電渦流傳感器測振失效常見問題處理

潘 勇，阮 躍

（北京振測智控科技有限公司，北京 100085）

電渦流傳感器測振失效常見問題處理

潘 勇，阮 躍

（北京振測智控科技有限公司，北京 100085）

分析現(xiàn)場發(fā)生的幾種非轉(zhuǎn)子真實振動的電渦流傳感器振動信號，說明其原因和處理方法。

電渦流傳感器；軸振；失效；頻譜

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.24

0 前言

電渦流傳感器以其線性度好、測量精度高和穩(wěn)定性好等特點，在大機組振動監(jiān)測中得到普遍應(yīng)用。一般在每個軸承上安裝2個互成90°的傳感器，測量X向和Y向2個方向的振動。為了保證測量數(shù)據(jù)準確，合理的安裝間隙電壓、位置和可靠地屏蔽是基本要求[1]，否則傳感器可能不能正常工作。如果安裝不當，會導(dǎo)致測量信號異常[2]。如果電纜破損或接線端子松動，可能產(chǎn)生沖擊干擾，引起誤跳機[3]。現(xiàn)場發(fā)生異常振動時，首先需要排除傳感器測量系統(tǒng)的問題，以確定振動信號是否反映轉(zhuǎn)子真實的振動情況。本文主要對現(xiàn)場發(fā)生的幾種非轉(zhuǎn)子真實振動的電渦流傳感器振動信號進行分析，說明其原因和處理方法。

1 轉(zhuǎn)子測量表面存在機械缺陷

由于機械加工、安裝或磨損等原因，轉(zhuǎn)子軸頸表面存在凸起或凹坑，電渦流傳感器測量的振動波形存在突變現(xiàn)象，如圖1所示（圖中波形和頻譜的縱坐標為振幅，單位μm，橫坐標分別是采樣周期數(shù)和倍頻，下同）。這種現(xiàn)象一般在機組的任何工況下都存在，特別是盤車時晃度較大，并且有跳變現(xiàn)象，在譜圖上表現(xiàn)為高頻振動，但相鄰軸承轉(zhuǎn)子振動則無此現(xiàn)象，可以通過高頻濾波減輕其影響，下次檢修時重新加工測量表面。

圖1 轉(zhuǎn)子測量表面存在機械缺陷時的波形和頻譜

2 轉(zhuǎn)子磁化

電渦流傳感器是利用磁場強度的變化測量振動，如果轉(zhuǎn)子測量表面存在剩磁現(xiàn)象，則影響測量結(jié)果。從某發(fā)電機前軸承的振動（圖2）可以看出，每周期波形出現(xiàn)矩形，頻譜出現(xiàn)高倍頻，一倍頻較小，但相鄰軸承轉(zhuǎn)子振動則為較規(guī)則的正弦波。在難以根除的情況下，可以通過帶通濾波，將一倍頻近似認為是振幅大小。如果直接將振幅減去某個定值，則在盤車時晃度可能出現(xiàn)負值，與常識不符。

圖2 轉(zhuǎn)子磁化后的波形和頻譜

3 測量系統(tǒng)共振

某機組2#軸承在2400 r/min左右，水平和垂直方向振動同時增大，并遠遠大于其他軸承振動，頻譜出現(xiàn)突出的3.81倍頻，如圖3所示，間隙電壓正常，其他軸承振動正常。分析認為由于固定傳感器的安裝部件剛度不足，發(fā)生共振，不是轉(zhuǎn)子真實振動?？梢詫Ω哳l分量進行濾波處理，下次檢修更改測量系統(tǒng)。

圖3 測量系統(tǒng)共振的波形和頻譜

4 傳感器受到流體沖擊

某機組正常帶負荷運行過程中，4#軸承振動波動很大，一般情況下Y向為 100～160 μm，X向為 90～120 μm，有時非常明顯，嚴重影響機組安全。頻譜中出現(xiàn)雜亂的高頻和低頻成分，如圖4所示。經(jīng)過分析，認為振動波動是受到外來干擾，可能是傳感器離潤滑油出口很近，受到油流影響。可以通過帶通濾波，將一倍頻近似認為是振幅大小，下次檢修時需要調(diào)整潤滑油出口位置。

圖4 傳感器受到流體沖擊的波形和頻譜

5 結(jié)論

雖然電渦流傳感器測量的信號是真實的，但有時并不能反映轉(zhuǎn)子真實的振動。主要判斷依據(jù)是同一軸承不同方向軸振之間、軸振與瓦振之間以及不同軸承振動之間振幅、波形和頻率成分進行比較。如果存在明顯的差別，則可以認為是虛假的振動信號。在運行中，主要通過硬件或軟件濾波的方式，減輕雜波的影響，檢修時再徹底處理。

［1］余啟明.電渦流傳感器在汽輪機軸系監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.電力與電工，2010，30（1）：48-49.

［2］張彩，丁俊宏，陳小強，等.安裝不當造成電渦流傳感器工作異常分析［J］.浙江電力，2010，29（5）：46-48.

［3］邢艷萍，鄭智明，司源，等.本特利電渦流傳感器的安裝及常見故障處理［J］.工業(yè)儀表與自動化裝置，2011（4）：87-89.

TP212.9

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〔編輯 凌 瑞〕