軸振動(dòng)變送器 NE3961,三線制，兩線制電流輸出

簡(jiǎn)介

 隨著DCS系統(tǒng)的普及，傳統(tǒng)的二次儀表的功能基本上都能由DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。我公司在電渦流位移傳感器基礎(chǔ)上，成功開發(fā)研制了軸振動(dòng)變送器。軸振動(dòng)變送器將傳感器采樣的振動(dòng)位移峰峰值信號(hào)經(jīng)變送器線性化、歸一化處理后，直接輸出4-20mA信號(hào)。軸振動(dòng)變送器與電渦流傳感器探頭配接，取消了變送器或儀表，減少了接線環(huán)節(jié)和安裝環(huán)節(jié)，減少了故障率，它將傳統(tǒng)的外部前置器和儀表部分的濾波、信號(hào)歸一化處理、信號(hào)輸出等功能模塊化，增強(qiáng)了系統(tǒng)的集成度，體積小，提高了可靠性。

軸振動(dòng)變送器為直接與DCS、PLC接口提供一種簡(jiǎn)便、低成本的方式監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子的軸振動(dòng)。對(duì)主機(jī)、輔機(jī)設(shè)備如汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵群進(jìn)行軸振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能真正起到對(duì)這類設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。它測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠，抗干擾性能強(qiáng)。

二、技術(shù)指標(biāo)

1、供電電源：+24Vdc，**工作電流小于50mA。

2、輸    入：電渦流傳感器探頭。

3、緩沖輸出：+2～＋10V或+2～＋18V，**傳輸距離300米。

4、精    度：＜±2%。

5、輸    出：4～20mA，**負(fù)載電阻500Ω。

6、輸出紋波：≤20mV。

7、頻    響：10～1kHz(-3dB)。

8、溫    漂： ≤0.1%℃。

9、外形尺寸： 90mm(W)×35mm(L)×70mm(H)。

10、安裝尺寸：底板安裝，51mm×51mm，采用四個(gè)M4×12 GB29-76螺栓安裝；

導(dǎo)軌安裝，可以方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌上。

11、接線方式：采用SpringLoc端子，有自動(dòng)緊固的功能，不需要安裝工具即可接線，由于不需要螺栓固定，不會(huì)發(fā)生松動(dòng)。

12、工作溫度： -30℃～80℃。

三、安裝使用

 探頭的安裝

1、 確保被測(cè)面的材質(zhì)為40CrMo，或其渦流效應(yīng)與40CrMo相接近。大多數(shù)汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)軸是用40CrMo材料或與之相近的材料比如45號(hào)鋼制造。因此，除非在訂貨時(shí)進(jìn)行特別說(shuō)明，通常在出廠前傳感器系統(tǒng)采用40CrMo材料試件校準(zhǔn)。

2、 電渦流效應(yīng)主要集中在被測(cè)表面，由于加工過(guò)程中形成的殘磁效應(yīng)，以及淬火不均勻，硬度不均勻，結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會(huì)影響傳感器特性，API670標(biāo)準(zhǔn)推薦被測(cè)面殘磁不超過(guò)0.5微特斯拉。當(dāng)需要更高測(cè)量精度時(shí)應(yīng)用實(shí)際被測(cè)體校準(zhǔn)。

3、 測(cè)量軸的徑向振動(dòng)時(shí)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)安裝兩個(gè)傳感器探頭，兩個(gè)探頭分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90°(±5°)。由于軸承蓋一般是水平剖分的，因此通常將兩個(gè)探頭分別安裝在垂直中心線每一側(cè)45°，定義為X探頭(水平方向)和Y探頭(垂直方向)。通常從原動(dòng)機(jī)端看，X探頭應(yīng)該在垂直中心線的右側(cè)，Y探頭應(yīng)該在垂直中心線的左側(cè)。

1、 探頭的安裝位置應(yīng)盡量靠近軸承，否則由于軸的撓度，得到的測(cè)量值將包含附加誤差。探頭安裝位置與軸承的**距離見下表。

※API 670標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，軸的徑向振動(dòng)探頭的安裝位置與軸承的距離要在76mm之內(nèi)。5、探頭中心線應(yīng)與軸心線正交，探頭監(jiān)測(cè)的表面(正對(duì)探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個(gè)圓周面，應(yīng)無(wú)刻劃痕跡或其它任何不連續(xù)的表面(如油孔或鍵槽等)，且在這個(gè)范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍，表面粗糙度應(yīng)在0.4μm～0.8μm之間。6、除非特別說(shuō)明，通常將軸的徑向振動(dòng)測(cè)量探頭安裝在傳感器的線性范圍中點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的變送器輸出電壓為中點(diǎn)電壓(線性范圍中點(diǎn)間隙值和中點(diǎn)電壓值可以從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單或校準(zhǔn)曲線中查到)，通常為6V，特別是對(duì)于大軸承機(jī)器，其**軸承間隙接近傳感器線性工作范圍時(shí)(建議選用線性工作范圍更寬的傳感器)。但是對(duì)于大型臥式機(jī)器，在機(jī)器啟動(dòng)時(shí)，軸會(huì)抬高0.25mm左右，因而在停機(jī)時(shí)安裝垂直方向探頭，應(yīng)將安裝間隙(冷態(tài)間隙)調(diào)整到傳感器的線性范圍中點(diǎn)偏大0.25mm左右，對(duì)應(yīng)的變送器輸出電壓可從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單或校準(zhǔn)曲線中查到。7、安裝傳感器應(yīng)保證探頭的頭部與安裝面之間不小于一定的距離，工程塑料頭部體要完全露出安裝面，否則應(yīng)將安裝面加工成平底孔或倒角。

8.各探頭頭部間的安裝距離應(yīng)不小于最小安裝距離。為防止兩探頭間的相鄰干擾，對(duì)于不同規(guī)格的探頭和不同的安裝方法要求其間距也有所不同。

※測(cè)量軸的徑向振動(dòng)時(shí)軸的直徑大于40mm。

 9、探頭安裝支架的強(qiáng)度要盡量高，一般要求支架的諧振頻率至少為機(jī)器轉(zhuǎn)速的十倍，這樣才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

 10、采用測(cè)量傳感器的輸出來(lái)調(diào)節(jié)傳感器的安裝間隙，當(dāng)探頭頭部還未露出安裝孔時(shí)，由于安裝孔周圍的金屬影響，可能使得傳感器輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的電壓或電流值，但這時(shí)探頭測(cè)量的不是需要測(cè)量的被測(cè)體。探頭調(diào)整到正確的安裝位置，傳感器輸出應(yīng)該是：首先是較大的飽和輸出(此時(shí)探頭還未放進(jìn)安裝孔內(nèi))，然后是較小的輸出(此時(shí)探頭放進(jìn)安裝孔中)，繼續(xù)將探頭擰進(jìn)安裝孔，傳感器輸出會(huì)變?yōu)檩^大的輸出(此時(shí)探頭頭部露出安裝孔，但與被測(cè)面間隙較大)，再擰進(jìn)探頭，傳感器輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的值，此時(shí)探頭才是正確的安裝間隙。

   11、將探頭旋進(jìn)螺紋安裝孔時(shí)，用力不能過(guò)猛，否則可能壓壞探頭和被測(cè)體。

將探頭旋進(jìn)螺紋安裝孔時(shí)，必須同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)探頭所帶的電纜，否則有可能將電纜扭斷，如果帶有延伸電纜，應(yīng)將延伸電纜取下。

12、探頭的電纜接頭是和內(nèi)部電路相接的，而且不具備密封性。為了避免接頭和機(jī)殼接觸以及加強(qiáng)密封性，應(yīng)該采用熱縮套管加熱收縮包裹。這樣還能起到防止接頭松動(dòng)的作用。不要用粘性的電工膠帶來(lái)絕緣接頭，因?yàn)橛挽F會(huì)溶解膠帶上的粘性物而污染接頭。

 13、探頭頭部材料為PPS工程塑料，殼體材料為1Cr18Ni9Ti耐酸堿不銹鋼。安裝時(shí)應(yīng)注意被測(cè)體的環(huán)境是否存在使探頭損壞的化學(xué)物質(zhì)。

探頭長(zhǎng)期接觸下列物質(zhì)，探頭材料和性能不會(huì)受到影響：

空氣、水、潤(rùn)滑油、氨氫氧化物、酒精、汽油、乙醚、稀硫酸、氫氧化鈉。

探頭不能長(zhǎng)期接觸下列物質(zhì)：

無(wú)水氨、苯甲醛、硝酸、三氯甲烷、高錳酸鉀、98%硫酸。

14、探頭電纜和延伸電纜長(zhǎng)度一經(jīng)選定，在使用時(shí)，不能隨意縮短或加長(zhǎng)，否則會(huì)造成傳感器系統(tǒng)的變化。

變送器的安裝

變送器對(duì)工作環(huán)境的要求比探頭嚴(yán)格得多，通常將它安裝在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)，其周圍環(huán)境應(yīng)該無(wú)腐蝕性氣體，干燥、震動(dòng)小，環(huán)境溫度與室溫相差不大。在機(jī)器旁安裝，為了保證變送器工作安全可靠，有必要采用專用的安裝盒。

為了防止不同地電位造成的干擾，必須采用單點(diǎn)接地。前置器外殼是用鋁鑄造而成，為了屏蔽外界干擾，在變送器器內(nèi)部已將殼體與信號(hào)端聯(lián)接；安裝底板和導(dǎo)軌卡座均為工程絕緣塑料，這樣可以保證在安裝變送器時(shí)，使變送器殼體與大地隔離(即 “浮地”)。

系統(tǒng)連接

系統(tǒng)連接包括將傳感器探頭、延伸電纜(如果有的話)、變送器以及DCS系統(tǒng)之間的電氣連接，以組成能投入工作的測(cè)量系統(tǒng)。

用熱縮套管加熱收縮包裹，防止松動(dòng)和接頭對(duì)地短接。

變送器的輸出應(yīng)采用網(wǎng)狀屏蔽電纜，屏蔽電纜的屏蔽層需在接DCS系統(tǒng)一端單點(diǎn)接信號(hào)地，即屏蔽層前置器端不接，DCS系統(tǒng)接地。

變送器的原始信號(hào)輸出電纜總長(zhǎng)不得超過(guò)300米，否則信號(hào)衰減將會(huì)過(guò)大。

四、校準(zhǔn)與維修

1、校準(zhǔn)

什么情況下應(yīng)該對(duì)變送器進(jìn)行重新校準(zhǔn)？

• ? 變送器長(zhǎng)期不使用達(dá)一年以上；
• ? 變送器連續(xù)使用兩年；
• ? 被測(cè)體材料與出廠校準(zhǔn)材料不符；
• ? 排除故障后。