压缩机探头的安装,调试及故障判断

引言
压缩机是化工生产装置中重要的设备，广泛使用的有离心式压缩机和往复式压缩机（对称平衡和对置平衡）两种，它将工艺介质加压至后系统需要的反应压力，使装置生产出高质量的化工产品。

对压缩机运转状况的监控主要靠电涡流传感器（探头）来完成，所以我们对探头正确的安装，调校及良好的维护，使压缩机长周期运转成为可能。

准备知识
概念：
楞次定律：感生电流的方向，总是使它的磁场阻碍原来磁场的变化。

固有频率：系统的自由振动频率。

一个机组或其中的一个零部件一旦制造完成，它的固有频率则是一定的。

临界转速：是指产生大振动幅度时的任何转速。

此转速常与系统的固有频率相对应。

压缩机的喘振：压缩机在运转过程中，流量不断减小，当小到最小流量界限时，流动就会严重恶化，出口压力突然大幅度下降，此时
管网压力高于压缩机出口压力，气体倒流回压缩机出口，压
力平衡后，压缩机又向管网供气，管网压力恢复后，压缩机
流量又减小，管网的气体又产生倒流，周而复始，产生“喘
振”。

单位换算
1MM=1000UM
1道=10UM
1MIL=2.54道=25.4UM
探头
种类（电涡流传感器）：5MM，8MM，11MM，14MM四种，其中5MM，8MM电涡流传感器的灵敏度为200MV/MIL（7.87V/MM），线性范
围达2MM（80MILS），11MM，14MM电涡流传感器的灵敏度为
100MV/MIL（3.94V/MM），线性范围达4MM（160MILS）。

四种传
感器均有正装，反装之分，见图一：
3300XL 8MM电涡流传感器
使用条件：-24VDC 供电，10KΩ负载，观测目标材料为：4140#钢。

电源要求：-23----26VDC，最大电流为12MA，当电压高于-23.5VDC时，会导致线性范围的减小。

供电电压的灵敏度：输入供电电压每变化1VDC，输出电压变化小于1MVDC。

直流阻抗：7.3Ω。

现场连线：应使用三芯屏蔽电缆，从前置器到监视器的最大距离为305米。

线性范围：2MM（80MILS），从被测靶面0.25---2.3MM(10---90MILS)。

推荐间隙设定值：1.27MM(50MILS)。

系统长度：5米系统：探头总长（探头壳体+猪尾线的长度）+延伸电缆
长度=5米。

9米系统：探头总长（探头壳体+猪尾线的长度）+延伸电缆
长度=9米。

环境温度：探头：-35---177℃
延伸电缆：-51---177℃
前置器：-35---85℃
3300XL 8MM电涡流传感器解读：
部件号-AA-BB-CC-DD-EE
部件号：330101，330102，330103，330104，330106，330140，330141。

AA：无螺纹长度：04=0.4英寸
BB；壳体总长度：24=2.4英寸
CC：总长度：05=0.5米
90=9.0米
DD：接头和电缆类型：00=不装接头，标准电缆。

02=微型同轴接头，标准电缆。

EE：机构批准：00=不需要。

05=多重批准。

举例：330101-00-20-10-03-02-00：3300XL，8MM探头3/8-24NUF螺纹，非铠装，无螺纹长度0英寸，壳体长度2英寸，总长度1米，
带同轴接头，无需机构批准
前置器：
3300XL前置器：部件号-AA-BB
部件号=330180。

AA：系统总长度：50=5.0米，盘装。

51=5.0米，轨道安装。

52=5.0米，无安装硬件。

90=9.0米，盘装。

91=9.0米，轨道安装。

92=9.0米，无安装硬件。

BB：机构批准：00=不需要。

延伸电缆：
3300XL延伸电缆：部件号-AAA-BB-CC
部件号=330130
AAA；电缆总长：030=3.0米，085=8.5米。

BB：接头和电缆类型：00=标准。

CC：机构批准：00=不需要，05=多重批准。

探头的工作原理：
压缩机监控系统是由趋近式探头，延伸电缆，前置放大器，信号电缆，监测仪表及联锁系统组成的。

趋近式探头在通入高频电流以后，线圈周围会产生高频磁场，当该磁场穿过靠近的金属表面时，就会在其中产生一个电涡流，根据楞次定律：感生电流的方向，总是使它的磁场阻碍原来磁场的变化。

感生电流的磁
场与原线圈的磁场刚好相反，两磁场相叠加，使探头内高频信号能量损失大小变化，这个变化信号通过前置放大器转换成相应的电压信号送到检测仪表显示，报警或联锁输出。

如图二所示：
探头的模拟校验：
目的：模拟探头的工作状态（测量位移，振动，转速），确认探头状态的好坏，为安装探头做准备。

仪器：TK-3，数字电压表。

注意事项：监控系统供电正确，前置器供电符合要求，探头，延伸电缆，前置器的连接符合系统要求（5米系统或9米系统）。

模拟校验：首先将TK-3的旋转螺旋测微器调至零点位置，把探头固定在TK-3的支架上，使探头顶端紧帖金属盘，用数字电压表监视输出电压，
在0---3MM范围内，旋转螺旋测微器，每隔150UM（或5MILS）输
入位移信号，同时记录输出电压值，正，反行程各输入一次，绘制
电压---位移曲线图，找出线性段中点。

算出探头的灵敏度是否符合
要求(200MV/MIL10%或100MV/MIL10%)。

探头安装方法：
机械测隙安装法：用塞尺测量探头与被测金属表面的间隙。

电气测隙安装法：将探头，延伸电缆，前置放大器连接好并送电，用数字
电压表测量输出电压，计算确定探头和被测表面的间隙。

（此法广泛使用，不受安装位置的限制）
探头的安装与调校：
1．转速探头的安装：
1．1相关知识：
键相槽的开孔尺寸：长10MM（沿轴向），宽7MM，深1.5MM。

键相信号的作用：在机器监测中作为转速信号，相角分析的参考点，
计算机系统的采样控制信号。

探头安装要求：1.必须径向安装。

2. 探头安装孔与键相槽必须对准。

3.键相探头安装必须错开键相槽。

1．2安装过程：
将转速探头进行模拟校验，找出线性段范围，确定线性段中点的间隙值，用该探头模拟出间隙值的电压值，取整后即为安装电压，安装过程参照“探头安装要求”，的注意事项。

由于转速探头的位置紧靠压缩机轴端部的转动部件，所以探头猪尾线的绑扎必须远离齿轮且固定，以免在压缩机运行后，损伤电缆。

2．振动探头的安装：
2．1相关知识：
安装的角度：径向振动探头，必须在同一轴截面互成90°安装，45°和
135°，30°和120°及其他角度。

振动探头安装电压的要求：安装在探头特性曲线的中点。

2．2 探头的安装：同1。

2的内容
3．位移探头的安装；
3．1 相关知识：
确定探头线性段的中点：探头，延伸电缆，前置器连接正确，将探头固
定在TK3-2E的支架上，旋转螺旋测微器，使金
属盘紧帖探头顶端，用数字电压表监视输出电
压，在0---3MM范围内，用螺旋测微器每隔
150UM输入位移信号，同时记录输出电压值，绘
制电压---位移曲线图，找出线性段中点
---1600UM。

计算远点电压，近点电压，中点电压：汽轮机的轴窜量为500UM，探头线
性段中点1600UM，用TK3-2E模拟出1850UM的
位移，此时输出的电压为远点电压（V远），用
TK3-2E模拟出1350UM的位移，此时输出的电
压为近点电压（V近），中点电压（V中）=（ V
远+V近）/2。

室内调零：用组态电脑将中点电压（V中）的数值输入ZT-12011A通道的零点电压（ZERO POSITION），成功下装后，现场模拟远点，近
点，报警值(0.51MM)，联锁值(0.63MM),误差均小于5UM,精度
符合要求。

几种常见的故障处理：
1．监测仪表工作正常，压缩机位移值为+1000UM？
2．压缩机运转正常，但是某点振动指示为0MICROMRTRE？
3．压缩机运转正常，但是某点两位移值指示正常，但是两通道内含50HZ交流干扰？。