HK-MR660多軸光纖加速度傳感器——發電機和變壓器的振動故障

　　振動故障是發電機或變壓器在運行過程中的常見故障類型，如不及時進行維修處理，會給機器造成嚴重的損害。如何在高電流和高電壓的環境下檢測振動故障，本文給出了虹科的解決方案。

一、發電機和變壓器面臨的挑戰

圖1：固定片

　　?導致發電機和變壓器產生振動的原因有很多，例如軸承受損、負載有誤或者渦輪葉片的不規則磨損。為了能夠在維修時采取適當的措施，必須事先識別出這些振動，并且進行長期的監測。

二、構想

　　我們的構想是開發一個測量系統，用于檢測振動并記錄振動過程。必須強調的是，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據，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

　　我們選擇了一個光纖測量系統，該系統不受惡劣電氣環境的影響，能夠提供可靠的數據。傳感器頭(圖2)通過環氧基粘合劑固定在發電機的繞組上(圖3)。光纜連接著帶有激光源和評估電子裝置的控制器。控制器是控制系統的一部分，位于一個單獨的區域。控制器與傳感器之間的距離可以達到300米。

　　為了進一步處理，控制器提供與100mV / g加速度成比例的模擬信號。該信號被傳遞到監測系統，如果超過了之前設定的閾值，監測系統就會觸發警報。可測量的最大加速度值為50g。該系統自2016年開始投入使用并且經過了100多次的檢驗。

四、工作原理

　　傳感器的主要部分是一個帶有反射面的MEMS。入射光束通過棱鏡被引導到反射鏡上，以便讓反射光束以盡可能高的強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生變化，反射光束的方向則會略微移動，且反射信號的強度會降低。反射信號強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

五、關鍵參數

（來源：虹科傳感器技術）