熱力系統(tǒng)監(jiān)測與故障診斷課件

汽輪機、發(fā)電機、燃氣輪機、壓縮機、風機、泵等都屬于旋轉(zhuǎn)機械，是電力、石化和冶金等行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。這些設(shè)備出現(xiàn)故障后，大多會帶來嚴重的經(jīng)濟損失。以100MW～600MW汽輪發(fā)電機組為例，出現(xiàn)故障后，多啟動一次的直接經(jīng)濟代價（僅考慮燃油和廠用電消耗）約5萬～30萬元。機組容量越大，經(jīng)濟損失越大。振動在設(shè)備故障中占了很大比重，是影響設(shè)備安全、穩(wěn)定運行的重要因素。振動又是設(shè)備的“體溫計”，直接反映了設(shè)備健康狀況，是設(shè)備安全評估的重要指標。一臺機組正常運行時，其振動值和振動變化值都應(yīng)該比較小。一旦機組振動值變大，或振動變得不穩(wěn)定，都說明設(shè)備出現(xiàn)了一定程度的故障。振動對機組安全、穩(wěn)定運行的危害主要表現(xiàn)在：1.振動過大將會導致軸承烏金疲勞損壞。圖1某臺機組軸承烏金損壞圖片如其周圍有金屬導體，便會在金屬表面產(chǎn)生電渦流。將位移信號對時間求一次和兩次導數(shù)，可以分別得到振動速度和加速度：機組容量越大，經(jīng)濟損失越大。因此，這種傳感器又稱位移傳感器。目前傳感器（非特制）最高容許溫度大部分是在120℃以下。為了能確診故障原因，振動分析必須結(jié)合過程參數(shù)和相關(guān)試驗數(shù)據(jù)進行，突出相似故障之間的微小差別。例如，熱變形、不平衡、共振、剛度不足、摩擦等故障的特征頻率都是工頻，僅根據(jù)頻率特征無法將故障原因進一步定量細化。圖2某臺300MW機組高中壓轉(zhuǎn)子實測大軸彎曲曲線1臺50MW機組因汽輪機進入低溫蒸汽，汽缸急劇收縮，動靜徑向間隙減小，引起動靜徑向碰磨，導致大軸彎曲和大不平衡振動。為消除發(fā)電機后軸承軸振虛假信號問題，結(jié)合機組檢修,對測振裝置進行了改造。我國同樣發(fā)生過多起比較嚴重的汽輪發(fā)電機組軸系損壞事故。圖4國外某600MW汽輪發(fā)電機組軸系斷裂事故圖片由式（3）可以計算得到相應(yīng)的速度和位移頻譜，如圖8（d、e）所示。打閘停機過程中，振動未見減小，反而進一步加大。三種方式在旋轉(zhuǎn)機械振動分析中都有廣泛應(yīng)用。2.過大振動將會造成通流部分磨損，嚴重時將會導致大軸彎曲。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，汽輪發(fā)電機組60％以上的大軸彎曲事故就是由于摩擦引起的。圖2給出了某臺300MW汽輪機大軸彎曲后實測得到的彎軸曲線[1]。圖3給出了某臺機組汽封摩擦損壞圖片。某廠1臺汽輪機冷態(tài)啟動，在1200rpm下暖機30分鐘后，2號軸承振動逐漸增大到40μm。降速到500rpm后再次升速到1200rpm暖機，振動逐漸增大到82μm，振動發(fā)散速度越來越快。打閘停機過程中，振動未見減小，反而進一步加大?，F(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)汽封摩擦冒火星。停機后2號軸頸處大軸晃度達到390μm。揭開汽缸大蓋檢查發(fā)現(xiàn)，動靜部件磨損嚴重，轉(zhuǎn)子彎曲0.79mm。圖2某臺300MW機組高中壓轉(zhuǎn)子實測大軸彎曲曲線圖3某臺機組汽封摩擦損壞情況振動過大還將使部件承受大幅交變應(yīng)力，容易造成轉(zhuǎn)子、聯(lián)結(jié)螺栓、管道、地基等的損壞。近五十多年來，國內(nèi)外發(fā)生過多起汽輪發(fā)電機組軸系斷裂惡性事故。1953年美國TANNERSCREEK電站1臺125MW機組低壓轉(zhuǎn)子斷裂，1954年美國REDGLAND電站1臺156MW機組超速試驗中，轉(zhuǎn)速升到1955rpm（額定轉(zhuǎn)速1800rpm）時，低壓轉(zhuǎn)子斷裂。1972年原聯(lián)邦德國某電站1臺500MW機組低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機、主勵磁機與輔助勵磁機之間的聯(lián)軸器螺栓被扭斷，低壓轉(zhuǎn)子在裝葉輪處斷裂。1972年日本海南電廠1臺600MW機組超速試驗過程中低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機和勵磁機斷裂，整個軸系斷為17段。1974年美國GAILATIN電站1臺225MW冷態(tài)啟動時，升速到3400rpm（額定轉(zhuǎn)速3600rpm）時，低壓轉(zhuǎn)子突然斷裂。（a）損壞全景（b）大軸斷裂（c）葉片斷裂（d）大軸斷口圖4國外某600MW汽輪發(fā)電機組軸系斷裂事故圖片我國同樣發(fā)生過多起比較嚴重的汽輪發(fā)電機組軸系損壞事故。1臺50MW機組因汽輪機進入低溫蒸汽，汽缸急劇收縮，動靜徑向間隙減小，引起動靜徑向碰磨，導致大軸彎曲和大不平衡振動。解列甩負荷時，主汽門、調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉遲緩，機組超速至3600r/min左右。在摩擦和大不平衡力的作用下，15m長的汽輪發(fā)電機組軸系斷裂成12段，汽輪機缸體爆炸，斷軸拼接后的主軸最大彎曲達186mm。一臺200MW機組升速過程中，因故障導致轉(zhuǎn)速飛升到3400rpm以上，引發(fā)機組共振和油膜振蕩，機組振動強烈，導致個別部件損壞，由此引起的大不平衡振動在10～11s內(nèi)使整個30m長軸系斷成13段。第一節(jié)振動分析基本概念

振動是一個動態(tài)量。圖5所示是一種最簡單的振動形式－簡諧振動，即振動量按余弦（或正弦）函數(shù)規(guī)律周期性地變化，可以寫為（1）式中，y－振動位移；A－振動幅值；－振動相位；－圓頻率；f－振動頻率；T－周期。幅值反映了振動大??；頻率反映了振動量動態(tài)變化的快慢程度；相位反映了信號在時刻的初始狀態(tài)。振動是一個動態(tài)變化量。為了突出反映交變量的影響，振動監(jiān)測時常取波形中正、負峰值的差值作為振動幅值，又稱為峰峰值，通常以表示。式（1）中的又稱為半峰值，記為。簡諧振動是一種最簡單的振動形式，實際發(fā)生的振動要比簡諧振動復(fù)雜得多。不管振動信號多么復(fù)雜，都可以將其分解為若干具有不同頻率、幅值和相位的簡諧分量的合成，圖7給出了一組復(fù)雜波形分解實例：旋轉(zhuǎn)機械振動分析離不開轉(zhuǎn)速，為了方便和直觀起見，常以1x表示與轉(zhuǎn)動頻率相等的頻率，又稱為工（基）頻；以0.5x、2x、3x等表示與轉(zhuǎn)動頻率的0.5倍、2倍和3倍等相等的頻率，又稱為半頻、二倍頻、三倍頻。采用信號分析理論中的快速傅立葉變換（FFT）可以很方便地求出復(fù)雜振動信號所含頻率分量的幅值和相位。目前頻譜分析已成為振動故障診斷領(lǐng)域最基本的工具。頻譜分析所起的作用可以概括為以下兩點：不同故障所對應(yīng)的頻率不同。例如：轉(zhuǎn)子不平衡故障的頻率為工頻，汽流激振和油膜振蕩等故障的頻率為低頻，電磁激振等故障的頻率為高頻等。頻率特征是故障判斷的必要條件。某種故障必然具備相應(yīng)的頻率特征。因此，根據(jù)頻譜分析結(jié)果可以對故障性質(zhì)作一個初步、定性判斷。將詳細介紹每一種故障的頻率特征。多種故障的頻率特征具有很強的相似性，頻率特征并不是故障判斷的充分條件。例如，熱變形、不平衡、共振、剛度不足、摩擦等故障的特征頻率都是工頻，僅根據(jù)頻率特征無法將故障原因進一步定量細化。為了能確診故障原因，振動分析必須結(jié)合過程參數(shù)和相關(guān)試驗數(shù)據(jù)進行，突出相似故障之間的微小差別。第二節(jié)振動位移、速度和加速度

除了振動位移外，振動分析時還經(jīng)常用到振動速度和加速度。將位移信號對時間求一次和兩次導數(shù)，可以分別得到振動速度和加速度：

反之，對振動加速度信號進行一次和二次積分可以分別得到速度和位移信號。（3）例如，熱變形、不平衡、共振、剛度不足、摩擦等故障的特征頻率都是工頻，僅根據(jù)頻率特征無法將故障原因進一步定量細化。1臺50MW機組因汽輪機進入低溫蒸汽，汽缸急劇收縮，動靜徑向間隙減小，引起動靜徑向碰磨，導致大軸彎曲和大不平衡振動。目前傳感器（非特制）最高容許溫度大部分是在120℃以下。在其它參數(shù)不變的情況下，該阻抗是線圈與金屬導體之間距離的單值函數(shù)。一旦機組振動值變大，或振動變得不穩(wěn)定，都說明設(shè)備出現(xiàn)了一定程度的故障。第三節(jié)簡單振動問題分析速度傳感器體積、重量偏大，低頻特性較差。頻率特征是故障判斷的必要條件。將感應(yīng)線圈接入振蕩回路，即可輸出一個與距離有關(guān)的高頻諧波。不管采用何種表示方式，故障性質(zhì)不會變化，都可以用于振動監(jiān)測。（6）振動位移、速度和加速度之間可以相互轉(zhuǎn)換。反之，對振動加速度信號進行一次和二次積分可以分別得到速度和位移信號。圖1某臺機組軸承烏金損壞圖片圖13偏心輪激振模型降速到500rpm后再次升速到1200rpm暖機，振動逐漸增大到82μm，振動發(fā)散速度越來越快。從上式可以看出（1）振動位移、速度和加速度信號的頻率相同。不管采用何種表示方式，故障性質(zhì)不會變化，都可以用于振動監(jiān)測。三種方式在旋轉(zhuǎn)機械振動分析中都有廣泛應(yīng)用。（2）在相同位移幅值下，頻率越高，振動所產(chǎn)生的交變應(yīng)力越大，對設(shè)備的危害也越大。因此，故障頻率越高，位移幅值應(yīng)該控制得越嚴格。對于旋轉(zhuǎn)機械而言，轉(zhuǎn)速越高，振動標準越嚴。（3）振動速度（或加速度）幅值是振動位移和頻率（或頻率平方）的乘積，幅值中同時反映了振動頻率和位移幅值的影響，較單純的振動位移幅值更全面。（4）振動加速度相位超前振動速度相位90o，振動速度相位又超前振動位移相位90o。采用不同表示方式時，必須考慮相互之間的相位差。（5）值得指出的是，同一種故障在振動位移、速度和加速度頻譜中表現(xiàn)出來的故障特征不完全相同。假設(shè)某故障振動位移信號頻譜如圖8（a）所示，頻譜中10Hz、20Hz和50Hz分量幅值都為10μm。根據(jù)式（3）計算出每一頻率分量的速度和加速度幅值，從而得到相應(yīng)的振動速度和加速度頻譜，如圖8（b、c）所示。比較這三個圖可見，高頻分量在振動速度和加速度頻譜中得到了明顯“放大”。頻率越高，速度和加速度頻譜中高頻分量的“放大”作用越明顯。因此，對于高頻振動故障，為了在故障的早期能夠比較明顯地反映出振動變化，采用振動速度或加速度監(jiān)測比較有效。（6）振動位移、速度和加速度之間可以相互轉(zhuǎn)換。雖然將位移信號對時間求導可以得到速度信號和加速度信號，但是由于求導過程中誤差有可能會放大，實際上很少進行這樣的轉(zhuǎn)換。信號積分過程中誤差是收斂的，因此，目前采用得比較多的是由加速度或速度信號積分求出位移信號。一些采用加速度傳感器的振動儀表，可以通過積分同時測量出振動加速度、速度和位移值。假設(shè)某故障加速度頻譜如圖8（f）所示，頻譜中10Hz、20Hz和50Hz分量都為1m/s2。由式（3）可以計算得到相應(yīng)的速度和位移頻譜，如圖8（d、e）所示。比較這三個圖可見，低頻分量在振動位移頻譜中得到了明顯“放大”。頻率越低，放大效果越明顯。因此，對于低頻振動故障，監(jiān)測振動位移更能夠突出反映振動變化。表1給出了振動位移、速度和加速度之間的關(guān)系。第三節(jié)簡單振動問題分析由質(zhì)量塊、阻尼器和彈簧組成的簡單振動模型。設(shè)模型質(zhì)量、阻尼系數(shù)和剛度系數(shù)分別為，現(xiàn)只考慮質(zhì)量塊在垂直方向上的運動。重塊掛上后處于平衡位置O-O，彈簧有一靜伸長，彈簧力為，與重力mg相等，因此。在外界干擾力作用下重塊將振動。由牛頓第二定律可知，重塊運動方程為：圖9簡單振動模型例1：我國早期生產(chǎn)的300MW引進型汽輪發(fā)電機組勵磁機振動不穩(wěn)定。該機組原設(shè)計工作頻率為60Hz，固有頻率計算值為40.8Hz，兩者之間不會出現(xiàn)共振。但是該型勵磁機實測固有頻率高達45.83Hz～46.7Hz，而引進后的工作轉(zhuǎn)速為50Hz，兩者之間避開裕度不夠，導致工作轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子接近共振狀態(tài)。進一步分析表明，建模時沒有考慮勵磁機鐵芯與轉(zhuǎn)軸過盈配合對轉(zhuǎn)子剛度的增強作用，從而導致計算值偏低。機組改型時，將勵磁機轉(zhuǎn)子發(fā)電機端軸段加長了300mm（如圖10所示）。轉(zhuǎn)子加長后，剛度減小、質(zhì)量增大，轉(zhuǎn)子固有頻率降低到2450rpm～2500rpm，工作轉(zhuǎn)速下避開了共振區(qū)。例2：單轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速與軸系臨界轉(zhuǎn)速的差別。二、有阻尼系統(tǒng)自由振動分析圖11有阻尼單自由度系統(tǒng)自由振動響應(yīng)三、有阻尼系統(tǒng)強迫振動分析振力為（11）圖13偏心輪激振模型臨界轉(zhuǎn)速之前，振動幅值隨轉(zhuǎn)速的增大而增大；臨界轉(zhuǎn)速之后，振動幅值隨轉(zhuǎn)速

（4）滯后角與阻尼有關(guān)。唯一例外的就是臨界轉(zhuǎn)速處的滯后角恒等于90°，與阻尼無關(guān)。因此，根據(jù)臨界轉(zhuǎn)速處的振動相位和90°的滯后角可以比較準確地求出不平衡力角度。該特點在旋轉(zhuǎn)機械動平衡工作中發(fā)揮了積極作用，大大提高了動平衡的準確度。（a）幅頻曲線（b）相頻曲線圖14不平衡力作用下系統(tǒng)振動響應(yīng)曲線第四節(jié)振動傳感器

傳感器的基本功能是將振動信號轉(zhuǎn)換成電信號。目前用得比較多的振動傳感器有電渦流型、速度型和加速度型。本節(jié)主要介紹這三種傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用注意事項。振動傳感器基本原理圖15渦流傳感器1－感應(yīng)線圈；2－固定螺母；3－信號輸出渦流傳感器結(jié)構(gòu)如圖15所示。傳感器頭部有感應(yīng)線圈，通上高頻電流后，在線圈周圍產(chǎn)生了高頻電磁場。如其周圍有金屬導體，便會在金屬表面產(chǎn)生電渦流。電渦流產(chǎn)生的電磁場與感應(yīng)線圈的電磁場相互疊加，改變了感應(yīng)線圈阻抗。在其它參數(shù)不變的情況下，該阻抗是線圈與金屬導體之間距離的單值函數(shù)。將感應(yīng)線圈接入振蕩回路，即可輸出一個與距離有關(guān)的高頻諧波。在傳感器附近設(shè)置前置放大器，將信號放大、檢波和濾波后，即可得到一個與距離成正比的輸出電壓。因此，這種傳感器又稱位移傳感器。傳感器輸出電壓的直流分量正比于感應(yīng)線圈與金屬導體之間的靜態(tài)間隙，交流分量正比于兩者之間的動態(tài)位移，即振動。圖16速度傳感器1－簧片；2－磁鋼；3－阻尼杯；4－導磁體；5－連接桿；6－外殼；7－線圈；8－簧片；9－引出線接頭速度傳感器結(jié)構(gòu)如圖16所示。速度傳感器實際上是一個往復(fù)式永磁小發(fā)電機。傳感器外殼6固定在被測物體上，與被測物體一起振動。動線圈7用很軟的簧片1、8固定在外殼上，其自振頻率很低。當被測物體振動頻率時，動線圈處于相對靜止狀態(tài)。線圈與磁鋼之間發(fā)生相對運動，線圈切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。輸出電壓正比于振動速度，所以稱為速度傳感器。加速度傳感器圖17加速度傳感器

1－底座；2－壓電晶體片；3－導電片；4－質(zhì)量塊；5－外殼；6－碟形簧片；7－引出線接頭；8－導線加速度傳感器結(jié)構(gòu)如圖17所示。它利用壓電材料的壓電特性，當有外力作用在壓電材料上時便產(chǎn)生電荷。蝶形簧片通過質(zhì)量塊4和導電片3與壓電晶體片2緊密接觸。將這些部件裝在不銹鋼外殼5內(nèi)，晶體片的電荷通過導線8引出。壓電晶體片輸出電荷正比于作用在晶體片上的力。物體振動時，晶體片上受到的作用力正比于質(zhì)量塊質(zhì)量和振動加速度的乘積。因此，當質(zhì)量塊質(zhì)量一定時，傳感器輸出電荷與振動加速度成正比。采用渦流傳感器測量轉(zhuǎn)軸振動時，傳感器大多固定在支架上，支架又固定在軸瓦上，所測量出的是轉(zhuǎn)軸相對軸承座的振動，通常稱為轉(zhuǎn)軸相對振動。轉(zhuǎn)軸相對于自由空間的振動稱為絕對軸振。絕對軸振可以采用接觸式或組合式方法測量。圖18給出了接觸式轉(zhuǎn)軸絕對振動測量方法。測振桿的一端與滑塊或碳刷相連，直接壓在轉(zhuǎn)軸上。臨時測量時，也可將轉(zhuǎn)軸接觸端做成V字形，將V字形缺口對準轉(zhuǎn)軸，與轉(zhuǎn)軸保持垂直并壓緊。測振桿另一端與速度傳感器相連。轉(zhuǎn)軸振動通過滑塊傳至測振桿，再傳至速度傳感器，對輸出信號積分后，便可得到轉(zhuǎn)軸絕對振動信號。該法簡單實用，經(jīng)常用來對渦流傳感器振動讀數(shù)進行校核。這種測量方式由于高速旋轉(zhuǎn)的軸與探頭相接觸，時間長后會出現(xiàn)磨損。圖19給出了組合式轉(zhuǎn)軸絕對振動測量方法。

圖18接觸式軸絕對振動測量方法1－軸；2－滑塊；3－測振桿；4－速度傳感器圖19組合式振動傳感器

1－軸；2－渦流傳感器；3－軸承蓋；4－外殼；5－速度傳感器將速度傳感器和電渦流傳感器組合起來，用速度傳感器和積分器測量軸承絕對振動，用電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)軸相對振動。將這兩個振動信號疊加，可獲得轉(zhuǎn)軸絕對振動。這種疊加并不是簡單的相加，需要考慮兩個振動信號之間的相位差以及積分過程中相位漂移等因素的影響。二、振動傳感器特點和選用

渦流傳感器輸出與振動位移成正比。傳感器與被測物體不接觸，可以測量轉(zhuǎn)動部件的振動，并可進一步用于測量旋轉(zhuǎn)機械振動分析中的兩個關(guān)鍵參數(shù)：轉(zhuǎn)速和相位。振動測量的頻率范圍較寬，能同時作靜態(tài)和動態(tài)測量，適用于絕大多數(shù)旋轉(zhuǎn)機械。傳感器輸出結(jié)果與被測物體材料有關(guān)，材料不同會影響傳感器線性范圍和靈敏度，須重新標定。為了獲得可靠數(shù)據(jù)，對傳感器的安裝要求較嚴。

另外，由位移、速度和加速度之間的關(guān)系可知，為了突出反映故障信號中高頻分量或脈沖量的變化，可以選用加速度傳感器；例如，本特利公司3300系列渦流傳感器規(guī)定mm。頻率特征是故障判斷的必要條件。速度傳感器體積、重量偏大，低頻特性較差。轉(zhuǎn)軸振動通過滑塊傳至測振桿，再傳至速度傳感器，對輸出信號積分后，便可得到轉(zhuǎn)軸絕對振動信號。將這些部件裝在不銹鋼外殼5內(nèi)，晶體片的電荷通過導線8引出。傳感器安裝時應(yīng)該盡可能避免因支架的振動和松動而產(chǎn)生誤差。目前傳感器（非特制）最高容許溫度大部分是在120℃以下。式（1）中的又稱為半峰值，記為。唯一例外的就是臨界轉(zhuǎn)速處的滯后角恒等于90°，與阻尼無關(guān)。揭開汽缸大蓋檢查發(fā)現(xiàn)，動靜部件磨損嚴重，轉(zhuǎn)子彎曲0.此時，速度傳感器的輸出信號會變得很不穩(wěn)定，互大互小，沒有規(guī)律。該特點在旋轉(zhuǎn)機械動平衡工作中發(fā)揮了積極作用，大大提高了動平衡的準確度。渦流傳感器結(jié)構(gòu)如圖15所示。機組解列后，倍頻分量消失。速度傳感器輸出與振動速度成正比，信號可以直接提供給分析系統(tǒng)。傳感器安裝簡單，臨時測量可以采用手扶方式或通過磁座與被測物體固定，長期監(jiān)測可以通過螺釘與被測物體固定。速度傳感器體積、重量偏大，低頻特性較差。測量10Hz以下振動時，幅值和相位有誤差，需要補償。測量發(fā)電機和勵磁機振動時，速度傳感器可能會受到電磁干擾的影響。此時，速度傳感器的輸出信號會變得很不穩(wěn)定，互大互小，沒有規(guī)律。加速度傳感器輸出與振動加速度成正比。體積小、重量輕是加速度傳感器的突出特點，特別適用于細小和質(zhì)量較輕部件的振動測試。加速度傳感器結(jié)構(gòu)緊湊，不易損壞。渦流、速度和加速度傳感器在旋轉(zhuǎn)機械振動測試中都得到了廣泛應(yīng)用。通常是用渦流傳感器測量轉(zhuǎn)軸振動，用速度或加速度傳感器測量軸承座振動。另外，由位移、速度和加速度之間的關(guān)系可知，為了突出反映故障信號中高頻分量或脈沖量的變化，可以選用加速度傳感器；為了突出反映故障信號中低頻分量的變化，可以選用渦流傳感器。三、渦流傳感器的安裝

渦流傳感器安裝要求較嚴，安裝時需要注意以下事項：

1.避免工作溫度過高。溫度過高不僅會降低傳感器靈敏度，而且會損壞傳感器。目前傳感器（非特制）最高容許溫度大部分是在120℃以下。2.避免交叉感應(yīng)。如圖20所示，兩個傳感器距離較近時，相互之間將產(chǎn)生交叉感應(yīng)，降低傳感器靈敏度。不同形式的渦流傳感器對兩個傳感器之間的距離要求不同。例如，本特利公司3300系列渦流傳感器規(guī)定mm。3.避免頭部側(cè)隙和外露長度過小。如圖21所示，傳感器頭部側(cè)隙和外露長度較小時，頭部附近的導體會影響傳感器輸出，一般要求?，F(xiàn)場安裝傳感器受位置限制時，可以去掉傳感器頭部附近的金屬，使b和c滿足要求。4.避免支架振動。渦流傳感器有時是固定在支架上，有時是套裝在支承桿上，然后再固定到軸承座上。傳感器安裝時應(yīng)該盡可能避免因支架的振動和松動而產(chǎn)生誤差。支架和套筒固有頻率必須避開工作轉(zhuǎn)速，否則會產(chǎn)生共振，導致振動讀數(shù)誤差很大。5.正確的初始間隙。圖22給出了傳感器靜態(tài)性能曲線。從圖中可以看出，傳感器與被測物體之間的距離過大或過小時，輸出電壓與距離之間的線性關(guān)系較差，傳感器讀數(shù)將會產(chǎn)生誤差。因此，傳感器安裝時必須將初始間隙調(diào)整到傳感器線性范圍的中部。圖22傳感器靜態(tài)性能曲線6.避免電磁干擾。渦流傳感器輸出不僅與探頭到軸表面的距離有關(guān)，還與軸表面剩磁、導電率和導磁率等有關(guān)，受電磁干擾的影響較大。某臺125MW汽輪發(fā)電機組空載時，各點軸振、瓦振良好。滿負荷時發(fā)電機后軸承處軸振由43μm增大為182μm。勵磁電流減小，振動也隨之減小。軸振增大的同時，瓦振變化不大。分析發(fā)現(xiàn)空載時的軸振波形比較正常，近似于正弦波。帶負荷時波形中出現(xiàn)了很多幅值很大的負向尖毛刺（圖23），每周期內(nèi)有兩個大小不等的毛刺。毛刺幅值甚至超過了原來的振動幅值，直接導致了振動讀數(shù)的增大。頻譜分析結(jié)果（圖24）表明，除了工頻分量外，還有大量的2x、4x、6x、8x等倍頻。機組解列后，倍頻分量消失。這種現(xiàn)象普遍存在于50MW、100MW、125MW、135MW等采用雙水內(nèi)冷的發(fā)電機組后軸承上。研究發(fā)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，采用雙水內(nèi)冷的發(fā)電機，勵磁引線通過發(fā)電機勵端軸承處的軸段，轉(zhuǎn)軸表面存在不同程度的磁化現(xiàn)象，磁導率不同，干擾了傳感器的輸出。隨著勵磁電流的增大，電磁干擾加大。為消除發(fā)電機后軸承軸振虛假信號問題，結(jié)合機組檢修,對測振裝置進行了改造。將發(fā)電機后軸承軸振動測量探頭改為接觸式探頭,通過測振桿與軸的接觸來測量轉(zhuǎn)軸絕對振動。采用新的測量方法后,基本解決了軸振虛假