TSI培训试题与答案.doc

思考题
1. 我们习惯称TSI仪表，包括哪些参数的测量？
答：TSI测量的参数主要有：振动〔瓦振、相对振动、轴振动〕、轴向位移、胀差、偏心或挠度〔峰峰偏心〕、转速〔包括零转速〕、汽缸膨胀、行程〔阀位开度〕与键相等。
2. 请简述涡流传感器的测量原理，对被测材料有什么要求？
D1
D0
D2
mm
V
2v
20v
答：涡流传感器在工作状态下，线圈中通入交变电流，电感线圈向四周发射电磁场，磁场在被测体〔金属材料〕上形成涡流。同时，它们产生及原磁场相反的磁场，改变传感器电感线圈的阻抗Z〔即改变等效电感L值〕。 Z的变化及金属导体的电阻率ρ、导磁率μ、鼓励电流强度i、频率f、线圈几何形状r以及线圈及导体间的距离d有关，其函数关系为Z＝f〔ρ、μ、i、f、r、d〕。当被测对象与线圈一定时，阻抗Z〔交流电压U〕成为距离d的单值函数。交流电压U经高频放大，检波与滤波后可得到直流电压U*及距离d呈一条非线性曲线关系，但是当距离在一定范围〔D1～D2〕时呈线性关系，如右图所示。D0为线性范围的中点，被确定为传感器安装时的原始位置。
被测材料必须是导电体。同时，被测材料中不能有交变电流或变化的磁场产生。
3. 涡流传感器一般分几种规格？分别使用于何种场合？
答：主要规格分类为〔以新川产品为例〕振动传感器：主要用于测量旋转机械主
轴振动，如监视汽轮发电机组与压缩机的振动。
TSI传感器：主要测量轴承位置与胀差。
转速前置器：主要测量低转速〔如汽轮机零转速信号〕。
4. 振动测量的几种方式？分别说出使用的传感器及优缺点。
答：振动测量分为位移S、速度u与加速度a。
涡流传感器可以用于测量位移，构造简单、精度高、价格相对廉价，但是安
装难度较大，要求较高。
磁阻式传感器用于速度。构造稳定，安装方便，但是只宜于测量速度较高的
转速。电涡流也可以用于测量转速，适于测量速度较低的转速。磁电式传感器也可以用于测量速度，但是它的构造复杂，某些部件制造难度高，寿命短，现在已经根本不使用。
压电式传感器用于测量加速度。精度高，测量稳定，寿命较长。但是构造复

杂，制造本钱较高，特别是压电金属材料与电荷放大器制造技术高。
5. 偏心测量的意义？两种偏心测量描述上的区别及考前须知？
答：偏心是指轴外表外径及轴真实几何中心线之间的变化，以弯曲的形式表达，它可以是永久性的机械变形，也可以是由于热的或重力原因造成的暂时变形。当轴发生弯曲时，使轴的重心偏离机组运转中心，在机组运转过程中产生离心力与振动，当轴弯曲严重时，汽封径向间隙消失、就会引起动、静部件相碰撞，以致造成机组损坏事故，假设轴弯曲过大，会形成永久弯曲必须停机直轴，否那么机组不能正常运行。
偏心测量主要分为随动偏心与峰峰偏心。前者指实时测量得到的偏心位移值。后者指在一个完整的转动周期中轴径向运动峰值的最高点〔上峰值〕与最低点〔下降值〕之间的距离。在测量峰峰偏心时必须同步引入一个键相位信号。
6. 什么是相位信号？
答：键相位信号是标记轴每转动一周发生一次事件的位置，作为计算处理的同步信号，它可由编程选择其来源或者是直接通过信号输入模块承受转动中直接送到监测器的键相信号；或者是使用内部的模拟键相位信号。
7. 为什么偏心测量必须要相位信号？
答：通常，偏心参数测量偏心的峰－峰值。峰一峰值是指在一个完整的转动周期中轴径向运动峰值的最高点〔上峰值〕与最低点〔下降值〕之间的距离。因此，必须引入一个同步相位信号来给峰值点定位。
8. 请简述轴向位移、胀差测量的传感器选型方法
答：轴向位移传感器可以采用VK-602P型号的探头，线性范围为6mm，精度为2.5V/mm。而对于胀差测量的范围较大，可采用VK-143P型号与VK-263P型号的探头，线性范围分别为13.8mm与26mm，精度分别为0.8V/mm与0.4V/mm。
9. 何谓轴向位移、胀差的安装方向、迁零？
（1） 轴向位移的安装方向：汽轮机发电机转子连接汽轮机转轴连接于止推轴承以此为轴的位置，轴靠近传感器运动，轴向位移方向为正方向，监视器显示输出为正方向的增加。轴向位移方向为负方向，监视器显示输出为负方向的减少。
转子运动及探头关系
方向
显示，记录输出

正向

反向

正向

反向

（2） 轴向位移的迁零：在LCD显示上将轴向位移量移止所需要位置。位移参考点〔0%〕移至监视器A/D转换器的零位〔2.5V〕并将此点作为轴位移零位。
（3） 胀差的安装方向
10. 简述轴向位移及胀差的机械零位与电气零位。
（1） 轴向位移机械零位，为轴的原始位置。
（2） 轴向位移电气零位，探头及轴的原始位置的间隙电压处在输入传感器线性范围的中间为它的电气零位。
（3） 胀差的机械零位，靠近轴的原始位置。
（4） 胀差的电气零位，在传感器的线形区域内，以间隙确定的，在监视器里显示的零位。
11. 转速及零转速的传感器选型及优缺点。
（1） 转速的传感器一般情况下采用磁阻式速度传感器
（2） 零转速的传感器一般情况下采用涡流传感器〔位移传感器〕：在安装测量时，采用电压测量定零位不准，还需用标尺卡定位
12. 如何选定二次仪表量程？
（1） 对于一具体的监测器，范围选项的选择，取决于预计的测量参数最大值。对于径向振动监测器范围确实定，应基于远行经历，还应考虑机器制造厂推荐的范围。
（2） 对于位移检测器，通常情况下，范围选择基于推力轴承的有效间隙〔考虑冷态与热态远行条件的间隙〕，还有启动期间，转子/定子间隙，或使用预计的测量参数的最大幅值〔或量程〕。
13. 振动测量的量程应该选大还是选小好？
答：振动测量的量程应该选大好。
14. 为什么涡流传感器的前置器必须浮空安装？
15. 电子测量仪器的屏蔽如何接？
答：在整个测量回路中，线路屏蔽层应相互连接并保持完整，适当时应按要求单端接地。在新川TSI测仪表回路中，所有的屏蔽层应接入COM端，屏蔽层两端保持浮空。
16. 当二次仪表上“OK〞灯闪烁时，如何排除故障？
答：检查接线，〔1〕OK LED灯状态—亮—以1HZ频率闪烁〔慢〕。旁路LED灯状态—熄灭。在这种状态下，按系统监测器上的“RESET〞开关，将使监测器回到在线运行。在这一点上，不存在监测器故障。〔2〕OK LED灯状态—亮—以5HZ频率闪烁〔快〕。旁路LED灯状态—熄灭。在这种状态下，监测器已检测并存储了一个“错误代码〞，在继续进展下一步前，必须从内存中去除此错误代码！
17. 安装轴向位移及胀差时，发现被测量凸台尺寸缺乏时如何装？
答：改用直径较小的探头。
18. 为了提高可靠性，如何选择2取2、3取2、4取3？
19. 超速保护系统的可靠性及响应时间问题？
答：超速保护系统用了3套一样的监控装置对同一转速进展测量，经三取二逻辑运算后输出失电动作的保护信号。动态响应时间20ms〔新川〕。
20. 什么是零转速，应选什么传感器？
答：零转速是测试汽轮机低转速的状态，当其转速到达预先设定的零转速时，就会发出“零转速〞信号。应该用涡流式传感器。
21. 电厂中的常用转速表为什么机组停着，表上有指示转速？
答：主要是由于机组的信噪比大，即使停机时，传感器探头由于测量到某些噪声、干扰信号而造成有转速指示。
22. 二次仪表的演示功能、旁路功能如何实现，有什么作用？
答：新川TSI检测仪表的演示功能可以自动演示仪表的所有功能；旁路功能主要用于在机组正常运行时，为了防止某通道因测量不准或探头故障对机组运行造成影响，而将此测量通道屏蔽掉；另外新川TSI二次仪表中还具有调试功能，可以直接由TSI监视仪表的“REC＋〞、“REC—〞产生一个探头的测量电信号，供调试使用。
23. 风机振动测量选用何种传感器？为什么？
答：振动信号一般分为三种：位移、速度、加速度。风机振动测量的是轴承座的振动。绝对加速度振动的检测用于在旋转机械的轴承与轴承座上进展，因此风机振动测量可选用磁电式传感器或压电式传感器。对汽轮机转子或轴承的振动可采用涡流传感器。
24. 为什么涡流传感器的延长电缆长度用户不可以随意更改？
答：根据涡流传感器的测量原理，LC振荡器的振荡频率是否稳定，及探头与前置器之间电缆引线的分布电容大小有关。如果随意修改延长电缆的长度，会严重破坏传感器测量结果的线性度，使功能曲线达不到指定的要求，影响测量结果精度。
第 7 页