的磨損，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的疲勞動(dòng)。振動(dòng)過大，會(huì)加速軸封的磨損，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的疲勞強(qiáng)度

11、下降，調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至引起艱苦事故。因強(qiáng)度下降，調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至引起艱苦事故。因此，在汽輪機(jī)啟停和運(yùn)轉(zhuǎn)中，對(duì)軸承和大軸的振動(dòng)必此，在汽輪機(jī)啟停和運(yùn)轉(zhuǎn)中，對(duì)軸承和大軸的振動(dòng)必需嚴(yán)厲進(jìn)展監(jiān)視。需嚴(yán)厲進(jìn)展監(jiān)視。 用來(lái)表述振動(dòng)形狀的參數(shù)有：振動(dòng)的位移、振動(dòng)的速度、振動(dòng)的加速度、振動(dòng)的頻率、振動(dòng)的烈度和振動(dòng)的頻譜。假設(shè)振動(dòng)復(fù)合波形中最簡(jiǎn)諧振動(dòng)為正弦波，那么它們的關(guān)系如下： ( )sin()x tXt)cos()cos()(tVtXtv)sin()sin()(2tAtXta式中式中 振動(dòng)角頻率；振動(dòng)角頻率； 振動(dòng)相位角；振動(dòng)相位角； 、 、 分別為振動(dòng)的位移量、振動(dòng)分別為振動(dòng)的位移量、振動(dòng)速度幅值

12、和振動(dòng)加速度幅值。速度幅值和振動(dòng)加速度幅值。 XVA 國(guó)際規(guī)范中規(guī)定用振動(dòng)烈度作為描畫振動(dòng)形狀的特征國(guó)際規(guī)范中規(guī)定用振動(dòng)烈度作為描畫振動(dòng)形狀的特征量，并規(guī)定在機(jī)器的重要位置上例如軸承和地腳固量，并規(guī)定在機(jī)器的重要位置上例如軸承和地腳固定處等所測(cè)得的振動(dòng)速度的最大有效值，作為機(jī)器定處等所測(cè)得的振動(dòng)速度的最大有效值，作為機(jī)器的振動(dòng)烈度。的振動(dòng)烈度。 假設(shè)測(cè)得隨時(shí)間變化的振動(dòng)速度假設(shè)測(cè)得隨時(shí)間變化的振動(dòng)速度 后，那么由下式可后，那么由下式可計(jì)算出振動(dòng)速度的有效值計(jì)算出振動(dòng)速度的有效值 式中式中 T T 計(jì)算時(shí)所取的某一時(shí)間間隔。計(jì)算時(shí)所取的某一時(shí)間間隔。 目前我國(guó)汽輪機(jī)還采用振動(dòng)的幅值大小作目前我國(guó)

13、汽輪機(jī)還采用振動(dòng)的幅值大小作為評(píng)價(jià)振動(dòng)強(qiáng)弱的參數(shù)，例如為評(píng)價(jià)振動(dòng)強(qiáng)弱的參數(shù)，例如 機(jī)組，其機(jī)組，其軸頸處正常振幅應(yīng)小于軸頸處正常振幅應(yīng)小于 ，最大也不應(yīng)超，最大也不應(yīng)超越越 。 )(tvrmsvTrmsttvTv02d)(1300MW76 m127 m一、磁電式傳感器一、磁電式傳感器 振動(dòng)系統(tǒng)模型 磁電式傳感器構(gòu)造表示1質(zhì)量塊；2彈簧； 1引線；2殼體；3線圈；4磁鋼3阻尼器；4被測(cè)振體 5芯軸；6阻尼杯；7彈簧片 磁電式傳感器的構(gòu)造如上圖所示。傳感器的磁鋼磁電式傳感器的構(gòu)造如上圖所示。傳感器的磁鋼4 4與殼體與殼體2 2固定在一同。芯軸固定在一同。芯軸5 5穿過磁鋼的中心孔，并由穿過磁鋼的中

14、心孔，并由左右兩片柔軟的圓形彈簧片左右兩片柔軟的圓形彈簧片7 7支承在殼體上。芯軸的一支承在殼體上。芯軸的一端固定著一個(gè)線圈端固定著一個(gè)線圈3 3；另一端固定一個(gè)圓筒形銅杯阻；另一端固定一個(gè)圓筒形銅杯阻尼杯尼杯6 6。當(dāng)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳感器的固有頻率時(shí)，。當(dāng)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳感器的固有頻率時(shí)，線圈接近靜止不動(dòng)，而磁鋼那么跟隨振動(dòng)體一同振動(dòng)。線圈接近靜止不動(dòng)，而磁鋼那么跟隨振動(dòng)體一同振動(dòng)。這樣，線圈與磁鋼之間就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的這樣，線圈與磁鋼之間就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度等于物體的振動(dòng)速度。線圈以相對(duì)速度切割磁力速度等于物體的振動(dòng)速度。線圈以相對(duì)速度切割磁力線，傳感器就有正比于振動(dòng)

15、速度的電勢(shì)信號(hào)輸出。線，傳感器就有正比于振動(dòng)速度的電勢(shì)信號(hào)輸出。 根據(jù)電磁感應(yīng)原理，線圈根據(jù)電磁感應(yīng)原理，線圈3 3中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 0( )tdxdxEWBLWBLVdtdt 0cosEWBL Xt 由于磁電式傳感器的輸出電動(dòng)勢(shì)與振動(dòng)速度成正比，故也稱為速度傳感器?？梢钥闯?，這種速度傳感器的輸出信號(hào)不僅與被測(cè)振幅有關(guān)，還與其振動(dòng)頻率有關(guān)。 假設(shè)利用積分放大器對(duì)電勢(shì)進(jìn)展積分，得到： 取其最大值峰值，那么為 這樣，積分放大器的輸出只與振動(dòng)的幅值成正比，而與振動(dòng)的頻率無(wú)關(guān)了。 tWBLXttXWBLtvWBLtEtttsindcosdd0000000maxdWBLXtEt二、機(jī)組振動(dòng)監(jiān)

16、測(cè)系統(tǒng)二、機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常具有以下測(cè)振內(nèi)容：振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常具有以下測(cè)振內(nèi)容： 1采用復(fù)合式振動(dòng)傳感器測(cè)取主軸的絕對(duì)振動(dòng)量。采用復(fù)合式振動(dòng)傳感器測(cè)取主軸的絕對(duì)振動(dòng)量。 國(guó)家或公司正常值（m）報(bào)警值（m）緊急停機(jī)值（m）ISO軸相對(duì)振動(dòng)80165250ISO軸絕對(duì)振動(dòng)100200300國(guó)產(chǎn)300MW機(jī)組506090110130160美國(guó)西屋公司125254美國(guó)GE公司100127178日本三菱公司50125200日本日立公司76125152 軸振動(dòng)評(píng)價(jià)規(guī)范參考表 2 2由振動(dòng)量及轉(zhuǎn)速工況確定平安、報(bào)警、停機(jī)的區(qū)域，由振動(dòng)量及轉(zhuǎn)速工況確定平安、報(bào)警、停機(jī)的區(qū)域，以指點(diǎn)機(jī)組的實(shí)時(shí)工

17、況操作。采用振動(dòng)位移和振動(dòng)速以指點(diǎn)機(jī)組的實(shí)時(shí)工況操作。采用振動(dòng)位移和振動(dòng)速度兩種信號(hào)綜合，可以及時(shí)防止機(jī)組動(dòng)、靜部分的摩度兩種信號(hào)綜合，可以及時(shí)防止機(jī)組動(dòng)、靜部分的摩擦。擦。3 3采用矢量監(jiān)視器測(cè)知轉(zhuǎn)速與振動(dòng)幅值及相角以指點(diǎn)采用矢量監(jiān)視器測(cè)知轉(zhuǎn)速與振動(dòng)幅值及相角以指點(diǎn)機(jī)組啟動(dòng)或停頓過程中的軸缺點(diǎn)如裂紋或動(dòng)平衡機(jī)組啟動(dòng)或停頓過程中的軸缺點(diǎn)如裂紋或動(dòng)平衡程度的征兆出現(xiàn)與否。程度的征兆出現(xiàn)與否。4 4采用頻譜儀對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)展頻譜分析，對(duì)振動(dòng)頻率、采用頻譜儀對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)展頻譜分析，對(duì)振動(dòng)頻率、相位、振幅等參數(shù)作實(shí)時(shí)記錄，經(jīng)過對(duì)啟停過程的分相位、振幅等參數(shù)作實(shí)時(shí)記錄，經(jīng)過對(duì)啟停過程的分析，了解機(jī)組存在某

18、種隱患缺陷。析，了解機(jī)組存在某種隱患缺陷。 第三節(jié)第三節(jié) 轉(zhuǎn)速丈量轉(zhuǎn)速丈量 轉(zhuǎn)速是熱力機(jī)械的一個(gè)重要參數(shù)?；痣姍C(jī)組要維轉(zhuǎn)速是熱力機(jī)械的一個(gè)重要參數(shù)?；痣姍C(jī)組要維持電網(wǎng)的周波不變，就必需及時(shí)調(diào)理汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，持電網(wǎng)的周波不變，就必需及時(shí)調(diào)理汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其維持在使其維持在30003000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分。汽輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，各轉(zhuǎn)動(dòng)部分。汽輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，各轉(zhuǎn)動(dòng)部件會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，這個(gè)離心力直接與資料接受件會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，這個(gè)離心力直接與資料接受的應(yīng)力有關(guān)，而離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比。在設(shè)計(jì)的應(yīng)力有關(guān)，而離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比。在設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的強(qiáng)度裕量是有限的。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)假設(shè)轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件

19、的強(qiáng)度裕量是有限的。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)假設(shè)轉(zhuǎn)速超越額定值，就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備事故，甚至?xí)浅筋~定值，就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備事故，甚至?xí)浅怙w車事故。特別在啟動(dòng)升速過程中，還會(huì)遇到臨界斥飛車事故。特別在啟動(dòng)升速過程中，還會(huì)遇到臨界轉(zhuǎn)速的影響，使機(jī)組產(chǎn)生較大的振動(dòng)，甚至發(fā)生共振轉(zhuǎn)速的影響，使機(jī)組產(chǎn)生較大的振動(dòng)，甚至發(fā)生共振而大大超越設(shè)計(jì)強(qiáng)度，故在啟而大大超越設(shè)計(jì)強(qiáng)度，故在啟/ /停過程中也要求準(zhǔn)確地停過程中也要求準(zhǔn)確地丈量轉(zhuǎn)速，盡快越過各個(gè)臨界值轉(zhuǎn)速。丈量轉(zhuǎn)速，盡快越過各個(gè)臨界值轉(zhuǎn)速。 一、轉(zhuǎn)速傳感器一、轉(zhuǎn)速傳感器丈量轉(zhuǎn)速常用的有磁阻式、磁敏式和渦流式轉(zhuǎn)速傳感器丈量轉(zhuǎn)速常用的有磁阻式、磁敏式和渦流式轉(zhuǎn)速傳感

20、器 。1.1.磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器a開磁路磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器開磁路磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器 b閉磁路磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器閉磁路磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器1，9-永久磁鐵；永久磁鐵；2-軟鐵；軟鐵；3-感應(yīng)線圈；感應(yīng)線圈；4-齒輪；齒輪；5-轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸；6-內(nèi)齒輪；內(nèi)齒輪；7a，7b-外外齒輪；齒輪；8-線圈線圈 磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器采用轉(zhuǎn)速磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器采用轉(zhuǎn)速脈沖變換電路，如脈沖變換電路，如下圖。傳感器感應(yīng)電壓由二極管下圖。傳感器感應(yīng)電壓由二極管V V削去負(fù)半周，送到削去負(fù)半周，送到V1V1進(jìn)展放大，再由射極跟隨器進(jìn)展放大，再由射極跟隨器V2V2送入送入V3V3和和V4V4

21、組成的射極組成的射極耦合觸發(fā)器進(jìn)展整形，得到方波輸出信號(hào)。耦合觸發(fā)器進(jìn)展整形，得到方波輸出信號(hào)。 磁阻式轉(zhuǎn)速磁阻式轉(zhuǎn)速脈沖轉(zhuǎn)換電路脈沖轉(zhuǎn)換電路 2. 2. 磁敏式轉(zhuǎn)速傳感器磁敏式轉(zhuǎn)速傳感器 磁敏式轉(zhuǎn)速傳感器采用磁敏差分原理進(jìn)展轉(zhuǎn)速丈磁敏式轉(zhuǎn)速傳感器采用磁敏差分原理進(jìn)展轉(zhuǎn)速丈量。傳感器內(nèi)裝有一個(gè)小永久磁鐵；在磁鐵上裝有兩量。傳感器內(nèi)裝有一個(gè)小永久磁鐵；在磁鐵上裝有兩個(gè)相互串聯(lián)的磁敏電阻。當(dāng)軟鐵或鋼等資料制成的測(cè)個(gè)相互串聯(lián)的磁敏電阻。當(dāng)軟鐵或鋼等資料制成的測(cè)速齒輪接近傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器內(nèi)部的磁場(chǎng)遭到干速齒輪接近傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器內(nèi)部的磁場(chǎng)遭到干擾，磁力線發(fā)生偏移，磁敏電阻的阻值發(fā)生變化，兩擾，

22、磁力線發(fā)生偏移，磁敏電阻的阻值發(fā)生變化，兩個(gè)磁敏電阻個(gè)磁敏電阻R1R1、R2R2串聯(lián)接成差動(dòng)回路，與傳感器電路串聯(lián)接成差動(dòng)回路，與傳感器電路中的兩個(gè)定值電阻中的兩個(gè)定值電阻R3R3、R4R4組成一個(gè)惠斯登電橋。組成一個(gè)惠斯登電橋。 磁敏式轉(zhuǎn)速丈量安裝表示 (a)傳感器表示圖 (b)磁敏式轉(zhuǎn)速丈量電路表示圖1-測(cè)速齒輪；2-傳感器；3-磁敏電阻；4-穩(wěn)壓器；5-觸發(fā)電路；6-放大電路 3. 3. 渦流式轉(zhuǎn)速傳感器渦流式轉(zhuǎn)速傳感器 采用電渦流傳感器測(cè)速時(shí)，在旋轉(zhuǎn)軸上開一條或采用電渦流傳感器測(cè)速時(shí)，在旋轉(zhuǎn)軸上開一條或數(shù)條槽，或者在軸上安裝一塊有輪齒的圓盤或圓板，數(shù)條槽，或者在軸上安裝一塊有輪齒的圓盤

23、或圓板，在有槽的軸或有輪齒的圓板附近裝一只電渦流傳感器。在有槽的軸或有輪齒的圓板附近裝一只電渦流傳感器。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于槽或齒的存在，電渦流傳感器將周當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于槽或齒的存在，電渦流傳感器將周期性地改動(dòng)輸出信號(hào)電壓，此電壓經(jīng)過放大、整形變期性地改動(dòng)輸出信號(hào)電壓，此電壓經(jīng)過放大、整形變成脈沖信號(hào)，然后輸入頻率計(jì)指示出脈沖數(shù)，或者輸成脈沖信號(hào)，然后輸入頻率計(jì)指示出脈沖數(shù)，或者輸入專門的脈沖計(jì)數(shù)電路指示頻率值。此脈沖數(shù)或頻入專門的脈沖計(jì)數(shù)電路指示頻率值。此脈沖數(shù)或頻率值與轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)。如有率值與轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)。如有6060個(gè)槽或齒，假設(shè)頻率計(jì)個(gè)槽或齒，假設(shè)頻率計(jì)指示指示3000Hz3000Hz，那么轉(zhuǎn)

24、速為，那么轉(zhuǎn)速為3000r/min3000r/min，這時(shí)每分鐘的轉(zhuǎn)，這時(shí)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)就可直接讀出。假設(shè)軸上無(wú)法安裝齒形圓板或者不數(shù)就可直接讀出。假設(shè)軸上無(wú)法安裝齒形圓板或者不能開槽，那么也可利用軸上的凹凸部分來(lái)產(chǎn)生脈沖信能開槽，那么也可利用軸上的凹凸部分來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，例如軸上的鍵槽等。這種傳感器的丈量范圍很寬，號(hào)，例如軸上的鍵槽等。這種傳感器的丈量范圍很寬，轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)速在1 11000010000范圍內(nèi)均可丈量。范圍內(nèi)均可丈量。 二、轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器二、轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器 上述三種傳感器都是把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成上述三種傳感器都是把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與轉(zhuǎn)速成比例的脈沖信號(hào)。要讀出轉(zhuǎn)速，還必與轉(zhuǎn)速成比例的脈沖信號(hào)。要讀出轉(zhuǎn)速

25、，還必需計(jì)算這些脈沖數(shù)。根據(jù)計(jì)算方法分為測(cè)頻率需計(jì)算這些脈沖數(shù)。根據(jù)計(jì)算方法分為測(cè)頻率法和測(cè)周期法，相應(yīng)的監(jiān)測(cè)儀器為數(shù)字轉(zhuǎn)速監(jiān)法和測(cè)周期法，相應(yīng)的監(jiān)測(cè)儀器為數(shù)字轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器和零轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器。測(cè)器和零轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器。 1. 1. 數(shù)字轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器數(shù)字轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器 JSS-2 JSS-2型數(shù)字顯示式轉(zhuǎn)速表的原理方框圖型數(shù)字顯示式轉(zhuǎn)速表的原理方框圖2. 2. 零轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器零轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器 零轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器用于延續(xù)監(jiān)視機(jī)組的零轉(zhuǎn)速形狀。零轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器用于延續(xù)監(jiān)視機(jī)組的零轉(zhuǎn)速形狀。由于被測(cè)轉(zhuǎn)速很低，假設(shè)還是采用上述的計(jì)數(shù)法測(cè)頻由于被測(cè)轉(zhuǎn)速很低，假設(shè)還是采用上述的計(jì)數(shù)法測(cè)頻率，那么量化誤差很大。為了提高低頻丈量的準(zhǔn)確度，率，那

26、么量化誤差很大。為了提高低頻丈量的準(zhǔn)確度，通常采用反測(cè)法，即先測(cè)出被測(cè)信號(hào)的周期通常采用反測(cè)法，即先測(cè)出被測(cè)信號(hào)的周期TxTx，再以，再以周期的倒數(shù)來(lái)求得被測(cè)頻率周期的倒數(shù)來(lái)求得被測(cè)頻率fxfx。 測(cè)周期時(shí)，門控信號(hào)是整形后的被測(cè)信號(hào)，即門測(cè)周期時(shí)，門控信號(hào)是整形后的被測(cè)信號(hào)，即門控時(shí)間為被測(cè)信號(hào)的周期控時(shí)間為被測(cè)信號(hào)的周期TxTx，而晶振信號(hào)經(jīng)整形后直，而晶振信號(hào)經(jīng)整形后直接輸入門控電路，相當(dāng)于被測(cè)信號(hào)。不難了解，計(jì)數(shù)接輸入門控電路，相當(dāng)于被測(cè)信號(hào)。不難了解，計(jì)數(shù)器的記數(shù)值為器的記數(shù)值為N N時(shí)，被測(cè)周期時(shí)，被測(cè)周期TxTx為為 ccxNTfNT 式中式中 晶體振蕩器的振蕩頻率和周期。晶體振蕩器的振蕩頻率和周期。ccTf , 當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出的脈沖周期大于預(yù)定的當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出的脈沖周期大于預(yù)定的報(bào)警周期時(shí)，闡明汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速很低，為了防報(bào)警周期時(shí)，闡明汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速很低，為了防止大軸彎曲，需啟動(dòng)盤車安裝。因此，控制電止大軸彎曲，需啟動(dòng)盤車安裝。因此，控制電路將使報(bào)警繼電器動(dòng)作。路將使報(bào)警繼電器動(dòng)作。 本章小結(jié)本章小結(jié) 一、位移丈量一、位移丈量 丈量位移的方法很多，主要有機(jī)械式、液壓式、電感式、差動(dòng)變壓丈量位移的方法很多，主要有機(jī)械式、液壓式、電感式、差動(dòng)變壓器式和電渦流式等。