TSI在线监测保护系统的意义.doc

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1、TS1在线监测保护系统的意义随着生产技术的发展，一种以状态监测为基础的故障诊断系统和预测技术在旋转机械设备运行安全保护领域得到了广泛的推广和运用。这种技术的运用和发展,将使得设备的维修方式从传统的“事故维修”和“定期维修”过渡到现在的“预知性维修”，从而大大提高了设备的可利用率，减少停机维修时间，降低维修费用，同时也压缩了备件的库存量可以减少意外事故的发生和不必要的浪费、损耗，提高对机组设备的保护它的重要意义在于当机组发生异常时，保护系统将提示报警信号，提醒操作者注意，当机组发生严重异常时，保护系统将

2、自动使机组停止运转，以免造成设备破坏性或灾难性的严重毁坏TS1的主要原理及功能因为TSI系统主要由传感器及智能板件组成。首先应该知道传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。根据传感器的性能和测试对象的要求,利用电涡流传感器,对汽轮机组（纯电调）的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量。电涡流传感器电涡流传感器电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的，它与被测物之间没有直接的机械接触，具有很宽的使用频率范围（从O^lOHz）。

3、电涡流传感器的变换原理简要介绍如下：在传感器的端部有一线圈，线圈通以频率较高（一般为lMIIz〜2MIIz）的交变电压（见图1-1）,当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表而层感应出一涡流ie,而ie所形成的磁通链又穿过原线圈，这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感，最终原线圈反馈一等效电感。而耦合系数的大小又与二者Z间的距离及导体的材料有关，当材料给定时，耦合系数K1与距离d有关，K二KI（d）,当距离d增加，耦合减弱，K值减小，使等效电感增加，因此，测定等效电感的变

4、化，也就间接测定d的变化。图1-1涡流传感器原理简图由于传感器反馈回的电感电压是有一定频率（载波频率）的调幅信号，需检波后，才能得到间隙随时间变化的电压波形。即根据以上原理所述，为实现电涡流位移测量，必须有一个专用的测量路线。这一测暈路线（称之为前置器）应包括具有一定频率的稳定的震荡器和一个检波电路等。涡流传感器加上一测量线路（前置器），如框图1-2所示：从前置器输出的电压Vd是正比于间隙d的电压，它可分两部分：一为直流电压Vde,对应于平均间隙（或初始间隙），一为交流电压Vac,对应于振动间隙。图1

5、-2前置器原理简图速度传感器它的工作原理是基于一个惯性质量和移动壳体，传感器有一个永久磁铁，它被固定在传感器壳体上，围绕着磁铁是一个惯性质量线圈，通过弹簧连在壳体上。测量时，将传感器刚性固定在被测物体上，随着被测物振动，磁铁运动，使其产生磁场运动。而线圈因固定在弹簧上,具有较大的惯性质量，即相对高频振动的物体，其是相对静止的。这样，线圈在磁场中作直线运动，产生感应电动势，其大小与线圈运动的线速度（即：机壳的速度）成正比。通过对感应电动势的检测，即能获得被测物体的线速度。如图1-3所示。图1-3速度传感

6、器简图LVDT传感器其工作原理是利用电磁感应中的互感现象，实质上就是一个变压器，如图1-4所示。变压器上初级线圈W和两个参数完全相同的次级线圈Wl,W2组成，线圈小心抨入圆柱形铁心，次级线圈W1和W2反极性串联，当初级线圈W加上交变电压时，次级W1和W2分别产生感应电势el和e2,其大小与铁心位置有关。图1-4LVDT原理简图差动式磁感应传感器差动式磁感应传感器的工作原理是利用一个差动式敏感元件。该元件由一块永久性磁铁上的两个相互串联的磁敏半导体电阻组成（这两个半导体的材料及几何尺寸相同）。在传感器电

7、路中，这两个电阻组成一个差动电感电桥（如惠斯顿电桥）。当磁铁或钢的触发体接近或远离传感器且相互成直角（即传感器探头表而磁铁所产生的磁场与触发体边沿成直角）时，它干扰了传感器内部的磁场，使差动电感电桥失去平衡而输出一电压。通过对这一电压测量,即能获得被测物（即触发体）与传感器探头间的间隙变化。在TST测量实际应用中，我们一般用该磁感应传感器测量机组转速，就是通过测量探头与测速齿盘轮间的高、低电压变化所形成脉冲信号的数量，来得到实际转速值。智能板件各种测量板件接受相应传感器的电量信号后进行整形、计算、逻辑

8、处理等以后，显示出精确、直观的监测数据和报警指示。输出标准的模拟量信号和继电器接点。智能板件可对传感器联线和自身的运行情况进行检测，具有计算机通讯接口，可对测量范围和逻辑输出进行组态,具有缓冲传感器信号输出等功能。对于重要的测量可进行冗余的配置，增强了可靠性。测点及传感器安装位置介绍根据纯电调各机组的具体情况，测点配置及传感器安装位置见图1-5〜图1-8所示，下而就各测点进行详细说明。转速及零转速机器转速的测量，长期以来已成为一项必须进行的标准程序，转速