YD9820 兩線制軸振動(dòng)變送器

一、簡(jiǎn)介

YD9820 兩線制軸振動(dòng)變送器主要用于在線實(shí)時(shí)測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸徑向振動(dòng)，輸出軸徑向振動(dòng)值，對(duì)異常情況可以早期發(fā)現(xiàn)早報(bào)警，保護(hù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械，增加其使用壽命。

YD9820將前置器和變送器集為一體，省卻了前置器，使得監(jiān)測(cè)組件進(jìn)一步減少，可靠性大大提高。YD9820安裝極為方便，可以安裝在現(xiàn)場(chǎng)，亦可以安裝在控制室里。它還可以與本公司的8mm渦流傳感器探頭配接，僅需調(diào)整渦流傳感器的間隙，將GAP輸出調(diào)節(jié)至10±0.25V即可。

二、特點(diǎn)

● 高集成度，無須前置器，高可靠性

YD9820集成了前置器、變送器的功能，使用YD9820僅需要探頭、延長(zhǎng)電纜配套使用。

由于YD9820省卻了前置器，使得監(jiān)測(cè)的組件進(jìn)一步的減少，所以可靠性大大提高。

● 安裝簡(jiǎn)單方便、無須任何調(diào)整

YD9820 兩線制軸振動(dòng)變送器安裝極為方便，可以安裝在現(xiàn)場(chǎng)，亦可以安裝在控制室里。機(jī)器的被測(cè)點(diǎn)位置：一般要求在軸承附近安裝一套X，Y兩個(gè)間隔90o的YD9820變送器。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的雙軸承的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，一般配置4套振動(dòng)變送器。YD9820在出廠之前已經(jīng)將各種參量調(diào)節(jié)、校驗(yàn)好。只需要將相應(yīng)的電纜連接上即可，一般無須作任何的調(diào)整和校驗(yàn)。YD9820 可以與本公司的8mm渦流傳感器探頭配接。

● 調(diào)整渦流傳感器的間隙，一般調(diào)節(jié)GAP輸出到10±0.25V?！?/span>

故障監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子的軸的徑向振動(dòng)。

測(cè)量參量：徑向振動(dòng)（位移）的峰峰值。

機(jī)組類型：各種滑動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。如汽輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、電機(jī)、泵等。

安裝要求：YD9820直接與渦流探頭、延長(zhǎng)電纜連接，安裝位置為前置器的位置。

要求與主機(jī)廠、設(shè)計(jì)院協(xié)作，或與我公司聯(lián)系。等結(jié)構(gòu)，使前置器更加堅(jiān)固、安裝使用更加方便；

● *的電渦流位移傳感器相頻特性的測(cè)試和控制方法，使產(chǎn)品在動(dòng)態(tài)特性方面處于水平。

三、技術(shù)參數(shù)

1、基本參數(shù)

● 振動(dòng)量程：0-2000μm(p-p)；原始信號(hào)緩沖輸出-2~-18V,傳輸距離1000米

● 安裝間隙電壓：8~12VDC

● 外接探頭：同軸電纜接口

● 溫漂：≤0.05/℃

● 工作溫度：-20～+70℃

● 供電電壓：+24VDC,工作電流≤50mA

● 負(fù)載：750Ω

● 頻響：4.0~4000Hz(±3dB)

● 緩沖輸出：-2~-18VDC

● 線性誤差：﹤1％Fs

● 量程：用戶選定

● 濕度：5~90％

2、其他參數(shù)

● 探頭規(guī)格

● 典型探頭結(jié)構(gòu)示意圖

圖3.1φ8鎧裝探頭

圖3.2 Ф8反裝探頭

● 產(chǎn)品出廠標(biāo)記

一套完整的變送器系統(tǒng)應(yīng)該包括前置變送器、探頭及延伸電纜。一般要求變送器與探頭、延伸電纜一一對(duì)應(yīng)、配套使用，不能錯(cuò)接；本公司產(chǎn)品同規(guī)格、同型號(hào)的變送器與延伸電纜可以互換！在出廠校驗(yàn)單上對(duì)成套的前置變送器、探頭及延伸電纜都進(jìn)行了編號(hào)，用戶可以很快地找出完整的一套傳感器對(duì)應(yīng)的前置變送器、探頭及延伸電纜。

前置變送器型號(hào)和編號(hào)貼在前置變送器殼體上表面醒目處。

探頭及延伸電纜的型號(hào)和編號(hào)封在電纜上靠近高頻接頭處的一段透明熱縮套管里。

用戶可以根據(jù)出廠校驗(yàn)單上所標(biāo)明的各型號(hào)和編號(hào)，對(duì)照產(chǎn)品上的標(biāo)簽，按出廠校準(zhǔn)的情況進(jìn)行系統(tǒng)配套。一般要求在傳感器使用前都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)檢查，尤其是當(dāng)使用條件與出廠校準(zhǔn)條件不同時(shí)，特別是被測(cè)體材料與出廠校準(zhǔn)單注明校準(zhǔn)材料牌號(hào)不同時(shí)必須進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

● 標(biāo)準(zhǔn)配套附件

1）每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)安裝探頭配2個(gè)螺母（六角薄螺母GB6173-86，材料1Cr18Ni9Ti，螺紋規(guī)格與探頭螺紋規(guī)格一致）每個(gè)反裝探頭配一個(gè)螺母。

2）每個(gè)夾裝探頭配套一塊夾板（材料1Cr18Ni9Ti），無螺紋探頭一般無配套零件。

3）每個(gè)ZA系列 前置變送器配一個(gè)DIN35安裝導(dǎo)軌。

八、其他相關(guān)資料

1）產(chǎn)品合格證及出廠校驗(yàn)單

2）使用手冊(cè)（本手冊(cè)通常一次訂貨提供一冊(cè)）

3）裝箱單（一份）

四、電渦流位移傳感器系統(tǒng)安裝

1、探頭安裝間隙

安裝探頭時(shí)，應(yīng)考慮傳感器的線性測(cè)量范圍和被測(cè)間隙的變化量，當(dāng)被測(cè)間隙總的變化量與傳感器的線性工作范圍接近時(shí)，尤其要注意（在訂貨選型時(shí)應(yīng)使所選的傳感器線性范圍大于被測(cè)間隙的15％以上）。通常，測(cè)量振動(dòng)時(shí)，將探頭的安裝間隙設(shè)在傳感器的線性中點(diǎn)；

測(cè)量位移時(shí)，要根據(jù)位移往哪個(gè)方向變化或往哪個(gè)方向的變化量較大來決定其安裝間隙的設(shè)定。當(dāng)位移向遠(yuǎn)離探頭端部的方向變化時(shí)，安裝間隙應(yīng)設(shè)定在線性近端；反之，則應(yīng)設(shè)在線性遠(yuǎn)端。

調(diào)整探頭安裝間隙可以采用下列方法：連接好探頭、延伸電纜、前置器，接通傳感器系統(tǒng)電源，用三用表監(jiān)測(cè)前置器的輸出，同時(shí)調(diào)節(jié)探頭與被測(cè)面的間隙，當(dāng)前置器的輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的電壓或電流時(shí)（該值可由傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單中查得），再備緊探頭所帶的兩個(gè)緊固螺母即可。

通過測(cè)量前置器輸出電壓來確定安裝間隙，有可能會(huì)產(chǎn)生一種假象：當(dāng)探頭頭部還未露出安裝孔時(shí)，由于安裝孔周圍的金屬影響，可能使得前置器的輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的電壓或電流輸出值。探頭調(diào)整到正確的安裝位置，前置器的輸出應(yīng)該是：首先是較大的飽和輸出（此時(shí)探 頭還未放進(jìn)安裝孔中），然后是較小的輸出（此時(shí)探頭放進(jìn)安裝孔內(nèi)），繼續(xù)將探頭塞進(jìn)安裝孔，前置器的輸出會(huì)變?yōu)檩^大的輸出（此時(shí)探頭頭部露出安裝孔，但與被測(cè)面的間隙較大），再繼續(xù)塞進(jìn)探頭，前置器的輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的值，此時(shí)探頭才是正確的安裝間隙。

圖4.1 探頭安裝距離正誤

2、探頭安裝的一般步驟

1）根據(jù)測(cè)量部位的量程、安裝空間的環(huán)境和尺寸、被測(cè)體材料等特性選定傳感器，并檢查傳感器的各部分外觀是否完好、各部分是否配套（如探頭直徑與前置器型號(hào)中規(guī)定的配套探頭直徑是否一致、探頭電纜長(zhǎng)度加延伸電纜長(zhǎng)度是否符合前置器對(duì)電纜長(zhǎng)度的要求等）。通常成套訂購的傳感器，在出廠時(shí)提供有數(shù)據(jù)校驗(yàn)單，校驗(yàn)單上注明了配套校準(zhǔn)的傳感器各部分的型號(hào)、編號(hào)，用戶可據(jù)此與產(chǎn)品上的標(biāo)記核對(duì)。然后在傳感器的探頭、延伸電纜（如果有的話）、前置器上分別進(jìn)行特定標(biāo)記（如“1#瓦水平振動(dòng)”、“軸位移”等）來說明其作用以及區(qū)分多套傳感器各部分之間的聯(lián)接關(guān)系，電纜兩端應(yīng)都做標(biāo)記以便在多根電纜頭中進(jìn)行分辨，這種標(biāo)記應(yīng)該能防水、防油。

2）將傳感器各部分聯(lián)接好，按第三章節(jié)校準(zhǔn)所述通電檢查傳感器，若超差，則需進(jìn)行重新校準(zhǔn)。檢查時(shí)應(yīng)特別注意校準(zhǔn)試件材料是否與被測(cè)體材料一致或具有相近成分，關(guān)于材料對(duì)測(cè)量的影響見章第三節(jié)《被測(cè)體材料對(duì)測(cè)量結(jié)果應(yīng)的影響》。

3）如果未訂購配套的安裝支架，則應(yīng)自行加工合適的安裝支架。外部安裝探頭支架比較復(fù)雜，一般應(yīng)訂購。

4）在機(jī)座上加工支撐安裝支架的螺孔，內(nèi)部安裝探頭的支架一般都需要兩個(gè)螺孔進(jìn)行緊固，外部安裝探頭一般都是在機(jī)殼上加工帶螺紋的通孔。

5）緊固安裝探頭支架。如果是外部安裝探頭，則應(yīng)先將探頭緊固在支架上，再將支架擰進(jìn)安裝螺孔內(nèi)。

6）調(diào)整探頭安裝間隙。不同的用途，探頭的初始安裝間隙有不同的要求。

7）緊固安裝探頭。對(duì)于內(nèi)部安裝探頭，如果是采用角鋼支架則用兩個(gè)螺母背緊，采用夾塊則用緊固螺釘鎖緊；對(duì)于外部安裝探頭，則緊固外部安裝支架。緊固螺釘、螺母都應(yīng)加彈簧墊圈以防松動(dòng)（參見探頭安裝支架選擇）。

3、延伸電纜的安裝

1）延伸電纜是連接探頭與前置器的中間部件、也是影響傳感器性能的主要部分之一。延伸電纜的安裝應(yīng)保證在使 用過程中不易受到損壞。一般情況下建議采用管道鋪設(shè)，或采用帶鎧裝的延伸電纜。過長(zhǎng)的電纜不能隨意剪斷，否則可能造成傳感器嚴(yán)重超差或不能正常工作！

●在盤放延伸電纜時(shí)，由于其材料的關(guān)系，應(yīng)避免因盤放半徑過小而使電纜折斷。

●在選型時(shí)，應(yīng)保證延伸電纜的長(zhǎng)度加探頭電纜的長(zhǎng)度之和大于探頭安裝處到前置器安裝處的距離，而且通常前置器都是集中安裝在機(jī)器的同一側(cè)。

2） 延伸電纜轉(zhuǎn)接頭的密封與絕緣

延伸電纜和探頭電纜的接頭是與信號(hào)“地”相連接的，而且不具有密封性。為了避免連接處與機(jī)殼接觸、加強(qiáng)接頭處的密封性，應(yīng)該對(duì)聯(lián)接處進(jìn)行絕緣保護(hù)。通常采用熱縮套管收縮包裹。

※不要用粘性的電工膠帶來絕緣探頭接頭，因?yàn)橛臀蹠?huì)溶解膠帶上的粘性物而污染探頭。

3）延伸電纜安裝的一般步驟

●檢查延伸電纜的長(zhǎng)度

檢查延伸電纜長(zhǎng)度是否與探頭和前置器要求配套，延伸電纜長(zhǎng)度加上探頭所帶電纜長(zhǎng)度應(yīng)該與前置器要求的電纜長(zhǎng)度一致。除非特殊規(guī)格，延伸電纜長(zhǎng)度加上探頭所帶電纜長(zhǎng)度為5m或9m。

●連接延伸電纜

將延伸電纜的轉(zhuǎn)接頭穿到探頭接線盒內(nèi)，并套上一節(jié)約100mm長(zhǎng)Φ8的透明熱塑套管后，將延伸電纜的轉(zhuǎn)接頭與探頭電纜高頻接頭聯(lián)接并擰緊，把熱塑套管移到連接處，使連接處兩邊的熱塑套管長(zhǎng)度一樣，再用電吹風(fēng)加熱熱塑管，使其收縮包緊接頭。

4、變送器的安裝

變送器對(duì)工作環(huán)境的要求比探頭嚴(yán)格得多，通常將它安裝在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)的位置，其周圍環(huán)境應(yīng)該無腐蝕性氣體、干燥、震動(dòng)小、環(huán)境溫度與室溫相差不大。為了保證變送器工作安全可靠，應(yīng)該采用專用的變送器安裝盒。

5、變送器系統(tǒng)的連接

系統(tǒng)連接包括將傳感器探頭、延伸電纜（如果有的話）、變送器以及監(jiān)測(cè)儀表之間的電氣連接，以組成能投入工作的測(cè)量系統(tǒng)。探頭、延伸電纜、變送器之間是通過將其用標(biāo)準(zhǔn)的高頻接頭連接，變送器與儀表之間通常用多芯屏蔽電纜連接。變送器采用三芯屏蔽電纜連接（其中一根作為備用），按照16AG型多芯屏蔽電纜說明，通常將其中的紅色線接電源（+24V端），黃色線接信號(hào)輸出（Iout端）。為了避免混亂而接錯(cuò)線，接線時(shí)顏色應(yīng)該統(tǒng)一。屏蔽電纜的屏蔽層需在接監(jiān)測(cè)儀表一端單點(diǎn)接信號(hào)地。

6、驗(yàn)收與儲(chǔ)存

1）驗(yàn)收

●將系統(tǒng)各部分從包裝箱取出。檢查是否存在由于運(yùn)輸不當(dāng)造成的損壞。如果有，應(yīng)立即與承運(yùn)單位交涉提出索賠，并將情況反映給本公司。

●對(duì)照訂貨單和裝箱單檢查貨物是否齊全，產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格是否正確。如果是成套訂貨，則按照第三章所述校準(zhǔn)方法，將系統(tǒng)聯(lián)接起來，通電檢查系統(tǒng)靜態(tài)特性是否符合出廠校驗(yàn)單注明的指標(biāo)，通常這些指標(biāo)應(yīng)該是符合附錄所規(guī)定的技術(shù)規(guī)范或者商定的技術(shù)協(xié)議。

●如果產(chǎn)品完好，而且又不立即安裝使用，將各部分小心的放回原包裝箱內(nèi)，封好保存，以備以后使用。

●如果驗(yàn)收不合格，請(qǐng)盡快與本公司聯(lián)系。

2）貯存

如果長(zhǎng)期不使用，傳感器系統(tǒng)應(yīng)存放在溫度介于-30℃~70℃、相對(duì)濕度不大于90%的整潔室內(nèi)，且室內(nèi)空氣中不得含有腐蝕性氣體。存放期達(dá)一年以上的，使用前應(yīng)重新校準(zhǔn)。

3）試件材料

除非在訂貨時(shí)進(jìn)行特別的說明，通常在出廠前傳感器系統(tǒng)使用40CrMo材料試件進(jìn)行校準(zhǔn)，只有和它同系列的被測(cè)體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當(dāng)被測(cè)體的材料與40CrMo成分相差很大或不同時(shí)，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說明或提供被測(cè)體材料樣本。

7、影響測(cè)量結(jié)果的因素

1）被測(cè)體表面加工狀況對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

被測(cè)體正對(duì)探頭的表面光潔度也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果！不光滑的被測(cè)體表面，在實(shí)際的測(cè)量應(yīng)用中會(huì)帶來較大的附加誤差，特別是對(duì)于振動(dòng)測(cè)量，誤差信號(hào)與實(shí)際的振動(dòng)信號(hào)疊加一起，并且在電氣上很難進(jìn)行分離，因此被測(cè)表面應(yīng)該光潔，不應(yīng)該存在刻痕、洞眼、凸臺(tái)、凹槽等缺陷（對(duì)于特意為鍵相器、轉(zhuǎn)速測(cè)量設(shè)置的凸臺(tái)或凹槽除外）。根據(jù)API670

標(biāo)準(zhǔn)推薦值，對(duì)于振動(dòng)測(cè)量被測(cè)面表面粗糙度Ra要求在0.4μm~0.8μm 1．之間，如果不能滿足,需要對(duì)被測(cè)面進(jìn)行衍磨或拋光；對(duì)于位移測(cè)量由于指示儀表的濾波效應(yīng)或平均效應(yīng)，可稍放寬（一般表面粗糙度Ra不超過0.4μm ~1.6μm）。

2）測(cè)體材料對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

傳感器特性(這里指靈敏度)與被測(cè)體的電阻率和導(dǎo)磁率有關(guān)。當(dāng)被測(cè)體為導(dǎo)磁材料（如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等）時(shí)，由于磁效應(yīng)和渦流效應(yīng)同時(shí)存在，而且磁效應(yīng)與渦流效應(yīng)相反，要抵消部分渦流效應(yīng)，使得傳感器靈敏度降低；而當(dāng)被測(cè)體為非導(dǎo)磁或弱導(dǎo)磁材料（如銅、鋁、合金鋼等）時(shí)，由于磁效應(yīng)弱，相對(duì)來說渦流效應(yīng)要強(qiáng)，因此傳感器靈敏度要高。

銅：     14.9V/mm  

鋁：     14.0V/mm

不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)： 10.4V/mm

45號(hào)鋼：    8.2V/mm

40CrMo鋼:    8.0V/mm（出廠校準(zhǔn)材料）

除非在訂貨時(shí)進(jìn)行特別的說明，通常，在出廠前傳感器系統(tǒng)使用40CrMo材料試件進(jìn)行校準(zhǔn)，只有和它同系列的被測(cè)體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當(dāng)被測(cè)體的材料與40CrMo成分相差很大時(shí)，則須按第三章節(jié)所述步驟進(jìn)行重新校準(zhǔn)，否則可能造成很大的測(cè)量誤差。

※因?yàn)榇蠖鄶?shù)的汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)軸是用40CrMo材料或者與之接近的材料制造，因此傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料做出廠校準(zhǔn)，能適合大多數(shù)的測(cè)量對(duì)象。

3）被測(cè)體表面殘磁效應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

在材料加工過程中形成的殘磁效應(yīng)，以及淬火不均勻，硬度不均勻，結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會(huì)影響傳感器特性，API670標(biāo)準(zhǔn)推薦被測(cè)體表面殘磁不超過0.5微特斯拉。當(dāng)需要更高的測(cè)量精度時(shí)，應(yīng)該用實(shí)際被測(cè)體進(jìn)行校準(zhǔn)。

4）被測(cè)體表面鍍層對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

不同的鍍層材質(zhì)，傳感器靈敏度會(huì)發(fā)生不同的變化。如果鍍層均勻，且厚度大于渦流滲透深度（按上述被測(cè)體尺寸的影響一節(jié)計(jì)算）。則將傳感器按鍍層材料重新校準(zhǔn)，不會(huì)影響使用。

5）高頻同軸電纜的影響

高頻同軸電纜也是影響電渦流傳感器電氣性能的一個(gè)主要原因。

由于傳感器工作在高頻狀態(tài)（振蕩頻率約1MHz左右），所以高頻同軸電纜的頻率衰減、溫度特性、阻抗、長(zhǎng)度等都成為影響傳感器性能的因素！基于此種原因，所以，傳統(tǒng)的電渦流位移傳感器高頻同軸電

6）纜不能互換

本公司采用了前置器電路及探頭的優(yōu)化設(shè)計(jì)，解決了探頭和前置器的互換性難題，也就是說：使用我公司的產(chǎn)品，同軸電纜長(zhǎng)度相同的傳感器系統(tǒng)探頭和前置器可以任意互換，互換性誤差小于1%。

7）外界磁場(chǎng)的影響

電渦流傳感器屬于電感式傳感器，由于其主要作用原理就是電渦流效應(yīng)，所以，對(duì)于外界磁場(chǎng)的影響在工程應(yīng)用中應(yīng)該充分考慮！強(qiáng)的外界磁場(chǎng)肯定會(huì)影響傳感器的性能。

●對(duì)于外界靜磁場(chǎng)，由于靜磁場(chǎng)強(qiáng)度是一定的，方向與渦流磁場(chǎng)可能呈現(xiàn)各種狀況，而一旦外界靜磁場(chǎng)方向確定，其對(duì)渦流磁場(chǎng)的干擾也是一定的了。所以在實(shí)際的工程應(yīng)用中，靜磁場(chǎng)的影響可以通過現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)測(cè)量出傳感器靈敏度的變化，通過后續(xù)電路或軟件算法排除。

●對(duì)于外界交變磁場(chǎng)，例如大型勵(lì)磁機(jī)、頻繁啟動(dòng)的大型電機(jī)、啟動(dòng)機(jī)等，其磁場(chǎng)方向和強(qiáng)度都可能不是一個(gè)確定的值，因而產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)對(duì)渦流磁場(chǎng)的影響也是交變的！所以，在工程應(yīng)用中應(yīng)該盡量使渦流傳感器遠(yuǎn)離交變磁場(chǎng)的作用范圍，或采取磁場(chǎng)屏蔽措施使產(chǎn)生的影響最小。

五、選型說明

YD9820-A□□-B□□-C□□-D□□-E□□-F□□-G□□-H□□-I□□

A 探頭直徑

51.φ5；52. φ5英制；53. φ5反制；54. φ5英制反制；

81. φ8；82. φ8英制；83. φ8反制；……

B量程

01.0-100μm P-P；02.0-200μm P-P；03.0-300μm P-P

C頻響

01.常規(guī)；02.低頻

D螺紋規(guī)格

01.M8*1；02.M10*1；03.M14*1.5；04.M30*2；05.1/4-28；06.3/8-24；

E無螺紋長(zhǎng)

00. 00mm；01. 01mm；02. 02mm；03. 03mm；……

F殼體總長(zhǎng)

20. 20mm；50.50mm；……；250. 250mm

G延伸電纜

00. 無延伸電纜；40. 4.0m；50. 5.0m；80. 8.0m；85. 8.5m；90. 9.0m

H電纜總長(zhǎng)

40. 4.0m；50. 5.0m；80. 8.0m；85. 8.5m；90. 9.0m

I鎧裝

00.帶鎧；01.不帶鎧