2023火力發(fā)電廠電渦流式振動位移傳感器檢測規(guī)范

火力發(fā)電廠電渦流式振動位移傳感器檢測規(guī)范目次前??言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1概述 1計量特性 1通用技術(shù)要求 2外觀及附件 2其他技術(shù)要求 2檢測條件 2環(huán)境條件 2檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器 2檢測項目及檢測方法 3檢測項目 3檢測方法 3檢測結(jié)果 7檢測周期 7附錄A（資料性）檢測原始記錄格式 7附錄B（資料性）檢測證書內(nèi)頁格式 9IPAGEPAGE10火力發(fā)電廠電渦流式振動位移傳感器檢測規(guī)范范圍（0~500）HzTSI（汽輪機(jī)監(jiān)測儀表電渦流式振動位移傳感器的檢測。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T2298-2010機(jī)械振動與沖擊術(shù)語GB/T20485.1-2008振動與沖擊傳感器的校準(zhǔn)方法基本概念GB/T20485.11-2006振動與沖擊傳感器校準(zhǔn)方法第11部分：激光干涉法振動絕對校準(zhǔn)GB/T20485.21-2007振動與沖擊傳感器校準(zhǔn)方法第21部分：振動比較法校準(zhǔn)JJG34-2008指示表（指針式、數(shù)顯式）JJG134-2003磁電式速度傳感器JJG（冀）135-2017數(shù)顯式大量程千分表JJG233壓電加速度計JJG644-2003振動位移傳感器JJG2054-2015振動計量器具檢定系統(tǒng)表概述電渦流式振動位移傳感器(以下簡稱傳感器)一般由傳感器和前置器兩部分組成，其主要用于機(jī)械振動測量，它利用電渦流效應(yīng)將機(jī)械振動的位移量轉(zhuǎn)變成電壓或電流的變化量，用來測量振動位移。在發(fā)電企業(yè)，傳感器主要用于TSI系統(tǒng)軸振、偏心、軸向位移、脹差、轉(zhuǎn)速測點(diǎn)的測量。計量特性傳感器的計量特性見表1。表1傳感器的計量性能要求檢測項目計量性能要求/%備注靜態(tài)指標(biāo)靜態(tài)靈敏度誤差±5與出廠技術(shù)指標(biāo)比較靜態(tài)幅值線性度10mm量程以下±2.0；10mm量程以上±5.0回程誤差1.0幅值重復(fù)性1.0動態(tài)指標(biāo)動態(tài)靈敏度誤差±5與出廠技術(shù)指標(biāo)比較動態(tài)頻率響應(yīng)±10動態(tài)線性度±5通用技術(shù)要求外觀及附件傳感器產(chǎn)品的外殼上應(yīng)有銘牌，標(biāo)明產(chǎn)品名稱、規(guī)格型號、制造廠、出廠日期和編號。傳感器輸出導(dǎo)線及各連接部件應(yīng)配備齊全、完好、可靠。傳感器敏感部分表面的化學(xué)處理層不應(yīng)有劃痕和脫落現(xiàn)象。其他技術(shù)要求傳感器生產(chǎn)廠家應(yīng)給出傳感器的其他技術(shù)指標(biāo)，如：線性范圍、絕緣電阻、絕緣強(qiáng)度、重量、外形尺寸、供電要求、功耗及安裝方式等。檢測條件環(huán)境條件（1）溫度：(23±3)℃（絕對法）、(23±5)℃（比較法）；（2）濕度：≤75%RH；電源電壓的變化不超過額定電壓的±10%；檢測現(xiàn)場應(yīng)無強(qiáng)振源、強(qiáng)磁場的干擾及腐蝕性氣液體。檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器根據(jù)被檢傳感器的不同用途選擇下列檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器設(shè)備。靜態(tài)和動態(tài)檢測中均會使用到靶面，其作用為與電渦流探頭產(chǎn)生渦流效應(yīng)。推薦使用圓形靶面，其直徑要大于被檢傳感器探頭直徑的5倍以上，靶面材料推薦使用42CrMo4、45#鋼。靜態(tài)指標(biāo)檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器位移測量儀器：測量不確定度優(yōu)于被測傳感器不確定度的1/3。（1）標(biāo)準(zhǔn)量塊：四等量塊，不確定度（0.2+2L）μm，k=3；（2）千分表：分辨力為0.005μm，（0~10）mm，示值誤差±15μm；（10~30）mm，示值誤差±15μm；（30~50）mm，示值誤差±20μm；百分表：分辨力為0.01μm，（0~10）mm，示值誤差±20μm；（0~25）mm，示值誤差±30μm；位移靜校器：（0~50）mm，示值誤差±10μm。動態(tài)指標(biāo)檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器絕對法振動標(biāo)準(zhǔn)裝置：包括激光測振儀、振動發(fā)生系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和必要的隔振基礎(chǔ)，其測量范圍和不確定度應(yīng)滿足表2要求。表2絕對法振動標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量范圍和不確定度名稱測量范圍測量不確定度(k=2)頻率范圍Urel絕對法振動標(biāo)準(zhǔn)裝置f：(0.005~5000)Hzd：(1×10-8~0.5)m（0.005~0.1）Hz3%（>0.1~5000）Hz1%比較法振動標(biāo)準(zhǔn)裝置：包括振動標(biāo)準(zhǔn)套組、振動發(fā)生系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和必要的隔振基礎(chǔ)，其測量范圍和不確定度應(yīng)滿足表3要求。表3比較法振動標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量范圍和不確定度名稱測量范圍測量不確定度(k=2)頻率范圍Urel比較法標(biāo)準(zhǔn)裝置f：(0.01~5000)Hzd：(1×10-8~0.5)m（0.01~20）Hz5%（>20~2000）Hz2%（>2000~5000）Hz2%檢測項目及檢測方法檢測項目表4檢測項目一覽表檢測項目靜態(tài)指標(biāo)靜態(tài)靈敏度誤差靜態(tài)幅值線性度回程誤差幅值重復(fù)性動態(tài)指標(biāo)動態(tài)靈敏度誤差動態(tài)頻率響應(yīng)動態(tài)線性度檢測方法靜態(tài)指標(biāo)的檢測靜態(tài)靈敏度的檢測方法如下：將被檢傳感器安裝在位移測量儀器上，用數(shù)字多用表測量傳感器輸出，（與電渦流探頭產(chǎn)生渦流效應(yīng)（根據(jù)傳感器輸出線性范圍的起始電壓和終點(diǎn)電壓確定10%1l/5，在整個11個測量點(diǎn)，測量順序如下圖所示，從起始位置開始步進(jìn)至下限后步U和傳感器的移動L，此為一個循環(huán)，一共測3個循環(huán)。圖1位移步進(jìn)順序-lll到-l10%90%913組，采用最小二乘法計算，線性回歸方程如下：式中：S—傳感器的靈敏度，V/mm；U0—截距，V；Li—給定位移，mm；?iV

?iU0Si

（1）根據(jù)給定位移Li和傳感器相應(yīng)的輸出值Ui，按最小二乘法公式計算出S：nn UiLUin Si1 in i Li

（2）i1 i1ULULL 2i iin 0U i1 in 0i Li

式中：n—測量次數(shù)(i=1,2,3……n)；iL—給定位移量平均值(L1nLini1

i1)，mm；

i1iU—給定位移量相應(yīng)輸出的平均值(U1nUini1

)，V。靜態(tài)靈敏度誤差靈敏度誤差的檢測同靈敏度檢測同時進(jìn)行，其偏差按公式（4）計算：S1

SS0100%S

0式中：S1—靈敏度相對誤差，%；S—靈敏度測量值，V/mm；S0—靈敏度出廠值，V/mm。靜態(tài)幅值線性度maxrmax100%r

UN式中：r—幅值線性度，%；max—傳感器輸出值和其線性回歸值之間的最大差值，V；UN—在上限時傳感器輸出值，V。回程誤差傳感器回程誤差同靈敏度檢測同時進(jìn)行，按照公式（6）所示：式中：

hiUisUisUixU

100%

hi—第i個測量點(diǎn)的回程誤差，%；Uis—i3次上行程傳感器輸出值的算術(shù)平均值，V；Uix—i3次下行程傳感器輸出值的算術(shù)平均值，V；UN—在上限時傳感器輸出值，V。幅值重復(fù)性33次測量的傳感器輸出值，得出相互間的最大差值r，幅值重復(fù)性按照公式（7）所示：式中：

ririUriU

100%

ri—第i個測量點(diǎn)的幅值重復(fù)性，%；ri—第i個測量點(diǎn)的r值，V；UN—在上限時傳感器輸出值，V。動態(tài)指標(biāo)的檢測動態(tài)參考靈敏度比較法選用比較法振動標(biāo)準(zhǔn)裝置作為檢測儀器，在檢測時要用適合的支架將被檢傳感器固定在標(biāo)準(zhǔn)振動臺臺面垂直方向上的靶面中心位置，并確保支架及傳感器非活動部分與振動臺臺體之間不產(chǎn)生相對運(yùn)動。在被檢傳感器的動態(tài)范圍內(nèi)，根據(jù)傳感器不同用途選擇合適的頻率點(diǎn)（如表5所示），和推薦位移值進(jìn)行檢測。表5傳感器在不同測點(diǎn)選擇的頻率和位移值用途頻率/Hz指定位移值/μm大機(jī)軸振55150小機(jī)軸振80100風(fēng)機(jī)軸振20或40120偏心1050被檢傳感器的輸出值與振動臺的位移值之比為該傳感器的動態(tài)參考靈敏度，其計算方法如公式（8）所示。式中：

S42f2X2S1RX11R

（8）SR—標(biāo)準(zhǔn)加速度計參考加速度靈敏度，mV/(m·s-2)或pC/(m·s-2)；S1—被檢傳感器動態(tài)參考靈敏度，mV/m或pC/m；X1—標(biāo)準(zhǔn)加速度計輸出值，mV或pC；X2—參考點(diǎn)處被檢傳感器輸出值，mV或pC；f—位移傳感器的參考頻率，Hz。絕對法（正弦逼近法或條紋計數(shù)法某一實(shí)用的頻率（5）和某一指定位移值(80μm，100μm，120μm，150μm)進(jìn)行正弦激振，將UD之比為該傳感器的動態(tài)參考靈敏度，如公式（9）所示。式中：—被檢傳感器動態(tài)參考靈敏度，mV/μm；U—參考點(diǎn)處被檢傳感器輸出值，mV。D—參考點(diǎn)處振動位移值,μm。靈敏度誤差按公式（9）計算：

SU1 D

（9）S2

S1S0100%S

（10）0式中：S2—靈敏度相對誤差，%；S1—被檢傳感器動態(tài)參考靈敏度，mV/μm；S0—靈敏度出廠值，mV/μm。頻率響應(yīng)傳感器安裝在振動臺上后，在其動態(tài)范圍內(nèi)，均勻地選取包括上、下限值在內(nèi)的不少于7個頻率值，推薦選擇(10、20、40、50、55、60、80、100、120)Hz5，在保持振動臺位移（11）計算各測量點(diǎn)靈敏度與動態(tài)參考靈敏度的相對誤差。fi

SdiSd100%S

（11）d式中：fi—第i個頻率點(diǎn)的動態(tài)靈敏度與動態(tài)參考靈敏度的相對誤差，%；Sdi—第i個頻率點(diǎn)的動態(tài)靈敏度，mV/μm；Sd—動態(tài)參考靈敏度，mV/μm。動態(tài)線性度57個位移值進(jìn)行激振，推薦選擇(20，40，60，80，100，120，150，200，250，300，…)μm位移值，分別測（12）計算各測量點(diǎn)靈敏度與動態(tài)參考靈敏度的相對誤差。dri

SdiSd100%S

（12）d式中：dri—第i個位移點(diǎn)的動態(tài)靈敏度與動態(tài)參考靈敏度的相對誤差，%；Sdi—第i個位移點(diǎn)的動態(tài)靈敏度，mV/μm；Sd—動態(tài)參考靈敏度，mV/μm。檢測結(jié)果檢測結(jié)果按照本文件第4章計量特性要求判別，檢測原始記錄格式和證書內(nèi)頁格式參見附錄A和附錄B。檢測周期由于發(fā)電企業(yè)機(jī)組檢修（大修）期間間隔一般為4-6年，故根據(jù)實(shí)際情況，建議檢測周期為4年。附錄A（資料性）檢測原始記錄格式委托單位：生產(chǎn)廠商：型號規(guī)格：出廠編號：測量范圍：檢測項目：靜態(tài)指標(biāo)外觀檢查： _靜態(tài)靈敏度誤差靜態(tài)靈敏度測量值V/mm靜態(tài)靈敏度出廠值V/mm相對誤差/%靜態(tài)幅值線性度、回程誤差、幅值重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)位 移/mm第一次第二次第三次上行程下行程上行程下行程上行程下行程位移/mm電壓/V位移/mm電壓/V位移/mm電壓/V位移/mm電壓/V位移/mm電壓/V位移/mm電壓/V動態(tài)指標(biāo)外觀檢查： _動態(tài)靈敏度誤差參考頻率Hz參考位移μm動態(tài)參考靈敏度mV/μm動態(tài)靈敏度出廠值mV/μm相對誤差/%頻率響應(yīng)頻率Hz位移μm靈敏度mV/μm頻率響應(yīng)/%動態(tài)線性度頻率Hz位移μm靈敏度mV/μm動態(tài)線性度/%附錄B（資料性）檢測證書內(nèi)頁格式靜態(tài)指標(biāo)外觀檢查： _靜態(tài)靈敏度誤差靜態(tài)靈敏度測量值V/m