汽轮机轴位移监视仪使用手册.doc

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HN-4型轴位移监测仪
综述 轴向位移对于许多旋转机械（如汽轮机、水轮机、透平压缩机、风机、离心泵等）是非常重要的信号可以反映出机器内部轴（转子）与轴向相对止推轴承的间隙，间隙的变化不仅能表明机器的运行特性和状况，而且能指示止推轴承的磨损情况以及转动件和静止件之间可能发生相碰的危险。 轴位移监测仪对轴向位移的长期连续监测可以提出早期的警告，防止机器在不良状况下工作而造成损坏，进而带来经济损失。

测量盘显示转子轴的
临界位置：
1/5…停机位置
2/4…紧急报警位置
3…正常运转位置
A…测量相对轴位移
的电涡流传感器。

HN-4型轴向位移监控仪是一台高可靠的单通道轴向位移监测仪表，它可以长期连续可靠地监测旋转机械的轴向位移。仪表的轴向位移输入信号来自涡流传感器或其他公司的符合API670标准的涡流传感器，并用数字显示出位移值。传感器的探头沿着轴向安装，正对的被测面是轴上止推法兰或者轴上其他的平面。这是一种非接触的测量方式，API670标准被认可作为该测量的准则。
我们在设计和制造这台仪表时，采用了最新的可靠的数字电子技术和元器件，内部大部分是贴片元件，金属机箱则满足了现场对电磁屏蔽的要求。因为采用了单片机技术，使仪表的测量功能变得更优秀，组态更加灵活和方便。系统调试时，不需要打开仪表机箱所有测量参数的设置和功能组态都可在面板按键上瞬间完成，使用非常方便。而仪表的高可靠性是按PLC的设计要求来保证实施的。内置的高档微处理器，可以对传感器、仪表线路、软件进行连续地自诊断.

1. 主要功能：
l 量程：可选，用户可在仪表选型时订制，由厂方预先设定。
l 位移方向：
可选择被侧面远离探头作为正方向，或被测面趋近探头为正方向，用户在仪表选型时订制，由厂方预先设定。
l 显示功能：
轴向位移测量值、报警值、功能代码分别在面板的数码显示窗上显示。面板上不同颜色的指示灯配合仪表的工作状态发出指示。
l 报警功能：
用户可自己设定位移的“警戒”值和“危险”值，面板的指示灯随 “警戒”报警和“危险”报警而指示警戒和危险，后面板端子提供报警继电器输出。
l 报警延时功能：
仪表的这一功能增加了报警的可靠性，用户可在仪表选型时选择警戒和危险继电器触发的延迟时间，此功能由厂方预先设定。
l 报警复位功能：
当发生报警后，报警复位分为自锁和自动复位两种方式；自锁时，报警功能始终保持，在监测情况正常后，需按“复位”键复位；自动复位时，在监测情况正常后报警功能自动解除。用户可在仪表选型时选择其中一种方式，此功能由厂方预先设定。
l 自诊断功能：
任何输入系统的故障，如探头破裂，线路故障等都可被仪表自动检测出来： “OK”灯不亮，同时切除“警戒”和“危险”报警回路。
l 传感器电源限流保护：
使用过程中不慎发生传感器电源短路时，限流≤30mA，不会产生火花，满足监测现场的安全要求。
l 记录输出：
在后面板端子输出与轴向位移量程成比例的模拟量信号，同时提供4～20mA输出端,且有短路保护功能。
l 传感器信号缓冲放大输出：
经缓冲放大的传感器原始信号从后面板端子输出。
2. 技术说明：
l 输入：
传感器输入 电涡流传感器，仪表的量程和灵敏度与传感器一致
输入点数 1点
输入阻抗 20KΩ
l 系统输入/输出转换精度：
记录输出 ±1.0% 25℃
数码显示 ±1.0% 25℃
l 频率响应： DC～5Hz（3dB）
l 记录输出： 4～20mA（负载≤500Ω）
l 缓冲输出： SIG缓冲信号电平-1.2 ~ -23V，输出阻抗500Ω（最大5mA）
l 传感器电源输出：-24VDC±10%，15mA，短路限流≤30mA
l 报 警：
报警设定点 4点（+警戒，-警戒，+危险，-危险 ）
继电器状态 常失电
报警继电器输出 2组继电器（警戒，危险）均有常开、常闭
触点容量 250VAC/1A或30VDC/2A
报警延时 1~9S可选，优先1S
报警复位： 自动复位或自锁，优先采用自锁
l 环 境：
运行温度 -20℃ ～ 70℃
存储温度 -30 ～ 85℃
相对湿度 20 ～ 95% 无冷凝
l 工作电源: 220VAC±10%，50HZ
l 功耗： ≤10W
l 重量： 1.5 kg
3. 开箱与安装
打开仪表包装后,每台仪表有安装支架一副，合格证与使用手册各一份。控制柜上仪表的安装位置及结构如下图所示：

仪表面框尺寸：宽×高=157mm×81mm
机箱长度：225mm
开孔尺寸：宽×高=（152+1）mm×(76+1)mm

将固定杆分别插入左右两侧安装槽内，再用安装螺杆拧紧。

4. 显示与按键说明

l 显示窗：
仪表前面板设有一个4位数码显示窗，在仪表进行正常的监测工作时，显示监测值；在进行功能操作时，显示功能参数信息。
l 状态指示灯：
OK指示灯 正常指示灯是绿色发光二极管,常亮时表示系统工作状态正常； 如果不亮,则表明传感器及与之相连的线路工作状态不正常,同时报警回路切除，需要检查传感器及线路或仪表，故障排除后，系统进入正常监测状态，灯自动转入常亮。
报警指示灯 警戒灯是黄色发光二极管,危险灯是红色发光二极管，用来指示报警状态。当位移达到警戒值时，黄灯常亮,警戒继电器动作；当位移达到危险值时，黄灯、红灯均常亮,警戒、危险继电器动作。此灯配合仪表的报警复位功能，监测正常后，自动复位状态下,此灯随报警消除自动熄灭。自锁状态下需按复位键，此灯才熄灭。
l 按键说明:
在仪表进行参数设置时，依次切换不同的设置项。将所设的参数值存储到机器，然后进入下一项参数设置状态。

在仪表进行功能操作时，使数码循环左移1位；

在仪表进行功能操作时，使对应位的数码增1；

在监测状态下清除仪表对报警状态和危险的指示灯并复位继电器，在参数设置时，退出当前参数设置状态
5. 系统的连接与调试
轴向位移监测系统图示:

后面板端子接线图示：

端子排和信号传输电缆的连接
注意：1、请不要使用空白端子。
2、COM和COM不允许直接接通，否则会带来误差。
3、在连接涡流传感器的前置器与仪表或前置器与安全栅以及安全栅与仪表时，由于传送的信号可能会被干扰，请确保使用三芯屏蔽电缆，三芯屏蔽电缆屏蔽层接仪表COM，前置器端屏蔽层浮空并包裹。（推荐使用镀银编制电缆或扁平屏蔽铜线，芯线为软铜线）。
4、避免信号传输电缆与控制电缆和电源电缆在一起走线。
5、把所有的电缆安装在导管中或放置在电缆架上。
注意：仪表地与机壳地之间绝缘电阻500VDC≥500MΩ，允许机壳地直接与控
制屏地相接。
5.1传感器探头的正确安装
按上述要求正确连接好系统后下一步工作就是调整探头的安装间隙到仪表显示为零。(如果不为零，且数值在0.05内，可迁零。迁零方法见软件设置)
l 请注意，传感器的线性中点不一定就是仪表的零点，也就是说当传感器探头安装在线性中点时，仪表显示不一定为零。
l 仪表的零点在出厂时已设定好，它是根据用户对测量量程、测量方向的要求及配套传感器的灵敏度而确定的，因此，在安装传感器探头时，对探头安装间隙的确定应按照测量量程、测量方向的要求并考虑传感器的灵敏度来进行。
现以一实例来说明
l 要求仪表量程为-0.5~1.5mm，远离为正，传感器2mm线性，灵敏度为8V/mm
我们可按下列步骤进行零点调整
5.2确定仪表零点的传感器输出电压
由方向远离为正可知，传感器探头与被测体的距离越大传感器输出的电压值就越大（不考虑数学意义上的负号），两者之间成正比，根据负向量程为0.5,灵敏度8V/mm，可知仪表零点的传感器线性电压=0.5*8=4V。
一般电涡流传感器在进入线性段前都有一个非线性的电压，它不随传感器的间隙变化而变化，这个电压称之为死区电压，本公司2mm传感器死区电压为2V。
因此，仪表零点的传感器实际输出电压=死区电压+线性电压=2+4=6V
注意：事实上由于传感器为负电压供电，所以上述的电压都是负电压，只是为了叙述方便省略了负号。
5.3安装传感器探头
根据仪表零点的传感器实际电压为-6V，我们可调整探头与被测面的间隙，同时用万用表测量前置器OUT和COM端的输出电压，读万用表显示值为-6V，此时，仪表显示应为零。
5.4 参数设置
在参数设置状态下，面板上的左显示窗显示需设置的参数类别，右显示窗显示所设置的参数状态（原始参数设定值）。
次序
LED显示
参数
左窗
右窗
1
AAL
0 ~ -2.0
报警值低端设定
2
AAH
0~2.0
报警值高端设定
3
ADL
0 ~ -2.0
危险值低端设定
4
ADH
0~2.0
危险值高端设定
5
AAD
1~10
警戒报警延时时间
6
A DD
1~10
危险报警延时时间

7
AF1
0或1
通道继电器复位方式，0自锁，1自恢复
8
AP1
0或1
通道报警旁路设置，0不旁路，1旁路
9
AU0
40
手动迁零，显示大于零，加大40，反之减小40
10
FAC
XXX
工厂菜单，除专业人员外，其他人员不得使用

按 键，可循环改变需设置参数值的位数，同时相应位的数码管发出闪烁。
按 键，可使当前闪烁的数值加1，从而可以使数值从0到9循环改变。
当前状态:表示原始设定值。
注：在以上设置过程中的任何时候，按复位键可中止当前设置。

5.5仪表的调零
仪表调零有两种方法，除了上述按“设置”键，找到AU0对其参数进行设置外。
还可用如下方法：现按“复位”键，在3秒内，再长按“▲”，直至显示为零。

6. 系统的校验
6.1 什么情况下应对监测仪进行校准
l 仪表长期不使用达一年以上
l 被测体材料与出厂校准材料不符
l 排除故障后
6.2 校准装置与设备
l 位移校准台(试件材料为45号钢)
l 数字万用表
l 百分表
l 电涡流传感器
操作步骤如下：
l 探头安装在位移校准器上。
l 调整探头与试件间距为零，旋紧紧固螺钉。为方便记录，建议将百分表读数调节为整零。
l 探头电缆插头接前置器插座上（旋紧）。
l 用低频三芯屏蔽电缆一头接前置器端（标记-24V、COM、OUT），一头接仪表后面板端子排（标记PWR、COM、SIG）。
l 调节静校仪手轮，使试件与探头端面间隙为传感器线性起始点，记录此时电压值。
l 调节静校仪手轮，使试件与探头间隙作等量变化，同时记录输出电压值与间隙位移值。
l 校验方法：在数字电压表上可以读取到传感器对应于间隙变化的输出信号，检查传感器的输出位移特性是否同传感器的出厂校验报告相符合。工作正常的传感器才可以同仪表组成测量系统。
如被测体材料与出厂校准材料不符或有疑问,请和我们联系,我们会给您提供专门的测量方案。

上海东太振动仪器仪表有限公司
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