透射電鏡莫爾條紋代表什麼

第一部分

一、什麼是位移感測器？

位移感測器有叫做線性感測器它能夠在不接觸物體的情況下完成各種資料檢測，如移動範圍，振幅，角度，厚度等引數。目前廣泛應用在機床控制，儀表檢測等行業。

二、位移感測器的原理：

位移感測器是跟據磁場能量衰減變化來完成資料檢測的，俗稱莫爾條紋現象，此根據兩個或者兩個以上的磁場疊加，判斷他們相對運動產生的差異曲線，最後生成所需要的資料。

三、位移感測器又可以分為幾大類：

1。直線式

2。LT直線式

3。角度式

4。金屬膜式

5。導電塑膠式

6。光電式式

7。磁敏式式

8。金屬玻璃鈾式

9。繞線式

10。霍耳式

11。光電式

四、LVDT位移感測器是什麼？

LVDT其實就是線性可變差動變壓器，它屬於直線位移感測器其中的一種，英文全稱為Linear Variable Differential Transformer，LVDT則是其英文稱謂縮寫而來。

五、LVDT的作用：

LVDT可以用來測量物體的伸長度、震動頻率、振幅、物體厚薄程度和膨脹度等精確資料。具體還可以用在機床工具和液壓缸的定位，以及輥縫和閥門的控制等。

第二部分

摘要：

透過我廠發生的多次LVDT故障分析得出，安裝不合理、就地接線鬆動、環境溫度高、LVDT內部損壞等問題。閥門傳動固定架無鬆動；改善安裝環境；接線端子確保固定接線可靠；停機時，進行外觀和端子接線檢查及復緊接線工作；開機前各帶LVDT反饋閥門必須進行全行程活動試驗和反饋訊號測量；加強巡檢工作，檢視LVDT狀態、環境、伺服卡指示燈是否報警，並檢視伺服卡指示燈以及閥門指令與反饋趨勢對比偏差情況進行分析。

關鍵詞：

線性可變差動變壓器；故障分析；對策

0。 引言

LVDT在電廠應用的重要性。LVDT這套系統本身並不是太複雜，但它是DEH調門自動控制的反饋環節，LVDT主要用於汽輪機各進汽調門的閥位控制和閥位顯示，而各進汽調門作為負荷控制的執行機構；所以確保LVDT正常工作就尤為重要。因其在DEH調節中佔有重要地位而深受重視。

我廠發生多次LVDT故障，這和很多因素有關。有安裝原因，接線原因，散熱原因，卡件原因等，都會造成LVDT故障。針對這些原因我們也做了對應的整改。

當LVDT出現故障，將直接影響機組安全穩定執行和機組負荷變化需求等，同時更影響了發電效益；所以當機組正常執行過程中出現進汽調門LVDT故障時，就要求我們熱控人員儘可能的線上消除故障；但是如果處理不當，很有可能導致機組甩負荷、非停等事件。

圖1 安裝實物

圖2 安裝實物

1。 LVDT應用中的常見故障

1。1 以下因素均會導致LVDT故障

1） 鐵芯上下移動卡澀、彎曲，導致引數突變

2） LVDT接線鬆動

3） 安裝時初、次級線圈接線錯誤

4） LVDT本身已損壞，無法測量

5） 連桿固定件、密封件鬆脫，晃動大

1。2 原因分析

1） 安裝原因：金屬桿未校正，安裝時未垂直橫截面，易導致金屬桿彎曲，造成卡澀；（安裝時最為重要的就是要平面，並且要注意周圍有無磁場問題，儘量遠離磁場。然後被檢測物件要與感測器材質一致，並且大於探頭面的1。5倍。

2） LVDT感測器顯示的引數不正確：一般這種情況大多數屬於定位不準。可以將感測器取出來重新放置，調整安裝的位置。重新檢查安裝以及線路問題。

3） LVDT位移感測器輸出不正常：通常表現為磁環脫落、供電不足、接線不牢、安裝不牢及工作盲區等問題，首先調整感測器的安裝。此外還需要進一步檢查磁環、電源、電線、接線等，有無問題。

4） 裝置本身的老化，或內部斷線或者是連線件未安裝牢固，也造成調門反饋波動大。

2。 執行中LVDT故障應對方法

2。1 雙路中單路LVDT故障

不會影響閥門的閥位反饋及機組的正常執行，可解除故障一路LVDT，可以待停機時更換；但是在機組執行狀態下，為保證冗餘備用，最好還是進行線上更換。

2。2 如何判斷LVDT是否有故障

1） 交流電壓反饋型：萬用表測試LVDT的初級線圈及次級線圈的交流電壓（0－5V），為確保不甩錯LVDT，略微調整閥門開度，觀察交流電壓反饋的變化，以確定損壞的LVDT，以便於更換。

2） 直流電流反饋型：測量毫安量，看毫安量與實際位置是否對應略微調整閥門開度，觀察訊號變化。

3） 測量線圈電阻透過在伺服卡接線端用萬用表測量LVDT初級、次級線圈電阻值可以端判斷好壞。

4） 外觀檢查透過對LVDT的安裝位置和閥門微調開度時，觀察LVDT鐵芯是否移動正常，鐵芯、線路有無鬆脫現象判斷LVDT是否工作正常。

2。3 其他情況

負荷、調門發生波動，要檢查的專案很多，包括機務專業對液壓油路、伺服閥及閥芯位置檢查，熱控專業要對邏輯進行分析，對DEH各卡件的工作情況進行檢查，但我們可以先檢查LVDT的工作情況，化簡查詢原因的繁瑣步驟，提高效率。

2。4 如何線上更換LVDT

1） 首先做好安措，對將該閥門關閉和強制，伺服閥的進油截止閥關閉。

2） 更換前對故障的LVDT進行標記，以便新安裝的LVDT與原來的位置儘量相同，然後按預先準備的方案進行檢修。

3） 這個過程執行主管和熱工主管必須到場進行過程監控， 確保整個過程可控在控。

4） 有條件的，可以對調門進行試驗：逐步將閥門的指令由0%至100%，再由100%至0%，比對閥門指令與反饋的一致性，調門的線性等。

5） 試驗結果如完全符合要求，由工況解除指令強制。將DEH投入自動，正常投入使用。

2。5 線上更換LVDT注意事項

現在，貴溪對LVDT線上檢修已經有比較完整的工作包和工藝卡。線上更換故障的LVDT時，必須保持系統穩定，不能出現大的擾動；因LVDT故障造成打閘停機是不可原諒的，如果能線上更換成功將極大減小機組安全執行存在的隱患，而由於機組帶負荷執行，在更換LVDT過程中很有可能使閥門大幅擺動，導致系統出現大擾動甚至造成跳機。因此必須保證更換過程中的每一步均是可控的，閥門實際位置要保持穩定。

3。 LVDT故障案例

3。1 案例簡介

LVDT在我廠出現過多次故障，由於其本身參與DEH調節，所以它的故障可以導致主調門波動、甩負荷等重大安全問題。雙路故障可以引起打閘等嚴重影響機組執行的事件。

以2013-2016年為例，三期出現過3次，二期出現過3次（包括小機）。最近的一次為11月8日，#5機組正常執行，負荷30萬，#1主調門突然自行關閉，機組甩50%的負荷，熱工、機務全力查詢原因，熱工檢查發現LVDT單路故障，但我們的邏輯為二選一，並不會造成調門全關，機務進一步檢查，發現閥芯脫落，但我們還是及時更換了LVDT，消除了一個安全隱患。

3。2 案例一

1） 故障現象：

2014年6月28日，熱工巡檢人員發現#5機組A小機伺服卡出現D3、D7指示燈常亮，伺服卡流水燈不亮。他立即向相關人員做了彙報。根據故障說明判斷為LVDT2超限，專業上組織人員進行處理，如下圖3。

圖3

2） D3亮、D7亮原因查詢及處理方法

經測量#5機A小機LVDT交流電壓值發現小機進汽調節閥全關時LVDT1次級1電壓值為2。88V，次級2電壓值為3。40V；LVDT2次級1電壓值為0。18V，次級2電壓值為3。44V；透過電壓值可以確認LVDT2次級1電壓值偏低，進一步檢查發現LVDT2次級1線圈引出線藍線鬆脫。

處理方法：將鬆脫藍線進行緊固後測量LVDT2次級1線圈電壓值為2。86V，次級2電壓不變。故障指示D3、D7滅，正常指示D4、D5亮。

主要原因：LVDT安裝位置不好，溫度和振動都有些高，有的必須要搬梯子才能夠到，平常不利於巡檢。

措施：每次停機對所有LVDT及伺服卡進行檢查和緊線工作，為防止振動在固定底板下面加了橡皮墊子。

圖 4 伺服卡故障

圖 5 伺服卡正常

圖6 LVDT線圈原理

3。3 案例二

1） 裝置情況介紹：3。1。1 三期阿爾斯通640MW機組單個閥門採用單個LVDT，水平安裝，就地接線採用航空插頭插接。LVDT本身帶有變送器，由DEH的vickers卡供電，並透過另一組訊號線返回4-20MA訊號至vickers卡用於閥門開度的控制。當機組執行中LVDT發生故障時，對應調門會自動關閉，影響機組負荷，因此必須立即對LVDT進行更換。

2） 故障現象：2013年11月12日，08：50 發現#2機DEH畫面#2中調門開度由72%緩慢下降至67%，後開度繼續下降為55%，熱工人員經過邏輯分析和資料比對，判斷為LVDT故障，做好安措更換LVDT，經檢查LVDT密封環老化，連桿鬆動。2014年4月25日09：12，#2機組負荷加到455MW，A中壓調門自行關至41%，再熱汽壓力由3。59Mpa上升至4。01MPa。負荷降45萬以下，而後A中壓調門緩慢開至100%。09：45檢查確認LVDT間斷報故障。機組負荷穩定在41萬執行 ，熱工檢修LVDT，經檢查LVDT在密封容器裡，溫度太高造成線路接頭老化。

圖7 vickers卡故障

vickers 卡檢測到 LVDT 故障（ A03。31 卡兩個黃顏色等滅， FF 紅燈亮）後，需要對其進行線路檢查和更換。

3） 線上更換方法：

每次更換LVDT，應對邏輯引數詳細不對，確認無誤才可以開始工作。開好工作票，現場確定故障LVDT調門已經全關，並在DEH上將該調門指令強制為全關，關閉伺服閥的進油截止閥。在LVDT杆固定處做好標記，拆除故障LVDT。更換新的LVDT，新的LVDT杆固定位置儘量與原LVDT杆相同。強制閥門開度指令略開閥門，檢查閥門動作正常，反饋正常後，強制閥門開度指令，逐步將閥門開至正常指令位置後解除強制。待停機後對閥門進行除錯檢查，整個線上更換過程結束。透過旋轉連線鐵桿的螺絲，調整反饋輸出至閥門關位在邏輯中對應的量值。

圖8 邏輯

邏輯圖中閥門開度=（反饋值-關位值）/（開位值-關位值）*10000

=（4481-1000）/（6600-1000）*10000=6216

表示當前閥門開度為62。16%

圖9 將LVDT安裝蓋板打孔方便散熱

4。 結語

本文簡要概括了LVDT在我廠發生的多次LVDT故障分析得出，安裝不合理、就地接線鬆動、環境溫度高、LVDT內部損壞等問題。

閥門傳動固定架無鬆動；改善安裝環境；接線端子確保固定接線可靠；停機時，進行外觀和端子接線檢查及復緊接線工作；開機前各帶LVDT反饋閥門必須進行全行程活動試驗和反饋訊號測量；加強巡檢工作，檢視LVDT狀態、環境、伺服卡指示燈是否報警，並檢視伺服卡指示燈以及閥門指令與反饋趨勢對比偏差情況進行分析。對航空插頭一律用廠家直供的產品，儘量不自己焊線，防止工藝要求不到位，引起假焊、脫線。

針對三期現場LVDT溫度高引發故障，我們舉一反三對所有的LVDT的密封蓋板打了散熱孔。熱工專業點檢加強對調門的巡點檢，每日檢視調門反饋值，發現異常及時彙報。由於三期LVDT故障必須線上更換，所以熱工專業要準備好充足的備件，以防應急。熱控人員加強培訓和安全交底，防止在處理過程中出現人為因素，造成更加嚴重的後果。在更換完成後，要做好事件記錄，便於資料整理，統計和分析，待停機後對閥門進行除錯檢查，實驗正常才能說：此項工作結束。

本文作者：陳川。在此致謝！

第三部分

LVDT（Linear Variable Differential Transformer）是線性可變差動變壓器縮寫，屬於直線位移感測器。工作原理簡單地說是鐵芯可動變壓器。它由一個初級線圈，兩個次級線圈，鐵芯，線圈骨架，外殼等部件組成。LVDT工作過程中，鐵心的運動不能超出線圈的線性範圍，否則將產生非線性值，因此所有的LVDT均有一個線性範圍。