CN115752205A - 一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，包括步骤：1)传感器的安装：轴位移传感器及胀差传感器；2)实施检测：在轴位移测点测量得到位移显示数值，在胀差测点测量得到胀差显示数值；3)检测结果及合格判定：根据记录的标准仪器示值以及实际测量值，则有轴位移和胀差测点的相对或者绝对误差；当各测点校准结果在最大允许误差内时，则说明汽轮机监测系统运行正常；当某个测点的校准结果超过允差，则说明在该测点的误差产生在TSI机柜或者DCS环节处，继续进一步排查。本发明既能检测单支电涡流传感器及其测量通道，也能检测双通道联合串联测量的2支电涡流传感器及其测量通道。

Description

一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法

技术领域

本发明涉及一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，用于汽轮机安全监视系统(turbine supervisory instrument，以下简称TSI系统)中采用电涡流传感器测量转子轴向位移、转子相对膨胀及其完整测量通道的检测。

背景技术

在火力发电企业，对汽轮发电机组轴系机械运行状态的监视，直接关乎机组的安全、经济运行。轴系状态监视由TSI系统完成，主要监测参数有轴系的振动、转子轴向位移、汽轮机转子与汽缸的相对膨胀差(俗称胀差)和转速等等。其中涉及位移量测量的，主要是轴向位移和胀差。随着旋转机械的大型化，需要检测的位移量也逐渐增大。受制于传感器技术发展的限制，各类非接触式传感器已无法满足大量程范围的需要。为了使用较小量程的传感器来测量到更大的量程范围，双通道联合串联测量位移量被应用于大型旋转机械的位置测量上，如EMERSON MMS6210测量模块Tandem模式。

汽轮发电机组轴向位移量较小，通常采用单支电涡流传感器即可完成测量任务，而胀差的测量范围往往相对较大。受传感器直径、转子测量靶面设计加工、传感器测量范围等因素限制，部分大型机组的胀差测量无法采用单支电涡流传感器来实现，而是将2支电涡流传感器的测量范围“串联”起来，以“接力”的方式来实现机组的胀差测量。

胀差，即转子膨胀与气缸膨胀的差值，若机组的胀差测量值超限，可能会导致转子的动静叶或端部发生磨碰，引起机组强烈振动，危及转子叶片及其相关轴系附件的安全，影响机组使用寿命甚至损坏设备。因此，机组胀差测量是否准确、系统性能是否稳定可靠，对保障发电机组的安全运行至关重要。

按照最新的行业要求，在机组大修时，发电企业应将TSI系统传感器送至有资质实验室进行计量检定，并在现场对包括信号输入传输回路、测量模块、信号输出回路和系统间的传输等环节在内的整个测量通道进行检测。但目前市面上所售的电涡流位移传感器检测装置，只能完成单支电涡流传感器的检测，对于2支串联电涡流传感器及其测量通道的同步检测则无法实现。若将2支串联电涡流传感器分开单独检测，与串联测量胀差的原理相悖，也不能正确评估胀差测量通道的检测结果是否准确。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前市面上销售的电涡流位移传感器静态检测装置只能完成单支电涡流传感器的检测，无法完成2支串联电涡流传感器及其测量通道检测的难题，提供了一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法。该方法既能检测单支电涡流传感器及其测量通道，也能检测双通道联合串联测量的2支电涡流传感器及其测量通道。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，包括以下步骤：

1)传感器的安装

在传感器固定支架上安装轴位移传感器，单支轴位移传感器通过数字千分表的摇把，调整间隙；在传感器固定支架上安装2支胀差传感器，通过调节装置分别调整两支胀差传感器的间隙；

2)实施校准

通过数字千分表产生既定的标准位移量，由轴位移传感器、胀差传感器在相应测点测量得到位移、胀差显示数值，通过测量模块处理后显示或远传；

3)校准结果及合格判定

根据记录的标准仪器示值以及实际测量值，则有轴位移、胀差测量通道的相对或者绝对误差表示如下：

或e＝X-X₀

其中：

e_r—轴位移、胀差测量通道的相对误差，％；

e—轴位移、胀差测量通道的绝对误差，mm；

X₀—轴位移、胀差测量通道的给定标准值，mm；

X—轴位移、胀差测量通道的实际测量值，mm；

参考DL/T 1012-2006《火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程》和GB/T13399-2012《汽轮机安全监视装置技术条件》，TSI系统中轴位移、胀差测点的技术指标要求，轴位移、胀差为绝对误差；当各测点检测结果在最大允许误差内时，则说明汽轮机监测系统运行正常；当某个测点的检测结果超过允差，则说明在该测点的误差产生在TSI机柜或者DCS环节处，继续进一步排查。

本发明进一步的改进在于，该方法能够检测单支电涡流传感器及其测量通道。

本发明进一步的改进在于，该方法能够检测串联方式测量的2支电涡流传感器及其测量通道。

本发明进一步的改进在于，步骤3)中，行业标准规定TSI系统中轴位移和胀差测点的技术指标要求如下：

本发明进一步的改进在于，调节装置含有金属球形万向云台。

本发明进一步的改进在于，数字千分表通过数字千分表固定支的架固定螺杆固定在底板下面的数字千分表固定支架。

本发明进一步的改进在于，数字千分表的收缩轴与测量靶面相连。

本发明进一步的改进在于，测量靶面在数字千分表的牵引下沿直线轴承做直线往复运动。

本发明进一步的改进在于，传感器固定支架在调节装置的牵引下能够沿固定在底板上的导向直线轴承做直线往复运动。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

由轴位移、胀差传感器输入端施加高准确度的标准物理量值，静态位移量值(单位：mm)，与DCS(分散控制系统)/ETS(汽轮机跳闸保护系统)画面显示值相比较，则可得到一个偏差值，通过对现场轴位移/胀差每个测量通道的全过程检测，来评价TSI系统的测量精度和可靠性；验证轴位移/胀差信号通道、报警、跳机动作值的准确性；保障汽轮机发电机组、主要辅机等机械运行参数监测系统正常投入，为机组安全运行提供保证。通过该偏差值可对TSI系统的测量参数进行合格判定，其技术指标参考DL/T 1012-2006《火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程》。

本发明提供的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，既可以检测单支电涡流传感器及其测量通道，也可以检测串联方式测量的2支电涡流传感器及其测量通道。检测装置分为两层，检测单支电涡流传感器及其测量通道时，上层仅用于固定传感器，间隙靠下层调整。检测串联方式测量的2支电涡流传感器及其测量通道时，上层用于调整2支电涡流传感器与测量靶面间的间隙，用下层的数字千分表移动靶面，一支电涡流传感器靠近靶面，一支远离靶面，2支电涡流传感器同步运动，从而实现2支串联电涡流传感器及其测量通道检测。

附图说明

图1是本发明电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法俯视图。

图2是本发明电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法左视图。

图3是检测信号传输节点示意图。

附图标记说明：

1-数字千分表，2-数字千分表固定支架，3-测量靶面，4-直线轴承，5-传感器固定支架，6-调节装置(含金属球形万向云台)，7-导向直线轴承，8-底板，9-底板支架固定螺杆，10-底板支架，11-数字千分表固定支的架固定螺杆，12-直线轴承的固定螺杆。

具体实施方式

下面结合附图1、图2、图3，对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

本发明提供的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，以底板8为界，分上下两层。如图1、图2所示，数字千分表1通过数字千分表固定支的架固定螺杆11固定在底板8下面的数字千分表固定支架2，测量靶面3与数字千分表1的收缩轴相连，底板支架10用底板支架固定螺杆9紧固在底板8上，共同组成本发明的下层。用于测量靶面直线运动导向的直线轴承4由直线轴承的固定螺杆12紧固在底板8上，测量靶面3在数字千分表1的牵引下沿直线轴承4做直线往复运动，传感器固定支架5在调节装置6的牵引下沿固定在底板8上的导向直线轴承7做直线往复运动，调节传感器与测量靶面3之间的间隙，共同组成本发明的上层。

本发明提供的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，包括以下步骤：

1)传感器的安装

在传感器固定支架5上安装轴位移传感器，单支轴位移传感器通过数字千分表摇把，调整间隙；在传感器固定支架5上安装2支胀差传感器，通过调节装置6分别调整两支胀差传感器的间隙。

2)检测

通过数字千分表1产生既定的标准位移量，由轴位移传感器、胀差传感器在相应测点测量得到位移、胀差显示数值，通过测量模块处理后显示或远传；

3)检测结果及合格判定

根据记录的标准仪器示值以及实际测量值，则有轴位移、胀差测量通道的相对或者绝对误差表示如下：

或e＝X-X₀

其中：

e_r—轴位移、胀差测量通道的相对误差，％；

e—轴位移、胀差测量通道的绝对误差，mm；

X₀—轴位移、胀差测量通道的给定标准值，mm；

X—轴位移、胀差测量通道的实际测量值，mm。

参考DL/T 1012-2006《火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程》和GB/T13399-2012《汽轮机安全监视装置技术条件》，TSI系统中轴位移、胀差测点的技术指标要求，轴位移、胀差为绝对误差；当各测点检测结果在最大允许误差内时，则说明汽轮机监测系统运行正常；当某个测点的检测结果超过允差，则说明在该测点的误差产生在TSI机柜或者DCS环节处，继续进一步排查。

本发明是一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，既可以检测单支电涡流传感器及其测量通道，也可以检测串联方式测量的2支电涡流传感器及其测量通道。

步骤2)中，由高精度千分表产生标准物理量，其精度远高于传统检测装置使用的百分表和受环境因素影响较大的信号发生器，更精确量化测量通道的系统误差，且设备便携，操作简单易学，由操作引入误差小。

步骤3)中，行业标准规定TSI系统中轴位移和胀差测点的技术指标要求如下：

上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (9)

1.一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)传感器的安装

在传感器固定支架上安装轴位移传感器，单支轴位移传感器通过数字千分表的摇把，调整间隙；在传感器固定支架上安装2支胀差传感器，通过调节装置分别调整两支胀差传感器的间隙；

2)实施校准

通过数字千分表产生既定的标准位移量，由轴位移传感器、胀差传感器在相应测点测量得到位移、胀差显示数值，通过测量模块处理后显示或远传；

3)校准结果及合格判定

根据记录的标准仪器示值以及实际测量值，则有轴位移、胀差测量通道的相对或者绝对误差表示如下：

或e＝X-X₀

其中：

e_r—轴位移、胀差测量通道的相对误差，％；

e—轴位移、胀差测量通道的绝对误差，mm；

X₀—轴位移、胀差测量通道的给定标准值，mm；

X—轴位移、胀差测量通道的实际测量值，mm；

参考DL/T 1012-2006《火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程》和GB/T13399-2012《汽轮机安全监视装置技术条件》，TSI系统中轴位移、胀差测点的技术指标要求，轴位移、胀差为绝对误差；当各测点检测结果在最大允许误差内时，则说明汽轮机监测系统运行正常；当某个测点的检测结果超过允差，则说明在该测点的误差产生在TSI机柜或者DCS环节处，继续进一步排查。

2.根据权利要求1所述的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，该方法能够检测单支电涡流传感器及其测量通道。

3.根据权利要求1所述的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，该方法能够检测串联方式测量的2支电涡流传感器及其测量通道。

4.根据权利要求1所述的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，步骤3)中，行业标准规定TSI系统中轴位移和胀差测点的技术指标要求如下：

5.根据权利要求1所述的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，调节装置含有金属球形万向云台。

6.根据权利要求1所述的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，数字千分表通过数字千分表固定支的架固定螺杆固定在底板下面的数字千分表固定支架。

7.根据权利要求6所述的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，数字千分表的收缩轴与测量靶面相连。

8.根据权利要求7所述的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，测量靶面在数字千分表的牵引下沿直线轴承做直线往复运动。

9.根据权利要求6所述的一种电涡流传感器双通道联合串联测量位移通道检测方法，其特征在于，传感器固定支架在调节装置的牵引下能够沿固定在底板上的导向直线轴承做直线往复运动。

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