活塞桿沉降監(jiān)測的基本原理
發(fā)布于：2021-05-20 瀏覽次數(shù)：2098
臥式往復(fù)壓縮機一般會在活塞上安裝導(dǎo)向環(huán)以減小活塞環(huán)的磨損并避免活塞與汽缸的直接接觸從而損壞缸套，因此需要在機組運行時監(jiān)測導(dǎo)向環(huán)的磨損量，以便及早采取防范措施。
過去檢查導(dǎo)向環(huán)厚度的方法是停機測量，目前這種方法已被活塞桿沉降監(jiān)測系統(tǒng)所代替?；钊麠U沉降監(jiān)測系統(tǒng)由機組監(jiān)測保護表模塊、鍵相傳感器和安裝在每個汽缸處的電渦流傳感器組成。以下以現(xiàn)場應(yīng)用較多的本特利3300/81六通道桿沉降監(jiān)測保護表模塊為例，其他廠家的產(chǎn)品基本原理相同。
1．桿沉降值的計算
導(dǎo)向環(huán)磨損后活塞桿會下沉，這將導(dǎo)致傳感器與活塞桿的間隙發(fā)生變化并引起間隙電壓的變化，傳感器測得的桿沉降值與導(dǎo)向環(huán)的磨損量成正比。
如圖2所示，由相似三角形原理可得出比例系數(shù)(L1+L2)/ L1，比例系數(shù)乘以傳感器間隙即為導(dǎo)向環(huán)的磨損情況，為此需將一些特定的機組參數(shù)輸入3300框架進行計算，包括連桿長度、活塞桿長度、活塞沖程和傳感器的定位（如圖3所示）。
2．桿沉降數(shù)據(jù)的兩種采集方式
3300/81桿沉降監(jiān)測模塊可由用戶組態(tài)為采集桿沉降的平均值或瞬間值。平均值是測量活塞一個完整沖程的間隙電壓的平均值。
采集瞬間值時首先需確定兩個重要參數(shù)并將其輸入3300框架。第yi個參數(shù)是活塞角度，如圖3所示，它是將活塞位置與鍵相信號聯(lián)系起來的基準，指壓縮機主軸轉(zhuǎn)動360°的過程中兩個位置之間的相位差。第yi個位置是主軸或飛輪上的鍵相凹槽對準鍵相傳感器的位置；第二個位置是活塞位于上死點時的位置。同一根曲軸上不同曲柄的活塞角度有一些可能是相同的，有一些則不同。
第二個參數(shù)是觸發(fā)采集的觸發(fā)角，指壓縮機主軸轉(zhuǎn)動360°的過程中兩個位置之間的相位差，一個是活塞位于上死點時的位置（該位置已由上述活塞角度確定），另一個是瞬間采集時的位置。3300/81使用鍵相信號作為基準來確定瞬間采集的時刻，采集時刻可設(shè)定為一個沖程中的某一瞬間(對應(yīng)曲軸旋轉(zhuǎn)的1°~360°)。由于采集瞬間值的觸發(fā)時刻對應(yīng)于活塞桿上的一個固定位置，所以其好處在于能消除兩個可能影響監(jiān)測精度的因素，一個是活塞桿在往復(fù)運動中產(chǎn)生的輕微彎曲，另一個是由于十字頭與十字頭滑道間存在間隙，所以在往復(fù)運動中十字頭會有輕微的上下移動。
