Назначение
Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегатов «АКТИВ» (далее аппаратура или «Актив») предназначена для измерения и контроля следующих параметров:
- среднеквадратическое значение (СКЗ) виброскорости вертикальной, поперечной и осевой составляющих вибрации опор подшипников;
- относительные виброперемещения (бой) вала;
- осевые смещения или относительные удлинения вращающихся валов;
- тепловые расширения турбин и положения запорных и регулирующих органов;
- частота вращения вала.
Описание
Принцип действия аппаратуры основан на преобразовании измеряемой величины в пропорциональный ей электрический сигнал с последующей обработкой.
Пьезоэлектрические и вихретоковые датчики преобразуют механические параметры вращающегося агрегата в электрические сигналы, которые нормирующими преобразователями приводятся к уровню от 0 до 10 В. Далее эти сигналы поступают на входы блоков контроля, выполненных на базе микроконтроллеров семейства PIC, в которых осуществляется аналого-цифровое преобразование и дальнейшая обработка измерительной информации. Результаты измерения выводятся на цифровое табло блока контроля, а также выносных блоков индикации, сравниваются с заданными пороговыми значениями (уставками), и при их превышении формируются сигналы для внешней системы сигнализации и защиты. Кроме того, блоки контроля формируют унифицированный токовый сигнал, пропорциональный измеряемому параметру.
Аппаратура может выпускаться как в виде измерительного комплекса, (рис.1) так и в виде отдельных блоков, включающих один или несколько измерительных каналов.
Рисунок 1. Внешний вид аппаратуры контроля механических параметров турбоагрегатов «АКТИВ».
Рисунок 2. Структурная схема.
В состав аппаратуры входят:
- блоки контроля (рис. 3);
- преобразователи (рис.4)
- датчики (рис. 5);
- выносные блоки индикации (рис. 6);
- монтажные и крепежные принадлежности.
Рисунок 3 — блоки контроля
Рисунок 4 - преобразователи
I
Рисунок 5 - датчики
Рисунок 6 — выносной индикатор
а) блок контроля б) преобразователь
Рисунок 7. Пломбирование составных частей аппаратуры.
Тип и назначение составных частей аппаратуры приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| Назначение | Блок контроля | Преобразователь | Датчики |
| Измерение и контроль искривления (прогиба) вала ротора | ИП-106 (1 канал) | ИП-106 | ИП-106 |
| Измерение и контроль осевого сдвига ротора (ОС) | ИП-107 (1 канал) ИП-117ОС(4 канала) | ИП-107 | ИП-107 |
| Измерение и контроль относительного расширения ротора (ОРР) | ИП-108 (1 канал) ИП-117ОРР (2 канала) | ИП-108 | ИП-108 |
| Измерение и контроль частоты вращения ротора | ИП-115 (1 канал) | ИП-115 | ИП-115 |
| Измерение и контроль теплового расширения цилиндра турбоагрегата или хода сервомоторов | ИП-116 (1 канал) ИП-117АР (4 канала) | ИП-116 | ИП-116 |
| Измерение и контроль размаха относительного виброперемещения вала ротора | ИП-119 (4 канала) | ИП-109(2 канала) | ИП-109 |
| Измерение и контроль СКЗ виброскорости опор подшипников | ИП-120 (3 канала) ИП-122 (64 канала) | ИП-120 (3 канала) | ИП-120 |
В каждом конкретном случае состав аппаратуры определяется заказчиком в зависимости от типа турбины, количества точек контроля, логики сигнализации и т.д. При заказе указываются пределы измерения по каждому каналу, необходимость
предупредительной и аварийной сигнализации по каждому параметру, схема логики
сигнализации, тип вихретоковых датчиков для каждого параметра, количество и тип резервных модулей, блоков и датчиков, необходимость поставки шкафа. Количество измерительных каналов определяется заказчиком и конструктивно не ограничено.
Блоки контроля устанавливаются либо в шкафы «Евромеханика», либо на измерительных щитах предприятия, эксплуатирующего аппаратуру. Датчики устанавливаются непосредственно на объекте контроля, нормирующие преобразователи - в непосредственной близости от объекта контроля на фундаменте или раме турбоагрегата и соединяются посредством кабельных связей с блоками контроля.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики, включая показатели точности, аппаратуры «АКТИВ» поканально представлены ниже.
________Таблица 2 - Канал измерения виброускорения._______________________________________
| Наименование параметра | Значение |
| Диапазон измерения СКЗ виброскорости в пределах, мм/с | (0,2 - 12) или (0,5 - 30) |
| Частотный диапазон измерения виброскорости, Гц | 10-1000 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения СКЗ виброскорости в рабочем диапазоне частот, %: |
| по цифровому прибору | ± | 2,5 - 0,25 | 1X / | |
| по унифицированному сигналу | ± | 4 + 0Д| | —-1) 1 * / | |
| где Хк - верхний предел диапазона измерения СКЗ виброскорости; Х - измеренное значение СКЗ виброскорости. |
| Пределы неравномерности АЧХ канала виброскорости в рабочем диапазоне частот, дБ | 0,5; или -1,0 |
Таблица 3 - Канал измерения виброускорения.
| Наименование параметра | Значение |
| Диапазон измерения размаха виброперемещения, мкм | (10 - 250) или (25 - 500) |
| Частотный диапазон измерения виброперемещения, Гц | (0,033 - 500) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения размаха виброперемещения на базовой частоте, % | ±3 |
| Предел неравномерности АЧХ канала виброперемещения в рабочем диапазоне частот, % | ±3 |
Таблица 4 - Канал измерения осевого сдвига.
| Диапазон измерения осевого сдвига, мм | 1-0-1 или 2-0-2 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения осевого сдвига, % | ±2 |
Таблица 5 - Канал измерения относительного расширения.
| Диапазон измерения относительного расширения вала ротора турбины относительно корпуса турбины, мм | 5-0-5 или 10-0-10 или 20-0-20 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения относительного расширения, %: - при зазоре (1,0 - 2,0) мм; - при зазоре (0,5 - 1) и (2,0 - 2,5) мм | ±2; ±5 |
Таблица 6 - Канал измерения абсолютного расширения.
| Диапазон измерения турбины, мм | абсолютного расширения корпуса | (0 - 30); или (0 - 50); или (0 - 60); или (0 - 80); или (0 - 100); или (0 - 160); или (0 - 240); или (0 - 360) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения абсолютного расширения, % | ±2 |
Таблица 7 - Канал измерения частоты вращения.
| Диапазон измерения частоты вращения, об/мин | (1 - 4000); или (1 - 10000) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения частоты вращения по цифровому индикатору, об/мин | ±1 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения частоты вращения по унифицированному сигналу, % | ±1 |
Таблица 8 - Общие характеристики.
| Пределы допускаемой относительной погрешности срабатывания сигнализации в рабочих диапазонах измеряемых параметров, %, | ±2 |
| Рабочий диапазон температуры окружающей среды, °С | (5 - 100) |
| Унифицированный выходной сигнал постоянного тока, мА | (0 - 5); или (4 - 20) |
| Потребляемая мощность на один измерительный канал, В •А, не более | 10 |
| Параметры питания, В | (187 - 242) |
| Наработка на отказ (То) при вероятности безотказной работы 0,9 ч, не менее | 25000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевые панели блоков контроля и верхние крышки преобразователей фотохимическим способом, на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки аппаратуры входят:
- датчики;
- преобразователи;
- блоки контроля;
- выносные блоки индикации;
- вспомогательные узлы;
- руководство по эксплуатации 7.021 РЭ;
- формуляр 7.021 ФО.
Номенклатура и количество датчиков, преобразователей, блоков контроля и выносных блоков индикации, входящих в состав конкретного комплекта аппаратуры определяется заказчиком.
Поверка
осуществляется в соответствии с разделом 4 «Поверка» документа 7.021 РЭ «Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегатов «АКТИВ. Руководство по эксплуатации», согласованным ФГУП «ВНИИМС» 25.10.1999.
При проведении поверки применяется следующее поверочное оборудование:
- станция для калибровки преобразователей вибрации (Госреестр СИ № 45699-10);
- вибропреобразователь ускорения 8305 (Госреестр СИ №14923-09);
- усилитель измерительный 2635 (Госреестр СИ №7111-79);
- вольтметр универсальный В7-78 (Госреестр СИ № 25232-03);
- генератор сигналов специальной и произвольной формы DG 1022 (Госреестр СИ № 36589-07);
- индикаторы часового типа ИЧ10, ИЧ50 (Госреестр СИ № 33841-07, 40287-08);
- глубиномер микрометрический ГМ100 (Госреестр СИ № 319-05).
Сведения о методах измерений
«Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегатов «АКТИВ».
Руководство по эксплуатации» 7.021 РЭ, раздел 2. «Использование по назначению».
Нормативные документы
- ГОСТ 21339-82 Тахометры. Общие технические условия.
- ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
- ГОСТ 27164-86 Аппаратура специального назначения для эксплуатационного контроля вибрации подшипников крупных стационарных агрегатов. Технические требования.
- ГОСТ 30296-95 Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.
