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电涡流传感器在大型旋转机械中的应用

电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。

一、轴向位移测量

对于许多旋转机械，包括蒸汽轮机、燃汽轮机、水轮机、离心式和轴流式压缩机、离心泵等，轴向位移是一个十分重要的信号，过大的轴向位移将会引起过大的机构损坏。轴向位移的测量，可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的位移变化，用以防止机器的破坏。

轴向位移是指机器内部转子沿轴心方向，相对于止推轴承二者之间的间隙而言。有些机械故障，也可通过轴向位移的探测，进行判别：1、止推轴承的磨损与失效；2、平衡活塞的磨损与失效；3、止推法兰的松动；4、 联轴节的锁住等。

轴向位移（轴向间隙）的测量，经常与轴向振动弄混。轴向振动是指传感器探头表面与被测体，沿轴向之间距离的快速变动，这是一种轴的振动，用峰峰值表示。它与平均间隙无关。有些故障可以导致轴向振动。例如压缩机的踹振和不对中即是。

二、振动测量

测量径向振动，可以由它看到轴承的工作状态，还可以看到转子的不平衡，不对中等机械故障。可以提供对于下列关键或基础机械进行机械状态监测所需要的信息：1、工业透平，蒸汽/燃汽；2、压缩机，空气/特殊用途气体，径向/轴向；3、膨胀机；4、动力发电透平，蒸汽/燃汽/水利；5、电动马达、发电机 ；6、励磁机；7、齿轮箱；8、泵；9、风扇、风机；10、往复式机械。

振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。可为如下各种机械故障的早期判别提供了重要信息：

1、轴的同步振动，油膜失稳；

2、转子摩擦，部件松动；

3、轴承套筒松动，压缩机踹振；

4、滚动部件轴承失效，径向预载，内部/外部包括不对中；

5、轴承巴氏合金磨损，轴承间隙过大，径向/轴向；

6、平衡（阻气）活塞磨损/失效 ，联轴器“锁死"；

7、轴弯曲，轴裂纹；

8、电动马达空气间隙不匀，齿轮咬合问题；

9、透平叶片通道共振，叶轮通过现象。

三、偏心测量

偏心是在低转速的情况下，电涡流传感器系统可以对轴弯曲程度的测量，这种弯曲可由下列情况引起：

1、原有的机械弯曲 ·临时温升导致的弯曲 ·在静止状态下，必然有些向下弯曲，有时也叫重力弯曲，外力造成的弯曲。

2、偏心的测量，对于评价旋转机械全面的机械状态，是非常重要的。特别是对于装有透平监测仪表系统（TSI）的汽轮机，在启动或停机过程中，偏心测量已成为不可少的测量项目。它使你能看到由于受热或重力所引起的轴弯曲的幅度。转子的偏心位置，也叫轴的径向位置，它经常用来指示轴承的磨损，以及加载荷的大小。如由不对中导致的那种情况，它同时也用来决定轴的方位角，方位角可以说明转子是否稳定。

四、胀差测量

对于汽轮发电机组来说，在其启动和停机时，由于金属材料的不同，热膨胀系数的不同，以及散热的不同，轴的热膨胀可能超过壳体膨胀；有可能导致透平机的旋转部件和静止部件（如机壳、喷嘴、台座等）的相互接触，导致机器的破坏。因此胀差的测量是非常重要的。

五、转速测量

对于所有旋转机械而言，都需要监测旋转机械轴的转速，转速是衡量机器正常运转的一个重要指标。而电涡流传感器测量转速的优越性是其它任何传感器测量没法比的，它既能响应零转速，也能响应高转速，抗干扰性能也非常强。

旋转测量通常有以下几种传感器可选：电涡流转速传感器、无源磁电转速传感器、有源磁电转速传感器等。具有需要选择那类传感器，则要根据转速测量的要求转速等，（转速发生装置有以下几种：用标准的渐开的线齿数（M1～M5）作转速发生信号，在转轴上开一键槽、在转轴在转轴上开孔眼、在轴转上凸键等转速发生信号装置。

六、滚动轴承、电机换向器整流片动态监测

对使用滚动轴承的机器预测性维修很重要。探头安装在轴承外壳中，以便观察轴承外环。由于滚动元件在轴承旋转时，滚动元件与轴承有缺陷的地方相碰撞时，外环会产生微小变形。监测系统可以监测到这种变形信号，当信号变形时意味着发生了故障，如滚动元件的裂纹缺陷或者轴承环的缺陷等，还可以测量轴承内环运行状态，经过运算可以测量轴承打滑度。

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本特利Bently接近探头，3300XL 5mm系列接近探头，公制

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空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。

空气压缩机（空压机）的种类很多。

1、按工作原理可分为三大类：容积型、动力型（速度型或透平型）、热力型压缩机。

2、按润滑方式可分为无油空压机和机油润滑空压机。

3、按性能可分为：低噪音、可变频、防爆等空压机。

4、按用途可分为：冰箱压缩机、空调压缩机、制冷压缩机、油田用压缩机、天然气加气站用、凿岩机用、风动工具、车辆制动用、门窗启闭用、纺织机械用、轮胎充气用、塑料机械用压缩机、矿用压缩机、船用压缩机、喷砂喷漆用。

5、按型式可分为：固定式、移动式、封闭式。

容积式压缩机——直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。

活塞式压缩机——是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内做往复运动。

回转式压缩机——是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。

滑片式压缩机——是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。

液体-活塞式压缩机——是回转容积式压缩机，在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出。

罗茨双转子式压缩机——属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。

螺杆压缩机——是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，使两个转子啮合处体积由大变小，从而将气体压缩并排出。螺杆式空气压缩机中的螺杆压缩组件，采用新型数控磨床内部制造， 并配合在线激光技术，确保制造公差精确无比 。其可靠性和性能可确保 压缩机的运转费用在使用期内一直极低。调整压缩机、一体式压缩机和干燥剂系列都是L/LS系列压缩机中的新产品。

速度型压缩机——是回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。

离心式压缩机——属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速。主气流是径向的。

轴流式压缩机——属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。

混合流式压缩机——也属速度型压缩机。其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。

喷射式压缩机——利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体，然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。

永磁变频压缩机——由于变频化的螺杆空压机利用了变频器的无级调速特点，通过控制器或变频器内部的PID调节器，能平缓启动；对用气量波动比较大的场合，又能快速调节响应。

单极压缩螺杆空压机——机头是由一对阴阳转子组成的螺杆空压机。此机型是目前广泛使用的螺杆空压机。

双极压缩螺杆空压机——机头是由两对阴阳转子组成，气体经过一级压缩完毕后进入二级压缩，压缩比高，功率较以及压缩空压机降低一个档位。

双极永磁变频空压机——自2014年后发展的新型节能产品，结合永磁变频和双极压缩技术，具有很高的节能效率。

本特利Bently主营产品：电涡流传感器系统、前置器、探头、延伸电缆、变送器、胀差传感器、速度传感器、加速度传感器、速度计、压电式速度传感器、壳体膨胀传感器系统、高温机壳体膨胀传感器系统、接口模块，框架模块，电源模块、框架接口模块、瞬态数据接口模块、键相位模块、继电器模块、前置器监测模块、速度加速度监测器模块、触摸屏、测速模块、温度显示器、温度监测模块、通信网关模块、校验仪。

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