[发明专利]一种基于多传感器的转轴扭振检测方法与装置

说明书

本发明实施例公开了一种基于多传感器的转轴扭振检测方法与装置，用于解决现有技术中转轴扭振现场检测困难以及测量误差大的技术问题，减小现场测试困难，提高扭振检测的可行性和测试精度。本发明实施例方法包括：根据安装角度标定方式确定安装于所述测量支架内圈表面的复数个传感器的各安装角度；提取复数个所述传感器对预置在所述转轴表面的单个脉冲标记的并行采集结果，对所述采集结果进行计算得到扭振结果。

技术领域

本发明涉及轴扭振检测领域，尤其涉及一种基于多传感器的转轴扭振检测方法及装置。

背景技术

发电、冶金、石化、交通等行业存在许多大型旋转设备，如汽轮机、燃气轮机、发电机、风机、压缩机、电机、泵等。在电网频率波动、负载波动、外界冲击、电机变频运行等各种因素的作用下，转轴上会产生扭转谐振。扭振幅度较大时，会导致轴系的扭转损坏。

扭转振动所诱发的故障具有很强的潜伏性和隐蔽性。故障初期扭振很难被发现，故障一旦进入中晚期，往往会导致大轴和叶片断裂等恶性事故的发生，故障危害和所造成的损失较大。扭振检测技术和装置对于保护设备的安全稳定运行非常重要。

目前扭振检测主要有以下几种方法：

1、间接测量法。在轴表面安装应变片，采用应变法测量轴脉动扭矩，然后由实测扭矩和轴系模型，计算得到轴系扭振。这是一种基于应变的扭振间接检测方法。

2、非接触式(脉冲法)。在转动轴上安装齿轮盘或均匀布置的磁钢片、反光条等，用电涡流式传感器或磁阻式传感器、光电式传感器对准齿轮盘、磁钢片、反光条等。转轴旋转过程中，传感器感受并输出系列脉冲信号。没有扭振时，脉冲信号间隔均匀。转轴出现扭振时，因为瞬时角速度不等，传感器输出的脉冲信号间隔不均匀。在此原理基础上，编制算法，从非均匀间隔脉冲信号中可以提取出扭振信号。这种测量方法只需要1个传感器，但需要在轴上布置齿轮盘或复数等间隔分布的磁钢片、反光条等。采用齿轮法时，需要在轴上安装特别加工的齿轮盘，有时不具备这样的安装条件。齿轮盘在中分结合面处的分度误差较大，会对测量结果产生很大影响，扭振信号有可能被完全掩盖在毛刺信号中。采用磁钢片或反光条模式时，需要在轴上布置等分度间隔的磁钢片或反光条，对分度的精度要求很高，现场有时难以保证。

3、非接触式(激光法)。该方法基于激光多普勒效应，利用激光束照射 转子端面时产生的多普勒频移效应来测量扭振。激光束照射到轴表面时，轴表面的线速度使散射光产生多普勒频移，频移量的瞬间值表征了轴的瞬态角速度，除去直流分量，就可得到转子的扭振响应。该法可以实现扭振的绝对测量，但测量精度受转子横向振动、转子表面圆度误差的影响较大，测量设备价格昂贵。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于多传感器的转轴扭振检测方法与装置，解决了现有技术中转轴扭振现场检测困难以及测量误差大的技术问题。

本发明实施例提供的一种基于多传感器的转轴扭振检测方法与装置，包括：

一种基于多传感器的转轴扭振检测方法，包括：

测量支架，及与测量支架为同心圆位置关系的转轴；

基于多传感器的转轴扭振检测步骤包括：

根据安装角度标定方式确定安装于测量支架内圈表面的复数个传感器的各安装角度；

提取复数个传感器对预置在转轴表面的单个脉冲标记的并行采集结果，对采集结果进行计算得到扭振结果。

优选地，根据安装角度标定方式确定安装于测量支架内圈表面的复数个传感器的各安装角度之前包括：

根据转轴测量表面，确定由安装环和底座组成的对应口径的测量支架；

根据安装环上复数个均匀分布的孔确定安装于孔上的传感器；