XN-DWL電渦流位移傳感器

一、簡(jiǎn) 介

    隨著DCS系統(tǒng)的普及，傳統(tǒng)的二次儀表的功能基本上都能由DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。軸位移變送器將傳感器采樣的位移信號(hào)經(jīng)變送器線性化、歸一化處理后，直接輸出4-20mA信號(hào)。軸位移變送器與電渦流傳感器探頭配接，取消了變送器或儀表，減少了接線環(huán)節(jié)和安裝環(huán)節(jié)，減少了故障率，它將傳統(tǒng)的外部前置器和儀表部分的濾波、信號(hào)歸一化處理、信號(hào)輸出等功能模塊化，增強(qiáng)了系統(tǒng)的集成度，體積小，提高了可靠性。

軸位移變送器為直接與DCS、PLC接口提供一種簡(jiǎn)便、低成本的方式監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子的軸位移。對(duì)主機(jī)、輔機(jī)設(shè)備如汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、電機(jī)等進(jìn)行軸位移實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能真正起到對(duì)這類設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。它測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠，抗干擾性能

強(qiáng)。

二、技術(shù)指標(biāo)

    1、供電電源：+24Vdc，工作電流小于20mA。

    2、輸    入：電渦流傳感器探頭。

3、靈 敏 度：8mA/mm。

4、輸    出：4～20mA，負(fù)載電阻500Ω。

5、精    度：＜±1%

6、輸出紋波：≤20mV。

7、頻    響：0～10KHz。

8、溫    漂： ≤0.1%℃。

9、外形尺寸： 90mm(W)×35mm(L)×70mm(H)。

 10、安裝尺寸：底板安裝，51mm×51mm，采用四個(gè)M4×12 GB29-76螺栓安裝；

               導(dǎo)軌安裝，可以方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌上。

11、接線方式：采用SpringLoc 端子，有自動(dòng)緊固的功能，不需要安裝工具即可接線，由于不需要螺栓固定，不會(huì)發(fā)生松動(dòng)。

    12、工作溫度： -30℃～80℃。

三、安裝使用

    探頭的安裝

1、 確保被測(cè)面的材質(zhì)為40CrMo，或其渦流效應(yīng)與40CrMo相接近。大多數(shù)汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)軸是用40CrMo材料或與之相近的材料比如45號(hào)鋼制造。因此，除非在訂貨時(shí)進(jìn)行特別說明，通常在出廠前傳感器系統(tǒng)采用40CrMo材料試件校準(zhǔn)。

2、 電渦流效應(yīng)主要集中在被測(cè)表面，由于加工過程中形成的殘磁效應(yīng)，以及淬火不均勻，硬度不均勻，結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會(huì)影響傳感器特性，API670標(biāo)準(zhǔn)推薦被測(cè)面殘磁不超過0.5微特斯拉。當(dāng)需要更高測(cè)量精度時(shí)應(yīng)用實(shí)際被測(cè)體校準(zhǔn)。

3、 如果被測(cè)表面有鍍層，傳感器應(yīng)按鍍層材料重新校準(zhǔn)。

4、 測(cè)量軸的軸向位移時(shí)，測(cè)量面應(yīng)該與軸是一個(gè)整體。這個(gè)測(cè)量面是以探頭中心線為中心，寬度為2倍探頭頭部直徑的圓環(huán)。探頭安裝位置距離止推法蘭盤不應(yīng)超過305mm (API670標(biāo)準(zhǔn))，否則測(cè)得的結(jié)果不僅包括軸向位移的變化，而且包括脹差在內(nèi)的變化。

5、在停機(jī)時(shí)安裝傳感器探頭，由于軸通常都會(huì)移向工作推力的反方向，因而探頭的安裝間隙應(yīng)該偏大，原則是保證：當(dāng)機(jī)器啟動(dòng)后，軸處于其軸向竄動(dòng)量的中心位置時(shí)，傳感器應(yīng)工作在其線性工作范圍的中點(diǎn)。如：量程-0.5～0.5mm，遠(yuǎn)離為正，我們可按下列步驟安裝傳感器探頭確定儀表量程零點(diǎn)的傳感器輸出電流：由方向遠(yuǎn)離為正可知，傳感器探頭與被測(cè)體的距離越大，傳感器輸出的電壓值就越大，兩者之間成正比，根據(jù)負(fù)向量程為0.5，靈敏度16mA/mm，可知儀表零點(diǎn)的傳感器線性電壓=0.5×16=8 mA。

一般電渦流傳感器在進(jìn)入線性段前都有一個(gè)非線性的電流，它不隨傳感器的間隙變化而變化，這個(gè)電壓我們叫他死區(qū)電流。本公司ф8傳感器死區(qū)電流為4 mA。

因此，儀表量程零點(diǎn)的傳感器實(shí)際電流=死區(qū)電流+線性電流=4+8=12 mA。

6、 安裝傳感器應(yīng)保證探頭的頭部與安裝面之間不小于一定的距離，工程塑料頭部體要露出安裝面，否則應(yīng)將安裝面加工成平底孔或倒角。

7、 兩探頭頭部平行安裝距離應(yīng)不小于最小安裝距離。為防止兩探頭間的相鄰干擾，對(duì)于不同規(guī)格的探頭和不同的安裝方法要求其間距也有所不同。

    8、探頭安裝支架的強(qiáng)度要盡量高，一般要求支架的諧振頻率至少為機(jī)器轉(zhuǎn)速的十倍，這樣才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

    9、采用測(cè)量傳感器的輸出來調(diào)節(jié)傳感器的安裝間隙，當(dāng)探頭頭部還未露出安裝孔時(shí)，由于安裝孔周圍的金屬影響，可能使得傳感器輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的電壓或電流值，但這時(shí)探頭測(cè)量的不是需要測(cè)量的被測(cè)體。探頭調(diào)整到正確的安裝位置，傳感器輸出應(yīng)該是：首先是較大的飽和輸出(此時(shí)探頭還未放進(jìn)安裝孔內(nèi))，然后是較小的輸出(此時(shí)探頭放進(jìn)安裝孔中)，繼續(xù)將探頭擰進(jìn)安裝孔，傳感器輸出會(huì)變?yōu)檩^大的輸出(此時(shí)探頭頭部露出安裝孔，但與被測(cè)面間隙較大)，再擰進(jìn)探頭，傳感器輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的值，此時(shí)探頭才是正確的安裝間隙。

    10、將探頭旋進(jìn)螺紋安裝孔時(shí)，用力不能過猛，否則可能壓壞探頭和被測(cè)體。

將探頭旋進(jìn)螺紋安裝孔時(shí)，必須同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)探頭所帶的電纜，否則有可能將電纜扭斷，如果帶有延伸電纜，應(yīng)將延伸電纜取下。

11、探頭的電纜接頭是和內(nèi)部電路相接的，而且不具備密封性。為了避免接頭和機(jī)殼接觸以及加強(qiáng)密封性，應(yīng)該采用熱縮套管加熱收縮包裹。這樣還能起到防止接頭松動(dòng)的作用。不要用粘性的電工膠帶來絕緣接頭，因?yàn)橛挽F會(huì)溶解膠帶上的粘性物而污染接頭。

    12、探頭頭部材料為PPS工程塑料，殼體材料為1Cr18Ni9Ti耐酸堿不銹鋼。安裝時(shí)應(yīng)注意被測(cè)體的環(huán)境是否存在使探頭損壞的化學(xué)物質(zhì)。

探頭長(zhǎng)期接觸下列物質(zhì)，探頭材料和性能不會(huì)受到影響：

空氣、水、潤(rùn)滑油、氨氫氧化物、酒精、汽油、、稀硫酸、氫氧化鈉。

探頭不能長(zhǎng)期接觸下列物質(zhì)：

無水氨、苯甲醛、硝酸、、、98%硫酸。

    13、探頭電纜和延伸電纜長(zhǎng)度一經(jīng)選定，在使用時(shí)，不能隨意縮短或加長(zhǎng)，否則會(huì)造成傳感器系統(tǒng)的變化。

變送器的安裝

變送器對(duì)工作環(huán)境的要求比探頭嚴(yán)格得多，通常將它安裝在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)，其周圍環(huán)境應(yīng)該無腐蝕性氣體，干燥、震動(dòng)小，環(huán)境溫度與室溫相差不大。在機(jī)器旁安裝，為了保證變送器工作安全可靠，有必要采用專用的安裝盒。

為了防止不同地電位造成的干擾，必須采用單點(diǎn)接地。前置器外殼是用鋁鑄造而成，為了屏蔽外界干擾，在變送器器內(nèi)部已將殼體與信號(hào)端聯(lián)接；安裝底板和導(dǎo)軌卡座均為工程絕緣塑料，這樣可以保證在安裝變送器時(shí)，使變送器殼體與大地隔離(即 “浮地")。

系統(tǒng)連接

系統(tǒng)連接包括將傳感器探頭、延伸電纜(如果有的話)、變送器以及DCS系統(tǒng)之間的電氣連接，以組成能投入工作的測(cè)量系統(tǒng)。

用熱縮套管加熱收縮包裹，防止松動(dòng)和接頭對(duì)地短接。

變送器的輸出應(yīng)采用網(wǎng)狀屏蔽電纜，屏蔽電纜的屏蔽層需在接DCS系統(tǒng)一端單點(diǎn)接信號(hào)地，即屏蔽層前置器端不接，DCS系統(tǒng)接地。

變送器的原始信號(hào)輸出電纜總長(zhǎng)不得超過300米，否則信號(hào)衰減將會(huì)過大。

 四、校準(zhǔn)與維修

1、校準(zhǔn)

以下情況下應(yīng)該對(duì)變送器進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

Ø 變送器長(zhǎng)期不使用一年以上；

Ø 變送器連續(xù)使用兩年；

Ø 被測(cè)體材料與出廠校準(zhǔn)材料不符；

Ø 排除故障后。              

校準(zhǔn)裝置與設(shè)備

Ø 位移校準(zhǔn)器

Ø 千分尺

Ø 數(shù)字萬用表

Ø +24V直流電源

    位移特性曲線的校準(zhǔn)

選擇與被測(cè)體材料相同的試件。

裝好探頭、千分尺（量程應(yīng)大于傳感器量程20%）。

分別將電源、數(shù)字萬用表、探頭接到變送器上

旋轉(zhuǎn)位移校準(zhǔn)器調(diào)節(jié)鈕，使探頭與試件平面緊貼，再將探頭頭部與試件間距調(diào)到傳感器線性起始距離。

變送器的校準(zhǔn)

打開電源，旋轉(zhuǎn)位移校準(zhǔn)器調(diào)節(jié)鈕，調(diào)節(jié)探頭處于線性中點(diǎn)，調(diào)整零位電位器，使OUT輸出12.00mA；調(diào)節(jié)探頭處于線性起始距離，OUT輸出4.00mA±1%；調(diào)節(jié)探頭處于線性終點(diǎn)距離，OUT輸出20.00mA±1%。如果不滿足以上情況需要送到廠家校準(zhǔn)；

校準(zhǔn)完成后，校準(zhǔn)電位器要用硅膠封牢。

2、故障維修

傳感器系統(tǒng)在校準(zhǔn)或工作中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)，首先自行初步檢查，問題嚴(yán)重時(shí)，請(qǐng)聯(lián)絡(luò)本公司或本公司各地銷售服務(wù)代理。

● 系統(tǒng)檢查

1) 接線端子接線是否接錯(cuò)；

2) 接線是否短路或開路；

3) 電源電壓是否正確；

4) 測(cè)量?jī)x器是否短路或開路。

● 探頭檢查

1) 探頭高頻插頭和探頭頭部是否干凈，如有臟物，請(qǐng)用擦洗。

2) 延伸電纜(如果有延伸電纜的話)是否短路或開路，如有故障，應(yīng)更換延伸電纜。

3) 檢查探頭是否短路或開路：先將延伸電纜脫開(如果有的話)，然后用數(shù)字萬用表測(cè)量探頭高頻插頭的插針與插頭外殼間的電阻值，其正常數(shù)值應(yīng)在2.0～10.0Ω之間，如果電阻值很小(小于1.0Ω)，則說明此探頭出現(xiàn)短路；如果測(cè)得的電阻值非常大(大于10Ω)，說明此探頭已開路或接觸不良。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有上述兩種情況時(shí)，就得更換探頭。

● 變送器的檢查

1) 先檢查探頭和延伸電纜是否與變送器配套。如果有延伸電纜，一定要將延伸電纜接上。延伸電纜和探頭連接處一定要用熱縮套管加熱收縮包裹，對(duì)地浮空。

將判定完好的探頭，與變送器相連。當(dāng)探頭頭部緊靠金屬導(dǎo)體時(shí)，變送器的原始信號(hào)輸出應(yīng)該最小；當(dāng)探頭頭部遠(yuǎn)離金屬導(dǎo)體時(shí)，變送器的原始信號(hào)輸出應(yīng)該。否則就可以判定此變送器已損壞，或者傳感器系統(tǒng)接觸不良，這時(shí)應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修理或更換變送器。