[實(shí)用新型]葉片健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821435823.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN208968788U
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程凱;單鵬;張佳敏;張亞;葉德超;段發(fā)階;李楊宗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電氣電站設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;F01D21/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 陸蕾

本實(shí)用新型屬于葉片運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種葉片健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括安裝于汽缸內(nèi)部的傳感器，所述傳感器包括設(shè)置在葉片頂部上方的電渦流傳感器、安裝于葉片轉(zhuǎn)子軸上方用于接收轉(zhuǎn)子鍵相或測(cè)速齒輪信號(hào)的轉(zhuǎn)速傳感器，電渦流傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別連接前置電路模塊，前置電路模塊連接數(shù)據(jù)采集卡。本實(shí)用新型提供的葉片健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用電渦流傳感器實(shí)現(xiàn)非接觸式監(jiān)測(cè)葉片的健康狀態(tài)，通過測(cè)量葉片頂部到汽缸內(nèi)部的間隙以及葉片同步和異步振動(dòng)情況等全面參數(shù)，測(cè)量精度高，適用于汽輪機(jī)排汽端氣流沖刷、蒸汽凝結(jié)的惡劣環(huán)境，適用范圍更廣，能同時(shí)監(jiān)測(cè)所有葉片的運(yùn)行參數(shù)且能滿足長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于葉片運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種葉片健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前汽輪機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)方法是振動(dòng)監(jiān)測(cè)，振動(dòng)傳感器安裝在各個(gè)支撐軸承附近，采用電渦流位移傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)軸對(duì)軸承座的相對(duì)振動(dòng)，采用振動(dòng)速度傳感器測(cè)量軸承座的絕對(duì)振動(dòng)。通過分析提取振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域和頻域特征，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和故障診斷。基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)成為大型汽輪發(fā)電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)配置，振動(dòng)信號(hào)分析診斷系統(tǒng)也在許多機(jī)組上實(shí)際應(yīng)用，但是目前汽輪機(jī)運(yùn)行的產(chǎn)品缺乏實(shí)時(shí)對(duì)葉片進(jìn)行振動(dòng)的監(jiān)測(cè)。非接觸式葉片監(jiān)測(cè)在燃?xì)廨啓C(jī)上研究應(yīng)用很廣，然因?yàn)槠啓C(jī)相對(duì)于燃機(jī)承受較高的濕度，故應(yīng)用在燃機(jī)葉片上的監(jiān)測(cè)傳感器無法直接套用在汽機(jī)上面。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量葉片振動(dòng)的方法只能監(jiān)測(cè)少數(shù)幾只葉片，且不能長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

實(shí)用新型(公開號(hào)CN201340255Y)提出了一種固定于葉片頂部上方的光學(xué)傳感器，實(shí)現(xiàn)葉片振動(dòng)的非接觸測(cè)量。但該技術(shù)在水蒸汽環(huán)境下測(cè)量的局限性很大，對(duì)于汽輪機(jī)內(nèi)部環(huán)境，不具備長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的能力。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種葉片健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用電渦流傳感器實(shí)現(xiàn)非接觸式監(jiān)測(cè)葉片的健康狀態(tài)，通過測(cè)量葉片頂部到汽缸內(nèi)部的間隙以及葉片同步和異步振動(dòng)情況；測(cè)量精度高，適用于汽缸排汽端氣流沖刷、蒸汽凝結(jié)的惡劣環(huán)境，適用范圍更廣，能同時(shí)監(jiān)測(cè)所有葉片的運(yùn)行參數(shù)且能滿足長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的要求。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種葉片健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括安裝于汽缸內(nèi)部的傳感器，所述傳感器包括設(shè)置在葉片頂部上方的葉尖傳感器、安裝于葉片轉(zhuǎn)子軸上方用于接收鍵相或測(cè)速齒輪信號(hào)的轉(zhuǎn)速傳感器，葉尖傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別連接前置電路模塊，前置電路模塊連接數(shù)據(jù)采集卡。

進(jìn)一步的，所述葉尖傳感器為電渦流傳感器。

進(jìn)一步的，所述葉片頂部上方安裝有溫度傳感器，溫度傳感器連接前置電路模塊。

進(jìn)一步的，所述溫度傳感器為紅外測(cè)溫傳感器。

進(jìn)一步的，所述電渦流傳感器螺紋連接在汽缸內(nèi)的排汽導(dǎo)流環(huán)上；所述轉(zhuǎn)速傳感器位于轉(zhuǎn)子軸外側(cè)的軸套上。

進(jìn)一步的，所述汽缸的內(nèi)缸外壁上分布有信號(hào)線，信號(hào)線一端伸出汽缸的外缸并連接安裝在外缸上的前置電路模塊，信號(hào)線另一端連接汽缸內(nèi)部的傳感器。

進(jìn)一步的，所述信號(hào)線分為硬纜部分和軟纜部分，硬纜部分位于汽缸內(nèi)部，軟纜部分位于汽缸外部，硬纜部分的信號(hào)線外部包裹有圓形鋼管，軟纜部分包裹有不銹鋼制成的蛇皮管。

進(jìn)一步的，所述圓形鋼管和不銹鋼蛇皮管通過銀鉛焊接。

本實(shí)用新型還提供了一種采用葉片健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟，

S1、葉片靜態(tài)標(biāo)定，通過改變電渦流傳感器與葉片頂部的間隙，測(cè)試不同間隙值對(duì)應(yīng)的輸出電壓幅值，并制成間隙-電壓幅值表；

S2、葉片頂部到汽缸內(nèi)部間隙監(jiān)測(cè)，電渦流傳感器將葉片頂部與自身的距離轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸出至前置電路模塊，前置電路將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)后傳至數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化、去噪濾波處理后，脈沖信號(hào)進(jìn)入計(jì)算機(jī)終端，計(jì)算機(jī)終端內(nèi)的軟件結(jié)合靜態(tài)標(biāo)定時(shí)制成的間隙-電壓幅值表，實(shí)現(xiàn)間隙數(shù)值在終端實(shí)時(shí)顯示；