汽輪機振動監測方案：基于EPRO軸振傳感器的系統設計與實踐

汽輪機振動監測方案：基于EPRO軸振傳感器的系統設計與實踐

EPRO軸振傳感器為核心感知層，集成完整的TSI（汽輪機監測系統），實現對汽輪機轉子振動狀態的實時、連續監測，從而達到以下核心目標：

安全保護： 在振動超及時發出報警并執行停機邏輯，防止設備發生災難性損壞。

故障預警與診斷： 捕捉早期振動異常，通過數據分析診斷故障根源，實現預測性維護。

運行優化： 為運維人員提供轉子動力學行為的精確數據，指導啟停和負荷調整，延長設備壽命。

數據驅動決策： 建立完整的振動數據庫，為狀態檢修和全生命周期管理提供科學依據。

二、 EPRO軸振傳感器系統設計：分層架構與核心選型

1. 感知層設計：EPRO軸振傳感器布局

測點布置遵循全面覆蓋關鍵轉子的原則，通常在每個軸承座的X、Y方向（相差90°）布置傳感器。

傳感器選型：

核心型號： EPRO PR 6423/..-XXX 系列渦流傳感器。用于直接測量軸相對振動，對轉子不平衡、不對中、摩擦等故障最為敏感。

選型關鍵參數：

靈敏度： 通常選擇-7.87 V/mm（-200 mV/mil）的工業標準型號，與TSI系統兼容性最佳。

線性量程： 確保覆蓋最大預期振動值，通常選擇0-2mm或更大量程。

頻率響應： 滿足0-10 kHz或更高，確保能捕捉到轉頻及其高次諧波。

溫度等級： 探頭及延伸電纜需耐受軸承箱附近的高溫環境（通常>120°C）。

關鍵測點與功能：

軸振動（X, Y方向）： 核心監測參數，位于每個支撐軸承處。

鍵相器（Keyphasor）： 采用EPRO PR 6426/.. 等鍵相器探頭。提供轉速基準和相位信息，用于振動相位分析、動平衡及階比分析，是故障診斷的“相位尺"。

軸位移（Thrust Position）： 采用渦流傳感器監測推力盤位置，防止動靜部件摩擦。

轉速（Zero Speed）： 用于盤車、啟動和超速監測。

2. 采集與處理層：TSI系統框架

系統架構： 采用模塊化、冗余設計的框架式系統，如艾默生 Bently Nevada 3500 或 EPRO MMS 6000 系列。

模塊配置：

雙通道振動監測模塊： 每個模塊接收來自X、Y方向軸振傳感器的信號，進行調理、計算，并輸出4-20mA標準信號。

鍵相器模塊： 專用模塊處理鍵相信號。

轉速/繼電器模塊： 處理轉速信號并提供報警、危險繼電器輸出。

電源模塊： 采用冗余電源配置，確保系統不間斷運行。

3. 管理與應用層：軟件與接口

通訊接口： TSI框架通過網關模塊（如3500/22M）與工廠DCS/SIS系統通信，傳輸實時報警、停機信號和振動值。

診斷軟件： 上層配置系統管理軟件（如Bently System 1* 或 AMS Suite），用于：

實時顯示振動趨勢、頻譜、波形。

存儲歷史數據，進行高級分析。

生成診斷報告和維護工單。

三、EPRO軸振傳感器 工程實踐：從安裝到診斷

1. 安裝規范：精度決定一切

探頭安裝：

間隙電壓調整： 這是最關鍵的一步。在探頭固定后，通電并測量前置器輸出的間隙電壓，通過微調探頭深度，將其精確調整至-10 V DC ± 0.5 V（對于-24VDC供電系統），確保傳感器工作在線性范圍中點。

探頭固定： 使用正確的鎖緊螺母和工具，防止松動。

電纜敷設：

屏蔽與接地： 信號電纜必須采用100%屏蔽的同軸電纜。屏蔽層僅在TSI機架端單點接地，探頭端屏蔽層必須懸空并做好絕緣，這是避免地環路干擾的核心。

路徑隔離： 電纜橋架必須與動力電纜、變頻器電纜嚴格分開，或穿金屬管敷設。

2. 系統配置與調試

參數設置： 在TSI軟件中，為每個通道準確設置傳感器靈敏度、報警值（Alert）、危險值（Danger）及延時。

靜態調試： 機組靜止時，檢查所有通道的間隙電壓、回路電阻和絕緣，確保硬件回路正常。

動態調試： 在機組啟停過程中，觀察并記錄振動隨轉速（伯德圖）、隨負荷（極坐標圖）的變化趨勢，驗證系統動態響應正常。

3. 實踐診斷案例：從數據到決策

故障現象： 某軸承Y方向振動通頻值緩慢上升，1倍頻振幅顯著增大，相位穩定。

數據分析：

調取System 1中的頻譜圖，確認振動以1倍頻為主導。

觀察趨勢圖，發現振動隨運行時間線性增長。

結合鍵相位信息，確認相位穩定。

診斷結論： 典型的轉子不平衡，可能由葉片結垢或局部磨損脫落引起。

維護決策： 計劃在下次停機窗口進行現場動平衡校正，而非立即停機，實現了預測性維護，大化利用了設備運行窗口。

EPRO軸振傳感器原廠原裝，正品銷售

四、 EPRO軸振傳感器方案優勢總結

基于EPRO軸振傳感器的汽輪機振動監測方案，其核心優勢在于：

高可靠性： EPRO傳感器以其的長期穩定性和環境適應性，提供了可信的數據源頭。

系統兼容性： EPRO與主流TSI系統無縫集成，減少了集成復雜度。

診斷深度： 精確的軸振與鍵相測量，為從簡單的通頻值報警到復雜的故障機理分析（如油膜渦動、摩擦、軸裂紋等）提供了完整的數據基礎。

全生命周期管理： 從安裝、調試到長期監測和診斷，形成了一個完整的閉環，顯著提升設備管理的智能化水平。

本方案不僅是一套硬件組合，更是一個集成了精準感知、可靠傳輸、智能分析和科學決策的完整生態系統。通過基于EPRO軸振傳感器的專業化設計與嚴謹的工程實踐，能夠為汽輪機的安全、穩定、長周期運行構建一道堅不可摧的“數字防線"。

PR6423/014-040+CON021  

PR6423/00M-030+CON021 

PR6423/00H-030+CON021

PR6423/00C-030+CON021  

PR6423/003-030    

PR6423/014-140+CON021   

PR6423/014-140+CON021  

PR6424/011-140+CON021 

PR6423/014-140+CON021  

PR6424/011-140+CON021 

CON021 

 PR9268/201-000  

A0760GP  

PR6422/012-010 

PR6423/003-130  

PR6423/016-030 

CON021