Avantage du capteur de déplacement à courants de Foucault dans une turbine à vapeur

Les turbines à vapeur, équipements essentiels de l'industrie moderne, jouent un rôle essentiel dans divers domaines tels que la production d'électricité, le pétrole et le génie chimique. Le fonctionnement stable de leurs machines tournantes est primordial pour la sécurité et la fiabilité de l'ensemble du système de production. Les vibrations radiales sont un problème fréquent lors du fonctionnement des turbines à vapeur. Sans une surveillance et un contrôle précis et rapides, elles peuvent entraîner des pannes, voire des accidents. Les capteurs de déplacement à courants de Foucault, grâce à leurs performances exceptionnelles, sont largement utilisés pour la mesure en ligne et la protection de sécurité des vibrations radiales des machines tournantes des turbines à vapeur, offrant ainsi une garantie solide de fonctionnement stable des équipements.

Capteur de courants de Foucault spécial pour turbine à vapeur

I. Principe de fonctionnement des capteurs de déplacement à courants de Foucault

Les capteurs de déplacement à courants de Foucault fonctionnent selon le principe de l'induction électromagnétique. Lorsque la sonde du capteur s'approche d'un objet conducteur (comme l'arbre d'une turbine à vapeur), le champ électromagnétique haute fréquence généré par la bobine de la sonde induit des courants de Foucault à la surface de l'objet. Ces courants de Foucault, à leur tour, produisent un champ magnétique opposé au champ initial, affectant l'inductance de la bobine de la sonde. En mesurant la variation d'inductance de la bobine de la sonde, le déplacement relatif entre l'objet et la sonde peut être obtenu.

II. Mesure des vibrations radiales des machines tournantes des turbines à vapeur

1. Composition du système

Le système de capteur de déplacement à courants de Foucault se compose généralement d'une sonde, d'une rallonge et d'un préamplificateur. La sonde est la pièce en contact direct avec l'objet à mesurer. Sa taille et sa forme sont choisies en fonction des exigences de mesure. La rallonge relie la sonde au préamplificateur, et sa longueur peut être déterminée en fonction des conditions d'installation sur site. Le préamplificateur a pour fonction d'amplifier, de traiter et de convertir le signal détecté par la sonde, pour produire un signal pouvant être surveillé et analysé.

2. Processus de mesure

Lors du fonctionnement d'une turbine à vapeur, la sonde du capteur de déplacement à courants de Foucault est installée près de l'arbre, maintenant un certain écart par rapport à sa surface. Lorsque l'arbre subit des vibrations radiales, la distance entre l'arbre et la sonde varie. Le capteur détecte cette variation et la convertit en signal électrique. Après traitement par le préamplificateur, des données en temps réel sur les vibrations radiales de l'arbre sont obtenues. Ces données peuvent être transmises au système de surveillance pour l'affichage, l'enregistrement et l'analyse en temps réel des vibrations de l'arbre.

3. Avantages de la mesure

(1) Mesure sans contact : les capteurs de déplacement à courant de Foucault utilisent une méthode de mesure sans contact, qui ne provoque pas d'usure ni d'interférence avec l'objet mesuré, ce qui les rend adaptés à la mesure des arbres rotatifs à grande vitesse des turbines à vapeur.

(2) Haute précision et résolution : ils peuvent mesurer avec précision les changements de déplacement infimes, avec une résolution de niveau submicronique, détectant efficacement les vibrations infimes des arbres de turbine à vapeur.

(3) Réponse dynamique rapide : ils peuvent suivre les changements de vibrations rapides de l'arbre en temps réel, fournissant des données précises pour la surveillance dynamique de l'équipement.

(4) Forte capacité anti-interférence : dans les environnements industriels complexes, ils ont une forte résistance aux interférences électromagnétiques et vibratoires, assurant la stabilité du signal de mesure.

III. Protection de sécurité contre les vibrations radiales de l'arbre des machines tournantes des turbines à vapeur

1. Diagnostic des pannes et alerte précoce

L'analyse en temps réel des données de vibrations radiales mesurées par le capteur de déplacement à courants de Foucault permet de détecter rapidement les anomalies vibratoires de l'arbre de la turbine à vapeur. Par exemple, lorsque l'arbre présente des défauts tels qu'un déséquilibre, un désalignement ou des frottements, le signal vibratoire subit des modifications importantes. Le système de surveillance peut émettre des signaux d'alerte précoces basés sur des seuils d'alarme prédéfinis lorsque l'amplitude des vibrations dépasse la plage normale, alertant ainsi les opérateurs afin qu'ils prennent les mesures appropriées pour éviter une aggravation du défaut.

2. Mécanisme de protection

Dans le système de protection de sécurité de la turbine à vapeur, les données de mesure du capteur de déplacement à courants de Foucault constituent un signal d'entrée important. Lorsque les vibrations radiales de l'arbre dépassent la limite de sécurité, le système de protection déclenche automatiquement un arrêt d'urgence, coupant ainsi l'alimentation de la turbine à vapeur afin d'éviter tout dommage matériel dû à des vibrations excessives et de garantir la sécurité des équipements et du personnel.

3. Conseils d'entretien et de révision

Les données de vibrations radiales accumulées sur le long terme peuvent également servir de référence pour la maintenance et la révision des turbines à vapeur. L'analyse des tendances des données vibratoires permet de prédire à l'avance les pannes potentielles des équipements, ce qui permet d'organiser rationnellement les plans de révision et de réduire les temps d'arrêt des équipements et les coûts de maintenance. De plus, les caractéristiques des données vibratoires permettent de déterminer l'emplacement et la cause précis du défaut, fournissant ainsi des indications claires au personnel de maintenance et améliorant l'efficacité et la qualité de la maintenance.

Les capteurs de déplacement à courants de Foucault, avec leurs avantages de mesure sans contact, de haute précision, de haute résolution, de réponse dynamique rapide et de forte capacité anti-interférence, jouent un rôle essentiel dans la mesure en ligne et la protection de sécurité des vibrations radiales des arbres des machines tournantes de turbines. La surveillance en temps réel des vibrations radiales de l'arbre permet de détecter rapidement les anomalies de l'équipement, fournissant des données précises pour le diagnostic des pannes, l'alerte précoce et la protection, et garantissant ainsi efficacement le fonctionnement stable et la sécurité de production de la turbine. Grâce au développement continu de la technologie des capteurs et à l'approfondissement de leurs applications, les capteurs de déplacement à courants de Foucault seront de plus en plus utilisés dans le secteur industriel, offrant des garanties plus fiables pour la sécurité et la fiabilité de fonctionnement de diverses machines tournantes.