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键相测量,英文名称Key phase measurement,就是通过在被测轴上设置一个凹槽（也有使用凸键，不过汽轮机键相一般是凹槽），称键相标记。机械转动过程中，当这个凹槽转到探头位置时，相当于探头与被测面间距宊变，传感器会产生一个脉冲信号。轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。 通过键相侧监测，记录键相侧脉冲次数，可以测量轴的转速;通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。这是键相的两个主要作用。 下图就时汽轮机大轴键相凹槽的一个示意图：
一般我们通过专用的探头进行键相的监测，不管是哪个品牌的探头，探头安装位置与大轴的最短距离在1~2mm。距离过短容易打伤探头，过长会造成监测信号的不明显，考验安装人员的安装工艺水平。 汽轮机键相脉冲额定频率50Hz，通常为负电平信号，部分电厂为TTL正电平信号，脉冲幅值个体差异较大，与传感器外接电源有关。脉冲宽度个体差异大，与发电机转速及齿槽大小有关。下图就是一个键相监测的脉冲示意图：
一般键相探头需要外供12VDC电源，电源可以由电源模块转换而来，极少通过电池供应，为保持信号的长期稳定。下图是一般键相监测的示意图：
图中的探头一般固定在支架上，安装和大小修期间，对支架的紧固工作要格外重视，也有部分机型的支架是焊死在机内，但是探头的仍需单独固定。探头引出线需要做好绑定和捆扎工作，尽量不要有余线。下图就是最常见的一种机内键相探头的安装示意图：
弧形薄钢板可多打几个孔，安装多个键相。 前文我们提到了键相可以监测大轴振动、测量转速等，我们对其功能再做简要概述。 1.键相首先监测的是大轴转动一周的脉冲，这个脉冲我们统计出来，其实就是转子转速。比如我们每秒监测到了50个脉冲，那么转子的转速就是50*60=3000rpm，这个道理很好理解。一般TSI系统很少直接将键相转速用于TSI保护，个别小型汽轮机确实也存在这个设计，当然也符合相关规定。需要补充一点的是，我们测量转速一般是靠大轴上安装的齿轮盘，其实相当于一种多键相的原理。下图就是齿轮盘转速的示意图：
上图就是齿轮盘测转速的原理，安装方式与键相基本类似，需要注意的是，我们的探头信号传到DCS或者其他后台接收，需要设置齿轮盘的齿数，这个容易被忽视。 2.键相和偏心配合使用可以监测大轴弯曲。汽轮机偏心信号总是以360度为周期的循环出现，我们以键相槽所在位置为0度，在轴旋转一周的过程中，偏心探头会检测到大轴距离探头的位置出现一次最大值和最小值，通过多次累计的结果，可以计算出大轴弯曲方向。 3.键相与振动探头配合使用可以监测大轴振动方向，原理与监测大轴弯曲一致。我们还是表记键相位置为0位，我们知道振动我们实际监测的是振幅，通过键相信号的引入，我们可以推算出大轴振动与键相之间的相位角，有了这个相位角度，我们就可以判断振动产生的方向。这样，可以采取增加平衡块等措施来平衡振动。 单独测量键相一般没什么实际意义，将键相转换为转速信号可以监测大轴的转速，将键相与偏心结合可以监测大轴弯曲，将键相与振动结合可以监测振动方向等。不过，一般在监测弯曲或者振动的时候，尽量在低转速下，偏心在高转速下是没有监测功能的，振动尽量在盘车状态下监测，可以更好的采集数据。 编辑：天涯 明月 刀
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