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主要内容

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机械量通常包括各种几何量和力学量,如长度、位移、厚度、转矩、转速、振动和力等。本章主要讨论机组控制中常用的位移、振动和转速三种机械量的测量方法及测量仪表。
机械量测量仪表一般由传感器、测量电路、显示(或记录)器和电源组成,如图6-1所示。
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图6-1机械量测量仪表框图
测量电路包括变换、放大等,把传感器的输出信号转换成电信号;显示单元以模拟形式、数字形式,或以图像形式给出被测量的数值。
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机械量测量仪表可按测量对象和测量原理分类。按测量对象可分为位移测量仪表、厚度测量仪表、转矩测量仪表等。按测量原理位移测量仪表可分为电容式、电感式、光电式、超声波式、射线式等。
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表6-1各种机械量检测参数可采用的测量原理
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这里讨论的是过程控制中大型转动设备(如汽轮机、压缩机等)轴的位移。汽轮机在启停和运行中,如果转子轴推力轴瓦已烧坏,则转子就要发生前后窜动,因而引起转子轴的轴向位移增大,使汽轮机内部动、静部件间发生摩擦和碰撞,导致大批叶片折断,隔板和叶轮碎裂,造成严重事故。因此,一般汽轮机都设置了轴向位移的监测和保护装置,电涡流传感器的检测探头与转子轴端面保持一定的初始距离。当汽轮机转子轴产生
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轴向位移时,传感器的输出电压与轴向位移成比例。当位移值超过规定的允许值时,传感器的输出电压可控制报警电路发出报警信号。
本章重点介绍广泛应用于大型转动设备(如汽轮机、压缩机等)轴位移、轴振动测量仪表—“电涡流式传感器”
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电涡流式传感器属于电感式传感器的一种,是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化,从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现测量的。
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如下图6-2所示,一个扁平线圈置于金属导体附近,当线圈中通有交变电流I1时,线圈周围就产生一个交变磁场H1。置于这一磁场中的金属导体就产生电涡流I2,电涡流也将产生一个新磁场H2,H2与H1方向相反,因而抵消部分原磁场,使通电线圈的有效阻抗发生变化。
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