鍵相測量

鍵相測量

鍵相測量,英文名稱Key phase measurement,就是通過在被測軸上設定一個凹槽或凸鍵,稱鍵相標記。當這個凹槽或凸鍵轉到探頭位置時,相當於探頭與被測面間距宊變,感測器會產生一個脈衝信號,軸每轉一圈,就會產生一個脈衝信號,產生的時刻表明了軸在每轉周期中的位置。因此通過對脈衝計數,可以測量軸的轉速;通過將脈衝與軸的振動信號比較,可以確定振動的相位角,用於軸的動平衡分析以及設備的故障分析與診斷等方面。

安裝注意事項

鍵相測量 鍵相測量

凹槽或凸鍵要足夠大,以使產生的脈衝信號峰峰值不小於5V(API670標準要求不小於7V)。一般若採用φ5、φ8探頭,則這一凹槽或凸鍵寬度應大於7.6mm、深度或高度應大於1.5mm(推薦採用2.5mm以上)、長度應大於10.2mm。凹槽或凸鍵應平行於軸中心線,其長度儘量長,以防當軸產生軸向竄動時,探頭還能對著凹槽或凸鍵。為了避免由於軸相位移引起的探頭與被測面之間的間隙變化過大,應將鍵相探頭安裝在軸的徑向,而不是軸向的位置。應儘可能地將鍵相探頭安裝在機組的驅動部分上,這樣即使機組的驅動部分與載荷脫離,感測器仍會有鍵相信號輸出。當機組具有不同的轉速時通常需要有多套鍵相感測器探頭對其進行監測,從而可以為機組的各部分提供有效的鍵相信號。鍵相標記可以是凹槽,也可以是凸鍵。當標記是凹槽時,安裝探頭要對著軸的完整部分調整初始安裝間隙(安裝在感測器的線性中點為宜),而不是對著凹槽來調整初始安裝間隙。而當標記是凸鍵時探頭一定要對著凸起的頂部表面調整初始安裝間隙(安裝在感測器的線性中點為宜),不是對著軸的其它完整表面進行調整。否則當軸轉動時,可能會造成凸鍵與探頭碰撞,剪斷探頭。

作用及意義

鍵相測量在狀態監測中的作用

一、測量轉速,主要是用在變頻驅動的設備上;

二、設備啟動時或停止時,都要過臨界轉速(剛性軸除外),使用鍵相位配合軸振動探頭,可以完美的捕捉到啟動/停止時的振動趨勢;

三、正常使用時檢測轉軸的軸向扭曲,因為這種異常會導致轉軸徹底報廢,雖然很少發生!但是由於這種變形根本無法在普通的軸振動探頭單獨體現出來,這個叫相位角測量;一個鍵相感測器是測不出軸向扭曲的,要一組專門的感測器來測;

四、可以配合軸振動探頭獲取,轉軸的實時軸心位置,分析軸承擾動或渦流;軸心位置和軸心軌跡也不是鍵相感測器測出來的,兩個90°的電渦流感測器測到的信號就可以畫出來,分析軸承進動方向來判斷是否有摩擦用的是軸心軌跡圖;

五、同步採樣,通過鍵相脈衝,可以控制同步整周期採樣,免去了能量泄露的問題,象手持儀器測量數據處理都要加漢寧窗什麼的,這就不用了。還有其他的好處,如頻率解析度高等;

六、測量相位,就是可以給出各測點振動的相對關係,做平衡時給出和鍵相槽的關係,確定配重位置等;

七、診斷主要用到的是各個測點振動的相對關係。

鍵相測量在狀態監測中的意義

鍵相測量一般不參加保護,起機時用來對偏心進行輔助測量。一般5萬以上機組就設定鍵相(300MW及以上必須設定)。鍵相測量使用的探頭需要使用前置器轉換信號,輸入TSI汽輪機監視系統。現在一般機組在200rpm時主要監視偏心,200rpm時才監視振動。偏心,振動,在分析時都會用到鍵相。鍵相主要是用來分析偏心和振動的相位。振動分析系統(TDM)與鍵相測量密不可分。頻譜、幅頻等特性分析時,鍵相是重要一環。

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