SHINKAWA MP-2T 是新川电机(Shinkawa)公司生产的一款高性能、非接触式电涡流位移传感器,通常称为探头。它是旋转机械状态监测与保护系统中的关键一次仪表,主要用于连续、实时地测量旋转轴相对于探头安装位置的动态变化(振动)和静态位置(位移),例如轴的径向振动、轴向位移、偏心、胀差等。其工作原理基于电磁感应,能够提供高精度、高响应速度的测量,是汽轮机、燃气轮机、压缩机、泵和风机等大型关键设备安全运行的重要保障。
应用场景:
在华东某大型火力发电厂的300MW汽轮发电机组上,高压转子的轴向位移是至关重要的监控参数。如果转子因推力轴承磨损或蒸汽力失衡而发生过度轴向窜动,可能导致动静部件摩擦,引发灾难性事故。安装在汽缸推力轴承附近的 SHINKAWA MP-2T 探头,正持续监测着推力盘(或一个凸肩)的轴向位置。探头将距离变化转换为成比例的电压信号,传送至本特利内华达3500或类似监测系统。在一次机组启动过程中,监测系统显示轴向位移值缓慢但持续地向正向增大并接近报警值。运行人员立即检查润滑油温和油压,发现油温偏低导致油膜厚度不足。及时调整后,位移值恢复正常。正是 MP-2T 探头提供的精确、稳定的位移信号,为运行人员提供了关键的操作依据,避免了一次潜在的严重设备损伤。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明(基于电涡流探头典型特性) |
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产品型号 | MP-2T |
制造商 | SHINKAWA(新川电机) |
产品类别 | 电涡流位移传感器 / 探头 |
测量原理 | 非接触式电涡流感应 |
探头直径 | 常见规格如 8 mm, 11 mm 等(需根据完整型号确定, “T”可能代表特定规格或温度等级) |
线性范围 | 与探头直径相关,典型如 8mm探头对应约 2 mm(±1mm)线性测量范围 |
灵敏度 | 典型值 8.0 mV/μm(例如,每微米位移产生8毫伏电压变化) |
线性度 | 高线性度,典型 ≤ ±1% 满量程 |
频率响应 | DC 至 10 kHz 或更高,可准确捕捉高速转子的动态振动 |
工作温度 | 探头本体可承受较高温度,标准型可达 120°C,高温型可达 180°C 或更高(“T”可能表示高温版本) |
输出信号 | 负直流电压,随间隙减小而更负(如 -2V 对应最大间隙, -18V 对应最小间隙) |
供电要求 | 通常需要配套的前置器提供 -24 V DC 电源和信号调理 |
电缆类型 | 同轴电缆,带不锈钢编织铠装,长度通常为 5米 或 9米(标准配置) |
安装要求 | 需通过探头支架固定在设备壳体上,探头端面与靶面(轴表面)垂直,初始间隙设置在线性范围中点附近 |
技术原理与创新价值:
创新点1:非接触式高精度测量:MP-2T 探头基于电涡流效应工作。其内部线圈由高频电流激励,产生交变磁场。当靠近导电的金属靶面(通常是转轴)时,会在靶面感应出涡流。该涡流产生的磁场反作用于探头线圈,改变其阻抗。这个阻抗变化与探头端面到靶面的距离成函数关系。通过配套的前置器将阻抗变化转换为线性的直流电压信号输出。这种非接触测量方式避免了摩擦和磨损,能承受高温、高压等恶劣环境,且对油污、蒸汽等介质不敏感。
创新点2:卓越的动态响应与稳定性:探头具有从直流到数十千赫兹的宽频响特性,既能测量轴的静态位置(如轴向位移、偏心),也能精确捕捉由不平衡、不对中、摩擦等引起的动态振动(从低速到高速)。其核心材料(线圈、磁芯)和结构设计经过优化,确保了长期的热稳定性和时间稳定性,测量漂移极小,为连续、可靠的监测提供了基础。
创新点3:坚固的工业设计与广泛兼容性:MP-2T 探头通常采用全不锈钢外壳,电缆带有耐磨、防油的铠装,能够适应工业现场的振动、潮湿和化学环境。其电气输出特性(如灵敏度、线性范围、输出电压范围)符合API 670等国际标准,使其能够与各大主流状态监测系统(如本特利内华达、艾默生、施耐德等)的前置器或监测器直接兼容,便于系统集成和替换。
应用案例与行业价值:
在西北某大型天然气输送管线的离心式增压站,两台压缩机是输气的“心脏”。监测其转子的径向振动是预防轴承故障和转子失衡的关键。
应用流程:每台压缩机的每个轴承处(X和Y方向)都安装了一套 SHINKAWA MP-2T 探头,垂直安装以监测径向振动。探头信号通过延伸电缆连接到机柜内的前置器和监测系统。
带来的改进:系统连续运行一年后,监测系统发出预警,显示2#压缩机非驱动端Y方向振动值缓慢上升,且1倍频分量显著增加。通过趋势和频谱分析,结合 MP-2T 提供的精确相位信息,诊断系统判断为转子出现了轻微不平衡。站场利用计划性维修窗口,仅进行了在线动平衡校正,便使振动值恢复至优秀水平。避免了因振动过大导致的非计划停机和潜在的轴承损坏。设备经理指出:“SHINKAWA MP-2T 探头就像给压缩机装上了‘听诊器’。它提供的不仅是振动的‘大小’,还有‘相位’这个关键特征,让我们能精准判断故障类型。这次成功的预测性维护,至少避免了上百万元的非计划停机损失和维修费用。”


相关产品组合方案:
一套完整的电涡流位移测量系统,除了 SHINKAWA MP-2T 探头本身,还需要以下组件协同工作:
前置器:如 新川配套的前置器 或兼容的第三方前置器(如本特利内华达3300 XL 8mm前置器),为探头提供电源并将探头信号转换为标准的电压信号(如-2V到-18V DC)。
延伸电缆:标准的同轴电缆,用于连接探头和前置器,长度可根据需要选择(如5m, 9m)。电缆特性需与探头和前置器匹配。
探头安装支架:用于将探头牢固、精确地固定在设备壳体上,通常可进行微调以精确设定初始间隙。
状态监测系统:如 本特利内华达 3500、艾默生 CSI 6500 等,接收前置器信号,进行显示、报警、记录和分析。
监测器/卡件:上述系统中的专用模块,如振动/位移监测卡,用于处理来自多个探头的前置器信号。
安装与校准工具:千分尺或塞尺用于精确设定初始间隙;示波器或万用表用于调试和校准。
靶面材料:被测量的轴表面区域,通常需要是导电良好的金属(如钢),且材质、表面平整度和光洁度需满足测量要求。
安装维护与全周期支持:
SHINKAWA MP-2T 探头的安装是确保测量准确性的关键。安装前必须停机并确保设备安全。步骤包括:确定安装位置和方向;使用支架将探头初步固定;使用千分尺或塞尺精确调整探头端面与靶面之间的初始间隙,使其位于探头线性范围的中点(例如,对于2mm线性范围的探头,初始间隙通常设为1mm);最后锁紧所有紧固件。接线时需确保电缆屏蔽层单端接地,防止干扰。
日常维护主要是定期检查探头及电缆的机械完整性,有无松动、磨损或油污堆积。在设备大修期间,可检查探头端面是否清洁,并重新校准间隙电压。由于是非接触式,探头本身无磨损,寿命很长。常见问题多与安装松动、电缆损伤或靶面状态变化(如划痕、锈蚀)有关。