一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種位移傳感器，尤其是涉及一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]大型火電廠中回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是電站鍋爐中極為重要的輔機(jī)設(shè)備，其轉(zhuǎn)子受熱后會(huì)產(chǎn)生形變，密封間隙控制采用通過控制系統(tǒng)控制扇形板提升裝置升降空預(yù)器熱端扇形板上下運(yùn)動(dòng)來跟蹤轉(zhuǎn)子的熱態(tài)變形，實(shí)現(xiàn)最佳的熱端徑向密封間隙。所以轉(zhuǎn)子受熱后的形變檢測(cè)在整個(gè)間隙密封控制系統(tǒng)顯得極其重要，是空預(yù)器漏風(fēng)控制的基礎(chǔ)。電渦流式或探針接觸式轉(zhuǎn)子間隙傳感器全部安裝在空預(yù)器內(nèi)部，很難實(shí)現(xiàn)全過程間隙測(cè)量，并且空預(yù)器內(nèi)部工作環(huán)境特別惡劣，測(cè)量結(jié)果受溫度影響很大，高溫環(huán)境對(duì)傳感器的使用壽命有很大影響，一旦損壞需停爐檢修時(shí)才能更換，不能很好地實(shí)現(xiàn)密封間隙的有效控制。
[0003]本發(fā)明區(qū)別于中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01320048359公開的一種采用激光測(cè)距儀檢測(cè)空預(yù)器轉(zhuǎn)子形變的位移傳感器，涉及到大型火電廠中空預(yù)器的安全問題。采用激光測(cè)距儀檢測(cè)空預(yù)器轉(zhuǎn)子形變的位移傳感器，其組成包括:激光測(cè)距儀，不銹鋼導(dǎo)向管(3)穿過空預(yù)器，在對(duì)準(zhǔn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子角鋼的位置安裝高溫透鏡(4)，所述的高溫透鏡將空預(yù)器內(nèi)部與外部隔開；所述的激光測(cè)距儀連接所述的不銹鋼導(dǎo)向管，所述的激光測(cè)距儀安裝在激光透過高溫透鏡打到空預(yù)器轉(zhuǎn)子角鋼的位置，所述的激光測(cè)距儀與激光安裝支架之間裝有頂絲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，解決現(xiàn)有空預(yù)器內(nèi)置式間隙傳感器不能實(shí)現(xiàn)全過程間隙測(cè)量的問題；且內(nèi)置式傳感器由于空預(yù)器內(nèi)部環(huán)境惡劣易損壞，不能在線進(jìn)行更換故障件和維護(hù)工作的問題。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，包括一端置于空預(yù)器內(nèi)部對(duì)準(zhǔn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子檢測(cè)角鋼、另一端伸出空預(yù)器外壁的光纖傳感器，設(shè)置在空預(yù)器外部的激光測(cè)距傳感器，設(shè)置在激光測(cè)距傳感器與光纖傳感器間的光纖耦合器；所述與光纖耦合器連接的光纖傳感器一端設(shè)置有發(fā)射光纖和反射光纖。
[0006]為方便光纖傳感器定位，保證光纖傳感器到空預(yù)器轉(zhuǎn)子檢測(cè)角鋼的初始距離，所述空預(yù)器的內(nèi)側(cè)設(shè)置有光纖傳感器鎖緊裝置，所述光纖傳感器鎖緊裝置包括鎖緊支座和弧形楔塊，所述光纖傳感器位于空預(yù)器內(nèi)的一端設(shè)置有T型安裝部，T形安裝部插入鎖緊支座的安裝孔內(nèi)，其端部壓在鎖緊支座的端面上。
[0007]為降低光纖傳感器所處環(huán)境的溫度及光纖傳感器所處環(huán)境的清潔，所述空預(yù)器內(nèi)還設(shè)置有冷卻風(fēng)吹掃裝置，所述光纖傳感器及光纖傳感器鎖緊裝置置于冷卻風(fēng)吹掃裝置內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步的，所述冷卻風(fēng)吹掃裝置為不銹鋼波紋管，其位于空預(yù)器外側(cè)的一端設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口。
[0009]為方便光纖傳感器的取出維護(hù)或更換，所述光纖傳感器鎖緊裝置還包括拉動(dòng)弧形楔塊轉(zhuǎn)動(dòng)的牽引繩，所述牽引繩穿過冷卻風(fēng)吹掃裝置末端伸出空預(yù)器；所述鎖緊支座上設(shè)置有與弧形楔塊配合的斜楔面，所述鎖緊支座上穿過安裝孔中心位置設(shè)置有一條收緊縫。
[0010]本發(fā)明的有益效果:采用光纖傳感器直接放置在空預(yù)器內(nèi)，并且激光在光纖中傳導(dǎo)不受高溫影響，光纖外型小、輕便，適合空間狹小的場(chǎng)合。光纖是非導(dǎo)電材料，不存在電磁干擾問題，特別適合在工況復(fù)雜、電磁干擾嚴(yán)重的環(huán)境下工作。由石英材料制成的光纖傳感器，既耐高溫又耐腐蝕，可以在高溫環(huán)境條件下可靠工作。所述冷卻風(fēng)吹掃裝置保證光纖傳感器所處環(huán)境為潔凈空間，提高光纖傳感器的檢測(cè)精度和使用壽命。所述光纖傳感器可以選擇合適長(zhǎng)度將激光的傳導(dǎo)光路延伸擴(kuò)展，這樣可以將激光測(cè)距傳感器安放在遠(yuǎn)離高溫環(huán)境的安全區(qū)域，避開高溫環(huán)境可以改善激光測(cè)距傳感器的工作條件，并且延長(zhǎng)激光測(cè)距傳感器設(shè)備的使用壽命。所述光纖傳感器鎖緊裝置，可以方便快捷地緊固或解鎖光纖傳感器，可實(shí)現(xiàn)光纖傳感器在線運(yùn)行下的更換安裝和檢查維護(hù)。
[0011]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的位移傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為發(fā)明的位移傳感器檢測(cè)示意圖。
[0014]圖3為發(fā)明的光纖傳感器鎖緊裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1:
[0016]如圖1至3所示，一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，包括光纖傳感器I，設(shè)置在空預(yù)器外部的激光測(cè)距傳感器2，設(shè)置在激光測(cè)距傳感器2與光纖傳感器I間的光纖耦合器3 ;所述光纖傳感器I與光纖耦合器3連接的一端設(shè)置有發(fā)射光纖11和反射光纖12。所述的光纖傳感器I穿過空預(yù)器外壁進(jìn)入空預(yù)器內(nèi)部，對(duì)準(zhǔn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子檢測(cè)角鋼6，實(shí)現(xiàn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子7因熱變形產(chǎn)生的位移檢測(cè)。光纖傳感器I用于激光的發(fā)射與接收，起到傳導(dǎo)激光的作用，激光測(cè)距傳感器2發(fā)出的激光通過光纖耦合器3進(jìn)入光纖傳感器的發(fā)射光纖11，激光順著光纖傳感器I傳導(dǎo)至另一端由光纖傳感器的發(fā)射光纖端部發(fā)射出去，激光經(jīng)被測(cè)目標(biāo)空預(yù)器轉(zhuǎn)子檢測(cè)角鋼6表面反射后，耦合進(jìn)入光纖傳感器的反射光纖12并傳導(dǎo)到激光測(cè)距傳感器2。激光測(cè)距傳感器2通過光纖傳感器I傳導(dǎo)發(fā)射與接收的激光，進(jìn)行檢測(cè)得到的測(cè)量結(jié)果送給間隙密封控制系統(tǒng)使用，從而對(duì)空預(yù)器轉(zhuǎn)子進(jìn)行全量程的監(jiān)控。激光測(cè)距傳感器2發(fā)出的激光經(jīng)過光纖耦合器3、光纖傳感器1、最終到達(dá)空預(yù)器轉(zhuǎn)子檢測(cè)角鋼表面的光程檢測(cè)長(zhǎng)度為H,光纖稱合器3與光纖傳感器I的長(zhǎng)度為h可以被精確確定,光纖傳感器I到空預(yù)器轉(zhuǎn)子角鋼檢測(cè)面的間隙距離為d，從而可以得到空預(yù)器密封間隙的距離為d = H_h。
[0017]實(shí)施例2:
[0018]一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，所述空預(yù)器的內(nèi)側(cè)設(shè)置有光纖傳感器鎖緊裝置4，所述光纖傳感器鎖緊裝置4包括鎖緊支座41和弧形楔塊42，所述光纖傳感器I位于空預(yù)器內(nèi)的一端設(shè)置有T型安裝部13，T形安裝部13插入鎖緊支座41的安裝孔內(nèi)，其端部壓在鎖緊支座41的端面上。
[0019]所述光纖傳感器鎖緊裝置4還包括拉動(dòng)弧形楔塊42轉(zhuǎn)動(dòng)的牽弓丨繩43，所述牽弓I繩43穿過冷卻風(fēng)吹掃裝置5末端伸出空預(yù)器；所述鎖緊支座41上設(shè)置有與弧形楔塊42配合的斜楔面410，所述鎖緊支座41上穿過安裝孔中心位置設(shè)置有一條收緊縫411。所述牽引繩43設(shè)置有兩根，分別固定在弧形楔塊42的兩端，通過拉動(dòng)不同的牽引繩43使弧形楔塊42正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，使弧形楔塊42壓緊或脫離斜楔面410，在弧形楔塊42的壓緊力作用下，收緊縫411收縮，安裝孔孔徑變小，實(shí)現(xiàn)對(duì)T型安裝部13的壓緊。最終實(shí)現(xiàn)光纖傳感器鎖緊裝置4對(duì)光纖傳感器的定位鎖緊或解鎖。為方便光纖傳感器能準(zhǔn)確地插入鎖緊支座41的安裝孔，所述鎖緊裝置4還配合設(shè)置有插入導(dǎo)向管等元件。
[0020]光纖傳感器上沾有粉塵污潰或被損壞影響激光測(cè)距工作時(shí)，可將光纖傳感器鎖緊裝置通過牽引鋼絲繩解鎖后，再把光纖傳感器從冷卻風(fēng)波紋管尾端抽出進(jìn)行清潔檢查或換件。待檢查更換后將光纖傳感器按原來位置插入冷卻吹掃風(fēng)波紋管，當(dāng)光纖傳感器插入恢復(fù)到位后，操作鋼絲繩牽引弧形楔塊將光纖傳感器鎖緊后即可恢復(fù)正常工作。其他同實(shí)施例I。
[0021]實(shí)施例3:
[0022]一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，所述空預(yù)器內(nèi)還設(shè)置有冷卻風(fēng)吹掃裝置5，所述光纖傳感器I及光纖傳感器鎖緊裝置4置于冷卻風(fēng)吹掃裝置5內(nèi)。所述冷卻風(fēng)吹掃裝置5為不銹鋼波紋管，其位于空預(yù)器外側(cè)的一端設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口 51。所述冷卻吹掃風(fēng)通過不銹鋼波紋管穿入空預(yù)器內(nèi)，一方面可以對(duì)光纖傳感器降溫，另一方面保證激光射出到達(dá)空預(yù)器轉(zhuǎn)子檢測(cè)角鋼所經(jīng)過的光路通道為潔凈空間。其他同實(shí)施例1。
[0023]實(shí)施例4:
[0024]一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，所述空預(yù)器內(nèi)還設(shè)置有冷卻風(fēng)吹掃裝置5，所述光纖傳感器I及光纖傳感器鎖緊裝置4置于冷卻風(fēng)吹掃裝置5內(nèi)。所述冷卻風(fēng)吹掃裝置5為不銹鋼波紋管，其位于空預(yù)器外側(cè)的一端設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口 51。所述冷卻吹掃風(fēng)通過不銹鋼波紋管穿入空預(yù)器內(nèi)，一方面可以對(duì)光纖傳感器降溫，另一方面保證激光所經(jīng)過的光路通道為潔凈空間。其他同實(shí)施例2。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，其特征在于:包括一端置于空預(yù)器內(nèi)部對(duì)準(zhǔn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子檢測(cè)角鋼、另一端伸出空預(yù)器外壁的光纖傳感器(I)，設(shè)置在空預(yù)器外部的激光測(cè)距傳感器(2)，設(shè)置在激光測(cè)距傳感器(2)與光纖傳感器(I)間的光纖耦合器(3);所述光纖傳感器(I)與光纖耦合器(3)連接的一端設(shè)置有發(fā)射光纖(11)和反射光纖(12)。2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，其特征在于:所述空預(yù)器的內(nèi)側(cè)設(shè)置有光纖傳感器鎖緊裝置(4)，所述光纖傳感器鎖緊裝置(4)包括鎖緊支座(41)和弧形楔塊(42);所述光纖傳感器(I)位于空預(yù)器內(nèi)的一端設(shè)置有T型安裝部(13)，T形安裝部(13)插入鎖緊支座(41)的安裝孔內(nèi)，其端部壓在鎖緊支座(41)的端面上。3.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，其特征在于:所述空預(yù)器內(nèi)還設(shè)置有冷卻風(fēng)吹掃裝置(5)，所述光纖傳感器(I)及光纖傳感器鎖緊裝置(4)置于冷卻風(fēng)吹掃裝置(5)內(nèi)。4.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，其特征在于:所述光纖傳感器鎖緊裝置(4)還包括拉動(dòng)弧形楔塊(42)轉(zhuǎn)動(dòng)的牽引繩(43)，所述牽引繩(43)穿過冷卻風(fēng)吹掃裝置(5)末端伸出空預(yù)器；所述鎖緊支座(41)上設(shè)置有與弧形楔塊(42)配合的斜楔面(410)，所述鎖緊支座(41)上穿過安裝孔中心位置設(shè)置有一條收緊縫(411)。5.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，其特征在于:所述冷卻風(fēng)吹掃裝置(5)為不銹鋼波紋管，其位于空預(yù)器外側(cè)的一端設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口(51)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器，包括光纖傳感器、相位式激光測(cè)距傳感器(以下簡(jiǎn)稱激光測(cè)距傳感器)、光纖耦合器；所述光纖傳感器與光纖耦合器連接的一端設(shè)置有發(fā)射光纖和反射光纖。所述的光纖傳感器穿過空預(yù)器外壁進(jìn)入空預(yù)器內(nèi)部，對(duì)準(zhǔn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子檢測(cè)角鋼，實(shí)現(xiàn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子因熱變形產(chǎn)生的位移檢測(cè)。激光測(cè)距傳感器通過光纖傳感器傳導(dǎo)發(fā)射與接收的激光，進(jìn)行檢測(cè)得到的測(cè)量結(jié)果送給空預(yù)器間隙密封控制系統(tǒng)使用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)疹A(yù)器轉(zhuǎn)子形變進(jìn)行全量程的監(jiān)測(cè)，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐高溫，使用壽命長(zhǎng)，檢修維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于監(jiān)測(cè)電站空預(yù)器轉(zhuǎn)子變形的位移傳感器領(lǐng)域。
【IPC分類】G01B11/02, G01B11/16
【公開號(hào)】CN105203040
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410304554
【發(fā)明人】虞東, 朱存平, 馬曉剛, 唐福彬
【申請(qǐng)人】深圳東方鍋爐控制有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2014年6月30日