汽轮机轴向位移监控系统校验装置的制作方法

1.本实用新型属于发电厂汽轮机组运行与控制技术领域，更具体地说，是涉及一种汽轮机轴向位移监控系统校验装置。


背景技术：

2.汽轮机轴向位移监控系统用于测量汽轮机的轴向位移数值，轴向位移监控系统内预设有汽轮机轴向位移的允许范围值，当测量的轴向位移偏差超过允许范围值后会发出报警信号，严重时汽轮机会自动停止运行。轴向位移是一个十分重要的信号，过大的轴向位移将会引起过大的机械损坏。轴向位移的测量，可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的位移变化，用以防止机器的损坏。轴向位移是指机器内部转子沿轴心方向，相对于止推轴承二者之间的间隙而言。有些机械故障，也可通过轴向位移的测量进行判别：如止推轴承的磨损与失效、平衡活塞的磨损与失效、止推法兰的松动、联轴节的锁住等。
3.现有技术中使用的轴向位移监控系统，配备有仪表、探头、前置器等，遇到的问题是：探头测量不准确，显示存在偏差的问题，原因是前置器长期工作后，电子元件性能下降，导致电压衰减。此现象是超过10年寿命后必然发生，到达一定年限会剧烈衰减。其解决方案是更换新的前置器和探头，但是存在的缺陷有两个：一是准确性是否合格无从判断；二是轴向位移测量时的安装位置是隐蔽安装，每6年检修一次。若轴向位移监控系统发生故障，则会出现测量偏差，将使汽轮机轴向位移参数显示不准确，无法作为运行人员判断的依据，也无法作为保护动作的判据。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种汽轮机轴向位移监控系统校验装置，旨在解决汽轮机轴向位移监控系统对汽轮机轴向位移测量时存在测量偏差的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种汽轮机轴向位移监控系统校验装置，包括：
6.轴向位移监控系统，具有前置器和探头；
7.轴向位移模拟器，用于模拟汽轮机实际轴向位移长度，移动中与所述探头之间距离会发生变化，所述探头用于朝向所述轴向位移模拟器监测轴向位移量；
8.万用表，与所述前置器电性连接，适于测量所述前置器电压数值；
9.tsi仪表，与所述前置器电性连接，适于显示轴向位移长度数值；
10.dcs系统，与所述tsi仪表电性连接，适于显示轴向位移长度数值和所述前置器电压数值；
11.其中，以所述轴向位移模拟器模拟的轴向位移长度为基准，校验所述tsi仪表和所述dcs系统，通过所述万用表显示的电压数值用于调整所述tsi仪表显示的轴向位移长度数值对应的电压数值，以校验轴向位移测量偏差。
12.在一种可能的实现方式中，所述轴向位移模拟器包括模拟盘和千分尺，所述千分
尺具有沿汽轮机轴向移动的测量端，所述模拟盘呈盘状且连接于所述测量端，所述探头用于朝向所述模拟盘监测轴向位移量。
13.在一种可能的实现方式中，所述轴向位移监控系统还具有报警器和尺子，所述尺子用于实际测量轴向位移量，所述探头监测的轴向位移量用于与实际测量轴向位移量比较，以调整所述探头测量偏差；所述轴向位移监控系统设置有轴向位移测量范围，若所述探头监测的轴向位移量不在轴向位移测量范围之内，所述轴向位移监控系统指示所述报警器发出报警信号。
14.在一种可能的实现方式中，所述报警器包括光字牌闪光报警器。
15.在一种可能的实现方式中，汽轮机轴向位移监控系统校验装置还包括滑轨，所述探头滑动连接于所述滑轨，所述探头滑动方向沿汽轮机轴向位移方向。
16.在一种可能的实现方式中，所述滑轨上连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆一端滑动连接所述滑轨且可与所述滑轨锁紧固定、另一端适于连接所述探头，所述电动伸缩杆用于推顶所述探头滑动。
17.在一种可能的实现方式中，所述电动伸缩杆的推顶端连接有滑块，所述滑块上端连接有伸缩柱，所述伸缩柱上端连接所述探头，所述伸缩柱沿竖直方向伸缩。
18.在一种可能的实现方式中，所述探头上端连接有激光测距仪，所述激光测距仪用于朝向所述模拟盘探测与所述模拟盘之间距离，探测到的距离用于与所述探头监测的距离比较，以调整所述探头测量偏差。
19.在一种可能的实现方式中，汽轮机轴向位移监控系统校验装置还包括移动终端，所述dcs系统具有用于与所述移动终端无线通讯连接的无线通讯模块，所述移动终端用于接收所述dcs系统信号。
20.在一种可能的实现方式中，所述移动终端具有显示屏，所述显示屏用于显示轴向位移长度数值和所述前置器电压数值。
21.本实用新型提供的汽轮机轴向位移监控系统校验装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型汽轮机轴向位移监控系统校验装置包括轴向位移监控系统、轴向位移模拟器、万用表、tsi仪表和dcs系统，轴向位移模拟器用于模拟汽轮机实际轴向位移长度，移动中与探头之间距离会发生变化，探头用于朝向轴向位移模拟器监测轴向位移量；万用表与前置器电性连接，适于测量前置器电压数值，tsi仪表与前置器电性连接，适于显示轴向位移长度数值，dcs系统与tsi仪表电性连接，适于显示轴向位移长度数值和前置器电压数值；以轴向位移模拟器模拟的轴向位移长度为基准，校验tsi仪表和dcs系统，通过万用表显示的电压数值用于调整tsi仪表显示的轴向位移长度数值对应的电压数值，以校验轴向位移测量偏差，提升轴向位移监控系统测量准确性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的汽轮机轴向位移监控系统校验装置的结构示意
图；
24.图2为本实用新型另一实施例提供的汽轮机轴向位移监控系统校验装置的结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的汽轮机轴向位移监控系统校验装置的校验调整前后显示和偏置数值表。
26.附图说明如下：
27.1、轴向位移监控系统；11、前置器；12、探头；2、轴向位移模拟器；21、模拟盘；22、千分尺；3、万用表；4、tsi仪表；5、dcs系统；6、滑轨；7、电动伸缩杆；8、滑块；9、伸缩柱；10、激光测距仪。
具体实施方式
28.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.请一并参阅图1至图2，现对本实用新型提供的汽轮机轴向位移监控系统校验装置进行说明。所述汽轮机轴向位移监控系统校验装置，包括轴向位移监控系统1、轴向位移模拟器2、万用表3、tsi仪表4和dcs系统5，轴向位移监控系统1具有前置器11和探头12；轴向位移模拟器2用于模拟汽轮机实际轴向位移长度，移动中与所述探头12之间距离会发生变化，所述探头12用于朝向所述轴向位移模拟器2监测轴向位移量；万用表3与所述前置器11电性连接，适于测量所述前置器11电压数值；tsi仪表4与所述前置器11电性连接，适于显示轴向位移长度数值；dcs系统5与所述tsi仪表4电性连接，适于显示轴向位移长度数值和所述前置器11电压数值；其中，以所述轴向位移模拟器2模拟的轴向位移长度为基准，校验所述tsi仪表4和所述dcs系统5，通过所述万用表3显示的电压数值用于调整所述tsi仪表4显示的轴向位移长度数值对应的电压数值，以校验轴向位移测量偏差。
30.本实用新型提供的汽轮机轴向位移监控系统校验装置，与现有技术相比，轴向位移模拟器2用于模拟汽轮机实际轴向位移长度，移动中与探头12之间距离会发生变化，探头12用于朝向轴向位移模拟器2监测轴向位移量；万用表3与前置器11电性连接，适于测量前置器11电压数值，tsi仪表4与前置器11电性连接，适于显示轴向位移长度数值，dcs系统5与tsi仪表4电性连接，适于显示轴向位移长度数值和前置器11电压数值；以轴向位移模拟器2模拟的轴向位移长度为基准，校验tsi仪表4和dcs系统5，通过万用表3显示的电压数值用于调整tsi仪表4显示的轴向位移长度数值对应的电压数值，以校验轴向位移测量偏差，提升轴向位移监控系统1测量准确性。
31.本实施例中使用的轴向位移监控系统1、万用表3、tsi仪表4和dcs系统5均为现有技术产品，其具体作用和功能在此不再赘述，并能实现本技术中记载的功能和作用，并且能起到良好技术效果。
32.通过使用轴向位移模拟器2对轴向位移监控系统1的监测准确性进行校准，使轴向位移监控系统1检测或测量的准确性得到保证，使测量偏差减小到忽略不计。
33.本实施例中的轴向位移监控系统1的轴向位移测量是利用了电涡流效应，电涡流效应是指置于变化磁场中的块状金属导体或在磁场中作切割磁力线的块状金属导体，则在
此块状金属导体内将会产生旋涡状的感应电流的现象。该旋涡状的感应电流称为电涡流，简称涡流。根据电涡流效应原理制成的传感器称为电涡流式传感器。利用电涡流传感器可以实现对位移、材料厚度、金属表面温度、应力、速度以及材料损伤等进行非接触式的连续测量，并且这种测量方法具有灵敏度高、频率响应范围宽、体积小等一系列优点。
34.电涡流传感器是一种非接触式的线性化测量工具，电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。电涡流传感器的原理是，通过电涡流效应的原理，准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置，其特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响，常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护及预维修。
35.本实施例中，如果轴向位移监控系统1发生故障，出现偏差，将使汽轮机轴向位移参数显示不准确，无法作为运行人员判断的依据，无法作为保护动作的判据，因此就需要对轴向位移监控系统1进行校验，看是否存在测量偏差，其解决方案是，更换新的探头12或前置器11，或是对探头12测量偏差进行校正。
36.在一些实施例中，请参阅图1至图2，所述轴向位移模拟器2包括模拟盘21和千分尺22，所述千分尺22具有沿汽轮机轴向移动的测量端，所述模拟盘21呈盘状且连接于所述测量端，所述探头12用于朝向所述模拟盘21监测轴向位移量。通过千分尺22上测量端的移动，则模拟盘21也随着移动，则可校验探头12的测量精准度，若当探头12探测到的数据也随着发生变化，移动的距离与显示的距离一致，则说明该探头12的精准度较高，若不一致，则需要进行校正或更换探头12。千分尺22移动的距离较小，精确度较高，能够很好起到对探头12校验的效果。
37.在一些实施例中，请参阅图1至图2，所述轴向位移监控系统1还具有报警器和尺子(在图中未示出)，所述尺子用于实际测量轴向位移量，所述探头12监测的轴向位移量用于与实际测量轴向位移量比较，以调整所述探头12测量偏差；所述轴向位移监控系统1设置有轴向位移测量范围(可以预先设定)，若所述探头12监测的轴向位移量不在轴向位移测量范围之内，所述轴向位移监控系统1指示所述报警器发出报警信号。该尺子为现有技术中普遍使用的测量距离的尺子，可为硬尺或为软尺，通过实际测量的距离，与探头12监测到的距离相比较，就可以看到探头12监测的距离是否准确，若存在测量偏差，则可根据该偏差调整探头12的测量精确度，或者更换新的探头12或前置器11。
38.在一些实施例中，请参阅图1至图2，所述报警器包括光字牌闪光报警器。
39.在一些实施例中，请参阅图1至图2，汽轮机轴向位移监控系统1校验装置还包括滑轨6，所述探头12滑动连接于所述滑轨6，所述探头12滑动方向沿汽轮机轴向位移方向。通过使探头12在滑轨6上滑动，可以沿直线方向调节探头12的监测位置，相应的调节了探头12与模拟盘21之间的距离，则能够很好的去校验轴向位移监控系统1或探头12的精确度。当然，在调节探头12的位置时，可不调节千分尺22的侧两端的位置。
40.具体的，当探头12的位置固定后，可将探头12固定在滑轨6上，其固定方式包括通过螺丝锁紧，通过压块压制等，在此不作限制。
41.为了实现对探头12移动位置的精准调节，在一些实施例中，请参阅图1至图2，所述滑轨6上连接有电动伸缩杆7，所述电动伸缩杆7一端滑动连接所述滑轨6且可与所述滑轨6锁紧固定、另一端适于连接所述探头12，所述电动伸缩杆7用于推顶所述探头12滑动。通过使用该电动伸缩杆7，能够逐渐的推顶移动，相当于千分尺22的调节效果，在实际使用中可使用其中一种调节方式，也可同时使用两种调节方式。
42.具体的，电动伸缩杆7选用现有技术中常用的产品，其伸缩的距离可实现精准控制。若电动伸缩杆7的调节不能超过对千分尺22的调节精确度时，此时可根据实际情况，优先选用通过千分尺22调节模拟汽轮机轴向位移量。
43.在一些实施例中，请参阅图1至图2，所述电动伸缩杆7的推顶端连接有滑块8，所述滑块8上端连接有伸缩柱9，所述伸缩柱9上端连接所述探头12，所述伸缩柱9沿竖直方向伸缩。滑块8能够在滑轨6上滑动，并能支撑探头12，便于调节探头12的位置。
44.具体的，该伸缩柱9选用现有技术产品，其伸缩长度可以调节且较为精确，则探头12探测到模拟盘21上的位置就会发生改变，此时不会影响轴向位移量的模拟。本实用新型中探头12始终是朝向模拟盘21探测距离。
45.在一些实施例中，请参阅图1至图2，所述探头12上端连接有激光测距仪10，所述激光测距仪10用于朝向所述模拟盘21探测与所述模拟盘21之间距离，探测到的距离用于与所述探头12监测的距离比较，以调整所述探头12测量偏差。本实施例中可将激光测距仪10作为参照，用于判断探头12监测的准确度，以校验轴向位移监控系统1测量偏差。
46.具体的，激光测距仪10的探测方向与探头12的探测方向平行设置，通常情况下激光测距仪10测量的距离较为精确。
47.在一些实施例中，请参阅图1至图2，汽轮机轴向位移监控系统1校验装置还包括移动终端(在图中未示出)，所述dcs系统5具有用于与所述移动终端无线通讯连接的无线通讯模块，所述移动终端用于接收所述dcs系统5信号。移动终端如可采用手机、遥控器、移动控制器等，能够实时收到dcs系统5的各种信息，通过远程可让工作人员观看，以掌控校验状态。
48.在一些实施例中，请参阅图1至图2，所述移动终端具有显示屏，所述显示屏用于显示轴向位移长度数值和所述前置器11电压数值。
49.图3为探头12校验调整前后显示的偏置数值表，仪表显示零点是距离被测体2.5mm时的数值，其中在本实用新型中对四组探头12进行了校验，如下述表格中所示的校验数据。本实用新型使用原有设备组成，没有额外采购成本，解决了不同时期投产探头间隙电压衰减不一致的问题，通过校验使轴向位移显示误差合格，显示准确，报警和保护联锁动作正确，为运行人员监视汽轮机轴承位移参数提供保证。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。