本文闡述了軸向位移及差脹保護(hù)調(diào)試中的一些問題，本文想就這方面問題作進(jìn)一步探討。因?yàn)門SI（汽輪機(jī)監(jiān)控儀表）安裝調(diào)試的好壞將直接影響到汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行，而其調(diào)試在整個機(jī)組的熱控調(diào)試過程中所占的比重相對較少，往往得不到調(diào)試人員足夠的重視，因而給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來隱患。筆者提供儀表安裝調(diào)試方面的一些經(jīng)驗(yàn)，供廣大調(diào)試人員參考，并提醒有關(guān)人員對TSI調(diào)試問題的重視。
　　
　　一、傳感器的校驗(yàn)及安裝注意事項(xiàng)
　　
　　TSI主要包含以下檢測參數(shù)：軸向位移、脹差、偏心、相位、軸振、轉(zhuǎn)速、零轉(zhuǎn)速、瓦振、汽缸膨脹等。目前國內(nèi)各火電機(jī)組所使用的TSI中使用的傳感器大量采用了渦流式位移傳感器，還有一些磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電式速度傳感器、壓電式加速度傳感器、LVDT（差動變壓器）等。渦流式位移傳感器因?yàn)槠渚€性范圍大、線性度好具有互換性、抗干擾好、不受油污灰塵影響、安裝簡單、調(diào)試方便等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于軸向位移、脹差、偏心、相位、軸振、零轉(zhuǎn)速等參數(shù)測量。
　　
　　1.1渦流式位移傳感器的輸入輸出特性
　　
　　如圖1所示，傳感器從d1開始到d4為線性輸出范圍，線性輸出的電壓范圍為－2VDC～－20VDC，傳感器的線性范圍與傳感器的探頭直徑有關(guān)。一般生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的傳感器輸出范圍為探頭有效直徑的1/2。表1列出了各種傳感器的大致特性。　　
　　目前國內(nèi)外渦流傳感器的生產(chǎn)廠家基本上都是按API670標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，在前置放大器中均加入了線性補(bǔ)償電路（Philips公司產(chǎn)品除外），所以各型號規(guī)格的靈敏度（見表1）線性范圍基本上是探頭有效直徑的1/2。
　　
　　1.2傳感器的選型
　　
　　渦流傳感器是通過電磁感應(yīng)的原理來進(jìn)行測量的，所以在考慮傳感器選型及安裝時應(yīng)重點(diǎn)考慮電磁場的影響范圍及被測表面的尺寸大小，見圖2，應(yīng)確保D＞3d。如果不能滿足上述條件，將直接影響到傳感器輸出的線性范圍。但由于D是機(jī)組結(jié)構(gòu)決定的，所以一般情況下，D尺寸是確定的，在這種情況下，應(yīng)盡量選用小探頭，以確保測量精度。　　
　　1.3傳感器的安裝
　　
　　傳感器的安裝位置選擇的好壞將直接影響參數(shù)的測量精度，所以在選擇傳感器的安裝位置時，應(yīng)重視下述幾個尺寸。　　
　　圖3為傳感器示意圖。圖中d為探頭的直徑，L為探頭端部長度。圖4方式安裝的尺寸要求：（1）當(dāng)X＞L時，對測量精度無影響；（2）當(dāng)X＜L時，將影響傳感器的線性輸出范圍及測量精度。　　
　　圖5方式安裝的尺寸要求：（1）當(dāng)X＞L時，和Y＞3d時，對測量精度無影響；（2）當(dāng)X＜L時，或Y＜3d時將影響傳感器的線性輸出范圍及測量精度。
　　
　　圖6方式安裝的尺寸要求：（1）當(dāng)X＞L時和Y＞3d時，對測量精度無影響；（2）當(dāng)X＜L時和Y＜3d時，影響傳感器的線性輸出范圍及測量精度。　　
　　目前我國的火電機(jī)組軸向位移的測量基本上都是這樣安裝的。對于新機(jī)組的安裝，因?yàn)樵跈C(jī)組設(shè)計(jì)時已考慮到測量的位置，所以其尺寸肯定是滿足Y＞3d的尺寸要求。但對于老機(jī)組改造就很難滿足此要求。因?yàn)槔蠙C(jī)組一般原先用“山”字型電磁測量裝置，其Y＝25mm，而軸向位移的測量范圍一般是－2mm～0～＋2mm，其量程為4mm，按前面所述的選型方法應(yīng)選11mm傳感器，這時從理論上考慮，Y應(yīng)大于3d＝33mm，不能滿足選型要求。
　　
　　這時如果在選擇安裝位置時選擇Y1＝Y(jié)2＝12.5mm的話，其測量誤差就相當(dāng)大，不能滿足測量要求。但如果選擇Y1＝11mm，Y2＝14mm，雖然對測量有一定的影響，但其測量精度還是取得比較滿意的結(jié)果。
　　
　　1.4傳感器的校驗(yàn)
　　
　　傳感器的生產(chǎn)廠家雖然有出廠校驗(yàn)報(bào)告，但用戶應(yīng)該重新校驗(yàn)一次。用戶應(yīng)根據(jù)自己的校驗(yàn)數(shù)據(jù)來選擇測量位置，這是因?yàn)楸粶y量面材料直接影響傳感器的輸出線性范圍。雖然不同材質(zhì)所做的校驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)相差不是很大，但畢竟是有影響的，所以用戶在安裝前必須用被測面相同的材料（如被測量主機(jī)的大軸材料等）加工一個校驗(yàn)靶塊來進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)定，并以此數(shù)據(jù)作為調(diào)試的依據(jù)。表2是部分生產(chǎn)廠家的標(biāo)準(zhǔn)材料。
　　
　　二、軸向位移、脹差的安裝和調(diào)試關(guān)于軸向位移和脹差的方向及機(jī)械零位的確定。

　　
　　2.1安裝間隙的確定
　　
　　軸向位移和脹差安裝間隙的確定相當(dāng)重要，要在掌握基本原理的基礎(chǔ)上來確定此間隙就會變得相當(dāng)容易，并方便地安裝。以往許多老電廠的技術(shù)人員受“山”字型傳感器的框框影響，把此項(xiàng)工作看得比較機(jī)械，往往還用塞規(guī)去測量間隙，我們認(rèn)為沒有這個必要，而且沒有利用渦流傳感器具有線性好，范圍大的優(yōu)點(diǎn)。下面以軸向位移為例來說明如何確定安裝間隙及安裝方式。
　　
　　假定我們選用日本新川公司的VK-452A傳感器，此傳感器探頭有效直徑為8mm，螺紋尺寸為M14×1.5，線性范圍為4.5mm，傳感器的輸入輸出特性曲線如圖1，電壓輸出－2V～－20VDC為線性輸出的范圍，所對應(yīng)的間隙為0.5mm～5.0mm，靈敏度為4V/mm（這是常規(guī)數(shù)據(jù)，針對某一特定傳感器應(yīng)以用戶自己標(biāo)定的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)），即d1＝0.5mm，對應(yīng)輸出電壓為：－2VDC；d2＝5.0mm，對應(yīng)電壓輸出為－20VDC。如果軸向位移表的量程范圍為：－2mm～＋2mm，即范圍為4mm，此時安裝間隙為d0＝2.75±0.25mm，即d2＝2.5mm，d3＝3.0mm，只要將傳感器安裝在此范圍之內(nèi)即可。此時傳感器電壓輸出對應(yīng)于－10VDC～－12VDC。由于傳感器的間隙與電壓輸出是一一對應(yīng)的關(guān)系，所以在傳感器安裝時，沒有必要用塞規(guī)去測量間隙，只要用電壓表測量輸出電壓即可，這樣可減少現(xiàn)場工作強(qiáng)度。又如果假定軸向位移表的量程為－1mm～＋2mm，即范圍為3mm，此時安裝的間隙為d0＝2.25±0.75mm，即d2＝1.5mm，d3＝3mm，此時傳感器的電壓輸出對應(yīng)與－6VDC～－12VDC，我們只要測量輸出電壓，使其在上述范圍之內(nèi)，即可固定支架，使其定位。對于其他的量程范圍，或脹差均可用此方式來確定。
　　
　　2.2零位確定
　　
　　在安裝固定傳感器時，用戶不必關(guān)心監(jiān)視儀表的指示值，在傳感器固定完畢后，利用監(jiān)視儀表的“零遷”功能將監(jiān)視儀表指示“遷零”即可。如果軸系不在零位，如果機(jī)務(wù)工程師經(jīng)測量，目前大軸在＋0.2mm，此時將監(jiān)視器儀表的指示遷為＋0.2mm即可。所以渦流傳感器的安裝是相當(dāng)方便的，半個小時即可完成安裝調(diào)試工作的全過程。而現(xiàn)在好多用戶受老傳統(tǒng)的影響，不會使用這些*的功能而用老辦法，甚至用對講機(jī)，來回對數(shù)據(jù)、對零位，而往往螺母一緊，零位又變化了，再重新來過，5～6人忙半天才能安裝完畢。所以用戶一定要搞清原理，可大大地減輕工作強(qiáng)度和節(jié)約時間。
　　
　　三、有關(guān)信號的屏蔽和接地
　　
　　TSI的抗干擾是相當(dāng)重要的，除了在儀表本身的設(shè)計(jì)過程中重點(diǎn)考慮抗干擾以外，現(xiàn)場屏蔽電纜的連接方法對機(jī)組的安全運(yùn)行也起到了相當(dāng)重要的作用。電廠因屏蔽電纜的連接不當(dāng)而造成機(jī)組停機(jī)的事故也時有發(fā)生。現(xiàn)在用戶常用的方法是前置器、屏蔽電纜、BTG盤、端子排及儀表端子排全部浮空，并在集控室單端接地來屏蔽外來強(qiáng)電電磁信號的干擾。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：用這種方法屏蔽，解決了大部分的共模干擾信號，但對一些特殊的串模干擾信號效果不明顯。我們查閱了大量的資料，國外目前正在流行用下述方法解決抗干擾的問題。見圖7。　　
　　屏蔽電纜的接線方案的總體設(shè)計(jì)思路如下：
　　
　　前置器浮空安裝，不與大地連接，屏蔽電纜的屏蔽層全部連通，不得有斷層存在，屏蔽電纜的二頭屏蔽層分別連接到前置器和TSI儀表端子排的COM端（是信號公共線），不與大地相連，這樣較好地解決了現(xiàn)場共模和串模干擾。經(jīng)我們多次試驗(yàn)，效果良好，較好地解決了串模和共模干擾問題。