1、脹差探頭的安裝一、 脹差的定義：轉子與汽缸沿軸向膨脹之差值，稱為轉子與汽缸的相對膨脹差，簡稱脹差。習慣上規定：當轉子軸向膨脹值大于汽缸的軸向膨脹值時，脹差為正；反之為負。一般發電機側為正，調速端為負。這里的探頭是epro的PR6426/CON011/916-200探頭,測量范圍0-20mm。測量不靈敏區1.5mm，電源電壓24V.DC，信號電壓-4到-20V.DC，靈敏度0.8V/mm。二、 脹差探頭的安裝：（1）探頭的安裝位置如下：（2）目前脹差探頭的監測脹差探頭測量所得的電壓送入分析卡件后轉換為位移量，驅動報警和跳閘保護，同時將位移量轉化為420mA電流信號送至DCS畫面顯示，在DCS畫面

2、中脹 差的顯示量程為-218。下面簡單介紹其轉換過程探頭生成的電壓送入模件后，模件內部實現電壓與位移量的轉換，舉例說明，如果模件某一時間點接到探頭電壓為-5V，默認-4V為安裝電壓的情況下，那么位移量為 -4-(-5)×0.8=0.8mm也就是說轉子遠離了探頭0.8mm模件內部默認探頭按照理論線性工作，也就是在各個區段采用0.8的靈敏度，不考慮實際存在的線性誤差。（3）探頭安裝位置的確定汽輪機運行中缸體與轉子的膨脹存在正反方向的膨脹差，所以就要求探頭可以監測正反兩個方向，負方向監測距離要求大于1.5mm，正方向監測距離大于16.45mm。這樣在安裝前需要確認探頭的間隙電壓（即安裝電壓

3、），因為探頭的測量行程為20mm，即0-20mm對應-4V.DC到-20V.DC,如果將零位由-4V偏移到-5.6V，那么測量就由020mm改變為-218mm，可滿足測量需要。在轉子和缸體冷卻后，將轉子推至推力盤工作面，將脹差探頭安裝在間隙-5.6V位置,如下圖所示。最后將以上參數寫入脹差信號分析模件既可完成安裝，目前模件在出廠設置狀態下工作，即只接收-4-20V的電壓信號，超過這個范圍即認為探頭故障。這里要明確一個概念，以上測量的電壓值是在前置器處測量到的電壓值，當這個值為-4V.DC時，探頭端面和推力盤間距離還有1.5mm，這個1.5mm是不靈敏區，如果探頭端面和推力盤間距離小于1.5mm

4、，則探頭測量值嚴重失真不可用。我們在上邊說的零位是探頭測量的線性零位。熱工上常用到零位遷移，為滿足正反方向的膨脹測量,我們就需要把零位遷移到-5.6V這個位置，這叫電氣零位。但對于epro的探頭經過校驗得到一下數據：脹差探頭全行程參數 序號Vmm 線形誤差序號Vmm 線形誤差1-3.87 0.00 41-19.45 20.00 -0.31 2-4.23 0.50 -0.36 3-4.60 1.00 -0.37 4-4.97 1.50 -0.37 5-5.35 2.00 -0.38 6-5.74 2.50 -0.39 7-6.13 3.00 -0.39 8-6.54 3.50 -0.41 9-6

5、.94 4.00 -0.40 10-7.34 4.50 -0.40 11-7.74 5.00 -0.40 12-8.13 5.50 -0.39 13-8.51 6.00 -0.38 14-8.87 6.50 -0.36 15-9.22 7.00 -0.35 16-9.56 7.50 -0.34 17-9.89 8.00 -0.33 18-10.29 8.50 -0.40 19-10.76 9.00 -0.47 20-11.23 9.50 -0.47 21-11.69 10.00 -0.46 22-12.11 10.50 -0.42 23-12.51 11.00 -0.40 24-12.89 1

6、1.50 -0.38 25-13.25 12.00 -0.36 26-13.61 12.50 -0.36 27-14.03 13.00 -0.42 28-14.47 13.50 -0.44 29-14.92 14.00 -0.45 30-15.35 14.50 -0.43 31-15.75 15.00 -0.40 32-16.13 15.50 -0.38 33-16.50 16.00 -0.37 34-16.88 16.50 -0.38 35-17.28 17.00 -0.40 36-17.68 17.50 -0.40 37-18.07 18.00 -0.39 38-18.44 18.50 -

7、0.37 39-18.80 19.00 -0.36 40-19.14 19.50 -0.34 V:脹差探頭在各個位移點生成的電壓，作位移轉換使用mm：被測物端面與探頭端面的相對位移量線性誤差：相同位移量探頭生成電壓的差值由上表可計算探頭在不同區段內的靈敏度，02mm范圍內-3.87-(-5.35)÷2=0.74V/mm在218mm范圍內-5.35-(-18.07)÷16=0.795V/mm在1820mm范圍內-18.07-(-19.45) ÷2 =0.69V/mm可見在中間區域靈敏度非常接近廠家給出的靈敏度0.8，而在兩側則出現了明顯的偏差，也就是說探頭出現了線性

8、誤差。所以我們需要選擇中間一段線性較好的范圍做測量范圍，考慮到汽輪機在運行過程中基本達不到正方向動作值，所以先滿足負方向測量的需要，從校驗數據來看-4.6V以下線性不好，所以電氣零位需向正方向遷移，在滿足負方向測量的需要的要求下我們選擇-5.8V作為零位電壓。即安裝時以-5.8V做為安裝電壓。三、控制方案1、 由于脹差探頭全行程上存在線性誤差，而目前的測量方式是基于理論線性進行，這樣必然導致測量值與實際的偏差，可以通過啟用脹差模件中的線性修正功能來解決這個問題，機組停運后將探頭拆回校驗并記錄校驗數據，將所得電壓與位移的對應關系一一寫入模件，那么當模件接收到電壓信號后不再按照線性關系運算，而是直接按照我們寫入的參數完成一一對應轉換，避免線性化誤差造成的計算誤差。由于探頭在長期使用過程中受周圍振動、溫度、油污等影響其線性尤其是測量范圍兩側的線性會發生變化，甚至測量范圍減小，所以應定期校驗探頭并根據校驗結果更新寫入模件的參數。2、 校驗探頭校驗需要注意兩點，一，探頭的端面圓周向外斜45°必須被測量盤覆蓋，如果探頭位置在測量盤的邊上或者測量盤過小，會使得測量電壓值偏大而無法使用；二，面對不同材質的測量盤，探頭在相同位移上產生的電壓值差別較大，所以只有與低壓缸轉子材質完全相同的校驗臺測量盤所采集數據才可以直接輸入TSI卡件，否則將不能使