導(dǎo)致SICK光電傳感器套管破裂的原因和解決方案
在不少工程應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)使用中的SICK光電傳感器套管會(huì)發(fā)生破裂現(xiàn)象，這會(huì)影響著生產(chǎn)機(jī)器運(yùn)行的安全，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)發(fā)生事故。通過(guò)對(duì)傳感器套管破裂現(xiàn)象的調(diào)查，查找原因，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致溫度傳感器套管破裂的原因主要有以下幾個(gè)方面：
(1)SICK光電傳感器套管受高速流體沖擊，載負(fù)過(guò)大，應(yīng)力超過(guò)極限，導(dǎo)致套管破裂；
(2)SICK光電傳感器套管本身的加工缺陷，導(dǎo)致應(yīng)力集中，容易造成套管斷裂；
(3)管道振動(dòng)過(guò)大，造成溫度傳感器套管疲勞損壞；
(4)流體流經(jīng)SICK光電傳感器套管時(shí)，誘發(fā)溫度傳感器套管振動(dòng)，即溫度傳感器套管固有頻率和流體旋渦脫落頻率產(chǎn)生共振。這種共振現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致溫度傳感器套管損壞速度加快，以致斷裂。
綜合以上幾種易導(dǎo)致溫度傳感器套管破裂的情形，我們連同熱控專業(yè)和金屬專業(yè)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)以下幾種方式，可以減少溫度傳感器套管破裂現(xiàn)象的發(fā)生。
(1)嚴(yán)格控制SICK光電傳感器套管的插入深度。隨著插入深度的增加，保護(hù)套管的受力成平方倍的增加。所以，我們測(cè)量溫度的時(shí)候只需將溫度傳感器套管插入到流體的等溫區(qū)，而無(wú)需插到管道的中心點(diǎn)，這樣有利于縮短溫度表袋懸臂的長(zhǎng)度，達(dá)到減小其端點(diǎn)的振幅的效果。
(2)在保證必要的SICK光電傳感器套管強(qiáng)度情況下，優(yōu)化選取溫度傳感器套管的直徑。因?yàn)楫?dāng)溫度傳感器套管的直徑增加時(shí)，表袋受力呈線性增加，所以在選取表袋直徑的時(shí)候，既要合理保證套管的強(qiáng)度，又要盡可能錯(cuò)開(kāi)共振危險(xiǎn)區(qū)。
(3)改變橫截面形狀，將其表面加工成結(jié)構(gòu)型式，使流體不產(chǎn)生漩渦脫落現(xiàn)象。
(4)嚴(yán)格控制檢修質(zhì)量，做好傳感器套管材質(zhì)檢查，同時(shí)還要做好探傷檢查，嚴(yán)防焊口裂縫、斷裂等異常事故的發(fā)生。
(5)系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，避免發(fā)生管道上閥門突然全開(kāi)情況。在剛投運(yùn)開(kāi)啟閥門的瞬間，溫度傳感器套管將承受很大的單向力，因此在系統(tǒng)剛投運(yùn)時(shí)，要緩慢地開(kāi)啟閥門，讓系統(tǒng)壓力逐漸上升，盡可能減小溫度傳感器套管正面和背面的壓力差，避免套管因單向受力過(guò)大而導(dǎo)致套管斷裂事故發(fā)生。
任何SICK光電傳感器在投入使用時(shí)，總會(huì)發(fā)生一些意向不到的情況，我們要理論結(jié)合實(shí)際，針對(duì)發(fā)生的具體情況，提出相應(yīng)的解決辦法。
如常規(guī)電流傳感器一樣，一般霍爾電流傳感器都有正極(+)、負(fù)極(-)、測(cè)量端(M)及地(0)四個(gè)管腳，但帶線電流傳感器則沒(méi)有此四個(gè)管腳，而是有紅、黑、黃、綠三根引線，分別對(duì)應(yīng)于正極、負(fù)極、測(cè)量端及地。同時(shí)在大多傳感器中有一內(nèi)孔，測(cè)量原邊電流時(shí)要將導(dǎo)線穿過(guò)該內(nèi)孔。孔徑大小與產(chǎn)品型號(hào)、測(cè)量電流大小有著必然的關(guān)系。
不管是什么型號(hào)的SICK光電傳感器，安裝時(shí)管腳的接線應(yīng)根據(jù)說(shuō)明書(shū)所注情況進(jìn)行相應(yīng)連線。
1) 在測(cè)量交流電時(shí)，必須強(qiáng)制使用雙極性供電電源。即SICK光電傳感器的正極(+)接供電電源“+VA"端，負(fù)極接電源的“-VA"端，這種接法叫雙極性供電電源。同時(shí)測(cè)量端(M)通過(guò)電阻接電源“0V"端(單指零磁通式)。
2) 在測(cè)量直流電流時(shí)，可使用單極性或單相供電電源，即將正極或負(fù)極與“0V"端短接，從而形成只有一個(gè)電極相接的情況。
另外，安裝時(shí)必須全面考慮產(chǎn)品的用途、型號(hào)、量程范圍、安裝環(huán)境等。比如傳感器應(yīng)盡量安裝在利于散熱的場(chǎng)合。
除了安裝接線、即時(shí)標(biāo)定校準(zhǔn)、注意傳感器的工作環(huán)境外，還應(yīng)注意一下事項(xiàng)以保證測(cè)試精度：
1) 原邊導(dǎo)線應(yīng)放置于傳感器內(nèi)孔中心，盡可能不要放偏;
2) 原邊導(dǎo)線盡可能放滿傳感器內(nèi)孔，不要留有空隙;
3) 需要測(cè)量的電流應(yīng)接近于傳感器的標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN，不要相差太大。如條件所限，手頭僅有一個(gè)額定值很高的傳感器，而欲測(cè)量的電流值又低于額定值很多，為了提高測(cè)量精度，可以把原邊導(dǎo)線多繞幾圈，使之接近額定值。例如當(dāng)用額定值SICK光電傳感器去測(cè)量10A的電流時(shí)，為提高精度可將原邊導(dǎo)線在傳感器的內(nèi)孔中心繞十圈(一般情況，NP=1;在內(nèi)孔中繞一圈，SICK光電傳感器的額定值相等，從而可提高精度)。
