更新時間:2020-10-20
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電渦流傳感器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器能準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面之間靜態和動態的相對位移變化。電渦流傳感器的原理是,通過電渦流效應的原理,準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面的相對位置,其特點是長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質的影響,常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動、軸轉速等參數進行長期實時監測,可以分析出設備的工作狀況和故障原因,有效地對設備進行保護及預維修。
傳感器經常作為自動化產品的一部分,在我們日常生產生活中扮演著重要角色。它是現代科技的前沿技術,其水平高低也是衡量一個國家科技發展水平的重要標志之一。市面上的傳感器多種多樣,玲瑯滿目,可供我們選擇的有很多。電感渦流傳感器等眾多高性能傳感器,被大量應用在各行各業。特別是機床行業,以及汽車制造等行業更是應用廣泛,是國內外*的具有發展前途的高技術產業。
在高速旋轉機械和往復式運動機械的狀態分析,振動研究、分析測量中,對非接觸的高精度振動、位移信號,能連續準確地采集到轉子振動狀態的多種參數。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位置。從轉子動力學、軸承學的理論上分析,大型旋轉機械的運動狀態,主要取決于其核心—轉軸,而電渦流傳感器,能直接非接觸測量轉軸的狀態,對諸如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發生摩擦等機械問題的早期判定,可提供關鍵的信息。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響、結構簡單等優點,在大型旋轉機械狀態的在線監測與故障診斷中得到廣泛應用 。
根據法拉第電磁感應原理,塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時(與金屬是否塊狀無關,且切割不變化的磁場時無渦流),導體內將產生呈渦旋狀的感應電流,此電流叫電渦流,以上現象稱為電渦流效應。而根據電渦流效應制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。
前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,在探頭頭部的線圈中產生交變的磁場。當被測金屬體靠近這一磁場,則在此金屬表面產生感應電流,與此同時該電渦流場也產生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場,由于其反作用,使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變(線圈的有效阻抗),這一變化與金屬體磁導率、電導率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導體表面的距離等參數有關。通常假定金屬導體材質均勻且性能是線性和各項同性,則線圈和金屬導體系統的物理性質可由金屬導體的電導率б、磁導率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導體表面的距離D、電流強度I和頻率ω參數來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數來表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參數在一定范圍內不變,則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數,雖然它整個函數是一非線性的,其函數特征為“S”型曲線,但可以選取它近似為線性的一段。于此,通過前置器電子線路的處理,將線圈阻抗Z的變化,即頭部體線圈與金屬導體的距離D的變化轉化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化,電渦流傳感器就是根據這一原理實現對金屬物體的位移、振動等參數的測量。
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本特利3300XL 8mm電渦流探頭,公制,振動探頭
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本質安全的障礙或電流隔離器
對于傳感器的應用,在一個危險的區域,3500個系統可用于內部或外部的內在安全屏障。然而,3500種選擇的內部安全屏障一般是可取的外部障礙,因為這一選擇節省了成本,不需要額外的機柜空間,而且需要沒有額外的布線。內部障礙提高安全性,因為連接是預先布線的,減少了引入的錯誤的可能性,通過布線之間的額外的外部連接監測和障礙。內部障礙也提高了質量,因為,與外部障礙不同,他們不需要特殊的監測尺度因子校準,以彌補跨越障礙的電壓下降。在3500的內部障礙的更多信息,參見表141495-01。對于那些喜歡電流隔離器解決本質安全的使用要求,預制外部電流隔離器和適當的住房是可用的。在3500個電流隔離器的更多信息,參見表141714-01。
應用
3500系統的目的是連續的,監測旋轉和往復機械在各種行業。它是專為使用在自動關機機械保護的應用程序,需要非常高的可靠性和可用性。3500系統所涉及的機器類型包括但不限于:
發電和機械驅動服務中的工業氣體和蒸汽渦輪機
在發電、機械驅動服務航改型燃氣輪機
發電業務中的水力渦輪機
壓縮機(空氣/工藝氣體,徑向/軸向,離心/正排量)
透平膨脹機
電動馬達和發電機
激發器
齒輪箱
泵(離心和正排量)
鼓風機
往復式壓縮機
擠出機、切粒機
此外,GE Bently Nevada定制產品工程,往往可以解決一個現有的監測器類型或修改一個標準的顯示器類型的自定義配置的特殊要求。
特征
數字與模擬通信
3500個系統功能獨立的,并發的數字通信能力的連接到:
1、系統1機械管理軟件采用Bently Nevada專有協議通過以太網連接
2、過程控制及其他工廠自動化系統,使用工業標準協議,通過3500通訊網關模塊
3、內華達狀態監測系統通過預先設計的數據管理器端口到一個適當的外部通信處理器如tdxnet,tdix界面,或ddix
4、3500配置及顯示軟件
此外,模擬(4至20毫安和繼電器)輸出可用于連接到舊的工廠控制,不能支持數字接口。
注意:雖然沒有3500個系統所需的組件,繼電器被強烈建議作為適當的方式互連的3500個系統在自動關機應用。模擬(例如4至20 mA)和數字(例如Modbus)連接用于操作員警報和趨勢的目的,不提供容錯性或完整性高度可靠的機械停機目的必要。
高度靈活的顯示選項
顯示可以從本地單位直接安裝在機架的前面板,遠程顯示使用無線通信,*失明
監測系統作為所需的HMI(人機界面)配置和信息連接。多顯示器可以同時連接不降低系統性能或中斷基本機械保護功能。
軟件配置
3500操作的幾乎每一個方面是軟件配置,從而在靈活的內華達監測系統所能提供的和容易的備件管理。與以前的系統不同的是,一個單一的3500模塊類型可以配置為多種功能,而不是只是一個單一的功能。
密度
3500個系統可以很容易地適應兩倍多渠道進入同一個機架空間作為以前的監測系統。這樣的結果在降低安裝成本,節省寶貴的機柜空間和傳播的共同組成部分,如顯示器,通信網關,和電源,在更多的渠道,降低每通道成本。
蒸汽輪機全稱叫蒸汽渦輪發動機(Steam turbine)是一種擷取(將水加熱后形成的)水蒸汽之動能轉換為渦輪轉動的動能的機械。相較于單級往復式蒸汽機,渦輪蒸汽機大幅改善了熱效率,更接近熱力學中理想的可逆過程,并能提供更大的功率,至今它幾乎*取代了往復式蒸汽機。渦輪蒸汽機特別適用于火力發電和核能發電,世界上大約80%的電是利用渦輪蒸汽機所產生。
燃氣-蒸汽輪機聯合循環,是把燃氣輪機和蒸氣輪機這兩種按不同熱力循環工作的熱機聯合在一起的裝置,有時也簡稱為聯合循環。為了提高熱機的效率,應該盡可能地提高熱機中的加熱溫度和降低排熱溫度。但蒸汽輪機和燃氣輪機的熱力循環都不能很好滿足上述要求。如把它們結合起來,以燃氣輪機的排熱來加熱蒸汽,就可以同時取得燃氣輪機加熱溫度較高和蒸汽輪機排熱溫度較低的雙重優點。
汽輪機也稱蒸汽透平發動機,是一種旋轉式蒸汽動力裝置,高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上,使裝有葉片排的轉子旋轉,同時對外做功。汽輪機是現代火力發電廠的主要設備,也用于冶金工業、化學工業、艦船動力裝置中。
汽輪機是能將蒸汽熱能轉化為機械功的外燃回轉式機械。來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機后,依次經過一 系列環形配置的噴嘴和動葉,將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。蒸汽在汽輪機中,以不同方式進行能量轉換,便構成了不同工作原理的汽輪機。
汽輪機種類很多,根據結構、工作原理、熱力性能、用途、氣缸數目的不同有多種分類方法。
按結構
有單級汽輪機和多級汽輪機;各級裝在一個汽缸內的單缸汽輪機,和各級分裝在幾個汽缸內的多缸汽輪機;各級裝在一根軸上的單軸汽輪機,和各級裝在兩根平行軸上的雙軸汽輪機等。
按工作原理
有蒸汽主要在各級噴嘴(或靜葉)中膨脹的沖動式汽輪機;蒸汽在靜葉和動葉中都膨脹的反動式汽輪機;以及蒸汽在噴嘴中膨脹后的動能在幾列動葉上加以利用的速度級汽輪機。
按熱力特性
有凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式和飽和蒸汽汽輪機等類型。凝汽式汽輪機排出的蒸汽流入凝汽器,排汽壓力低于大氣壓力,因此具有良好的熱力性能,是為常用的一種汽輪機;供熱式汽輪機既提供動力驅動發電機或其他機械,又提供生產或生活用熱,具有較高的熱能利用率;背壓式汽輪機的排汽壓力大于大氣壓力的汽輪機;抽汽式汽輪機是能從中間級抽出蒸汽供熱的汽輪機;飽和蒸汽輪機是以飽和狀態的蒸汽作為新蒸汽的汽輪機。
按用途
可分為為電站汽輪機、工業汽輪機、船用汽輪機等。
按汽缸數目
可分為單缸汽輪機、雙缸汽輪機和多缸汽輪機。
其他
另外還可按照蒸汽初壓(低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界、超超臨界)、排列方式(單軸、雙軸)等進行分類。
汽輪機通常在高溫高壓及高轉速的條件下工作,是一種較為精密的重型機械,一般須與鍋爐(或其他蒸汽發生器)、發電機(或其他被驅動機械)以及凝汽器、加熱器、泵等組成成套設備,一起協調配合工作。
由轉動部分和靜止部分兩個方面組成。轉子包括主軸、葉輪、動葉片和聯軸器等。靜子包括進汽部分、汽缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。
汽缸
汽缸是汽輪機的外殼,其作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔開,形成封閉的汽室,保證蒸汽在汽輪機內部完成能量的轉換過程,汽缸內安裝著噴嘴室、隔板、隔板套等零部件;汽缸外連接著進汽、排汽、抽汽等管道。
汽缸的高、中壓段一般采用合金鋼或碳鋼鑄造結構,低壓段可根據容量和結構要求,采用鑄造結構或由簡單鑄件、型鋼及鋼板焊接的焊接結構。
高壓缸有單層缸和雙層缸兩種形式。單層缸多用于中低參數的汽輪機。雙層缸適用于參數相對較高的汽輪機。分為高壓內缸和高壓外缸。高壓內缸由水平中分面分開,形成上、下缸,內缸支承在外缸的水平中分面上。高壓外缸由前后共四個貓爪支撐在前軸承箱上。貓爪由下缸一起鑄出,位于下缸的上部,這樣使支承點保持在水平中心線上。
中壓缸由中壓內缸和中壓外缸組成。中壓內缸在水平中分面上分開,形成上下汽缸,內缸支承在外缸的水平中分面上,采用在外缸上加工出來的一外凸臺和在內缸上的一個環形槽相互配合,保持內缸在軸向的位置。中壓外缸由水平中分面分開,形成上下汽缸。中壓外缸也以前后兩對貓爪分別支撐在中軸承箱和1號低壓缸的前軸承箱上。
低壓缸為反向分流式,每個低壓缸由一個外缸和兩個內缸組成,全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分為三個部分,但在安裝時,上缸垂直結合面已用螺栓連成一體,因此汽缸上半可作為一個零件起吊。低壓外缸由裙式臺板支承,此臺板與汽缸下半制成一體,并沿汽缸下半向兩端延伸。低壓內缸支承在外缸上。每塊裙式臺板分別安裝在被灌漿固定在基礎上的基礎臺板上。低壓缸的位置由裙式臺板和基礎臺板之間的滑銷固定。
轉子
轉子是由合金鋼鍛件整體加工出來的。在高壓轉子調速器端用剛性聯軸器與一根長軸連接,此節上軸上裝有主油泵和超速跳閘結構。
所有轉子都被精加工,并且在裝配上所有的葉片后,進行全速轉動試驗和動平衡。
套裝轉子:葉輪、軸封套、聯軸節等部件都是分別加工后,熱套在階梯型主軸上的。各部件與主軸之間采用過盈配合,以防止葉輪等因離心力及溫差作用引起松動,并用鍵傳遞力矩。中低壓汽輪機的轉子和高壓汽輪機的低壓轉子常采用套裝結構。套裝轉子在高溫下,葉輪與主軸易發生松動。所以不宜作為高溫汽輪機的高壓轉子。
整鍛轉子:葉輪、軸封套、聯軸節等部件與主軸是由一整鍛件削而成,無熱套部分,這解決了高溫下葉輪與軸連接容易松動的問題。這種轉子常用于大型汽輪機的高、中壓轉子。結構緊湊,對啟動和變工況適應性強,宜于高溫下運行,轉子剛性好,但是鍛件大,加工工藝要求高,加工周期長,大鍛件質量難以保證。
焊接轉子:汽輪機低壓轉子質量大,承受的離心力大,采用套裝轉子時葉輪內孔在運行時將發生較大的彈性形變,因而需要設計較大的裝配過盈量,但這會引起很大的裝配應力,若采用整鍛轉子,質量難以保證,所以采用分段鍛造、焊接組合的焊接轉子。它主要由若干個葉輪與端軸拼合焊接而成。焊接轉子質量輕,鍛件小,結構緊湊,承載能力高,與尺寸相同、有中心孔的整鍛轉子相比,焊接轉子強度高、剛性好,質量輕,但對焊接性能要求高,這種轉子的應用受焊接工藝及檢驗方法和材料種類的限制。
組合轉子:由整鍛結構套裝結構組合而成,兼有兩種轉子的優點。
聯軸器
聯軸器用來連接汽輪機各個轉子以及發電機轉子,并將汽輪機的扭矩傳給發電機?,F代汽輪機常用的聯軸器常用三種形式:剛性聯軸器,半撓性聯軸器和撓性聯軸器。
空氣壓縮機是一種用以壓縮氣體的設備??諝鈮嚎s機與水泵構造類似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式,旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。