文档介绍：第第9 9章章机械量测量仪表机械量测量仪表主要内容主要内容?? 概述概述?? 电涡流式传感器电涡流式传感器?? 电容式位移检测方法电容式位移检测方法?? 转速检测转速检测?? 振动检测振动检测?? 电感式传感器的典型应用电感式传感器的典型应用概述概述机械量通常包括各种几何量和力学量,如长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、度、位移、厚度、转矩、转速、振动和力等。本振动和力等。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。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、机械量测量仪表一般由传感器、测量电路、显示显示( (或记录或记录) )器和电源组成器和电源组成, , 如图如图 9-1 9-1 所示。所示。图9-1 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。式,或以图像形式给出被测量的数值。机械量测量仪表可按测量对象和测量原理分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、表可分为电容式、电感式、光电式、超声波式、射线式等。射线式等。表表9-1 9-1 各种机械量检测参数可采用的测量原理各种机械量检测参数可采用的测量原理这里讨论的是过程控制中大型转动设备这里讨论的是过程控制中大型转动设备( (如汽轮如汽轮机、压缩机等机、压缩机等) )轴的位移。汽轮机在启停和运行中, 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,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, 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。隔板和叶轮碎裂,造成严重事故。因因此,一般汽轮机此,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。的检测探头与转子轴端面保持一定的初始距离。转子轴产生轴向位移时,传感器的输出电压与轴转子轴产生轴向位移时,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。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本章重点介绍广泛应用于大型转动设备( (如汽轮如汽轮机、压缩机等机、压缩机等) )轴位移、轴振动测量仪表轴位移、轴振动测量仪表—“—“电涡流式电涡流式传感器传感器””返回返回电涡流式传感器电涡流式传感器电涡流式传感器属于电感式传感器的一种, 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。实现测量的。原理与特性原理与特性如下图如下图 9-2 9-2 所示,一个扁平线圈置于金属导体所示,一个扁平线圈置于金属导体附近,当线圈中通有交变电流附近,当线圈中通有交变电流 I I 1 1时,线圈周围就时,线圈周围就产生一个交变磁场产生一个交变磁场 H H 1 1。。置于这一磁场中的金属导置于这一磁场中的金属导体就产生电涡流体就产生电涡流 I I 2 2, ,电涡流也将产生一个新磁场电涡流也将产生一个新磁场 H H 2 2, , H H 2 2与与H H 1 1方向相反,因而抵消部分原磁场,使通电线方向相反,因而抵消部分原磁场,使通电线圈的有效阻抗发生变化。圈的有效阻抗发生变化。