本实用新型专利技术属于轴面温度监测装置领域，公开了一种高速转轴表面温度在线监测装置，本实用新型专利技术设置有红外传感器和电涡流键相传感器，红外传感器和电涡流键相传感器同时指向转子，通过红外传感器采集转子的表面温度，电涡流键相传感器采集转子的转速，实现高速转子表面温度的非接触在线测量，能够识别出周向温差，获得转子温度分布的不均匀程度，为实现转子热弯曲量的在线预估及振动故障诊断提供有力的支撑。撑。撑。
【技术实现步骤摘要】
一种高速转轴表面温度在线监测装置
[0001]本技术属于轴面温度监测装置领域，具体涉及一种高速转轴表面温度在线监测装置。
技术介绍
[0002]莫顿效应、线圈不均匀发热及风道阻塞导致的不均匀冷却，转子与刷握、油挡、密封瓦的不均匀摩擦等均会导致汽轮发电机转子等旋转部件发生暂态热弯曲，引发轴系振动故障，对机组安全运行产生不利影响。仅利用振动数据，难以准确诊断振动故障来源，更无法针对故障采取有效措施。此外，通过温度监测也能预警碳刷滑环早期打火异常，监控劣化趋势，实时推送预警信息，防止励磁碳刷恶性事故。对于高速旋转轴，如果能够测量出其表面的温度不均匀程度，就能够推测出弯曲程度，为振动故障诊断等过程提供有力支撑。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于克服上述不足，提供一种高速转轴表面温度在线监测装置，能够实现高速转轴表面温度的实时监测，识别出转子表面圆周方向不同位置的温度偏差，为转子热弯曲及振动分析诊断提供依据。
[0004]为了达到上述目的，本技术包括红外传感器和电涡流键相传感器，红外传感器和电涡流键相传感器指向转子，红外传感器用于采集转子的表面温度，电涡流键相传感器用于采集转子的转速，红外传感器和电涡流键相传感器均连接上位机。
[0005]红外传感器采用高频响红外传感器。
[0006]红外传感器和电涡流键相传感器指向轴承旁轴颈外露部分。
[0007]红外传感器的采集频率至少为转子旋转频率的10倍。
[0008]转子的周向上至少有10个温度测点。
[0009]红外传感器发送电流或电压信号至上位机，电涡流键相传感器发送电压信号至上位机。
[0010]与现有技术相比，本技术设置有红外传感器和电涡流键相传感器，红外传感器和电涡流键相传感器同时指向转子，通过红外传感器采集转子的表面温度，电涡流键相传感器采集转子的转速，实现高速转子表面温度的非接触在线测量，能够识别出周向温差，获得转子温度分布的不均匀程度，为实现转子热弯曲量的在线预估及振动故障诊断提供有力的支撑。
附图说明
[0011]图1为本技术的系统示意图；
[0012]图2为本技术中转子的示意图；
[0013]其中，1、红外传感器；2、电涡流键相传感器；3、转子；4、温度测点。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本技术做进一步说明。
[0015]参见图1和图2，本技术包括红外传感器1和电涡流键相传感器2，红外传感器1和电涡流键相传感器2指向转子3，红外传感器1用于采集转子3的表面温度，电涡流键相传感器2用于采集转子3的转速，红外传感器1和电涡流键相传感器2均连接上位机。红外传感器1和电涡流键相传感器2设置在转子3的同一轴面上。红外传感器1发送电流或电压信号至上位机，电涡流键相传感器2发送电压信号至上位机。
[0016]优选的，红外传感器1采用高频响红外传感器。
[0017]在易发生温度不均匀的转子截面，如易发生莫顿效应的轴承附近轴颈外露部分，使用高频响温度传感器，采集转子表面温度。红外传感器1和电涡流键相传感器2指向轴承旁轴颈外露部分。
[0018]红外传感器1的采集频率至少为转子3旋转频率的10倍。转子3的周向上至少有10个温度测点4。确保转子每旋转一周，能够采集到10个以上的温度数据点，以识别转子表面周向温差。以测量50Hz旋转设备为例，每周温度采样点数超过10个，温度传感器和测量系统采样频率至少为500Hz。
[0019]采集器除了温度信号，同时接入旋转一周出现一次脉冲的键相信号，相邻两个键相脉冲触发之间的最高和最低温度作为特征值记录在数据库中。根据最高温度点和键相出现的角度差，计算出温度高点相位，作为相位特征值记录在数据库中，能够以历史数据的形式查询。
[0020]实施例：
[0021]参见图1和图2，以汽轮机发电机组转子为例，可在发电机转子励侧密封瓦附近、励侧轴承附近、滑环转子表面、励磁轴承处设置测量截面，每个测量截面一个测点，使用高频响红外传感器采集转子表面温度。汽轮发电机运行时转速为3000r/min，高频响红外传感器的响应时间小于1ms，每周温度采样点数超过20个。轴承附近温度一般在10～80℃，高频响红外传感器输出电流或电压信号至上位机。上位机能够接入高频响红外传感器(电流或电压)和电涡流键相传感器2发出的键相信号(电压)。根据键相脉冲信号，截取转子旋转一周过程中采集所得数据，用于绘制时域图形。取一个周期内数据，找到最大值、最小值，计算平均值，计算峰谷差，最高和最低点相位，并记录上述特征值。
[0022]根据最高温度点和键相出现的角度差，计算出温度高点相位，作为相位特征值记录在数据库中，能够以历史数据的形式查询。
[0023]由测量的转子表面周向温度偏差，使用插值方法外推其它未测量截面的温度分布，进而使用热固耦合模型计算等方法得出转子的热弯曲量，可以为振动故障诊断提供依据。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高速转轴表面温度在线监测装置，其特征在于，包括红外传感器(1)和电涡流键相传感器(2)，红外传感器(1)和电涡流键相传感器(2)指向转子(3)，红外传感器(1)用于采集转子(3)的表面温度，电涡流键相传感器(2)用于采集转子(3)的转速，红外传感器(1)和电涡流键相传感器(2)均连接上位机。2.根据权利要求1所述的一种高速转轴表面温度在线监测装置，其特征在于，红外传感器(1)采用高频响红外传感器。3.根据权利要求1所述的一种高速转轴表面温度在线监测装置，其特征在于，红...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵博，刘树鹏，李琛，何国安，姜广政，杨青，王延博，
申请(专利权)人：西安西热节能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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