抚顺石化公司 辽宁抚顺 113008
摘要：压缩机是炼化企业核心设备，本文对用于状态监测的轴系测量仪表的电涡流传感器结构原理，安装调试方法进行了阐述，作为今后从事此项工作人员参考。
关键词：轴位移；轴振动；电涡流传感器
一．引言
各类压缩机机组是炼化企业和油田企业的重要设备，机组运行是否正常将直接影响生产装置的安稳运行，同时也直接影响企业经济效益。
那么机组运行状态参数是操作人员操作和调整机组的依据，所以机组运行状态参数测量显得至关重要。反应机组运行状态主要监测参数是轴承温度、轴瓦温度、轴向位移、轴向振动、键相位、转速等参数。这些参数采用热电阻测量温度，电涡流传感器测量振动、位移、键相位参数，转速测量采用磁力探头进行测量。
二．电涡流传感器测量系统组成及工作原理
测量机组状态参数测量系统是由电涡流传感器、延伸电缆、前置器、3500或1900/65监视系统，构成整个机组状态监测系统。
传感器探头线圈接受前置器振荡电路来的高频电流，在其周围产生高频磁场，该磁场穿过靠近它的转轴金属表面，在其中产生一个电涡流，该电涡流产生的磁场方向和线圈磁场方向相反，改变了原线圈的感抗，该感抗的变化随探头顶部金属表面的间隙变化而变化。
前置器检测电路检测探头线圈的感抗变化。再经放大电路将感抗变化量变换放大成相应电压变化信号输出。经监测仪进行信号转换并显示，转换成4~20mA，1~5V的标准信号送入DCS或PLC中，用做机械位移的测量，动态（振动）测量以及键相位和转速测量。
三.电涡流传感器校验
在机组检修时，要对电涡流传感器校验，校验主要是对传感器探头进行静态和动态特性测试，即利用TK-3E校验仪器对电涡流探头进行静态及动态性能测试，TK-3E的螺旋千分尺是测试探头间隙电压的静态特性，计算静态时平均灵敏度或递增灵敏度与静态误差指标进行比较看是否满足规范要求。
动态特性测试主要针对其报警或联锁点振动值通过千分表在TK-3E斜坡转动盘找到振动值对应位置，之后拆装千分表按照10Vdc±0.5标准间隙电压安装电涡流探头，之后TK-3E接通220VAC交流电，将转盘速度调整旋钮旋在最低转速，启动斜坡转动盘按钮，调整转盘转速，测试电涡流传感器动态特性输出交流毫伏电压值。动态特性测试要求为±2微米合格。
四.电涡流传感器安装
1.电涡流传感器安装方法
实际检修压缩机作业时首先配合机械维修专业将机组上所有传感器全部拆卸下来，仪表维修人员进行传感器静态和动态性能测试，在机组机械检修结束后仪表维修人员将性能测试合格的传感器进行安装，传感器安装应按施工标准规范安装，测量振动传感器采用静态中性间隙电压标准安装以10V±0.5DC为基准，键相位传感器根据键槽凸凹面以静态中性点间隙电压标准和键槽凸凹进行安装，凸面时探头对准凸面，凹面时探头对准轴承平面，位移传感器根据电涡流传感器反向工作原理结合静态下转子轴向位移量或利用传感器间隙电压关系公式计算出电压值，一般±0.2VDC进行安装，间隙电压公式（V0+mm*7.874v/mm）其中V0是零点电压，mm表示机组的轴机械窜量值。
2.径向振动测量安装：
通常将轴的径向振动测量探头安装在传感器的线性范围中点10V±0.5VDC，对于大轴承机器，其最大轴承间隙接近传感器线性工作范围时，建议选用线性工作范围更宽的传感器，还有些大型机组运行时转子有上浮现象安装时应将振动探头间隙电压适当调整大些。
测量轴的径向振动时，每个测点应安装两个传感器探头，两个探头分安装在轴承两边的同一平面上相隔90°（±5°），通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45°，定义为X探头（水平方向）和Y探头（垂直方向）。通常从原动机端看，X探头应该在垂直中心线的右侧，Y探头应该在垂直中心线的左侧。
3.轴向位移测量安装
测量轴的轴向位移时，测量面应该与轴是一个整体，这个测量面是以探头中心线为中心，在停机时，探头只对正了这个圆环一部分，机器启动后，整个圆环都会成为被测面。通常采用两套传感器对推力轴承端同时进行监测，这样即使有一套传感器损坏失效，也可以通过另一套传感器有效地对轴的轴向位移进行监测。
实际安装时具体方法，根据3500机组状态监测系统位移的组态，零点电压设置-9.75VDC和远离探头为正（本特利反向工作原理）进行安装探头，具体办法首先机械专业将机组轴总串量通知仪表专业例如机组总串量20道即0.2毫米，此时机械专业将轴调整到总串量零点即一半，仪表专业应将位移传感器间隙电压调至9.75V，卡件输出12MA，控制系统DCS显示0MM，传感器安装完毕后对安装结果进行验证，机械将轴拨一侧即远离探头，DCS显示0.1MM，轴靠近探头侧DCS显示-0.1MM，这样与机械总串量吻合安装正确。
当采用间隙电压方法安装时，且3500组态远离为正即Away From PROB，如果轴拨远离探头时用9.75V+0.1*7.874V/MM=10.537V±0.2仪表人员按照这个电压调整安装，DCS显示0.1MM，安装完后轴回拨另一侧此时间隙电压9.75-0.1*7.874=8.9626V，那么DCS显示-0.1与机械给出总串量相符合。
如果3500组态安装本特利反向为正组态即选择TOWARD PROB如果轴拨远离探头时用-9.75V-0.1*7.874V/MM=-10.537V±0.2仪表人员按照这个电压调整，DCS显示-0.1MM，安装完后轴回拨另一侧此时间隙电压-9.75+0.1*7.874=-8.9626V那么DCS显示+0.1MM与机械给出总串量相符合。
安装过程中还要注意位移测量法兰盘表面平整，安装完探头要盘车测试下各点电压是否一致，而且探头固定都是采用螺帽锁紧，注意手法细微调整。
4.探头其它安装方法：
调整探头安装间隙可以采用下列两种方法：在探头端面和被测面之间塞入设定安装间隙厚度的塞尺，当探头端面和被测面压紧塞尺时，紧固探头即可。该方法适合于探头安装孔为螺纹孔的情况，通过旋动探头来调整安装间隙，我们常用方法是使用之前介绍间隙电压调整方法。
五.探头安装注意事项
1.旋紧固定探头时注意事项
安装探头时通过测量前置器输出来确定安装间隙，有可能会产生一种假象，当探头头部未露出安装孔时，由于安装孔周围的金属影响，可能使得前置器输出等于安装间隙所对应的电压或电流值，但这时探头测量的不是需要测量的被测体。探头调整到正确的安装位置，前置器输出应该是：首先是较大的饱和输出（此时探头还未放进安装孔内），然后是较小的输出（此时探头放进安装孔中），继续将探头拧进安装孔，前置器输出会变为较大的输出（此时探头头部露出安装孔，但与被测面间隙较大），再拧进探头，前置器输出等于安装间隙所对应的值，此时探头才是正确的安装间隙。
2.电涡流传感器头部与安装面的距离
应保证探头的头部与安装面之间不小于一定的距离，探头工程塑料头部体要完全露出安装面，否则应将安装面加工成平底孔或倒角。
3.电涡流传感器间的距离
探头头部线圈中通过电流时，在头部周围会产生交变电磁场，因此在安装时要注意两个探头的安装距离不能太近，避免产生相邻干扰。
六.结束语
本人长期从事各类大型机组仪表专业检修维护工作，根据多年维护检修经验，对用于机组状态监测的本特利电涡流传感器实际安装方法及安装中注意事项进行细致分享，将自己多年总结经验毫无保留的与从事本专业人员进行交流，为从事机组检修维护人员提供帮助，不足之处请给与批评指正。