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[原创] 本特利3300胀差位移监测系统的测量原理

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[LV.7]以坛为家I

发表于 2017-7-26 21:06:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 舞长安 于 2017-7-26 21:06 编辑

胀差、轴位移是汽轮机监测保护系统最重要的两项技术参数,熟悉本特利3300胀差位移监测系统的测量原理对于我们仪控从业者的工作很有帮助。
胀差、位移监测系统都是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系,将位移信号转换成电压信号送至监测仪表,从而实现监测和保护的目的。现以300MW机组中汽轮机组为例,将美国本特利内华达公司生产的3300/46斜坡式胀差和3300/20轴位移监测系统的测量原理进行阐述(轴位移、胀差的测量一次元件均采用本特利7200系列84712-00-07-10-02涡流传感器)。
本特利3300/46斜坡式胀差监测系统的工作原理
在机组正常运行中,胀差传感器固定在缸体上,而传感器的被测金属表面铸造在转子上,因此,汽缸和转子受热膨胀的相对差值称为“胀差”(一般习惯将转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量产生的差值做为“正胀差”,反之为“负胀差”)。该差值被涡流传感器A和B做它和转子上被测表面的相对位移利用其“输出电压与被测金属表面距离成正比”的关系,并利用转子被测表面加工的8°斜坡将传感器的测量范围进行放大,其换算关系如下:δ=L×Sin8°

如果传感器的正常线性测量范围为4.00mm(即δ=4.00mm),则对应被测胀差范围L为:L=δ/Sin8°=4.00/Sin8°=28.74mm
可知:胀差传感器利用被测表面8°的斜坡将其4.00mm的正常线性测量范围扩展为28.74mm的线性测量范围,从而满足了对0-20mm的实际胀差范围的测量。传感器将其与被测斜坡表面的垂直距离转换成直流电压信号送至前置放大器进行整形放大后,输出0-24VDC电压信号至3300/46斜坡式胀差监测器,分别将A、B传感器输入的信号进行叠加运算后进行胀差显示,并输出开关量信号送至保护回路时进行报警和跳闸保护。同时输出0-10VDC、1-5VDC或4-20mA模拟量信号至记录仪。具体安装原理图如下:

3300/46斜坡式胀差监测系统传感器安装及信号传递原理

3300/46斜坡式胀差监测系统传感器安装及信号传递原理

本特利3300/20轴位移监测系统的测量原理
由于本特利3300/20轴位移监测系统出厂设计为:当测量回路开路或机组的轴向位移达到报警或跳闸值时均会发出报警和跳闸信号,故一般采用4只传感器,分别送入两个3300/20轴位移监测器,两两相“与”后,再将两个监测器的开关量信号输出相“或”做为跳机保护条件较可靠。现以一只传感器为例说明其工作原理。单只轴向传感器的工作原理与单只胀差传感器的工作原理一样。都是利用涡流传感器将其与被测表面的位移转换成电压信号送至前置放大器,经整形放大后,输出0-24VDC电压信号,送至3300/20监测器进行信号处理,输出开关量信号至汽轮机跳闸保护系统实现保护功能。同时送出4-20mA、0-10VDC或1-5VDC模拟量信号至记录仪。



以上简短的和大家分享本特利3300胀差位移监测系统的测量原理,希望对大家有帮助。
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