压缩机振动位移安装注意事项
许居贵
一、 压缩机测量仪表
1. 振幅
也就是振动的幅值。振幅是描述振动大小的一个重要参数。
运行正常的设备，其振动幅值通常稳定在一个允许的范围内，
如果振幅提高变化，便意味着设备的状态有了改变。因此可
以用来判断设备的运行状态。

2. 转速
压缩机的转速变化与设备的运行状态有着非常密切的关系，
它不仅表明了设备的负荷，而且当设备发生故障时，通常转
速也会有相应的变化。例如当离心式压缩机组发生喘振时，
转速会有大幅度的波动：当转子与静止件发生碰磨时，转速
也会表现得不稳定。因此，转速通常是设备状态监测与故障
诊断中比较重要的参数。

3. 轴位移
轴向位置是止推盘和止推轴承之间的相对位置。因为转子系
统动静件之间的轴向摩擦是压缩机常见的故障之一，同时也
是最严重的故障之一，所以轴位移也是最重要的参量之一。
对轴位移的监测是为了防止转子系统动静件之间摩擦故障的
发生。除些之外，当机器的负荷或机器的状态发生变化时，
例如压缩机组喘振时，轴向位置会发生变化。因此轴向位置
的监测可以为判断设备的负荷状态的冲击状态提供必要的信
息。

二、振动、位移测量
在对转轴振动、位移测量仪器中，电涡流传感器使用最广泛。世界上
第一支电涡流传感器是由美国Doald E.Bently于1954年研究并应用
于工业生产的。

1、工作原理
电涡流传感器的工作原理是电涡流效应。当接通传感器系统电源
时，在前置器内会产生一个高频电流信号，该信号通过电缆送到探头
的头部，在头部周围产生的交变磁场H1。如果在磁场H1的范围内没
有金属导体材料靠近，则发射到这一范围内的能量全部被释放；反之，
如果有金属导体材料靠近探头头部，则交变磁场H1将在导体表面产
生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2.
由于H2的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，
即改变了线圈的有效阻抗。

H1

线圈 r
H2 d

金属导体

2、系统构成
典型的电涡流传感器系统主要包括传感器（也称探头）、延伸电缆和
前置器三大部分。根据使用场合不同，也有探头和延伸电缆一体的。

2-1. 探头
一套典型的探头通常由线圈、头部、壳体、高频电缆、高频接头组成。
线圈是探头的核心，它是整个传感器系统的敏感元件，线圈的物理尺
寸和电气参数决定传感器系统的线性量程以及探头的电气参数稳定
性。

传感器采用经过特殊处理的聚苯撑硫，通过“二次注塑”线圈密封在
其中。这样就增强了探头头部的强度和密封性，可以在恶劣的环境下
可靠工作。（尽管如此，探头头部也是系统一个弱点，比较易碎，在
使用时要小心）头部直径取决于其内部的线圈的直径，由于线圈直径
决定传感器系统基本性能---线性量程，因此通常用头部直径来分类
和表征各型号的探头，一般传感器线性量程大致是探头头部直径的
1/4~1/2。常用的有5mm,8mm,11mm,25mm几种

2-2. 延伸电缆
延伸电缆是用于连接探头和前置放大器（或是变送器）的，也是用同
轴电缆，长度需要根据传感器的总长度来配置。这主要取决于前置放
大器（或是变送器）与安装在设备上的探头二者之间的距离来确定。

采用延伸电缆的目的主为了缩短探头尾部电缆长度，因为通常安装时
需要转动探头，过长的电缆不便随探头转动，容易扭断电缆。延伸电
缆根据探头的使用场合和安装环境，可以选用带有不锈钢铠甲，以保
护电缆。

2-3. 前置放大器
前置放大器简称前置器，它实际上是上个电子信号处理器：一方面前
置器为探头线圈提供高频交流电源，通常为-24VDC。另一方面前置器
感受探头前面由于金属导体靠近引起探头参数的变化，经过前置器处
理，产生随探头端面与被测金属导体间隙线性变化的输出电压或电流
信号。
振动探头传感器 位移探头传感器
前置器 延长电缆
2-4、
系统连接

三、振动探头传感器安装
振动探头传感器的安装我们拿本特利3300系列8㎜探头来说，
采用电气测隙安装法。探头的线性范围为2㎜，即从测量面0.25㎜
开始，0.25㎜~2.25㎜范围内，输出电压为-1~-17VDC。这种型号探
头的零点间隙值为1.27㎜即最佳安装间隙（注：不同型号探头零界
值不同，可以在产品说明书上获得），灵敏度为7.87V/㎜。那么零界
点电压就由灵敏度×零点间隙值=-7.87×1.27≈-10V。
计算得出的结果零界点电压V=-10V(通常本特利3300系列探头
为-10.0VDC)便是安装振动探头传感器所要调整到的数值。主要安装
步骤：

1) 探头插入安装孔之前，应保证孔内无杂物，探头能自由转动而
不会与导线缠绕。

2) 将探头拧入安装孔导线位置通过延长电缆连接至前置器，然后
给前置器送上-24VDC电源。若现场暂无送电条件，可用一台
-24V的临时电源箱供电。

3) 用数字万用表测量前置放大器的输出的电压值。
4) 利用专用工具旋转探头使它慢慢装入安装孔，当测量万用表突
然有电压显示时证明探头已经安装到0.25㎜~2.25㎜线性范围
内，此时需要细心微调，防止过快调整使探头与测量轴接触、
产生挤压损坏探头。

5) 慢慢调整当探头间隙电压达到-10V后，旋紧防松螺母。探头被
固定后，探头的导线也应牢固。

延伸电缆的长度应于前置器所需的长度一致，任意的加长或缩短均会
导致测量误差。

6) 具体安装连接如图1所示。
图1 传感器探头安装示意图
每个测点需要同时安装两个传感器探头，两个探头应分别安装在
轴承两边的同一平面上相隔90°±5°。由于轴承盖一般是水平分割
的，因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45°，从原
动机端看，分别定义为X探头（水平方向）和Y探头（垂直方向），X
方向在垂直中心线的右侧，Y方向在垂直中心线的左侧。如图2所示
图2 同时安装两个传感器探头
四、位移探头传感器安装
位移探头传感器与振动探头传感器技术参数是一样的，所不同的
是探头结构和安装方法不同。位移安装的主要难点是计算出安装的零
界电压即V值，安装位移要涉及到被测转子的窜量值。这里介绍两种
安装方法：

一种简单的安装方法是让机械人员配合用千分尺为测量工具把
轴撬到1/2位置，即零点位置，然后我们把探头安装到V=-10V电压
值即可，此方法特点精度有限、只适用于转子较小的压缩机而且对机
械人员操作要求较高。

第二种方法安装精度较高被广泛使用，同时解决了因机组转子较
大操作人员无法把转子撬到1/2位置的难题。首先确定转子的窜量
值，这个问题容易解决，一般在机组的参数说明书内就可获取到；其
次需要让机械人员配合把转子撬到一端，远离端或靠近端都可；然后
用计算公式得出安装零界电压值，我们假设窜量值用C（chuan）表
示，零点间隙值为L，灵敏度为M，零界电压值为V，得出公式：

V远=-(L+C/2)×M ; V近=-（L-C/2）×M

注意事项
安全监控仪表检测机组的各种参数、数据，监控着机组健康程度，
保护机组能够安全运转。所以仪表安装质量的好坏至关重要，除了安
装精度要求之外，还有以下要注意的：

1) 确定探头安装位置，检查安装孔的内丝是否完好， 对探头进
行涂密封胶进行紧固密封。

2) 与机械人员密切配合，掌握轴承确切位置，保证探头的正确定
位。

3) 探头的测量精度高，价值昂贵，易损坏，所以在探头的安装运
输过程中应加强管理。
4) 探头安装结束后对安装外观检查，核实安装位置、探头选型、探头
安装紧固件的松紧程度，对探头连接管和固定盒（俗称大头冒）之
间的紧固程度。

5) 延长电缆的安装要注意电缆接口的导电性能，接口采用的是镀金接
头，接头处一定要安装接头保护器，防止因长期浸泡油中导致导电
失常。

6) 对探头安装值进行复查，因机械人员对机组进行扣盖、配管等工作
会对探头安装值产生影响，探头端密封性进行检查，确定密封垫片
加装，并在螺纹连接处用密封胶做密封处理，防止机组运行时在压
力的作用下润滑油从探头口处渗漏。

五、校验
检查效验
检查项目
1、探头及组成电缆组件完整无损，接头无氧化锈蚀，端部的保护层
不应有碰伤或剥落的痕迹，紧固件齐全好用，接线盒无损坏。

2、延伸电缆完整、无短路、无开路、接头无氧化锈蚀，保护层无破
损。

3、前置器完整无损，安装盒无脱落变形和密封不良现象，前置器与
安装盒之间需有良好的绝缘层。
4、信号电缆屏蔽层接地良好，用500V兆欧表检查信号线间及对地绝
缘电阻应大于5MΩ,并要求单点接地。

5、监测器部件完好，其电源单元检测指示、报警、复位、试验功能
正常，零点准确。