振动、位移探头安装方法.doc

压缩机探头安装方法
1. 前言
压缩机探头（电涡流传感器）仪表安装的一直以来是一项繁琐、难度大、需密切配合的工作。近几年公司承建的大型煤化工程出现多台机组集中陈设的现象，探头安装工作量大、难点更突出。本公司压缩机组由陕鼓及沈鼓压缩机搭载杭汽透平机的组合，机组安全监控系统采用Bently公司提供的3500系列产品，多厂家、多标准、多设备是机组安装的主要特点。本文将就这种压缩机为例浅谈电涡流传感器仪表安装方法。
2. 探头分类和结构
在不同的使用条件下探头的选型不同，探头型号繁多，本厂使用本特利3500系列8㎜为例。压缩机常用探头分为振动探头传感器、位移探头传感器、转速传感器等。常见安装方法分为机械测隙安装法和电气测隙安装法。机械测隙安装法是利用塞尺用测量的方式来调整探头的安装位置，此方法有安装精度不高、不易操作、需要安装空间等缺点，实际中多用于转速传感器仪表安装；电气测隙安装法是探头通过延长电缆和有24V供电的前置器连接，然后调整探头和测量轴的距离，测量前置器输出电压值来调整达到安装的要求，这种方法安装精度高，安全系数高，在实际生产中广泛应用，主要用于振动探头传感器、位移探头传感器的安装。
下列图例是常用探头和连接件图样：

振动探头传感器 位移探头传感器

前置器 延长电缆

3. 振动探头传感器安装
振动探头传感器的安装我们拿本特利3500系列8㎜探头来说，采用电气测隙安装法。探头的线性范围为2㎜，即从测量面0.25㎜开始，0.25㎜~2.25㎜范围内，输出电压为-1~-17VDC。这种型号探头的零点间隙值为1.27㎜即最佳安装间隙（注：不同型号探头零界值不同，可以在产品说明书上获得），灵敏度为7.87V/㎜。那么零界点电压就由灵敏度×零点间隙值=7.87×1.27≈10V。
计算得出的结果零界点电压V=10V便是安装振动探头传感器所要调整到的数值。主要安装步骤：
1）振动探头安装之前先要检查探头是否正常，将探头经延伸电缆与前置放大器连接，将探头由远到近靠近铁质物品，观察电压值是否从24V-0V由大到小在变化，等探头接触到铁质物品时电压值应接近0V。此探头为正常。
2） 振动探头安装到安装支架上，要求用扳手牢牢紧固，不允许有松动。
3） 探头安装时要求所测量点保持静止状态。
4)探头插入安装孔之前，应保证孔内无杂物，探头能自由转动而不会与导线缠绕。
5）将探头用手旋进机壳安装孔内，感觉到用力较大或卡住时，停止旋进。再向外旋出一圈左右。
6）将探头通过延长电缆连接至前置器，然后给前置器送上24VDC电源。若现场暂无送电条件，可用一台24V的临时电源箱供电。
7）用数字万用表测量前置放大器的输出的电压值。
8）利用工具旋转探头使它慢慢装入安装孔，当测量万用表突然有电压显示时证明探头已经安装到0.25㎜~2.25㎜线性范围内，此时需要细心微调，防止过快调整使探头与测量轴接触、产生挤压损坏探头。
9）慢慢调整当探头间隙电压达到10V后，旋紧防松螺母。探头被固定后，探头的导线也应牢固。
10）延伸电缆的长度应于前置器所需的长度一致，任意的加长或缩短均会导致测量误差。具体安装连接如图1所示。

图1 传感器探头安装示意图
每个测点需要同时安装两个传感器探头，两个探头应分别安装在轴承两边的同一平面上相隔90°±5°。由于轴承盖一般是水平分割的，因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45°，从原动机端看，分别定义为X探头（水平方向）和Y探头（垂直方向），X方向在垂直中心线的右侧，Y方向在垂直中心线的左侧。如图2所示

图2 同时安装两个传感器探头
4. 位移探头传感器安装
位移探头传感器与振动探头传感器技术参数是一样的，所不同的是探头结构和安装方法不同。位移安装的主要难点是计算出安装的零界电压即V值，安装位移要涉及到被测转子的窜量值。这里介绍两种安装方法：
一种简单的安装方法是让机械人员配合用千分尺为测量工具把轴撬到1/2位置，即零点位置，然后我们把探头安装到3500组态的零点电压值即可（空分机组组态的零点电压值是9.75V，合成机组与丙烯机组组态的零点电压值是10V），此方法特点精度有限、只适用于转子较小的压缩机而且对机械人员操作要求较高。
第二种方法安装精度较高被广泛使用，同时解决了因机组转子较大操作人员无法把转子撬到1/2位置的难题。首先确定转子的窜量值，这个问题容易解决，一般在机组的参数说明书内就可获取到或者协调检修人员将轴窜量推出来；其次需要让机械人员配合把转子撬到一端，远离端或靠近端都可；然后用计算公式得出安装零界电压值，我们假设窜量值用C（chuan）表示，零点间隙电压值为L，灵敏度为M，零界电压值为V，得出公式：
V远=L+C/2×M ; V近=L-C/2×M

已知：L(零点间隙电压）=10V， M（灵敏度）=7.87 V/㎜
例：安装一压缩机低压缸一位移探头，已知转子的设计窜量为32道即0.32㎜，如果采用第二种安装方法，求转子分别撬到远离端和靠近端时安装零界电压分别是多少？
解：远离端=代入公式V远=L+C/2×M
V远=10V+0.32/2×7.87
V远≈11.259VDC
靠近端=代入公式V近=L-C/2×M
V近=10V-0.32/2×7.87
V近≈8.74VDC
最后按照计算结果和转子所在位置把探头安装到位即可，安装过程与振动探头传感器的安装相同。具体安装步骤可以参考上面第3大条振动探头传感器安装的第2~5小条。
5. 注意事项
安全监控仪表检测机组的各种参数、数据，监控着机组健康程度，保护机组能够安全运转。所以仪表安装质量的好坏至关重要，除了安装精度要求之外，还有以下要注意的：
1) 确定探头安装位置，检查安装孔的内丝是否完好， 对探头进行涂密封胶进行紧固密封。
2) 与检修人员密切配合，掌握轴承确切位置，保证探头的正确定位。
3) 探头的测量精度高，价值昂贵，易损坏，所以在探头的安装运输过程中应加强管理。
4) 探头安装结束后对安装外观检查，核实安装位置、探头选型、探头安装紧固件的松紧程度，对探头连接管和固定盒（俗称大头冒）之间的紧固程度。
5) 延长电缆的安装要注意电缆接口的导电性能，接口采用的是镀金接头，接头处一定要安装接头保护器，防止因长期浸泡油中导致导电失常。
6) 对探头安装值进行复查，因机械人员对机组进行扣盖、配管等工作会对探头安装值产生影响，探头端密封性进行检查，确定密封垫片加装，并在螺纹连接处用密封胶做密封处理，防止机组运行时在压力的作用下润滑油从探头口处渗漏。
7) 探头安装在机壳内部的，延伸电缆在机壳内部要固定牢固，不应与转动部件距离太近。防止延伸电缆磨损，引起误动作停车。
8) 每天在DCS擦看振动位移历史趋势，如果出现非正常波动。紧急检查是否为探头问题，若为探头问题，能够处理解除连锁及时处理，若无法处理联系工艺人员申请将此点连锁解除。防止引起误动作停车。

6. 结束语
探头安装是一项重要、精细、繁琐的工作，做好这项工作我们还应有一丝不苟、不屈不挠、聚思广益的精神。较高的安装质量是机组安全运行的基本保障。

键向模块 振动、位移模块 继电器输出模块
电源模块 通讯模块

3500卡件

前置放大器（51系列）

前置放大器

位移探头（探头上锁紧螺冒安装后要锁紧）

前置放大器 +24V DC +24V DC 电源 220V AC
输出电压 -24V DC -24V DC

调试接线
延伸电缆

延伸电缆 安装支架 振动探头

安装支架

轴承盘 位移探头 安装支架

位移探头安装
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