HK-MR660多軸光纖加速度傳感器——發(fā)電機(jī)和變壓器的振動故障
振動故障是發(fā)電機(jī)或變壓器在運(yùn)行過程中的常見故障類型，如不及時(shí)進(jìn)行維修處理，會給機(jī)器造成嚴(yán)重的損害。如何在高電流和高電壓的環(huán)境下檢測振動故障，本文給出了虹科的解決方案。
一、發(fā)電機(jī)和變壓器面臨的挑戰(zhàn)
圖1：固定片
?導(dǎo)致發(fā)電機(jī)和變壓器產(chǎn)生振動的原因有很多，例如軸承受損、負(fù)載有誤或者渦輪葉片的不規(guī)則磨損。為了能夠在維修時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧仨毷孪茸R別出這些振動，并且進(jìn)行長期的監(jiān)測。
二、構(gòu)想
我們的構(gòu)想是開發(fā)一個(gè)測量系統(tǒng)，用于檢測振動并記錄振動過程。必須強(qiáng)調(diào)的是，由于存在著高電壓和高電流，所有的電子傳感器都無法提供可靠的數(shù)據(jù)，在這種情況下無法使用。
三、解決方案
圖2：MEMS傳感器頭
圖3：繞組上的傳感器
我們選擇了一個(gè)光纖測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)不受惡劣電氣環(huán)境的影響，能夠提供可靠的數(shù)據(jù)。傳感器頭(圖2)通過環(huán)氧基粘合劑固定在發(fā)電機(jī)的繞組上(圖3)。光纜連接著帶有激光源和評估電子裝置的控制器?？刂破魇强刂葡到y(tǒng)的一部分，位于一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域?？刂破髋c傳感器之間的距離可以達(dá)到300米。
為了進(jìn)一步處理，控制器提供與100mV / g加速度成比例的模擬信號。該信號被傳遞到監(jiān)測系統(tǒng)，如果超過了之前設(shè)定的閾值，監(jiān)測系統(tǒng)就會觸發(fā)警報(bào)?？蓽y量的最大加速度值為50g。該系統(tǒng)自2016年開始投入使用并且經(jīng)過了100多次的檢驗(yàn)。
四、工作原理
傳感器的主要部分是一個(gè)帶有反射面的MEMS。入射光束通過棱鏡被引導(dǎo)到反射鏡上，以便讓反射光束以盡可能高的強(qiáng)度耦合到返回光纖中。如果反射鏡的水平位置由于外部的加速度發(fā)生變化，反射光束的方向則會略微移動，且反射信號的強(qiáng)度會降低。反射信號強(qiáng)度的下降與外部的加速度成正比。
圖5：MEMS 傳感器截面
圖6: 反射光束的不同光強(qiáng)
五、關(guān)鍵參數(shù)
（轉(zhuǎn)載）
