一種簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的軸位移探頭安裝方法

劉子云 郗俊峰

（1.神華工程技術(shù)有限公司；2.神華新疆化工有限公司）

汽輪發(fā)電機(jī)組、 壓縮機(jī)組等大型機(jī)組在電力、冶金、煉油、化工等行業(yè)中應(yīng)用廣泛，大型機(jī)組都是企業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵核心設(shè)備［1］，一旦出現(xiàn)比較嚴(yán)重的設(shè)備故障，往往會(huì)使這些大型機(jī)組所在的生產(chǎn)裝置甚至整個(gè)工廠非計(jì)劃停工，伴隨而來(lái)的可能是重大事故，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失［2］。

軸位移指的是機(jī)組轉(zhuǎn)子沿著軸方向上的移動(dòng)距離，反映的是機(jī)組轉(zhuǎn)子與定子之間軸向相對(duì)位置變化的大小，是需要監(jiān)測(cè)的機(jī)組轉(zhuǎn)子運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)之一。 軸位移是一個(gè)矢量，它的變化不僅反映了轉(zhuǎn)子在軸向上所受的推力的大小，同時(shí)也反映了轉(zhuǎn)子在軸向所受的推力的方向，即轉(zhuǎn)子在軸向所受的推力是指向機(jī)組的驅(qū)動(dòng)端，還是指向機(jī)組的非驅(qū)動(dòng)端。

軸位移超限將會(huì)給汽輪發(fā)電機(jī)組、壓縮機(jī)組等帶來(lái)巨大的破壞，目前各大型機(jī)組都配備了軸位移超限報(bào)警和故障聯(lián)鎖停車(chē)功能［2］。 軸位移測(cè)量不準(zhǔn)確，不僅會(huì)因軸位移聯(lián)鎖保護(hù)功能使機(jī)組不該停機(jī)時(shí)停機(jī)給生產(chǎn)企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)使本該因軸位移聯(lián)鎖保護(hù)功能停機(jī)而不能及時(shí)停機(jī)造成機(jī)組嚴(yán)重的設(shè)備事故。

軸位移測(cè)量不準(zhǔn)確的原因有很多，軸位移探頭安裝不準(zhǔn)確是軸主要原因之一。 筆者以常用的本特利3300XL 系列8 mm 軸位移探頭、4 m 延伸電纜、3300XL 系列5 m 前置放大器（330180-50）及本特利3500/42M 軸位移/振動(dòng)檢測(cè)模塊組成的軸位移測(cè)量系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明軸位移探頭安裝方法。

1 軸位移測(cè)量系統(tǒng)

如圖1 所示， 軸位移測(cè)量系統(tǒng)由4 部分構(gòu)成：軸位移探頭（電渦流傳感器）、延伸電纜、前置放大器和軸位移檢測(cè)模塊。 軸位移測(cè)量系統(tǒng)的組成如圖1 紅色虛線(xiàn)框所示。

圖1 軸位移測(cè)量系統(tǒng)示意圖

軸位移測(cè)量系統(tǒng)的工作原理是，根據(jù)麥克斯韋爾電磁場(chǎng)理論，利用電渦流傳感器線(xiàn)圈阻抗與軸位移探頭接近金屬表面的間隙成比例關(guān)系［3］，軸位移檢測(cè)模塊通過(guò)檢測(cè)前置放大器的輸出電壓，經(jīng)過(guò)換算就能得到金屬表面與軸位移探頭之間的間隙值。

本例中的3300XL 8 mm 5m 軸位移測(cè)量系統(tǒng)的電氣特性曲線(xiàn)如圖2 所示， 橫軸為BN3300 8mm 軸位移探頭與被測(cè)對(duì)象（材料ANSI4140）之間的間隙， 縱軸是330180-50 前置放大器的輸出電壓。

從圖2 可以看出，3300XL 系列8 mm 軸位移探頭的線(xiàn)性范圍約2.3 mm（90 mils，1 mils=25.4 μm）， 線(xiàn)性范圍從距被測(cè)靶面約為0.25 mm（10 mils）處開(kāi)始至2.54 mm（100 mils），與之相配套的前置放大器的輸出約為-19～-1 V（DC），電氣特性呈近似直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率即前置放大器的靈敏度7.87 V/mm（200 mV/mils）。

2 現(xiàn)有軸位移探頭安裝方法

軸位移探頭安裝的基本要求如下：

a. 一定要保證軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓與軸機(jī)械中點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，即當(dāng)軸處于機(jī)械中點(diǎn)（軸竄量一半）的位置時(shí)，軸位移測(cè)量系統(tǒng)的顯示值須為軸位移測(cè)量范圍的50%，即顯示為0；

b. 軸位移探頭一定要緊固在安裝支架上，保證在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中不能出現(xiàn)軸位移探頭松動(dòng)的現(xiàn)象。

軸位移探頭與軸位置關(guān)系如圖3 所示。

圖3 軸位移探頭與軸位置示意圖

筆者假定機(jī)組的軸竄量為0.8 mm，即圖3 中的a=0.8 mm，軸位移的測(cè)量范圍為±1.0 mm，軸位移的報(bào)警值為±0.6 mm，聯(lián)鎖停機(jī)的保護(hù)值為±0.8 mm。

目前，軸位移探頭的安裝方法有兩類(lèi)，即機(jī)械測(cè)隙安裝法和電氣測(cè)隙安裝法。

2.1 機(jī)械測(cè)隙安裝方法

機(jī)械測(cè)隙安裝法就是在軸位移探頭安裝過(guò)程中，利用塞尺測(cè)量軸位移探頭與軸位移測(cè)量靶面的間隙，當(dāng)這個(gè)間隙滿(mǎn)足安裝要求時(shí)，再緊固軸位移探頭。 該方法是利用千分表測(cè)量，將軸推到機(jī)械中點(diǎn)（即軸竄量50%的位置），確定軸位移探頭與軸位移測(cè)量靶面的間隙為軸位移測(cè)量系統(tǒng)線(xiàn)性測(cè)量范圍的50%。 由圖2 可以看出，當(dāng)軸位移測(cè)量系統(tǒng)的前置放大器輸出為線(xiàn)性范圍的50%時(shí)（即中點(diǎn)電壓為-9.75 V（DC）），軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙為10+（100-10）÷2=55 mils，約1.4 mm。 在軸位移探頭安裝過(guò)程中，反復(fù)利用塞尺測(cè)量軸位移探頭與軸位移測(cè)量靶面的間隙，使緊固后的軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙達(dá)到1.4 mm。

機(jī)械測(cè)隙安裝法有如下缺點(diǎn)：

a. 在實(shí)際操作中將軸推到準(zhǔn)確機(jī)械中點(diǎn)的難度很大，只有反復(fù)推動(dòng)軸才能將軸推到較為準(zhǔn)確的機(jī)械中點(diǎn)，但反復(fù)推動(dòng)軸又會(huì)使千分表產(chǎn)生回差［3］，多個(gè)微小的誤差疊加后，就會(huì)使所找到的軸機(jī)械中點(diǎn)存在偏差；

b. 將軸推到機(jī)械中點(diǎn)時(shí)，軸位移測(cè)量靶面與軸線(xiàn)間不可避免地會(huì)產(chǎn)生傾斜角［4］，即無(wú)法保證軸位移測(cè)量探頭與測(cè)量靶面間的平行度，就會(huì)使在同一安裝支架上的多支軸位移探頭所測(cè)數(shù)值存在偏差；

c. 在實(shí)際安裝軸位移探頭時(shí)，需要反復(fù)用塞尺測(cè)量軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙，這也就需要將軸位移探頭不斷地旋進(jìn)或旋出安裝支架，在最終鎖緊軸位移探頭時(shí)，軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙又發(fā)生了改變，只能再次松開(kāi)軸位移探頭的緊固螺母和鎖緊螺母，重新調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面間的間隙，如此需要反復(fù)多次才能完成軸位移探頭的安裝；

d. 利用塞尺測(cè)量軸位移探頭與軸測(cè)量靶面間的間隙很大程度上依靠人的感覺(jué)，不同的人用同一個(gè)塞尺測(cè)量同一個(gè)間隙量，得出的結(jié)果往往是不同的，這就不可避免地會(huì)造成軸位移探頭安裝誤差；

e. 容易受到軸位移探頭安裝位置的影響，有些機(jī)組的軸位移探頭與測(cè)量靶面之間很難用塞尺測(cè)量它們之間的間隙， 因此安裝難度劇增；

f. 在實(shí)際操作過(guò)程中，推力軸承與止推軸承間有一層油膜（一般油膜厚度可達(dá)0.03～0.10 mm），利用塞尺測(cè)量軸位移探頭與測(cè)量靶面之間的間隙，不可避免地造成軸位移測(cè)量誤差。

總之，機(jī)械測(cè)隙安裝方法不僅繁瑣而且安裝精度低。

2.2 電氣測(cè)隙安裝方法

電氣測(cè)隙安裝方法是在軸位移探頭安裝過(guò)程中，利用高精度萬(wàn)用表測(cè)量軸位移測(cè)量系統(tǒng)的前置放大器的輸出電壓，通過(guò)前置放大器的輸出電壓來(lái)確定軸位移探頭的安裝位置。 現(xiàn)有的電氣測(cè)隙法安裝軸位移測(cè)量探頭分為兩種方法：一種是將軸推到機(jī)械中點(diǎn)處安裝軸位移探頭，另一種是將軸推到止推瓦的工作面或非工作面來(lái)安裝軸位移探頭。

2.2.1 將軸推到機(jī)械中點(diǎn)處安裝

從圖2 可以看出，本軸位移測(cè)量系統(tǒng)的電氣特性曲線(xiàn)中點(diǎn)電壓為-9.75 V（DC）。

軸位移測(cè)量系統(tǒng)的BN3500 組態(tài)如圖4 所示， 從圖4 也可以看出，BN3500 缺省中點(diǎn)電壓（零位電壓）為-9.75 V（DC），即當(dāng)軸位移測(cè)量系統(tǒng)的前置放大器的輸出為-9.75 V（DC）時(shí)，其軸位移測(cè)量系統(tǒng)的顯示值為測(cè)量范圍的50%，即顯示值為0， 此時(shí)軸須處于機(jī)械中點(diǎn)（即軸竄量一半）的位置。

圖4 軸位移測(cè)量系統(tǒng)組態(tài)示意圖

此方法的安裝過(guò)程為：用千分表測(cè)量，將軸推到機(jī)械中點(diǎn)（圖3 的a/2 處），將軸位移探頭通過(guò)安裝支架旋進(jìn)或旋出，并用高精度萬(wàn)用表測(cè)量前置放大器的輸出電壓， 當(dāng)前置放大器的輸出為-9.75 V（DC）時(shí)，停止軸位移探頭的旋進(jìn)或旋出，用軸位移探頭的緊固螺母和鎖緊螺母將軸位移探頭鎖緊，將軸位移探頭鎖緊后，再次用萬(wàn)用表測(cè)量前置放大器的輸出是否為-9.75 V（DC），若有偏離，則須松開(kāi)軸位移探頭的緊固螺母和鎖緊螺母， 重新調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙，直到軸位移探頭鎖緊后的前置放大器的輸出電壓為-9.75 V（DC）。

此方法與機(jī)械測(cè)隙安裝法相比較，不需要利用塞尺測(cè)量軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙，克服了因軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙測(cè)量誤差所造成的軸位移探頭安裝誤差，但仍然存在一些難以克服的缺點(diǎn)，具體如下：

a. 在實(shí)際操作中將軸推到機(jī)械零點(diǎn)難度很大，往往需要反復(fù)多次才能將軸推至相對(duì)準(zhǔn)確的機(jī)械中點(diǎn)；

b. 將軸推到機(jī)械中點(diǎn)時(shí)，軸位移測(cè)量靶面與軸線(xiàn)間不可避免地會(huì)產(chǎn)生傾斜角，就會(huì)使得在同一個(gè)安裝支架上安裝的不同的軸位移探頭與測(cè)量靶面之間的間隙不同，這樣就會(huì)使得在同一安裝支架上的多支軸位移探頭所測(cè)量的數(shù)值存在偏差；

c. 由于中點(diǎn)電壓鎖定為-9.75 V（DC），在安裝軸位移探頭的時(shí)候需要不斷地測(cè)量前置放大器的輸出，只有當(dāng)前置放大器的輸出達(dá)到-9.75 V（DC）時(shí)，停止軸位移探頭的旋進(jìn)或旋出，利用緊固螺母和鎖緊螺母將軸位移探頭鎖緊，往往在鎖緊軸位移探頭時(shí)，前置放大器的輸出電壓又偏離了-9.75 V（DC），只能再次松開(kāi)軸位移探頭的緊固螺母和鎖緊螺母，重新調(diào)整軸位移探頭與軸位移測(cè)量靶面間的間隙，如此需要反復(fù)多次才能完成軸位移探頭的安裝。

2.2.2 將軸推至工作面或非工作面安裝

將軸推至工作面或非工作面安裝方法的過(guò)程為： 將軸推到止推瓦的工作面或非工作面，直到無(wú)法推動(dòng)為止。 根據(jù)圖2，利用Y=V0±K×a÷2 計(jì)算出安裝電壓， 其中，Y為安裝電壓；V0為軸位移測(cè)量系統(tǒng)缺省的中點(diǎn)電壓（-9.75 V（DC））；K為軸位移測(cè)量系統(tǒng)的電氣特性曲線(xiàn)斜率，即前置放大器的靈敏度7.87 V/mm；a 為圖3 中軸竄量0.8 mm。

當(dāng)將軸推到止推瓦工作面時(shí)Y=-9.75+7.87×0.8÷2=-6.6 V（DC），當(dāng)將軸推到止推瓦非工作面時(shí)Y=-9.75-7.87×0.8÷2=-12.9 V（DC）。

根據(jù)所計(jì)算的安裝電壓，將軸位移探頭通過(guò)安裝支架旋進(jìn)或旋出，并用高精度萬(wàn)用表測(cè)量前置放大器的輸出電壓，反復(fù)調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙，直到軸位移探頭鎖緊后的前置放大器的輸出電壓為所計(jì)算的電壓-6.6 V（DC）或-12.9 V（DC）。

該方法與前兩種安裝方法相比，具有將軸推到止推瓦的工作面或非工作面容易，且因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生軸測(cè)量靶面與軸線(xiàn)間的傾斜角，所以同一安裝支架上安裝的軸位移探頭之間不會(huì)產(chǎn)生偏差的優(yōu)點(diǎn)。 但仍然存在如下缺點(diǎn)：

a. 仍然需要多次反復(fù)調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面間的間隙，才能使軸位移測(cè)量系統(tǒng)的前置放大器的輸出電壓與所計(jì)算的安裝電壓相一致；

b. 在實(shí)際操作過(guò)程中，推力軸承與止推軸承間有一層油膜（油膜厚度0.03～0.10 mm），這樣按照所計(jì)算出的安裝電壓安裝軸位移探頭，會(huì)使所安裝的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的儀表信號(hào)中點(diǎn)電壓與軸位移測(cè)量系統(tǒng)的缺省中點(diǎn)電壓（-9.75 V（DC））產(chǎn)生偏離，不可避免地造成軸位移測(cè)量誤差。

由以上分析可以看出，機(jī)械測(cè)隙安裝方法和電氣測(cè)隙安裝方法之所以存在許多缺點(diǎn)，最主要的原因是現(xiàn)有軸位移探頭安裝方法都是將軸位移測(cè)量系統(tǒng)的儀表信號(hào)中點(diǎn)電壓固定在了軸位移測(cè)量系統(tǒng)的缺省電壓即-9.75 V（DC）。 只有通過(guò)反復(fù)調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙，才能使軸機(jī)械中點(diǎn)與軸位移測(cè)量系統(tǒng)的缺省中點(diǎn)電壓相對(duì)應(yīng)，在調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙過(guò)程中需要反復(fù)松動(dòng)、擰緊軸位移探頭的緊固螺母和鎖緊螺母，不僅安裝工作量大，而且很難保證所安裝的軸位移探頭在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不發(fā)生松動(dòng)。

將軸位移測(cè)量系統(tǒng)的儀表信號(hào)中點(diǎn)電壓固定在軸位移測(cè)量系統(tǒng)的缺省電壓即-9.75 V（DC），這是利用軸位移測(cè)量系統(tǒng)的電氣特性曲線(xiàn)中間的線(xiàn)性段來(lái)進(jìn)行測(cè)量，只有使軸的機(jī)械中點(diǎn)與軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓相匹配，才能準(zhǔn)確測(cè)量軸位移， 這樣就使得軸位移探頭安裝變得很困難。

3 一種簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的軸位移探頭安裝方法

從圖2 可以看出，3300XL 系列8 mm 軸位移探頭的線(xiàn)性范圍約2.3 mm（90 mils），大于所要求的軸位移測(cè)量范圍±1 mm（-1 mm～0～+1 mm）。 從圖4 可以看出，3300XL 8 mm 軸位移測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量范圍為±1 mm 時(shí)，缺省中點(diǎn)電壓的值為-9.75 V （DC）， 中 點(diǎn) 電 壓 的 范 圍 在-11.12 ～-9.20 V（DC）。 由此可見(jiàn)，沒(méi)有必要只利用軸位移測(cè)量系統(tǒng)電氣特性曲線(xiàn)的中間的線(xiàn)性段來(lái)進(jìn)行測(cè)量，完全可以利用軸位移測(cè)量系統(tǒng)不同的線(xiàn)性段來(lái)滿(mǎn)足軸位移測(cè)量范圍為±1 mm 的要求。 也就是說(shuō)， 軸位移測(cè)量系統(tǒng)在±1 mm 測(cè)量范圍時(shí)，不必將軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓固定在-9.75 V（DC），只要使中點(diǎn)電壓的值在-11.12～-9.20 V（DC）范圍內(nèi)就能夠滿(mǎn)足測(cè)量要求。

因?yàn)檩S機(jī)械中點(diǎn)是軸處于止推瓦工作面與非工作面的中點(diǎn)的位置，所以軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓就是當(dāng)軸處于止推瓦工作面時(shí)前置放大器的輸出電壓與當(dāng)軸處于止推瓦非工作面時(shí)前置放大器輸出電壓的算術(shù)平均值， 也就是說(shuō)，當(dāng)軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓為當(dāng)軸處于止推瓦工作面時(shí)前置放大器輸出電壓與當(dāng)軸處于止推瓦非工作面時(shí)前置放大器輸出電壓的算術(shù)平均值時(shí)，就一定能夠保證軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓與軸機(jī)械中點(diǎn)完全相匹配，這樣就可以很方便地安裝軸位移探頭了。

在實(shí)際軸位移探頭安裝過(guò)程中，可以先將軸推到大致的機(jī)械中點(diǎn)位置，旋進(jìn)或旋出軸位移探頭，利用高精度萬(wàn)用表測(cè)量前置放大器的輸出電壓，當(dāng)前置放大器的輸出電壓為軸位移測(cè)量系統(tǒng)的缺省中點(diǎn)電壓（即-9.75 V（DC））時(shí)，擰緊軸位移探頭的緊固螺母和鎖緊螺母，再分別測(cè)量當(dāng)軸處于止推瓦的工作面與非工作面時(shí)的前置放大器的輸出電壓， 將這兩個(gè)電壓做算術(shù)平均運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果就是軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓，確認(rèn)計(jì)算的中點(diǎn)電壓是否在要求的范圍內(nèi)，若在要求的范圍內(nèi)，利用組態(tài)軟件將原來(lái)缺省的中點(diǎn)電壓（-9.75 V（DC））調(diào)整到所計(jì)算的中點(diǎn)電壓即可。

舉例說(shuō)明本方法安裝軸位移探頭的步驟，具體如下：

a. 利用千分表測(cè)量，將軸推到機(jī)械中點(diǎn)即圖3 的1/2a附近，不必十分準(zhǔn)確，也就是說(shuō)不需要反復(fù)尋找精確的機(jī)械中點(diǎn)。

b. 通過(guò)安裝支架旋進(jìn)或旋出軸位移探頭，利用高精度萬(wàn)用表測(cè)量軸位移測(cè)量系統(tǒng)前置放大器的輸出電壓，當(dāng)前置放大器的輸出電壓為軸位移測(cè)量系統(tǒng)缺省的中點(diǎn)電壓 （即-9.75 V（DC））時(shí)， 利用緊固螺母和鎖緊螺母將軸位移探頭鎖緊，需要指出的是不必在意軸位移探頭鎖緊后的前置放大器的輸出是否偏離軸位移測(cè)量系統(tǒng)缺省的中點(diǎn)電壓。

c. 將軸推到止推瓦工作面， 直到推不動(dòng)為止，利用高精度萬(wàn)用表測(cè)量前置放大器的輸出電壓為V1，假定V1=-6.84 V（DC）。

d. 再將軸推到止推瓦非工作面，直到推不動(dòng)為止，利用高精度萬(wàn)用表測(cè)量前置放大器的輸出電壓V2，假定V2=-14.88 V（DC）。

e. 計(jì)算出軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓V0=（V1+V2）÷2=（-6.84-14.88）÷2=-10.86 V（DC）。

f. 確認(rèn)計(jì)算出的中點(diǎn)電壓V0是否在與軸位移測(cè)量范圍相對(duì)應(yīng)的中點(diǎn)電壓范圍內(nèi)。 本例所計(jì)算的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓-10.86 V（DC），與軸位移測(cè)量范圍±1.0 mm 相對(duì)應(yīng)的中點(diǎn)電壓范圍是-11.12～-9.20 V（DC），滿(mǎn)足中點(diǎn)電壓的設(shè)置要求。

g. 利用3500 系統(tǒng)組態(tài)軟件將3500/42M 模塊與軸位移探頭相連接的通道的中點(diǎn)電壓由缺省的中點(diǎn)電壓-9.75 V（DC）調(diào)整到-10.86 V（DC）即可，如圖5 所示。

圖5 新方法的軸位移測(cè)量系統(tǒng)組態(tài)

上述方法是將軸推到大致的機(jī)械中點(diǎn)位置來(lái)安裝軸位移探頭， 不需要知道準(zhǔn)確的軸竄量。當(dāng)然，也可以將軸推到止推瓦的工作面或非工作面來(lái)安裝軸位移探頭，根據(jù)軸位移測(cè)量系統(tǒng)的電氣特性曲線(xiàn)，利用Y=V0±K×a÷2 計(jì)算出安裝電壓。根據(jù)所計(jì)算的安裝電壓，將軸位移探頭通過(guò)安裝支架旋進(jìn)或旋出，并用高精度的萬(wàn)用表測(cè)量與之相連接的前置放大器的輸出電壓，當(dāng)前置放大器的輸出電壓為所計(jì)算的安裝電壓時(shí)，利用探頭緊固螺母和鎖緊螺母將軸位移探頭鎖緊，此時(shí)也不必在意鎖緊軸位移探頭后的前置放大器的輸出是否偏離所計(jì)算的安裝電壓，記錄此時(shí)的前置放大器的輸出電壓V1，再將軸推到止推瓦的另一面并記錄前置放大器的輸出電壓V2，將這兩個(gè)電壓做算術(shù)平均運(yùn)算V0=（V1+V2）÷2， 其運(yùn)算結(jié)果V0就是軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓， 利用3500 系統(tǒng)組態(tài)軟件， 將3500/42M 模塊與軸位移探頭相連接的通道的中點(diǎn)電壓調(diào)整到V0即可， 此方法需要知道相對(duì)準(zhǔn)確的軸竄量。

采用本辦法安裝軸位移探頭時(shí)，所計(jì)算的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓值須在規(guī)定的范圍內(nèi)。當(dāng)所確定的軸機(jī)械中點(diǎn)與軸實(shí)際機(jī)械中點(diǎn)偏差較大時(shí)，或由于安裝不當(dāng)使軸位移探頭緊固后所計(jì)算的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓與缺省的中點(diǎn)電壓（-9.75 V（DC））偏差較大時(shí)，有可能使所計(jì)算的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓不在規(guī)定的范圍（本例中的-11.12～-9.20 V（DC））內(nèi)。假如所計(jì)算的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓為-11.56 V（DC），此中點(diǎn)電壓就沒(méi)有在規(guī)定的-11.12～-9.20 V（DC）范圍內(nèi)，此時(shí)不必急于松動(dòng)軸位移探頭重新調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面的間隙，而是可以采用在不影響軸位移測(cè)量系統(tǒng)的報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)功能的前提下，通過(guò)改變測(cè)量范圍的辦法來(lái)加以解決。

筆者所舉的例子是軸位移測(cè)量系統(tǒng)所測(cè)量的機(jī)組的軸竄量（圖3 中的a）為0.8 mm，軸位移測(cè)量范圍為±1.0 mm， 軸位移報(bào)警值為±0.6 mm，聯(lián)鎖保護(hù)值為±0.8 mm。 假如所計(jì)算的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓為-11.56 V（DC），此中點(diǎn)電壓就沒(méi)有在規(guī)定的-11.12～-9.20 V（DC）范圍內(nèi)，可以將軸位移測(cè)量范圍由±1.0 mm 變更為±0.9 mm， 相應(yīng)的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓范圍由原來(lái)的-11.12～-9.20 V（DC）變更為-11.90 ～-8.42 V（DC），如圖6 所示。 所計(jì)算的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓-11.56 V（DC）在測(cè)量范圍為±0.9 mm 所對(duì)應(yīng)的軸位移測(cè)量系統(tǒng)中點(diǎn)電壓-11.90～-8.42 V（DC）范圍內(nèi)，利用3500 系統(tǒng)組態(tài)軟件將3500/42M 模塊與軸位移探頭相連接通道的中點(diǎn)電壓調(diào)整到-11.56 V（DC）（圖6）即可。 需要明確的是，與本軸位移測(cè)量系統(tǒng)相連接的CCS或ITCC 等儀表控制系統(tǒng)的顯示范圍也要由原來(lái)的±1.0 mm 變更為±0.9 mm。這種變更對(duì)軸位移測(cè)量系統(tǒng)的報(bào)警功能和聯(lián)鎖保護(hù)功能沒(méi)有任何影響。

本軸位移探頭安裝方法有如下優(yōu)點(diǎn)：

a. 由于不需要反復(fù)、 精確地尋找機(jī)械中點(diǎn)，同時(shí)也不必?fù)?dān)心在鎖緊軸位移探頭后軸位移測(cè)量系統(tǒng)的前置放大器的輸出電壓發(fā)生變化，不僅減少了機(jī)械鉗工尋找軸機(jī)械中點(diǎn)的工作量，也減少了儀表人員安裝軸位移探頭的工作量。

b. 由于不需要反復(fù)旋進(jìn)或旋出軸位移探頭來(lái)調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面之間的間隙，完全可以利用緊固螺母和鎖緊螺母一次性真正鎖緊軸位移探頭，這樣就保證了機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行期間軸位移探頭不松動(dòng)。

c. 由于所計(jì)算的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓是軸靠緊止推瓦工作面與非工作面的前置放大器輸出電壓的算術(shù)平均值，這樣就消除了因軸測(cè)量靶面與軸線(xiàn)產(chǎn)生傾斜角對(duì)軸位移測(cè)量的影響。

d. 由于止推瓦工作面與非工作面都有油膜，它們之間相互抵消，這樣就消除了油膜對(duì)計(jì)算軸位移測(cè)量系統(tǒng)中點(diǎn)電壓的影響，提高了軸位移測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度。

本軸位移探頭安裝方法之所以有以上的優(yōu)點(diǎn)，是因?yàn)橥ㄟ^(guò)調(diào)整軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓使軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓與軸機(jī)械中點(diǎn)相匹配，比通過(guò)調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面之間的間隙使軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓與軸機(jī)械中點(diǎn)相匹配更加容易。

綜上所述，本軸位移探頭安裝方法能夠使軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓與軸機(jī)械中點(diǎn)完全相對(duì)應(yīng)， 這也就完全保證了軸位移測(cè)量的準(zhǔn)確度；此外本安裝方法完全可以利用緊固螺母和鎖緊螺母一次性真正鎖緊軸位移探頭，保證了機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行期間軸位移探頭不松動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)有的軸位移探頭安裝方法是通過(guò)反復(fù)調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面之間的間隙來(lái)尋找固定的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓， 不僅工作量大，而且也存在無(wú)法保證機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中軸位移探頭不松動(dòng)的缺點(diǎn)。 筆者提出的新的軸位移探頭安裝方法，所確定的軸位移測(cè)量系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓是當(dāng)軸處于止推瓦工作面與非工作面時(shí)前置放大輸出電壓的算術(shù)平均值，是一個(gè)非固定值，因此不需要反復(fù)調(diào)整軸位移探頭與測(cè)量靶面之間的間隙，這樣就能降低軸位移探頭安裝的工作量， 而且在保證軸位移探頭的安裝精度的同時(shí)，也能保證機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中軸位移探頭不松動(dòng)。 經(jīng)多次實(shí)踐表明，本方法是一種簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的軸位移探頭安裝方法，完全能夠滿(mǎn)足軸位移探頭的安裝要求。