檢測(cè)技術(shù)普通傳感器

1、電氣設(shè)備故障診斷第4講：檢測(cè)技術(shù)普通傳感器序：檢測(cè)裝置的選擇原則 狀態(tài)量是設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的各種正常和異常特征信號(hào)量的總稱。異常特征信號(hào)量是主要的檢測(cè)對(duì)象。監(jiān)測(cè)輸入量輸入量泛指作用于設(shè)備、推動(dòng)設(shè)備運(yùn)行和導(dǎo)致設(shè)備劣化的各種輸入量。輸入量監(jiān)測(cè)的目的在于查明異?；蚬收系膩?lái)源，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)一步推測(cè)設(shè)備的運(yùn)行可靠性和使用壽命。如機(jī)械力、化學(xué)作用、電或磁力的作用力等等。監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)量設(shè)備發(fā)出運(yùn)行狀態(tài)量有主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式。主動(dòng)發(fā)出的信號(hào)：主要是具有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的設(shè)備，在運(yùn)行中常會(huì)發(fā)出振動(dòng)、熱量或聲音、光等信號(hào)，統(tǒng)稱為一次信號(hào)。被動(dòng)發(fā)出的信號(hào)：主要針對(duì)靜止的設(shè)備或沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)備，必須采取預(yù)加一定量的輸

2、入，迫使設(shè)備發(fā)出信號(hào)（即二次信號(hào)），借以診斷設(shè)備的內(nèi)部狀態(tài)。取得二次信號(hào)的方法有：外部刺激法、照射法、涂敷料法。 監(jiān)測(cè)輸出量確定設(shè)備的功能指標(biāo)。 序：檢測(cè)裝置的選擇原則根據(jù)故障模式以及設(shè)備的不同，現(xiàn)在已有多種門(mén)類的監(jiān)測(cè)裝置 序：檢測(cè)裝置的選擇原則一般情況下，選用檢測(cè)裝置應(yīng)考慮以下條件：在故障的孕育期間應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部異常征兆；診斷方法應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，而且在被測(cè)設(shè)備外部進(jìn)行；最好不在停機(jī)條件下工作，或雖停機(jī)，但在不拆卸部件情況下進(jìn)行；能以多種運(yùn)行條件的設(shè)備為對(duì)象進(jìn)行工作；測(cè)量量程范圍和精度等級(jí)一定要滿足診斷要求。信號(hào)采集（測(cè)試）工作是為了獲取診斷對(duì)象的狀態(tài)信息而進(jìn)行的一系列技術(shù)活動(dòng)。監(jiān)測(cè)裝置包括

3、傳感器、中間變換等等，直到信息顯示。 一、傳感器 傳感器是測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，用來(lái)接受被測(cè)信號(hào)的量值。它的功能是把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的可以采集、傳輸、轉(zhuǎn)換或處理的信號(hào)。傳感器是設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的基礎(chǔ)，它的精確度決定了監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的精確度和可信性等級(jí)。 表征設(shè)備狀態(tài)量的信號(hào)多種多樣，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)量大體上有三種： 機(jī)械量信號(hào)包括：與生產(chǎn)功能無(wú)直接關(guān)系的信號(hào)，如振動(dòng)、聲音、軸承溫度等；與生產(chǎn)功能有直接關(guān)系的信號(hào)，如汽輪機(jī)的汽壓、汽穩(wěn)、轉(zhuǎn)速等電磁信號(hào)有電壓、電流、頻率、局部放電電荷、磁場(chǎng)強(qiáng)度等?；瘜W(xué)信號(hào)如絕緣油含烴量、潤(rùn)滑油酸階等。對(duì)同一種特征參量的描述方法也不盡相同。例如：描述振動(dòng)可以用位

4、移、速度或加速度等信號(hào)，溫度可以用度數(shù)、溫差、熱像等不同的信號(hào)。選用傳感器：首先要注意選用最恰當(dāng)?shù)膮⒘棵枋龊娃D(zhuǎn)換的方法；其次是測(cè)點(diǎn)的位置和測(cè)量裝置的布置，要便于安裝、拆卸、檢修和調(diào)整。對(duì)于需要安裝多個(gè)傳感器的場(chǎng)合應(yīng)進(jìn)行優(yōu)選，力求用最少量的傳感器經(jīng)過(guò)合理布置，取得代表整機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的最靈敏的信息量。 傳感器特性與性能傳感器的靜態(tài)特性，指在穩(wěn)態(tài)信號(hào)作用下，其輸入輸出關(guān)系。衡量靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性。傳感器的動(dòng)態(tài)特性，指?jìng)鞲衅鲗?duì)激勵(lì)（輸入）的響應(yīng)特性。好的動(dòng)態(tài)特性，其輸出隨時(shí)間變化的規(guī)律（變化曲線）將能同時(shí)再現(xiàn)輸入隨時(shí)間變化的規(guī)律，即具有相同的時(shí)間函數(shù)。用時(shí)域的瞬態(tài)響應(yīng)和頻

5、域的頻率響應(yīng)來(lái)分析動(dòng)態(tài)特性。 主要性能參數(shù)：精確度 表示傳感器輸出與被測(cè)特征量的對(duì)應(yīng)程度。精確度要與整套測(cè)量裝置的性能相適應(yīng)。 線性范圍在線性范圍內(nèi)，傳感器的輸入和輸出呈現(xiàn)一定的比例關(guān)系。超出線性范圍將出現(xiàn)非線性誤差，影響測(cè)量精確度甚至無(wú)法工作。必須注意被測(cè)物理量的變化范圍。 穩(wěn)定性 長(zhǎng)期使用后，輸出特性保持原有狀況的程度。穩(wěn)定性能與使用環(huán)境、溫度、濕度、塵埃、油污有關(guān)系。 如零點(diǎn)漂移、靈敏度漂移、標(biāo)定有效性。靈敏度 表示傳感器感知被測(cè)量變化的能力。靈敏度高就是被測(cè)量稍有變化，傳感器輸出即相應(yīng)變化。靈敏度高能檢出狀態(tài)信號(hào)的微小動(dòng)態(tài)變化，也將對(duì)外界干擾過(guò)于敏感，易造成誤診。如果被測(cè)量是二維或三維

6、的向量，則傳感器交叉靈敏度越小越好 。延遲特性或響應(yīng)特性假定被測(cè)物體溫度在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定不變，當(dāng)用一般溫度計(jì)測(cè)量溫度時(shí)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，待溫度計(jì)指示緩緩上升到穩(wěn)定以后，才能得到真正的物體溫度。溫度計(jì)指示落后于被測(cè)物體溫度時(shí)，稱為延遲。表計(jì)指示隨時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，逐漸接近于被測(cè)量的特性就是響應(yīng)特性。當(dāng)被測(cè)物理量隨時(shí)間變化時(shí)，傳感器的輸出必須在所測(cè)頻率范圍內(nèi)保持被測(cè)量的真實(shí)變化。特別在動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)特別注意響應(yīng)特性的影響。 抗干擾電氣設(shè)備經(jīng)常處于強(qiáng)電磁干擾下運(yùn)行，為減少或消除干擾，要特別注意傳感器的輸出阻抗、信號(hào)形態(tài)和信號(hào)變化率。各種干擾有不同的耦合方式，應(yīng)注意采用有效的抗干擾措施。 傳感器的發(fā)展動(dòng)向

7、開(kāi)展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開(kāi)發(fā)傳感器的新材料和新工藝；實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化與智能化 發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，如日本夏普公司利用超導(dǎo)技術(shù)研制成功高溫超導(dǎo)磁傳感器，其靈敏度比霍爾元件高，僅次于超導(dǎo)量子干涉器件（工藝復(fù)雜），可用于磁成像技術(shù)。 開(kāi)發(fā)新材料，如半導(dǎo)體氧化物可以制造各種氣體傳感器，而陶瓷傳感器工作溫度遠(yuǎn)高于半導(dǎo)體，光導(dǎo)纖維運(yùn)用方便。 采用微細(xì)加工工藝 研制多功能集成傳感器，如催化金屬柵與MOSFEJ相結(jié)合的氣體傳感器已廣泛用于檢測(cè)氧、氨、乙醇、乙烯和一氧化碳等。 智能化傳感器，自帶微處理芯片，兼有檢測(cè)、判斷和信息處理能力。典型的如美國(guó)霍尼爾公司的ST-3000型智能傳感器，在芯片上制作CPU。EPRO

8、M和靜壓、壓差、溫度等三種敏感元件。仿生傳感器研究，如視覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)傳感器等模仿人的感覺(jué)器官功能。 中間變換 被測(cè)對(duì)象的量值，通過(guò)傳感器以后通常是變成電壓、電流、電阻、電容等便于傳輸和測(cè)量的電氣量，也有些變成機(jī)械位移。為便于驅(qū)動(dòng)儀表或輸入計(jì)算機(jī)，要經(jīng)過(guò)中間變換環(huán)節(jié)，即將信號(hào)進(jìn)行放大運(yùn)算、調(diào)制、濾波、模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換等。 信號(hào)采集方法 表征設(shè)備狀態(tài)量的各種信號(hào)具有不同的特性，信號(hào)采集亦應(yīng)選用適當(dāng)?shù)姆椒?。在診斷系統(tǒng)中一般采用有以下的幾種：一次性采樣即每次只采集一個(gè)足夠數(shù)據(jù)處理所需長(zhǎng)度的信號(hào)樣本定時(shí)采樣按事先整定的周期進(jìn)行采樣利用發(fā)生隨機(jī)故障時(shí)的信號(hào)突變，自動(dòng)采樣 根據(jù)故障診斷的特殊要求，采

9、用轉(zhuǎn)速跟蹤采樣、峰值采樣等特殊采樣方式 二、電參量測(cè)量 電參量的測(cè)量主要指電壓、電流、功率、頻率、阻抗和波形等參數(shù)的測(cè)量。這些電參數(shù)用來(lái)表征電氣設(shè)備和電氣系統(tǒng)的性能。電測(cè)量的特點(diǎn)電壓和電流的范圍廣：從納伏級(jí)到數(shù)百千伏的高壓；信號(hào)頻率從直流到數(shù)十吉赫的射頻；而且往往交直流并存；被測(cè)信號(hào)除基波外，還含有高次諧波；被測(cè)信號(hào)源的等效內(nèi)阻的范圍比較廣。在測(cè)量方法上，應(yīng)結(jié)合被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法和儀器儀表，以達(dá)到較高的準(zhǔn)確度。 電參量測(cè)量常用手段在低壓電氣系統(tǒng)中，萬(wàn)用表是測(cè)量直流電壓、電流、交流電壓、電流與電阻的常用工具，有數(shù)字萬(wàn)用表和模擬萬(wàn)用表。阻抗的測(cè)量是指對(duì)電阻、電容、電感、互感、介質(zhì)損

10、耗角以及品質(zhì)因素等進(jìn)行的測(cè)量。常采用伏安法和電橋法（直流電橋測(cè)電阻，交流電橋測(cè)電感、電容）。 低頻交流電壓的測(cè)量 平均值電壓表有效值電壓表高頻電壓的測(cè)量檢波放大式（稱峰值表）調(diào)制式外差式電壓表。 脈沖電壓的測(cè)量一般指脈沖的幅值測(cè)量。當(dāng)脈沖電壓的頻率較高，占空比（t/T）較大時(shí)可用峰值表測(cè)量。如果脈沖周期T很長(zhǎng)而脈沖寬度很窄，用峰值表測(cè)量會(huì)產(chǎn)生很大誤差，用示波器測(cè)量（示波器具有較高輸入電阻，具有自動(dòng)放電功能的脈沖幅值保持電路，能很好地跟蹤每一個(gè)輸入脈沖的幅值）。 頻率時(shí)間和相位的測(cè)量 直讀法電橋法、諧振法 比較法拍頻法、差頻法、示波器法（李沙育圖法，測(cè)周期法） 計(jì)數(shù)法電容充放電法、電子計(jì)數(shù)法 頻

11、率測(cè)量的精確度已達(dá)10-13數(shù)量級(jí)，在檢測(cè)技術(shù)中常將一些非電量或其它參量先轉(zhuǎn)換為頻率，然后再加以測(cè)量，以提高測(cè)量的精度。 三、磁測(cè)量 磁測(cè)量是將被測(cè)磁量與單位標(biāo)準(zhǔn)磁量進(jìn)行比較的過(guò)程。它研究與磁現(xiàn)象相關(guān)的物理過(guò)程。主要包括兩個(gè)內(nèi)容：對(duì)磁場(chǎng)以及在磁化狀態(tài)下物質(zhì)的各種磁性的測(cè)量；對(duì)物質(zhì)的磁結(jié)構(gòu)及磁效應(yīng)的研究。一些表征磁場(chǎng)特性的參量是：磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)強(qiáng)度H、磁場(chǎng)梯度H/l等；以及這些量的矢量分量和模數(shù)。一些表征磁性材料特性的參量是：靜態(tài)（或動(dòng)態(tài)）下的磁化曲線BH、磁滯回線B（H）、剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br、矯頑力Hc、微分磁導(dǎo)率等。 磁測(cè)量方法分類 磁測(cè)量是應(yīng)用電磁學(xué)理論和一些物理效應(yīng)的原理而發(fā)展的 磁

12、場(chǎng)測(cè)量 電磁感應(yīng)法，法拉第電磁感應(yīng)定律。在磁場(chǎng)中的探測(cè)線圈通過(guò)移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等方式使線圈中的磁通量改變，由感應(yīng)電勢(shì)確定磁場(chǎng)。電磁效應(yīng)法，利用金屬或半導(dǎo)體中通過(guò)的電流在被測(cè)磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。主要有：霍爾效應(yīng)、磁阻效應(yīng)、電磁復(fù)合效應(yīng)。如霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于測(cè)量電機(jī)、變壓器、繼電器的漏磁，測(cè)量大電流等。磁飽和法，利用飽和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的非線性關(guān)系。用于測(cè)量較弱的恒定磁場(chǎng)或緩慢變化的磁場(chǎng)。磁共振法，利用物質(zhì)量子狀態(tài)變化而精密測(cè)量磁場(chǎng)。根據(jù)利用物質(zhì)的不同，有核磁共振、順磁共振和光泵共振。超導(dǎo)效應(yīng)法，利用弱耦合超導(dǎo)體內(nèi)的約瑟夫遜效應(yīng)原理測(cè)量弱磁場(chǎng)。制成超導(dǎo)量子干涉儀（SQUID）。 磁

13、光效應(yīng)法，利用磁場(chǎng)對(duì)光和介質(zhì)的相互作用而發(fā)生的磁光效應(yīng)，可測(cè)量恒定磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)和脈沖磁場(chǎng)。 四、非電量的電測(cè)量原理 用電的方法和手段對(duì)非電物理量、化學(xué)量等進(jìn)行測(cè)量稱為非電量電測(cè)量。非電量電測(cè)系統(tǒng)由以下部分組成：將待測(cè)的非電量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電量的傳感器；對(duì)電量進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量電路及非電量的顯示及處理裝置。關(guān)鍵是研究如何將非電量轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。 傳感器特點(diǎn)靈敏度高，響應(yīng)快，反作用小，可無(wú)接觸測(cè)量或遠(yuǎn)距離測(cè)量；多采用固體傳感元件，壽命長(zhǎng)、體積小、質(zhì)量小、可靠性高、價(jià)格便宜；易用超聲、激光、紅外、微波、放射線等先進(jìn)技術(shù)；易于連續(xù)測(cè)量，可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、記錄和處理。 傳感器發(fā)展趨勢(shì)擴(kuò)大測(cè)量領(lǐng)域和測(cè)量范圍，

14、提高測(cè)量準(zhǔn)確度、速度及可靠性；開(kāi)發(fā)非接觸檢測(cè)技術(shù)；數(shù)字化測(cè)量開(kāi)發(fā)集成化、多功能傳感器，使非電量測(cè)量系統(tǒng)一體化、微型化；與微電腦結(jié)合，實(shí)現(xiàn)非電量電測(cè)智能化。 五、振動(dòng)電測(cè)量 振動(dòng)測(cè)量包括振動(dòng)位移（振幅）、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度和振動(dòng)頻率、相位與頻譜、功率譜等量的測(cè)量。振動(dòng)測(cè)量?jī)x器由拾振器（傳感器）、放大器等測(cè)量電路及記錄、指示儀表組成。拾振器具有獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，其作用是將機(jī)械振動(dòng)量（位移、速度、加速度）變換成測(cè)量電信號(hào)輸送出去。按其工作原理分為磁電式傳感器、壓電式傳感器、電渦流傳感器、光纖傳感器、電容式傳感器等。 振動(dòng)內(nèi)因：彈性和慣性；外因：激發(fā)振動(dòng)的外力磁電式振動(dòng)速度轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)壓電晶體敏感元件

15、輸出電荷量與被測(cè)物體的加速度成正比（正壓電效應(yīng)）電渦流由于互感的影響，通過(guò)測(cè)定線圈阻抗的變化來(lái)確定渦流載體的位置拾振器的選擇選用位移拾振器 要求振動(dòng)限幅；需分析振動(dòng)體應(yīng)力時(shí)，可據(jù)測(cè)量振動(dòng)位移確定；低頻振動(dòng)時(shí)，速度、加速度值太小，不便測(cè)量。選用速度拾振器 當(dāng)振幅較小，不便于測(cè)量位移的中頻范圍；當(dāng)測(cè)量與聲響有關(guān)的振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)部件在空氣中產(chǎn)生的聲壓正比于振動(dòng)速度； 選用加速度拾振器 高頻振動(dòng)；測(cè)量或分析力、應(yīng)力或載荷時(shí)，可據(jù)測(cè)量加速度值確定；在不容許使用體積或重量較大的拾振器時(shí)，常采用壓電式加速度計(jì)。測(cè)振儀的主要功能 對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行線性放大； 對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行微積分變換，以獲得所需振動(dòng)特征

16、參數(shù)（加速度、速度或位移）； 將傳感器的高阻抗輸出變?yōu)榈妥杩馆敵?使不同傳感器的輸出歸一化。六、噪聲電測(cè)量 噪聲是由復(fù)雜聲波雜亂無(wú)章組合而成的聲響。在電氣設(shè)備中，噪聲有空氣動(dòng)力性噪聲（由氣體振動(dòng)引起）、機(jī)械性噪聲（振動(dòng)引起）、電磁性噪聲（由于電磁相互作用產(chǎn)生周期性交變力引起電磁振動(dòng)所產(chǎn)生）?？諝鈩?dòng)力性噪聲：（在高速開(kāi)啟式電動(dòng)機(jī)中最大）渦流噪聲主要由轉(zhuǎn)子和風(fēng)扇引起冷卻空氣流在旋轉(zhuǎn)表面交替出現(xiàn)渦流引起，其頻譜范圍寬。笛鳴噪聲通過(guò)壓縮空氣，或空氣在固定障礙物上擦過(guò)而產(chǎn)生的，即“口哨效應(yīng)”，主要由徑向通風(fēng)溝引起。隨著轉(zhuǎn)動(dòng)部件和固定部件之間間隙的減小而加強(qiáng)。 電磁噪聲：由氣隙中諧波磁場(chǎng)相互作用引起，其強(qiáng)

17、弱與定子的動(dòng)態(tài)剛度、固有振動(dòng)頻率和聲學(xué)特性有關(guān)。原因主要有：鐵心飽和的影響、開(kāi)口槽的影響、磁通振蕩、氣隙動(dòng)態(tài)偏心、外來(lái)的高次諧波及電機(jī)故障（磁極匝間短路、斷條、鐵心壓裝不緊、裝配氣隙不均）。 機(jī)械噪聲：最常見(jiàn)原因是轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好，其頻率和旋轉(zhuǎn)頻率相同。 噪聲測(cè)量?jī)x 噪聲的主要參數(shù)是聲壓、聲強(qiáng)、聲功率和噪聲頻譜。聲學(xué)量分貝db。測(cè)量聲壓級(jí)的聲級(jí)計(jì)，主要由傳聲器、輸入級(jí)、放大（衰減）器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波電路及電源等部分組成。其中，傳聲器是將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)的傳感器，有壓電式和電容式兩種。壓電式利用壓電晶體的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電轉(zhuǎn)換，特點(diǎn)是靈敏度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，缺點(diǎn)是高頻響應(yīng)不夠?qū)?，容易受溫?/p>

18、的影響。 電容式由振動(dòng)膜片和后極板構(gòu)成平板電容器，當(dāng)聲波作用于膜片使其在平衡位置兩側(cè)振動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致兩平行板極間的距離發(fā)生微小變化，電容量隨之發(fā)生變化。特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍寬、在聲頻范圍內(nèi)響應(yīng)線性好、靈敏度高，有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。 七、溫度測(cè)量 常用電測(cè)溫度儀表 熱電阻測(cè)溫 原理：（金屬等）電阻值隨溫度而變化。半導(dǎo)體中熱激發(fā)載流子將隨著溫度升高而增加，使電阻下降。穩(wěn)定性好，易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量可遙測(cè)自動(dòng)記錄報(bào)警和控溫用作低溫測(cè)試（-272 500），可做測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)。 熱電偶測(cè)溫 原理：兩種不同金屬的接觸電勢(shì)隨溫度而變化。此電動(dòng)勢(shì)稱做塞貝克溫差電動(dòng)勢(shì)（熱電效應(yīng)）。常用有普通金屬熱電偶、貴金屬熱電偶、難熔金屬熱電偶。特

19、點(diǎn)：準(zhǔn)確度高線性好測(cè)溫范圍寬穩(wěn)定性好信號(hào)可遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄、報(bào)警并控溫的特點(diǎn)需冷端補(bǔ)償和補(bǔ)償導(dǎo)線。 熱通量電測(cè)量 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位表面積傳遞的熱量稱做熱通量。熱通量計(jì)輻射計(jì)（輻射）量熱計(jì)（輻射與對(duì)流）表面熱流計(jì)（傳導(dǎo)、對(duì)流及輻射的總和） 電機(jī)中溫度的測(cè)量旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求規(guī)定：定子繞組或其它部分溫度測(cè)量方法有：電阻法、埋置檢溫計(jì)法（ETD）、溫度計(jì)法和疊加法（即雙電橋測(cè)溫法）。電阻法和疊加法是測(cè)量繞組的平均溫升，溫度計(jì)法和埋置檢溫計(jì)測(cè)量的是局部溫升。雙電橋測(cè)溫法是在負(fù)載電流上疊加一微弱直流電流，以測(cè)量繞組直流電阻隨溫度而發(fā)生的變化來(lái)確定交流繞組的溫升。電機(jī)測(cè)溫范圍包括：各部繞組，軸承，進(jìn)、出

20、口風(fēng)溫等。轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量必須考慮承受振動(dòng)、離心力和電磁干擾的因素，可有接觸式（采用滑環(huán)傳遞轉(zhuǎn)子溫度信號(hào)）或非接觸式（調(diào)頻方式和紅外方式傳遞信號(hào)）。 八、氣體檢測(cè) 氣體傳感器是指將被測(cè)氣體濃度轉(zhuǎn)換為成一定關(guān)系的電量輸出的裝置或器件。電子型不同種類的氣敏材料（金屬氧化物，通過(guò)摻雜或調(diào)節(jié)其化學(xué)劑量比使其半導(dǎo)體化），當(dāng)它處于不同氣氛的環(huán)境中時(shí)，其電阻值將產(chǎn)生不同程度的變化?？芍瞥筛鞣N類型的氣敏元件。當(dāng)待測(cè)氣體吸附在材料表面時(shí)，將產(chǎn)生氧化或還原反應(yīng)，改變材料表面的載流子濃度，或改變這種載流子的遷移率，即使電阻值隨環(huán)境中氣體的濃度而改變。 一、表面吸附控制型：吸氧（表面吸附）引起電導(dǎo)降低在還原性氣氛中，吸附

21、氧脫附，引起電導(dǎo)增加二、體效應(yīng)型如Fe2O3，在測(cè)氣氛中金屬價(jià)態(tài)發(fā)生變化（氧化還原反應(yīng)），引起材料電導(dǎo)的變化。氧化還原電導(dǎo)低電導(dǎo)高可檢測(cè)還原性氣體可檢測(cè)的氣體種類 常用的氣體成分測(cè)量?jī)x 改善氣敏元件的氣體選擇性常用的方法 在氣敏材料中滲入合適的添加物，可使對(duì)某一氣體的最佳吸、脫溫度降低，靈敏度、選擇性提高；控制元件的燒結(jié)溫度；改變?cè)ぷ鲿r(shí)的加熱溫度。氣體傳感器的要求能夠檢測(cè)爆炸（有害）氣體的允許濃度和其他基準(zhǔn)設(shè)定濃度，及時(shí)給出報(bào)警、顯示和控制信號(hào)。對(duì)被測(cè)氣體以外的共存氣體或物質(zhì)不敏感。性能長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。響應(yīng)迅速，重復(fù)性好。維護(hù)方便，價(jià)格便宜。較強(qiáng)的抗環(huán)境影響能力。油中溶解氣體分析原理 正常情

22、況下充油電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣油及有機(jī)絕緣材料，在熱和電的作用下，會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量的各種低分子烴類及一氧化碳、二氧化碳等氣體，這些氣體大部分溶解在油中。當(dāng)存在潛伏性過(guò)熱或放電故障時(shí)，會(huì)加速這些氣體的產(chǎn)生速度。在變壓器中，當(dāng)產(chǎn)氣速率快于溶解速率時(shí)，會(huì)有一部分氣體進(jìn)入氣體繼電器。故障氣體的組成和含量與故障的類型和故障的嚴(yán)重程度有密切關(guān)系，因此，分析油中溶解氣體的成分和含量，就能及早發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的潛伏性故障，并掌握故障的發(fā)展情況。 油中溶解氣體分析原理 油中溶解氣體色譜分析(Dissolved Gas-in-oil Analysis，簡(jiǎn)稱DGA)就是抽出、分析溶解在變壓器絕緣油中的氣體，根

23、據(jù)氣體的成分和含量監(jiān)測(cè)、診斷變壓器內(nèi)部的異常。取氣體分析特征組分為氫氣(H2)、烴類(甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2)及一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)，則故障性質(zhì)與氣體組成具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 。 絕緣耐熱等級(jí)：Y(90)、A(105)、E(120)、B(130)、F(155)、H(180)當(dāng)發(fā)生金屬性(分接開(kāi)關(guān)、鐵芯、裸接頭、箱殼等)局部過(guò)熱故障時(shí)，絕緣油受熱分解，油中溶解氣體的特點(diǎn)是烴類氣體總量較高，且其中甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)為主要?dú)怏w。當(dāng)紙或紙板等固體絕緣(引線絕緣、鐵軛絕緣、穿芯螺栓絕緣等)過(guò)熱分解時(shí)，油中溶解氣體中CO與CO2的含量也將增加。如

24、果是固體絕緣過(guò)熱但溫度不高，則色譜分析中總烴含量不高，而CO與CO2含量較高。CO、CO2的含量增加是涉及固體絕緣故障的顯著特征。當(dāng)變壓器內(nèi)部存在放電時(shí)，其特征是乙炔(C2H2)和氫氣(H2)含量較大，乙炔含量高低是區(qū)分過(guò)熱與放電故障的主要特征。根據(jù)放電能量的高低特征，氣體構(gòu)成發(fā)生變化。當(dāng)發(fā)生高能量的電弧放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的甲烷與乙烯，而局部放電由于能量低，特征氣體主要是氫氣，其次是甲烷，只有少量的乙炔產(chǎn)生，因而總烴值并不高。當(dāng)變壓器受潮或油中有氣泡時(shí)，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下會(huì)分解產(chǎn)生大量的氫氣。 根據(jù)溶解氣體組成與故障性質(zhì)的關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了諸如特征氣體判斷法、組分編碼比值判斷法、產(chǎn)

25、氣速率判斷法等方法，實(shí)踐證明均具有一定的故障診斷效果。 九、局部放電的檢測(cè) 局部放電指導(dǎo)體間絕緣被部分橋接的電氣放電。放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生，也可以不在導(dǎo)體附近發(fā)生（導(dǎo)體周?chē)鷼怏w中的局部放電有時(shí)稱為“電暈”）。局部放電量可以反映設(shè)備絕緣狀況，放電功率、放電次數(shù)、放電時(shí)間間隔也從一個(gè)側(cè)面反映絕緣的狀況。必須進(jìn)行綜合分析和比較判斷。電力設(shè)備局部放電將伴隨有發(fā)熱、發(fā)光、高頻脈沖、高頻電磁輻射、超聲波向設(shè)備容器外壁撞擊和超聲波輻射，還有絕緣介質(zhì)材料的物理或化學(xué)的侵蝕或腐蝕等多種征兆信號(hào)出現(xiàn)。局部放電即通過(guò)上述參量的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 1直接測(cè)量脈沖電流或脈沖電壓 并聯(lián)電路局部放電測(cè)量：當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生局部放電時(shí)

26、，會(huì)在測(cè)試回路里產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移，使檢測(cè)阻抗中脈沖電流通過(guò)，形成脈沖電壓。通過(guò)脈沖接受、改善波形、放大波形，最后取得視在放電電荷量。串聯(lián)電路局部放電測(cè)量：直接測(cè)量放電電荷的轉(zhuǎn)移量。脈沖電流法：用電流互感器測(cè)量局部放電信號(hào)。電流互感器通過(guò)磁環(huán)套在變壓器接地線上，或套在未屏接地端子的引下線上。電磁波輻射測(cè)量：測(cè)試電磁波影響范圍的發(fā)展和磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，可定性判斷設(shè)備是否有異常，以及異常的方向或部位?？捎米餮不貦z查。 2超聲波測(cè)量 利用放電的可聽(tīng)頻率和超聲頻率（70-150kHz）的聲壓原理?？捎迷诠ゎl電壓和沖擊電壓下，受干擾小，靈敏度大，用來(lái)判斷放電部位。缺點(diǎn)是不易定量，經(jīng)常和脈沖電流法組合使用。采用的傳感器是鈦酸鋇或鈦酸脂制成的壓電晶體，在聲壓的作用下有電壓輸出。為了檢測(cè)出微弱信號(hào)，加用前置放大電路。 3. 無(wú)線電頻率現(xiàn)場(chǎng)診斷技術(shù) 在高壓變電所為探測(cè)各種放電和定位用。利用天線進(jìn)行無(wú)線電頻率干擾（RFI）測(cè)試，由一臺(tái)射頻頻譜分析儀或射頻接受機(jī)與各種不同的天線（如0.1530MHZ的環(huán)形，30300MHZ的雙曲線，2001000MHZ的對(duì)數(shù)周期式天線）組合而成?？梢赃M(jìn)行數(shù)學(xué)濾波以取得潔凈波形的數(shù)據(jù)。電視及廣播調(diào)頻電波與干擾場(chǎng)強(qiáng)的對(duì)比由