CN203929032U - 一种监测电站空预器转子变形的位移传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种监测电站空预器转子变形的位移传感器，包括光纤传感器、相位式激光测距传感器(以下简称激光测距传感器)、光纤耦合器；所述光纤传感器与光纤耦合器连接的一端设置有发射光纤和反射光纤。所述的光纤传感器穿过空预器外壁进入空预器内部，对准空预器转子检测角钢，实现空预器转子因热变形产生的位移检测。激光测距传感器通过光纤传感器传导发射与接收的激光，进行检测得到的测量结果送给空预器间隙密封控制系统使用。本实用新型结构简单，能够对空预器转子形变进行全量程的监测，且具有结构简单，耐高温，使用寿命长，检修维护方便等优点，可广泛应用于监测电站空预器转子变形的位移传感器领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种位移传感器，尤其是涉及一种监测电站空预器转子变形的位移传感器。
背景技术
大型火电厂中回转式空气预热器是电站锅炉中极为重要的辅机设备，其转子受热后会产生形变，密封间隙控制采用通过控制系统控制扇形板提升装置升降空预器热端扇形板上下运动来跟踪转子的热态变形，实现最佳的热端径向密封间隙。所以转子受热后的形变检测在整个间隙密封控制系统显得极其重要，是空预器漏风控制的基础。电涡流式或探针接触式转子间隙传感器全部安装在空预器内部，很难实现全过程间隙测量，并且空预器内部工作环境特别恶劣，测量结果受温度影响很大，高温环境对传感器的使用寿命有很大影响，一旦损坏需停炉检修时才能更换，不能很好地实现密封间隙的有效控制。
本实用新型区别于中国专利申请号201320048359公开的一种采用激光测距仪检测空预器转子形变的位移传感器，涉及到大型火电厂中空预器的安全问题。采用激光测距仪检测空预器转子形变的位移传感器，其组成包括：激光测距仪，不锈钢导向管(3)穿过空预器，在对准空预器转子角钢的位置安装高温透镜(4)，所述的高温透镜将空预器内部与外部隔开；所述的激光测距仪连接所述的不锈钢导向管，所述的激光测距仪安装在激光透过高温透镜打到空预器转子角钢的位置，所述的激光测距仪与激光安装支架之间装有顶丝。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种监测电站空预器转子变形的位移传感器，解决现有空预器内置式间隙传感器不能实现全过程间隙测量的问题；且内置式传感器由于空预器内部环境恶劣易损坏，不能在线进行更换故障件和维护工作的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种监测电站空预器转子变形的位移传感器，包括一端置于空预器内部对准空预器转子检测角钢、另一端伸出空预器外壁的光纤传感器，设置在空预器外部的激光测距传感器，设置在激光测距传感器与光纤传感器间的光纤耦合器；所述与光纤耦合器连接的光纤传感器一端设置有发射光纤和反射光纤。
为方便光纤传感器定位，保证光纤传感器到空预器转子检测角钢的初始距离，所述空预器的内侧设置有光纤传感器锁紧装置，所述光纤传感器锁紧装置包括锁紧支座和弧形楔块，所述光纤传感器位于空预器内的一端设置有T型安装部，T形安装部插入锁紧支座的安装孔内，其端部压在锁紧支座的端面上。
为降低光纤传感器所处环境的温度及光纤传感器所处环境的清洁，所述空预器内还设置有冷却风吹扫装置，所述光纤传感器及光纤传感器锁紧装置置于冷却风吹扫装置内。
进一步的，所述冷却风吹扫装置为不锈钢波纹管，其位于空预器外侧的一端设置有进风口。
为方便光纤传感器的取出维护或更换，所述光纤传感器锁紧装置还包括拉动弧形楔块转动的牵引绳，所述牵引绳穿过冷却风吹扫装置末端伸出空预器；所述锁紧支座上设置有与弧形楔块配合的斜楔面，所述锁紧支座上穿过安装孔中心位置设置有一条收紧缝。
本实用新型的有益效果：采用光纤传感器直接放置在空预器内，并且激光在光纤中传导不受高温影响，光纤外型小、轻便，适合空间狭小的场合。光纤是非导电材料，不存在电磁干扰问题，特别适合在工况复杂、电磁干扰严重的环境下工作。由石英材料制成的光纤传感器，既耐高温又耐腐蚀，可以在高温环境条件下可靠工作。所述冷却风吹扫装置保证光纤传感器所处环境为洁净空间，提高光纤传感器的检测精度和使用寿命。所述光纤传感器可以选择合适长度将激光的传导光路延伸扩展，这样可以将激光测距传感器安放在远离高温环境的安全区域，避开高温环境可以改善激光测距传感器的工作条件，并且延长激光测距传感器设备的使用寿命。所述光纤传感器锁紧装置，可以方便快捷地紧固或解锁光纤传感器，可实现光纤传感器在线运行下的更换安装和检查维护。
以下结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型的位移传感器结构示意图。
图2为实用新型的位移传感器检测示意图。
图3为实用新型的光纤传感器锁紧装置示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1至3所示，一种监测电站空预器转子变形的位移传感器，包括光纤传感器1，设置在空预器外部的激光测距传感器2，设置在激光测距传感器2与光纤传感器1间的光纤耦合器3；所述光纤传感器1与光纤耦合器3连接的一端设置有发射光纤11和反射光纤12。所述的光纤传感器1穿过空预器外壁进入空预器内部，对准空预器转子检测角钢6，实现空预器转子7因热变形产生的位移检测。光纤传感器1用于激光的发射与接收，起到传导激光的作用，激光测距传感器2发出的激光通过光纤耦合器3进入光纤传感器的发射光纤11，激光顺着光纤传感器1传导至另一端由光纤传感器的发射光纤端部发射出去，激光经被测目标空预器转子检测角钢6表面反射后，耦合进入光纤传感器的反射光纤12并传导到激光测距传感器2。激光测距传感器2通过光纤传感器1传导发射与接收的激光，进行检测得到的测量结果送给间隙密封控制系统使用，从而对空预器转子进行全量程的监控。激光测距传感器2发出的激光经过光纤耦合器3、光纤传感器1、最终到达空预器转子检测角钢表面的光程检测长度为H，光纤耦合器3与光纤传感器1的长度为h可以被精确确定，光纤传感器1到空预器转子角钢检测面的间隙距离为d，从而可以得到空预器密封间隙的距离为d＝H-h。
实施例2：
一种监测电站空预器转子变形的位移传感器，所述空预器的内侧设置有光纤传感器锁紧装置4，所述光纤传感器锁紧装置4包括锁紧支座41和弧形楔块42，所述光纤传感器1位于空预器内的一端设置有T型安装部13，T形安装部13插入锁紧支座41的安装孔内，其端部压在锁紧支座41的端面上。
所述光纤传感器锁紧装置4还包括拉动弧形楔块42转动的牵引绳43，所述牵引绳43穿过冷却风吹扫装置5末端伸出空预器；所述锁紧支座41上设置有与弧形楔块42配合的斜楔面410，所述锁紧支座41上穿过安装孔中心位置设置有一条收紧缝411。所述牵引绳43设置有两根，分别固定在弧形楔块42的两端，通过拉动不同的牵引绳43使弧形楔块42正转或反转，使弧形楔块42压紧或脱离斜楔面410，在弧形楔块42的压紧力作用下，收紧缝411收缩，安装孔孔径变小，实现对T型安装部13的压紧。最终实现光纤传感器锁紧装置4对光纤传感器的定位锁紧或解锁。为方便光纤传感器能准确地插入锁紧支座41的安装孔，所述锁紧装置4还配合设置有插入导向管等元件。
光纤传感器上沾有粉尘污渍或被损坏影响激光测距工作时，可将光纤传感器锁紧装置通过牵引钢丝绳解锁后，再把光纤传感器从冷却风波纹管尾端抽出进行清洁检查或换件。待检查更换后将光纤传感器按原来位置插入冷却吹扫风波纹管，当光纤传感器插入恢复到位后，操作钢丝绳牵引弧形楔块将光纤传感器锁紧后即可恢复正常工作。其他同实施例1。
实施例3：
一种监测电站空预器转子变形的位移传感器，所述空预器内还设置有冷却风吹扫装置5，所述光纤传感器1及光纤传感器锁紧装置4置于冷却风吹扫装置5内。所述冷却风吹扫装置5为不锈钢波纹管，其位于空预器外侧的一端设置有进风口51。所述冷却吹扫风通过不锈钢波纹管穿入空预器内，一方面可以对光纤传感器降温，另一方面保证激光射出到达空预器转子检测角钢所经过的光路通道为洁净空间。其他同实施例1。
实施例4：
一种监测电站空预器转子变形的位移传感器，所述空预器内还设置有冷却风吹扫装置5，所述光纤传感器1及光纤传感器锁紧装置4置于冷却风吹扫装置5内。所述冷却风吹扫装置5为不锈钢波纹管，其位于空预器外侧的一端设置有进风口51。所述冷却吹扫风通过不锈钢波纹管穿入空预器内，一方面可以对光纤传感器降温，另一方面保证激光所经过的光路通道为洁净空间。其他同实施例2。
Claims (5)
1.一种监测电站空预器转子变形的位移传感器，其特征在于：包括一端置于空预器内部对准空预器转子检测角钢、另一端伸出空预器外壁的光纤传感器(1)，设置在空预器外部的激光测距传感器(2)，设置在激光测距传感器(2)与光纤传感器(1)间的光纤耦合器(3)；所述光纤传感器(1)与光纤耦合器(3)连接的一端设置有发射光纤(11)和反射光纤(12)。
2.如权利要求1所述的监测电站空预器转子变形的位移传感器，其特征在于：所述空预器的内侧设置有光纤传感器锁紧装置(4)，所述光纤传感器锁紧装置(4)包括锁紧支座(41)和弧形楔块(42)；所述光纤传感器(1)位于空预器内的一端设置有T型安装部(13)，T形安装部(13)插入锁紧支座(41)的安装孔内，其端部压在锁紧支座(41)的端面上。
3.如权利要求1所述的监测电站空预器转子变形的位移传感器，其特征在于：所述空预器内还设置有冷却风吹扫装置(5)，所述光纤传感器(1)及光纤传感器锁紧装置(4)置于冷却风吹扫装置(5)内。
4.如权利要求2所述的监测电站空预器转子变形的位移传感器，其特征在于：所述光纤传感器锁紧装置(4)还包括拉动弧形楔块(42)转动的牵引绳(43)，所述牵引绳(43)穿过冷却风吹扫装置(5)末端伸出空预器；所述锁紧支座(41)上设置有与弧形楔块(42)配合的斜楔面(410)，所述锁紧支座(41)上穿过安装孔中心位置设置有一条收紧缝(411)。
5.如权利要求3所述的监测电站空预器转子变形的位移传感器，其特征在于：所述冷却风吹扫装置(5)为不锈钢波纹管，其位于空预器外侧的一端设置有进风口(51)。
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