前言：轴系仪表想要实现基础功能，需要依靠完整的测量回路，探头、电缆、放大器是其中的关键组件。因此，针对轴系仪表的应用及故障排查，重心应当放在这些组件上，并且围绕着这些组件的运行特点，建立相应的应用规范。同时，应当分析常见故障，编制相应的处理方案，以便在故障发生时立即应对，做到有备无患。
1.轴系仪表测量回路构成及原理
在机组轴系仪表当中，测量回路是最重要的组成，作为仪表功能正常发挥的基础条件，具有实时监测、超限报警等方面的实用功能，该回路由三部分组成，协同构建了一套精确、可靠的轴系状态监测系统。首先，探头作为轴系仪表测量回路的关键组件，采用了电涡流传感器技术。该技术基于电涡流效应原理，即当线圈中的交变电流引发磁场变化时，若将其接近金属导体，后者会产生电涡流，进而形成反向磁场，使线圈的电感量出现波动。具体而言，探头端部嵌装有扁平线圈，通入交变电流后产生交变磁场。当探头接近金属部件时，诱发的电涡流生成与探头磁场方向相反的磁场，两者相互抵消，使探头有效阻抗发生相应变化。通过精准测定阻抗变化值，即可准确反映探头与金属导体之间的距离，实现了轴系关键参数的非接触式、高精度测量。其次，在工业生产环境中，因放大器、探头距离较远，所以需要使用延伸电缆，确保信号传输路径完整，且不存在衰减问题。同时，因为探头尾部的电缆变短，不仅简化了现场布线，而且有利于后期的设备维护、更换，提高了系统的灵活性。此外，电涡流传感器的正常工作需输入交流信号，并且信号需要被系统识别，这就需要配置前置放大器。其原理是电路产生高频电流信号，持续供应给探头端部的线圈。同时，它能将探头线圈因轴系状态变化引起的阻抗变化，高效地转化为控制系统能够识别的电压信号，实现信号格式的标准化对接。
2.石化装置机组轴系仪表的应用
2.1探头的校验
确保探头处于优良的工作状态对于石化装置机组轴系仪表的精准运行至关重要。因此，在探头正式安装之前，必须对其进行严格校验，并妥善留存校验记录以备后续查证。校验过程始于对探头及其附件进行全面细致的预检，旨在确认探头主体、配套电缆组件均保持完好无损。具体为，首先探头端部防护层应紧密附着且无刮痕，紧固件稳固可靠，接头部位光洁无氧化迹象。其次测量插针与插头外壳之间的电阻值应在7.0至9.0欧姆范围内。若电阻低于1.0欧姆，则可能存在探头短路问题；反之，若电阻高于100欧姆，则可能提示探头出现断路故障。同时，延伸电缆需完整无断裂与短路现象，接头处同样要求无氧化、保护层完好且无破损。
2.2位移探头的安装
在实施位移探头的安装工作时，应当紧密协同专业技术人员进行操作。该过程通常于机组安装或检修完毕但联轴节等待装配时展开。首先，运用专业手段精确地将轴体调整至零位参考位置。这一位置通常设定为轴位移量的几何中心点，确保测量基准的准确性。接下来，将探头、延伸电缆以及前置放大器进行妥善连接，并进一步接入万用表以实时监测系统状态。此时，密切关注万用表所示数值，依据探头特性曲线，精心校准探头至其线性区间内的中点位置。经验数据显示，该状态下探头的额定电压通常为-10伏特。
3.石化装置机组轴系仪表的常见故障及处理
3.1探头及其附件问题
首先，对探头进行细致检验。断开探头与延伸电缆的电气连接，采用精密电阻测量仪器对其电阻值进行精确测定。参照标准电阻值，判断探头电阻状态是否正常。如检测结果出现异常，超出正常阈值范围，表明探头可能存在功能障碍，此时应及时停止机组运行，并严格按照原型号规格更换新的探头。接下来，对延伸电缆进行全面筛查。同样需先解除其与前置放大器及探头的连接关系，随后对电缆两端内部导线（内芯）以及外部屏蔽层（外芯）分别实施电阻测量。通过依据正常阻值范围，对比实测结果，确认电缆各部分电阻性能是否达标。一旦发现任一端阻值偏离标准，即提示该延伸电缆存在潜在故障，应当立即选用相同型号的延伸电缆予以替换，以消除可能引入的信号干扰、衰减问题。在确认探头及延伸电缆均无明显故障迹象后，进一步对前置放大器的功能完整性进行验证。首先，确保监测系统已完整接线并处于工作准备状态，然后利用高精度万用表对接入系统的前置放大器输出端进行实时监测。此后，断开延伸电缆与前置放大器之间的连接，观察并记录万用表指示数值的变化情况。若断开前后万用表读数保持不变，即未检测到预期的信号波动，可初步判定前置放大器存在功能失效问题，亟需更换相同型号的前置放大器以恢复系统信号传输效能。
3.2轴系仪表干扰问题
在二催化装置主风机首次启动运行期间，轴系仪表可能发生瞬态数值跃变及因超限触发的联锁停机事件。鉴于该异常状况严重影响机组稳定运行，应暂时采取解除轴系仪表联锁机制的应对措施。经过一个完整运行周期的深入调查与故障定位，发现问题成因是多芯电缆的外层保护皮受损，致使原本应起屏蔽作用的屏蔽层直接与金属管道接触，形成了多个接地通路。如此一来，防护屏障功能丧失，成为诱发轴系仪表测量异常的关键因素。为彻底解决上述问题，应当替换所有受影响的信号线缆。在新线缆安装到位并重启系统后，轴系仪表的测量工作恢复常态，未再出现由干扰引发的任何异常情况。此外，应当注意严电气布线的规范性，确保屏蔽层的有效隔离，以防范轴系仪表遭受电磁干扰。
3.3轴系监测误报问题
在实际运行过程中，轴系监测系统时常面临因测量回路内部故障而导致的误报现象。具体表现为接线松动、接触不良、外来电磁干扰以及线路老化烧损等问题，这些因素会引发轴系仪表读数异常，表现为振动参数剧烈波动、位移指示频繁跳跃等失灵状况。此类故障信号的误触发，不仅可能导致轴系监测系统发出错误报警，甚至触发不恰当的联锁保护动作，如强制性地令机组停机并中断原料供应。针对上述问题。首先，对联锁触发机制进行了优化，引入3秒的时间延迟设定。此举旨在为真实工况下的瞬态扰动提供缓冲期，确保只有在持续且显著偏离正常阈值的异常状态下，联锁保护才会启动，从而有效过滤由短暂扰动引起的误报。其次，我们调整了联锁逻辑架构，将其升级为“二取二”原则。即在判定轴系状态是否触发联锁保护时，需至少有两个独立的监测仪表同时确认存在异常，方可认定为有效报警并执行后续保护操作。
结语：随着石油化工的发展，大型机组的使用更加普遍，而对其中的装置进行状态监测已成为保障生产平稳运行的重要一环。其中，轴系仪表作为核心监测设备，其主要的作用是实时捕捉机组轴系的振动、位移等参数，以此来分析当前机组状态。目前，对于轴系仪表的使用，已经十分成熟。然而，在实践中尽管仪表本身品质优良，但在应用中还是会出现故障，其多源于非产品本身的因素，如接线松动、线路烤坏等。因此，要做好故障的排查与处理。
参考文献：
[1]韩希凯,张佰伦,王世阳,等.大型旋转机组轴系仪表基础知识与安装检修[J].建筑工程技术与设|计,2019(5)
[2]刘海洋.石化装置机组轴系仪表的应用及常见故障处理[J].河南化工,2022(3)
