本特利前置器330980-51-00汽輪機監測系統

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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。

當被測金屬與探頭之間的距離發生變化時，探頭中線圈的Q值也發生變化，Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化，而這個隨距離變化的振蕩電壓經過檢波、濾波、線性補償、放大歸一處理轉化成電壓（電流）變化，完成機械位移(間隙)轉換成電壓（電流）。由上所述，電渦流傳感器工作系統中被測體可看作傳感器系統的一半，即一個電渦流位移傳感器的性能與被測體有關。

按照電渦流在導體內的貫穿情況，此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類，但從基本工作原理上來說仍是相似的。電渦流式傳感器的特點是能對位移、厚度、表面溫度、速度、 應力、材料損傷等進行非接觸式連續測量，另外還具有體積小，靈敏度高，頻率響應寬等特點，應用極其廣泛。

電渦流傳感器系統以其*的優點，廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業，對汽輪機、水輪機、發電機、鼓風機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉機械的軸的徑向振動、軸向位移、鑒相器、軸轉速、脹差、偏心、油膜厚度等進行在線測量和安全保護，以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等方面。

電感線圈產生的磁力線經過金屬導體時，金屬導體就會產生感應電流，且呈閉合回路，類似于水渦流形狀，故稱之為電渦流也叫做電渦流效應，其實是電磁感應原理的延伸。

本特利前置器330980-51-00汽輪機監測系統

本特利Bently前置器3300XL 25mm前置器
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本特利Bently延伸電纜3300XL 25mm延伸電纜
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本特利Bently滑動支架3300XL滑動支架
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本特利Bently鎧裝延伸電纜
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本特利Bently速度傳感器
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傳感器探頭里有小型線圈，由控制器控制產生震蕩電磁場，當接近被測體時，被測體表面會產生感應電流，而產生反向的電磁場。這時電渦流傳感器根據反向電磁場的強度來判斷與被測體之間的距離。注意：電渦流傳感器要求被測體必須是導體。

電渦流傳感器的工作原理
當接通傳感器系統電源時，在前置器內會產生一個高頻信號，該信號通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產生交變磁場。
如果在磁場的范圍沒有金屬導體接近，則發射到這一范圍內的能量都會被釋放；反之，如果有金屬導體接近探頭頭部，則交變磁場H1將在導體的表面產生電渦流場，該電渦流場也會產生一個方向相反的交變磁場。

由于的反作用，就會改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線圈的有效阻抗。這種變化與電渦流效應有關，也與靜磁學效應有關（與金屬導體的電導率、磁導率、幾何形狀、線圈幾何參數、激勵電流頻率以及線圈到金屬導體的距離參數有關）。

假定金屬導體是均質的，其性能是線形和各向同性的，則線圈——金屬導體系統的磁導率u、電導率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導體距離δ線圈激勵電流I和頻率ω等參數來描述。因此線圈的阻抗可用函數Z=F（u，σ，r，δ，I，ω）來表示。

如果控制u，σ，r，I，ω恒定不變，那么阻抗Z就成為距離的單值函數，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數為一非線形函數，其曲線為“S”型曲線，在一定范圍內可以近似為一線形函數。

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δ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。

一般來說，傳感器線圈的阻抗、電感和品質因數的變化與導體的幾何形狀、導電率和磁導率有關。也與線圈的幾何參數、電流的頻率以及線圈到被測導體間距有關。
如果控制上述參數中的一個參數改變，其余的不變，那么就可以構成測位移、測溫度、測硬度等的各種傳感器。
電渦流式傳感器結構比較簡單，主要由一個安置在探頭殼體的扁平圓形線圈構成。

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精確動平衡。
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。

本特利Bently探頭，3300XL 25mm 電渦流探頭

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電渦流傳感器的特點
電渦流傳感器通過電渦流效應原理，準確測量被測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。
1、電渦流位移傳感器能測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面的相對位置。
2、電渦流位移傳感器長期工作可靠性好、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進行預測性維修。
3、從轉子動力學、軸承學的理論上分析，大型旋轉機械的運行狀態主要取決于其核心——轉軸，而電渦流位移傳感器能直接測量轉軸的狀態，測量結果可靠、可信。

電渦流傳感器的分類
按照電渦流在導體內的貫穿情況,此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類,但從基本工作原理上來說仍是相似的。
高頻反射式電渦流傳感器
高頻(>lMHz)激勵電流，產生的高頻磁場作用于金屬板的表面，由于集膚效應，在金屬板表面將形成渦電流。與此同時，該渦流產生的交變磁場又反作用于線圈，引起線圈自感L或阻抗ZL的變化，其變化與距離、金屬板的電阻率ρ、磁導率μ、激勵電流i，及角頻率ω等有關，若只改變距離δ而保持其他系數不變，則可將位移的變化轉換為線圈自感的變化，通過測量電路轉換為電壓輸出。高頻反射式渦流傳感器多用于位移測量。

低頻透射式電渦流傳感器
低頻透射式渦流傳感器多用于測定材料厚度。發射線圈W1和接收線圈W2分別放在被測材料G的上下，低頻電壓e1加到線圈W1的兩端后，在周圍空間產生一交變磁場，并在被測材料G中產生渦流i，此渦流損耗了部分能量，使貫穿W2的磁力線減少，從而使W2產生的感應電勢e2減小。e2的大小與G的厚度及材料性質有關，實驗證明，e2隨材料厚度h增加按負指數規律減小。因而按e2的變化便可測得材料的厚度。

電渦流式傳感器的測量電路
利用電渦流式變換元件進行測量時，為了得到較強的電渦流效應，通常激磁線圈工作在較高頻率下，所以信號轉換電路主要有調幅電路和調頻電路兩種。
當電渦流線圈與被測體的距離x改變時，電渦流線圈的電感量L也隨之改變，引起LC振蕩器的輸出頻率變化，此頻率可直接用計算機測量。