脹差探頭的安裝[運(yùn)用參照]

1、脹差探頭的安裝一、 脹差的定義：轉(zhuǎn)子與汽缸沿軸向膨脹之差值，稱為轉(zhuǎn)子與汽缸的相對(duì)膨脹差，簡(jiǎn)稱脹差。習(xí)慣上規(guī)定：當(dāng)轉(zhuǎn)子軸向膨脹值大于汽缸的軸向膨脹值時(shí)，脹差為正；反之為負(fù)。一般發(fā)電機(jī)側(cè)為正，調(diào)速端為負(fù)。這里的探頭是epro的PR6426/CON011/916-200探頭,測(cè)量范圍0-20mm。測(cè)量不靈敏區(qū)1.5mm，電源電壓24V.DC，信號(hào)電壓-4到-20V.DC，靈敏度0.8V/mm。二、 脹差探頭的安裝：（1）探頭的安裝位置如下：（2）目前脹差探頭的監(jiān)測(cè)脹差探頭測(cè)量所得的電壓送入分析卡件后轉(zhuǎn)換為位移量，驅(qū)動(dòng)報(bào)警和跳閘保護(hù)，同時(shí)將位移量轉(zhuǎn)化為420mA電流信號(hào)送至DCS畫面顯示，在DCS畫面

2、中脹 差的顯示量程為-218。下面簡(jiǎn)單介紹其轉(zhuǎn)換過(guò)程探頭生成的電壓送入模件后，模件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)電壓與位移量的轉(zhuǎn)換，舉例說(shuō)明，如果模件某一時(shí)間點(diǎn)接到探頭電壓為-5V，默認(rèn)-4V為安裝電壓的情況下，那么位移量為 -4-(-5)0.8=0.8mm也就是說(shuō)轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)離了探頭0.8mm模件內(nèi)部默認(rèn)探頭按照理論線性工作，也就是在各個(gè)區(qū)段采用0.8的靈敏度，不考慮實(shí)際存在的線性誤差。（3）探頭安裝位置的確定汽輪機(jī)運(yùn)行中缸體與轉(zhuǎn)子的膨脹存在正反方向的膨脹差，所以就要求探頭可以監(jiān)測(cè)正反兩個(gè)方向，負(fù)方向監(jiān)測(cè)距離要求大于1.5mm，正方向監(jiān)測(cè)距離大于16.45mm。這樣在安裝前需要確認(rèn)探頭的間隙電壓（即安裝電壓），因?yàn)樘筋^

3、的測(cè)量行程為20mm，即0-20mm對(duì)應(yīng)-4V.DC到-20V.DC,如果將零位由-4V偏移到-5.6V，那么測(cè)量就由020mm改變?yōu)?218mm，可滿足測(cè)量需要。在轉(zhuǎn)子和缸體冷卻后，將轉(zhuǎn)子推至推力盤工作面，將脹差探頭安裝在間隙-5.6V位置,如下圖所示。最后將以上參數(shù)寫入脹差信號(hào)分析模件既可完成安裝，目前模件在出廠設(shè)置狀態(tài)下工作，即只接收-4-20V的電壓信號(hào)，超過(guò)這個(gè)范圍即認(rèn)為探頭故障。這里要明確一個(gè)概念，以上測(cè)量的電壓值是在前置器處測(cè)量到的電壓值，當(dāng)這個(gè)值為-4V.DC時(shí)，探頭端面和推力盤間距離還有1.5mm，這個(gè)1.5mm是不靈敏區(qū)，如果探頭端面和推力盤間距離小于1.5mm，則探頭測(cè)量

4、值嚴(yán)重失真不可用。我們?cè)谏线呎f(shuō)的零位是探頭測(cè)量的線性零位。熱工上常用到零位遷移，為滿足正反方向的膨脹測(cè)量,我們就需要把零位遷移到-5.6V這個(gè)位置，這叫電氣零位。但對(duì)于epro的探頭經(jīng)過(guò)校驗(yàn)得到一下數(shù)據(jù)：脹差探頭全行程參數(shù) 序號(hào)Vmm 線形誤差序號(hào)Vmm 線形誤差1-3.87 0.00 41-19.45 20.00 -0.31 2-4.23 0.50 -0.36 3-4.60 1.00 -0.37 4-4.97 1.50 -0.37 5-5.35 2.00 -0.38 6-5.74 2.50 -0.39 7-6.13 3.00 -0.39 8-6.54 3.50 -0.41 9-6.94 4.

5、00 -0.40 10-7.34 4.50 -0.40 11-7.74 5.00 -0.40 12-8.13 5.50 -0.39 13-8.51 6.00 -0.38 14-8.87 6.50 -0.36 15-9.22 7.00 -0.35 16-9.56 7.50 -0.34 17-9.89 8.00 -0.33 18-10.29 8.50 -0.40 19-10.76 9.00 -0.47 20-11.23 9.50 -0.47 21-11.69 10.00 -0.46 22-12.11 10.50 -0.42 23-12.51 11.00 -0.40 24-12.89 11.50 -

6、0.38 25-13.25 12.00 -0.36 26-13.61 12.50 -0.36 27-14.03 13.00 -0.42 28-14.47 13.50 -0.44 29-14.92 14.00 -0.45 30-15.35 14.50 -0.43 31-15.75 15.00 -0.40 32-16.13 15.50 -0.38 33-16.50 16.00 -0.37 34-16.88 16.50 -0.38 35-17.28 17.00 -0.40 36-17.68 17.50 -0.40 37-18.07 18.00 -0.39 38-18.44 18.50 -0.37 3

7、9-18.80 19.00 -0.36 40-19.14 19.50 -0.34 V:脹差探頭在各個(gè)位移點(diǎn)生成的電壓，作位移轉(zhuǎn)換使用mm：被測(cè)物端面與探頭端面的相對(duì)位移量線性誤差：相同位移量探頭生成電壓的差值由上表可計(jì)算探頭在不同區(qū)段內(nèi)的靈敏度，02mm范圍內(nèi)-3.87-(-5.35)2=0.74V/mm在218mm范圍內(nèi)-5.35-(-18.07)16=0.795V/mm在1820mm范圍內(nèi)-18.07-(-19.45) 2 =0.69V/mm可見在中間區(qū)域靈敏度非常接近廠家給出的靈敏度0.8，而在兩側(cè)則出現(xiàn)了明顯的偏差，也就是說(shuō)探頭出現(xiàn)了線性誤差。所以我們需要選擇中間一段線性較好的范圍做測(cè)

8、量范圍，考慮到汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中基本達(dá)不到正方向動(dòng)作值，所以先滿足負(fù)方向測(cè)量的需要，從校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看-4.6V以下線性不好，所以電氣零位需向正方向遷移，在滿足負(fù)方向測(cè)量的需要的要求下我們選擇-5.8V作為零位電壓。即安裝時(shí)以-5.8V做為安裝電壓。三、控制方案1、 由于脹差探頭全行程上存在線性誤差，而目前的測(cè)量方式是基于理論線性進(jìn)行，這樣必然導(dǎo)致測(cè)量值與實(shí)際的偏差，可以通過(guò)啟用脹差模件中的線性修正功能來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，機(jī)組停運(yùn)后將探頭拆回校驗(yàn)并記錄校驗(yàn)數(shù)據(jù)，將所得電壓與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系一一寫入模件，那么當(dāng)模件接收到電壓信號(hào)后不再按照線性關(guān)系運(yùn)算，而是直接按照我們寫入的參數(shù)完成一一對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換，避免線性化誤差造成的計(jì)算誤差。由于探頭在長(zhǎng)期使用過(guò)程中受周圍振動(dòng)、溫度、油污等影響其線性尤其是測(cè)量范圍兩側(cè)的線性會(huì)發(fā)生變化，甚至測(cè)量范圍減小，所以應(yīng)定期校驗(yàn)探頭并根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果更新寫入模件的參數(shù)。2、 校驗(yàn)探頭校驗(yàn)需要注意兩點(diǎn)，一，探頭的端面圓周向外斜45必須被測(cè)量盤覆蓋，如果探頭位置在測(cè)量盤的邊上或者測(cè)量盤過(guò)小，會(huì)使得測(cè)量電壓值偏大而無(wú)法使用；二，面對(duì)不同材質(zhì)的測(cè)量盤，探頭在相同位移上產(chǎn)生的電壓值差別較大，所以只有與低壓缸轉(zhuǎn)子材質(zhì)完全相同的校驗(yàn)臺(tái)測(cè)量盤所采集數(shù)據(jù)才可以直接輸入TSI卡件，否則將不能使用