一體化電渦流傳感器
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影響電渦流傳感器穩(wěn)漂的幾個(gè)因素
1.電渦流傳感器在使用過(guò)程中均會(huì)有漂移現(xiàn)象,此現(xiàn)象是不可能絕對(duì)避免的。
2.漂移產(chǎn)生的根本原因在于所有的電渦流傳感器均基于一種材料的彈性形變,不論其材質(zhì)彈性如何良好,每次彈性回復(fù)后,總會(huì)產(chǎn)生一定彈性疲勞。
3.在電渦流傳感器使用過(guò)程中,由于彈性材料引起的漂移根據(jù)材質(zhì)不同各不相同,但是只要是合格的產(chǎn)品,都在很小的范圍。
4.除了材料引起的漂移外,還存在一種更顯著的漂移,即溫度漂移。溫度漂移是因?yàn)闇囟鹊淖兓鸬碾姕u流傳感器輸出的變化,這種漂移也是因?yàn)椴牧系亩嘀靥匦詻Q定的。因?yàn)橐环N材料對(duì)壓力敏感的同時(shí)對(duì)溫度也敏感。通常電渦流傳感器都要進(jìn)行溫度補(bǔ)償,利用另一種溫度特性相反 的材料抵消溫度引起的變化,或者使用數(shù)字補(bǔ)償技術(shù),采用數(shù)字補(bǔ)償。
5.除了以上因素的漂移,電渦流變送器漂移的因素還取決于電路的設(shè)計(jì)及元器件的質(zhì)量。
振動(dòng)型電渦流傳感器的安裝是最為復(fù)雜的一種,應(yīng)注意如下幾點(diǎn)
1工作溫度
目前國(guó)產(chǎn)渦流型振動(dòng)傳感器最高容許溫度大部分是120度以下,一般渦流型振動(dòng)傳感器最高容許溫度應(yīng)低于180度。實(shí)際上工作溫度超越70度時(shí),不只它靈敏度會(huì)顯著降低,而且還會(huì)造成傳感器的損壞。因此丈量汽輪機(jī)高、中、低轉(zhuǎn)軸振動(dòng)時(shí),振動(dòng)傳感器必需裝測(cè)振儀置在軸瓦內(nèi),只有特制的高溫型渦流傳感器才允許安裝在氣封附近。
2防止交叉感應(yīng)和側(cè)向間隙
之間發(fā)生交叉感應(yīng), 當(dāng)兩個(gè)垂直或平行安裝的振動(dòng)傳感器相互靠近時(shí)。會(huì)使傳感器輸出靈敏度降低。為了防止交叉感應(yīng),兩個(gè)傳感器不能靠的太近。對(duì)于不同類型的渦流型振動(dòng)傳感器,要求兩個(gè)傳感器之間距離的數(shù)值是不同的
使傳感器輸出靈敏度明顯降低。正確的側(cè)向間隙b應(yīng)大于或等于d傳感器頂部線圈直徑)測(cè)向間隙不只要考慮冷態(tài),過(guò)小的側(cè)振動(dòng)分析儀向間隙主要是傳感器頭部?jī)蓚?cè)存在導(dǎo)體。還要考慮氣缸和轉(zhuǎn)子受熱后的膨脹變化。
但根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用得出,傳感器頭部外露高度c一般沒(méi)有特定規(guī)定。c太小也會(huì)使傳感器靈敏度顯著降低。
3防止結(jié)構(gòu)支架發(fā)生共振和松動(dòng)
否則會(huì)因支架共振而使丈量結(jié)果失真。美國(guó)CTC廠規(guī)定傳感器支架在測(cè)振方向的自振頻率應(yīng)高于機(jī)器10倍的最高工作頻率,傳感器的支架在測(cè)振頻率必需高于設(shè)備的最高轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率。這一點(diǎn)在實(shí)際操作中往往難以達(dá)到一般支架測(cè)振方向自振頻率高于2~3倍的轉(zhuǎn)速工作頻率就可以基本滿足測(cè)振要求。
結(jié)構(gòu)支架一般是采用6~8mm厚的扁鋼制成,為了提高自振超聲波檢漏儀頻率。其懸臂長(zhǎng)度不應(yīng)超越100mm當(dāng)懸臂較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)采用型鋼,例如角鐵、工字鋼等,以便有效的提高支架自振頻率。
支架必需緊固在穩(wěn)定性好的支撐部件上,最好固定在軸瓦或軸承座上,傳感器與支架的連接應(yīng)采用支架上攻絲,測(cè)試中為防止支架或振動(dòng)傳感器發(fā)生松動(dòng)。再用螺母扭緊,不要采用支架上打孔用雙螺母扭緊。
造成軸振顯示異常的事故。這種共振主要發(fā)生在側(cè)桿較長(zhǎng)的中壓、低壓、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和軸瓦上。測(cè)振桿共振有兩種形式,國(guó)內(nèi)已經(jīng)發(fā)生過(guò)多起因渦流型振動(dòng)傳感器側(cè)橫桿橫向共振。一種是升速過(guò)程中(一般轉(zhuǎn)速達(dá)到24000r/min以上)軸振某一丈量點(diǎn)振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速升高,急速增大而產(chǎn)生跳機(jī),但該瓦另一個(gè)測(cè)點(diǎn)及瓦振并無(wú)大的變化;另一種形式是3000r/min轉(zhuǎn)速下引起不穩(wěn)定的共振。升速中測(cè)振桿共振比較容易判斷,而3000r/min轉(zhuǎn)速下不穩(wěn)定共振的發(fā)生是由于測(cè)振桿與軸承蓋連接不穩(wěn)固和測(cè)振桿橫向自振頻率接近50Hz從而在3000r/min轉(zhuǎn)速下,引起測(cè)振桿振幅時(shí)大時(shí)小,使軸振幅值大幅度動(dòng)搖。但有時(shí)軸振顯示正常,故往往使人誤認(rèn)為設(shè)備振動(dòng)呈現(xiàn)了異常。
4正確的初始間隙
儀表上指示一般電壓)值下,各種型號(hào)電渦流型振動(dòng)傳感器應(yīng)在一定的間隙電壓(傳感器頂部與被測(cè)物體之間的間隙。其讀數(shù)才有較好的線度,所以在裝置振動(dòng)傳感器時(shí)必需調(diào)整好合適的初始間隙。電渦流型振動(dòng)傳感器的靜態(tài)最大量程不能大于2.5mm動(dòng)態(tài)下為了獲得較好的線性度,其工作間隙應(yīng)在0.3~2.8mm范圍內(nèi),即儀表所指示間隙電壓為2~16V
轉(zhuǎn)子相對(duì)于振動(dòng)傳感器將發(fā)生位移。如果把振動(dòng)傳感器裝在軸承頂部,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)和設(shè)備帶負(fù)荷后。其間隙將會(huì)減小;如裝在軸承水平方向,其間隙取決于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向;當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向一定時(shí),其間隙取決于裝置在右側(cè)還是左側(cè)。為了獲得合適的工作間隙值,裝置時(shí)應(yīng)估算轉(zhuǎn)子從靜態(tài)到工作轉(zhuǎn)速,軸頸抬高大約為軸瓦頂隙的二分之一;水平方向位移與軸瓦形式、軸瓦兩側(cè)間隙和機(jī)組滑銷0.20mm傳感器裝置在右側(cè)水平位置,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后,間隙c增大;裝在左側(cè),d減小。
還與設(shè)備有功負(fù)荷有關(guān)。對(duì)于質(zhì)量較小的汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子和帶減速器的轉(zhuǎn)軸,軸頸在軸瓦內(nèi)發(fā)生位移除與轉(zhuǎn)速有關(guān)外。局部進(jìn)汽和齒輪傳送力矩作用下,會(huì)把軸頸椎推向軸瓦的一側(cè),其位移值有可能接近于軸瓦的直徑間隙。
出了要考慮上述這些因素外,調(diào)整傳感器初始間隙時(shí)。還要考慮最大振動(dòng)值和轉(zhuǎn)子原始晃擺值。傳感器初始間隙應(yīng)大于轉(zhuǎn)軸肯能發(fā)生的最大振幅和轉(zhuǎn)軸原始晃擺值的二分之一。
5軸向位置選擇
軸振測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡可能的靠近軸瓦中心部位,從測(cè)量軸振的要求來(lái)說(shuō)。但往往受渦流型振動(dòng)傳感器裝置位置的限制,有時(shí)不得不和軸瓦保持一定的距離。由現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試得出,隨軸測(cè)振點(diǎn)距軸瓦距離的增大,軸振幅值將增大。
最好用百分表檢測(cè)一下該點(diǎn)的晃擺值。若晃擺值大于50μm應(yīng)另選測(cè)點(diǎn),軸測(cè)振點(diǎn)軸向位置另外要考慮的改點(diǎn)轉(zhuǎn)軸的加工精度和轉(zhuǎn)軸表面導(dǎo)磁是否均勻。一般正式裝置之前。否則會(huì)因低速下軸振晃擺值過(guò)大,使高速下軸振顯示值出現(xiàn)不實(shí)現(xiàn)象。轉(zhuǎn)軸外表導(dǎo)磁不均勻,用肉眼無(wú)法直接判斷,只有在派出了轉(zhuǎn)軸晃擺值過(guò)大是由其外表機(jī)械晃擺過(guò)大引起的之后,才干確定低速下轉(zhuǎn)軸振動(dòng)晃擺過(guò)大是由轉(zhuǎn)軸外表導(dǎo)磁不均引起的消除這種故障,只有另選測(cè)點(diǎn)位置。
6徑向位置選擇
軸振傳感器的裝置應(yīng)滿足兩個(gè)軸承傳感器處在一個(gè)軸向平面上,按ISODIS79192規(guī)范的要求。而且相互垂直。
工業(yè)自動(dòng)化儀表:重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動(dòng)化儀表;全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域,推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,完成自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變,5年內(nèi)數(shù)字儀表比例達(dá)到60%以上;加速具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化軟件的商品化。
電工儀器儀表:重點(diǎn)發(fā)展長(zhǎng)壽命電能表、電子式電能表、特種專用電測(cè)儀表和電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)管理系統(tǒng)。到2005年,中低檔電工儀器儀表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率要達(dá)到95%;到2010年,高中檔電工儀器儀表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率應(yīng)達(dá)到80%。
科學(xué)測(cè)試儀器:重點(diǎn)發(fā)展過(guò)程分析儀器、環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、工業(yè)爐窯節(jié)能分析儀器以及圍繞基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)所需的汽車零部件動(dòng)平衡、動(dòng)力測(cè)試及整車性能檢測(cè)儀、大地測(cè)量?jī)x、電子速測(cè)儀、測(cè)量型全球定位系統(tǒng)以及其他實(shí)驗(yàn)機(jī)、實(shí)驗(yàn)室儀器等新產(chǎn)品。產(chǎn)品以技術(shù)含量較高的中檔產(chǎn)品為主,到2005年在總產(chǎn)值中占50%~60%。
環(huán)保儀器儀表:重點(diǎn)發(fā)展大氣環(huán)境、水環(huán)境的環(huán)保監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)品,鑒于加強(qiáng)環(huán)保執(zhí)法力度加快環(huán)保建設(shè)步伐,加大環(huán)保建設(shè)投資、培育環(huán)保產(chǎn)業(yè)這一國(guó)民經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)的需要,面對(duì)我國(guó)5000多個(gè)環(huán)境檢測(cè)站和大量的城鎮(zhèn)污水處理及企業(yè)廢水處理這個(gè)巨大的市場(chǎng),今后環(huán)保儀器儀表工業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)將有大幅度的增長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)方面不完全統(tǒng)計(jì),1998年我國(guó)環(huán)保儀器儀表及監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)值約11.7億元,到2005年將擴(kuò)至42億元達(dá)到20世紀(jì)90年代后期國(guó)際先進(jìn)水平,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%~60%,而到2010年將擴(kuò)至110億元,到2010年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%以上。由此可見(jiàn),其市場(chǎng)前景十分廣闊。
分析化學(xué)儀器:重點(diǎn)研究方向包括:一是高通量分析,即在單位時(shí)間內(nèi)可分析測(cè)試大量的樣品。二是極端條件分析,其中單分子單細(xì)胞分析與操縱為目前熱門的課題。三是在線、實(shí)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)或原位分析,即從樣品采集到數(shù)據(jù)輸出,實(shí)現(xiàn)快速的或一條龍的分析。四是聯(lián)用技術(shù),即將兩種(或兩種以上)分析技術(shù)聯(lián)接,互相補(bǔ)充,從而完成更復(fù)雜的分析任務(wù)。聯(lián)用技術(shù)及聯(lián)用儀器的組合方式,特別是三聯(lián)甚至四聯(lián)系統(tǒng)的出現(xiàn),已成為現(xiàn)代分析儀器發(fā)展的重要方向。五是陣列技術(shù),如果把聯(lián)用分析技術(shù)看成計(jì)算機(jī)中的串行方法,那么陣列技術(shù)就等同于計(jì)算機(jī)中的并行運(yùn)算方法。和計(jì)算機(jī)一樣,陣列方法是大幅度提高分析速度或樣品批處理量的zui佳方案。一旦將并行陣列思路與集成和芯片制作技術(shù)完美結(jié)合,分析化學(xué)就將向新的領(lǐng)域進(jìn)發(fā)。
儀器儀表元器件:“十五”及2010年以前,盡快開(kāi)發(fā)出一批適銷對(duì)路、市場(chǎng)效果好的產(chǎn)品,品種占有率達(dá)到70%~80%,高檔產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)到60%以上。通過(guò)科技公關(guān)、新品開(kāi)發(fā),使產(chǎn)品質(zhì)量水平達(dá)到國(guó)際20世紀(jì)90年代末水平,部分產(chǎn)品接近國(guó)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
醫(yī)療儀器,重點(diǎn)發(fā)展醫(yī)用光學(xué)儀器;以數(shù)字成像、高檔黑白超、彩超、彩超換能器為研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的超聲醫(yī)用儀器;X線圖像處理系統(tǒng),開(kāi)放式超導(dǎo)型核磁共振系統(tǒng)等大型醫(yī)療儀器和臨床信息系統(tǒng);高能智能化腫瘤治療大型儀器系統(tǒng)。
根據(jù)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提出的需求,在充分認(rèn)識(shí)到國(guó)際儀器儀表發(fā)展的趨勢(shì)后,國(guó)家制定出儀器儀表發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo):在未來(lái)10~15年內(nèi),充分利用我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和巨大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),大力推進(jìn)新技術(shù)新工藝在儀器儀表中的應(yīng)用研究,掌握各類儀器儀表的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù),使我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)總體水平同國(guó)際水平的差距縮短到3~5年,約30%的產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際同期先進(jìn)水平,國(guó)產(chǎn)儀器儀表在大工程中的配套能力達(dá)到85%以上,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求中占領(lǐng)75%以上的份額。
現(xiàn)代儀器儀表在當(dāng)今社會(huì)具有重要的作用和地位。面對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)以及社會(huì)生活各方面發(fā)展的迫切需求,儀器儀表必須加快發(fā)展。