電渦流傳感器簡(jiǎn)介

在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)分析，振動(dòng)研究、分析測(cè)量中，對(duì)非接觸的高精度振動(dòng)、位移信號(hào)，能連續(xù)準(zhǔn)確地采集到轉(zhuǎn)子振動(dòng)狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動(dòng)、振幅以及軸向位置。從轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主要取決于其核心—轉(zhuǎn)軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測(cè)量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，對(duì)諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對(duì)中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問(wèn)題的早期判定，可提供關(guān)鍵的信息。電渦流傳感器以其長(zhǎng)期工作可靠性好、測(cè)量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。

電渦流傳感器原理

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)(與金屬是否塊狀無(wú)關(guān)，且切割不變化的磁場(chǎng)時(shí)無(wú)渦流)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。

前置器中高頻振蕩電流通過(guò)延伸電纜流入探頭線圈，在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。當(dāng)被測(cè)金屬體靠近這一磁場(chǎng)，則在此金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，與此同時(shí)該電渦流場(chǎng)也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線圈方向相反的交變磁場(chǎng)，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變(線圈的有效阻抗)，

這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線性和各項(xiàng)同性，則線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強(qiáng)度I和頻率ω參數(shù)來(lái)描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數(shù)來(lái)表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個(gè)參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù)，雖然它整個(gè)函數(shù)是一非線性的，其函數(shù)特征為“S”型曲線，但可以選取它近似為線性的一段。于此，通過(guò)前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化。輸出信號(hào)的大小隨探頭到被測(cè)體表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量。

電渦流傳感器產(chǎn)品案例

簡(jiǎn)介

電渦流傳感器的原理是，通過(guò)電渦流效應(yīng)的原理，準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面的相對(duì)位置，其特點(diǎn)是長(zhǎng)期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、非接觸測(cè)量、響應(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對(duì)大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸位移、軸振動(dòng)、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因，有效地對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)及預(yù)維修。

典型應(yīng)用

電渦流傳感器系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線測(cè)量和安全保護(hù)，以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等方面。圖1-1列舉了上海航振儀器儀表有限公司的電渦流傳感器的一些典型應(yīng)用示意。前置器根據(jù)探頭線圈阻抗的變化輸出一個(gè)與距離成正比的直流電壓[1] 。

產(chǎn)品系列

電渦流位移傳感器

系列一體化電渦流位移傳感器

HZ-891應(yīng)用

電渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線測(cè)量和保護(hù)。

脹差測(cè)量

斜坡式脹差測(cè)量

補(bǔ)償式脹差測(cè)量

振動(dòng)測(cè)量

軸位移測(cè)量

軸心軌跡測(cè)量

差動(dòng)測(cè)量

動(dòng)力膨脹

轉(zhuǎn)子動(dòng)平徑向運(yùn)動(dòng)分析

轉(zhuǎn)速和相位差測(cè)試

轉(zhuǎn)速測(cè)量

表面不平整度測(cè)量

裂痕測(cè)量

非導(dǎo)電材料厚度測(cè)量

金屬元件合格檢測(cè)

軸承測(cè)量

換向片測(cè)量

振動(dòng)測(cè)量

測(cè)量徑向振動(dòng)，可以由它分析軸承的工作狀態(tài)，還可以看到分析轉(zhuǎn)子的不平衡，不對(duì)中等機(jī)械故障。電渦流傳感器系統(tǒng)可以提供對(duì)于下列關(guān)鍵或是基礎(chǔ)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)所需要的信息：

●工業(yè)透平，蒸汽/燃?xì)?●壓縮機(jī)，徑向/軸向

●膨脹機(jī) ●動(dòng)力發(fā)電透平，蒸汽/燃?xì)?水利

●發(fā)動(dòng)馬達(dá) ●發(fā)動(dòng)機(jī)

●勵(lì)磁機(jī) ●齒輪箱

●泵 ●風(fēng)箱

●鼓風(fēng)機(jī) ●往復(fù)式機(jī)械

(1)相對(duì)振動(dòng)測(cè)量(小型機(jī)械)

振動(dòng)測(cè)量同樣可以用于對(duì)一般性的小型機(jī)械進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。電渦流傳感器系統(tǒng)可為如下各種機(jī)械故障的早期判別提供重要信息：

●軸的同步振動(dòng) ●油膜失穩(wěn)

●轉(zhuǎn)子摩擦 ●部件松動(dòng)

●軸承套筒松動(dòng) ●壓縮機(jī)踹振

●滾動(dòng)部件軸承失效 ●徑向預(yù)載，內(nèi)部/外部包括不對(duì)中

●軸承巴氏合金磨損 ●軸承間隙過(guò)大，徑向/軸向

●平衡(阻氣)活塞 ●聯(lián)軸器“鎖死”磨損/失效

●軸裂紋 ●軸彎曲

●齒輪咬合問(wèn)題 ●電動(dòng)馬達(dá)空氣間隙不勻

●葉輪通過(guò)現(xiàn)象 ●透平葉片通道共振

(2)偏心測(cè)量

偏心是在低轉(zhuǎn)速的情況下，電渦流傳感器系統(tǒng)可對(duì)軸彎曲的程度進(jìn)行測(cè)量，這些彎曲可由下列情況引起：

●原有的機(jī)械彎曲 ●臨時(shí)溫升導(dǎo)致的彎曲

●重力彎曲 ●外力造成的彎曲

偏心的測(cè)量，對(duì)于評(píng)價(jià)旋轉(zhuǎn)機(jī)械全面的機(jī)械狀態(tài)，是非常重要的。特別是對(duì)于裝有透平監(jiān)測(cè)儀表系統(tǒng)(TSI)的汽輪機(jī)，在啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中，偏心測(cè)量已成為不可少的測(cè)量項(xiàng)目。它使你能看到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉(zhuǎn)子的偏心位置，也叫軸的徑向位置，它經(jīng)常用來(lái)指示軸承的磨損，以及加載荷的大小。如由不對(duì)中導(dǎo)致的那種情況，它同時(shí)也用來(lái)決定軸的方位角，方位角可以說(shuō)明轉(zhuǎn)子是否穩(wěn)定。

(3)脹差測(cè)量

對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，在其啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，由于金屬材料的不同，熱膨脹系數(shù)的不同，以及散熱的不同，軸的熱膨脹可能超過(guò)殼體膨脹;有可能導(dǎo)致透平機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件(如機(jī)殼、噴嘴、臺(tái)座等)的相互接觸，導(dǎo)致機(jī)器的破壞。因此脹差的測(cè)量是非常重要的。

轉(zhuǎn)速測(cè)量

對(duì)于所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言，都需要監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速是衡量機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)重要指標(biāo)。旋轉(zhuǎn)測(cè)量通常有以下幾種傳感器可選：電渦流轉(zhuǎn)速傳感器、無(wú)源磁電轉(zhuǎn)速傳感器、有源磁電轉(zhuǎn)速傳感器等。具有需要選擇那類傳感器，則要根據(jù)轉(zhuǎn)速測(cè)量的要求轉(zhuǎn)速等，轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置有以下幾種：用標(biāo)準(zhǔn)的漸開(kāi)的線齒數(shù)(M1～M5)作轉(zhuǎn)速發(fā)生信號(hào)，在轉(zhuǎn)軸上開(kāi)一鍵槽、在轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)軸上開(kāi)孔眼、在軸轉(zhuǎn)上凸鍵等轉(zhuǎn)速發(fā)生信號(hào)裝置。

無(wú)源磁電式傳感器是針對(duì)測(cè)齒輪而設(shè)計(jì)的發(fā)電型傳感器(無(wú)源)，不適合測(cè)零轉(zhuǎn)速和較低轉(zhuǎn)速，因低頻時(shí)，幅值信號(hào)小，抗干擾能力差，它不需要供電。

有源磁電式傳感器采用了電源供電，輸出波形為矩形波，具有負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，適合測(cè)量 0.03HZ以上轉(zhuǎn)速信號(hào)。

而電渦流傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的優(yōu)越性是其它任何傳感器測(cè)量沒(méi)法比的，它既能響應(yīng)零轉(zhuǎn)速，也能響應(yīng)高轉(zhuǎn)速。對(duì)于被測(cè)體轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置要求也很低，被測(cè)體齒輪數(shù)可以很小，被測(cè)體也可以是一個(gè)很小的孔眼，一個(gè)凸鍵，一個(gè)小的凹鍵。電渦流傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速，通常選用φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm的探頭。轉(zhuǎn)速測(cè)量頻響為0～10KHZ。電渦流傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速，傳感器輸出的信號(hào)幅值較高(在低速和高速整個(gè)范圍內(nèi))抗干擾能力強(qiáng)。作轉(zhuǎn)速測(cè)量的電渦流傳感器有一體化和分體兩種。一體化電渦流轉(zhuǎn)速傳感器取消前置器放大器、安裝方便、適用于工作溫度在–20℃～100℃的環(huán)境下,帶前置器放大器的電渦流傳感器適合在–50℃～250℃的工作環(huán)境中。

動(dòng)態(tài)監(jiān)控

對(duì)使用滾動(dòng)軸承的機(jī)器預(yù)測(cè)性維修很重要。探頭安裝在軸承外殼中，以便觀察軸承外環(huán)。由于滾動(dòng)元件在軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)元件與軸承有缺陷的地方相碰撞時(shí)，外環(huán)會(huì)產(chǎn)生微小變形。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到這種變形信號(hào)，當(dāng)信號(hào)變形時(shí)意味著發(fā)生了故障，如滾動(dòng)元件的裂紋缺陷或者軸承環(huán)的缺陷等，還可以測(cè)量軸承內(nèi)環(huán)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算可以測(cè)量軸承打滑度。

電渦流傳感器及其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在汽輪機(jī)上的典型應(yīng)用：

電渦流傳感器安裝

軸的徑向振動(dòng)測(cè)量

當(dāng)需要測(cè)量軸的徑向振動(dòng)時(shí)，要求軸的直徑大于探頭直徑的三倍以上。每個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)同時(shí)安裝兩個(gè)傳感器探頭，兩個(gè)探頭應(yīng)分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90o±5o。由于軸承蓋一般是水平分割的，因此通常將兩個(gè)探頭分別安裝在垂直中心線每一側(cè)45o，從原動(dòng)機(jī)端看，分別定義為X探頭(水平方向)和Y探頭(垂直方向)，X方向在垂直中心線的右側(cè)，Y方向在垂直中心線的左側(cè)。

軸的徑向振動(dòng)測(cè)量時(shí)探頭的安裝位置應(yīng)該盡量靠近軸承，如圖所示，否則由于軸的撓度，得到的值會(huì)有偏差。

軸的徑向振動(dòng)探頭安裝位置與軸承的最大距離。軸的徑向振動(dòng)測(cè)量時(shí)探頭的安裝：

測(cè)量軸承直徑 最大距離

0~76mm 25mm

76~510mm 76mm

大于520mm 160mm

探頭中心線應(yīng)與軸心線正交，探頭監(jiān)測(cè)的表面(正對(duì)探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個(gè)圓周面，如圖)應(yīng)無(wú)裂痕或其它任何不連續(xù)的表面現(xiàn)象(如鍵槽、凸凹不平、油孔等)，且在這個(gè)范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍，其表面的粗糟度應(yīng)在0.4 um至0.8um之間。

軸的軸向位移測(cè)量

測(cè)量軸的軸向位移時(shí)，測(cè)量面應(yīng)該與軸是一個(gè)整體，這個(gè)測(cè)量面是以探頭的中心線為中心，寬度為1.5倍的探頭圓環(huán)。探頭安裝距離距止推法蘭盤(pán)不應(yīng)超過(guò)305mm，否則測(cè)量結(jié)果不僅包含軸向位移的變化，而且包含脹差在內(nèi)的變化，這樣測(cè)量的不是軸的真實(shí)位移值。

鍵相測(cè)量

鍵相測(cè)量就是通過(guò)在被測(cè)軸上設(shè)置一個(gè)凹槽或凸鍵，稱鍵相標(biāo)記。當(dāng)這個(gè)凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭位置時(shí)，相當(dāng)于探頭與被測(cè)面間距突變，傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，產(chǎn)生的時(shí)刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。因此通過(guò)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，可以測(cè)量軸的轉(zhuǎn)速;通過(guò)將脈沖與軸的振動(dòng)信號(hào)比較，可以確定振動(dòng)的相位角，用于軸的動(dòng)平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。

凹槽或凸鍵要足夠大，以使產(chǎn)生的脈沖信號(hào)峰峰值不小于5V。一般若采用φ5、φ8探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm、深度或高度應(yīng)大于1.5mm(推薦采用2.5mm以上)、長(zhǎng)度應(yīng)大于0.2mm。凹槽或凸鍵應(yīng)平行于軸中心線，其長(zhǎng)度盡量長(zhǎng)，以防當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)時(shí)，探頭還能對(duì)著凹槽或凸鍵。為了避免由于軸相位移引起的探頭與被測(cè)面之間的間隙變化過(guò)大，應(yīng)將鍵相探頭安裝在軸的徑向，而不是軸向的位置。應(yīng)盡可能地將鍵相探頭安裝在機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分上，這樣即使機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分與載荷脫離，傳感器仍會(huì)有鍵相信號(hào)輸出。當(dāng)機(jī)組具有不同的轉(zhuǎn)速時(shí)通常需要有多套鍵相傳感器探頭對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而可以為機(jī)組的各部分提供有效的鍵相信號(hào)。

鍵相標(biāo)記可以是凹槽，也可以是凸鍵，如圖所示，標(biāo)準(zhǔn)要求用凹槽的形式。當(dāng)標(biāo)記是凹槽時(shí)，安裝探頭要對(duì)著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點(diǎn)為宜)，而不是對(duì)著凹槽來(lái)調(diào)整初始安裝間隙。而當(dāng)標(biāo)記是凸鍵時(shí)探頭一定要對(duì)著凸起的頂部表面調(diào)整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點(diǎn)為宜)，不是對(duì)著軸的其它完整表面進(jìn)行調(diào)整。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)造成凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。

電渦流傳感器過(guò)程

當(dāng)被測(cè)金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時(shí)，探頭中線圈的Q值也發(fā)生變化，Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化，而這個(gè)隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過(guò)檢波、濾波、線性補(bǔ)償、放大歸一處理轉(zhuǎn)化成電壓(電流)變化，最終完成機(jī)械位移(間隙)轉(zhuǎn)換成電壓(電流)。由上所述，電渦流傳感器工作系統(tǒng)中被測(cè)體可看作傳感器系統(tǒng)的一半，即一個(gè)電渦流位移傳感器的性能與被測(cè)體有關(guān)。電渦流傳感器工作原理如圖所示

按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類，但從基本工作原理上來(lái)說(shuō)仍是相似的。電渦流式傳感器最大的特點(diǎn)是能對(duì)位移、厚度、表面溫度、速度、 應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，另外還具有體積小，靈敏度高，頻率響應(yīng)寬等特點(diǎn)，應(yīng)用極其廣泛。

電渦流傳感器類型

分為高頻反射式電渦流傳感器和低頻透射式電渦流傳感器。

激勵(lì)頻率的選擇原則為：待測(cè)導(dǎo)體的厚度大，應(yīng)選擇較低的激勵(lì)頻率以保證線性度，反之則使用較高激勵(lì)頻率以提高靈敏度。

電渦流傳感器影響

被測(cè)體材料對(duì)傳感器的影響

傳感器特性與被測(cè)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ有關(guān)，當(dāng)被測(cè)體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時(shí)，由于渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)同時(shí)存在，磁效應(yīng)反作用于渦流效應(yīng)，使得渦流效應(yīng)減弱，即傳感器的靈敏度降低。而當(dāng)被測(cè)體為弱導(dǎo)磁材料(如銅，鋁，合金鋼等)時(shí)，由于磁效應(yīng)弱，相對(duì)來(lái)說(shuō)渦流效應(yīng)要強(qiáng)，因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。

被測(cè)體表面平整度對(duì)傳感器的影響

不規(guī)則的被測(cè)體表面，會(huì)給實(shí)際的測(cè)量帶來(lái)附加誤差，因此對(duì)被測(cè)體表面應(yīng)該平整光滑，不應(yīng)存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。一般要求，對(duì)于振動(dòng)測(cè)量的被測(cè)表面粗糙度要求在0.4um～0.8um之間;對(duì)于位移測(cè)量被測(cè)表面粗糙度要求在0.4um～1.6um之間。

被測(cè)體表面磁效應(yīng)對(duì)傳感器的影響

電渦流效應(yīng)主要集中在被測(cè)體表面，如果由于加工過(guò)程中形成殘磁效應(yīng)，以及淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會(huì)影響傳感器特性。在進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí)，如果被測(cè)體表面殘磁效應(yīng)過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量波形發(fā)生畸變。

被測(cè)體表面鍍層對(duì)傳感器的影響

被測(cè)體表面的鍍層對(duì)傳感器的影響相當(dāng)于改變了被測(cè)體材料，視其鍍層的材質(zhì)、厚薄，傳感器的靈敏度會(huì)略有變化。

被測(cè)體表面尺寸對(duì)傳感器的影響

由于探頭線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)范圍是一定的，而被測(cè)體表面形成的渦流場(chǎng)也是一定的。這樣就對(duì)被測(cè)體表面大小有一定要求。通常，當(dāng)被測(cè)體表面為平面時(shí)，以正對(duì)探頭中心線的點(diǎn)為中心，被測(cè)面直徑應(yīng)大于探頭頭部直徑的1.5倍以上;當(dāng)被測(cè)體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時(shí)，一般要求被測(cè)軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上，否則傳感器的靈敏度會(huì)下降，被測(cè)體表面越小，靈敏度下降越多。實(shí)驗(yàn)測(cè)試，當(dāng)被測(cè)體表面大小與探頭頭部直徑相同，其靈敏度會(huì)下降到72%左右。被測(cè)體的厚度也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。被測(cè)體中電渦流場(chǎng)作用的深度由頻率、材料導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率決定。因此如果被測(cè)體太薄，將會(huì)造成電渦流作用不夠，使傳感器靈敏度下降，一般要求厚度大于0.1mm以上的鋼等導(dǎo)磁材料及厚度大于0.05mm以上的銅、鋁等弱導(dǎo)磁材料，則靈敏度不會(huì)受其厚度的影響。

特殊定制系列

編輯

技術(shù)指標(biāo)

1、線性量程、線性范圍、線性中點(diǎn)、非線性誤差、最小被測(cè)面

※ 非線性誤差指實(shí)際輸出值與理論值(按標(biāo)準(zhǔn)特性方程計(jì)算)最大誤值。

2、平均靈敏度(線性范圍內(nèi)輸出變化除線性范圍)

平均靈敏度誤差：≤±5%

3.、動(dòng)態(tài)特性

頻響：0～10kHz

幅頻特性:0～1kHz衰減小于1%，10kHz衰減小于5%

相頻特性:0～1kHz相位差小于-10°，10kHz相位差小于-100°

4、互換性誤差≤5%

5、工作溫度

探頭：工作溫度-50～ +175°C 溫漂≤0.05%/°C

前置器：工作溫度-50～ +120°C 溫漂≤0.05%/°C

6、工作介質(zhì)：空氣、油、水。

7、探頭最大工作壓力：12Mpa

A、探頭直徑選擇

B、螺紋規(guī)格選擇

D 無(wú)螺紋長(zhǎng)選擇

以10mm為單位

最小無(wú)螺紋長(zhǎng)0mm 0 0，

最大無(wú)螺紋長(zhǎng)250mm 2 5，

遞增量10mm 0 1

探頭的無(wú)螺紋部分是為了方便安裝：采用螺孔安裝時(shí),適當(dāng)長(zhǎng)度的無(wú)螺紋部分可以減少需要旋入螺孔的長(zhǎng)度。

E 殼體長(zhǎng)度選擇

以10mm為單位

最小殼體長(zhǎng)度20mm 0 2 ，

最大殼體長(zhǎng)度250mm 2 5 ，

遞增量10mm 0 1

探頭殼體長(zhǎng)度取決于安裝位置與被測(cè)面的距離。

F 電纜長(zhǎng)度選擇

0 5 0.5m 5 0 5.0m

1 0 1.0m 9 0 9.0m

電纜長(zhǎng)度選擇應(yīng)考慮被測(cè)面與前置器安裝位置之間的距離。采用螺孔安裝時(shí)，建議選擇05(0.5m)、10(1.0m)，易于保證旋動(dòng)探頭時(shí)，探頭電纜與探頭能一起轉(zhuǎn)動(dòng)，不易扭斷電纜，而且需選用延伸電纜，延伸電纜長(zhǎng)度與探頭總長(zhǎng)之和為5m或9m。在機(jī)器內(nèi)部安裝探頭，選擇探頭總長(zhǎng)應(yīng)保證電纜接頭能處于機(jī)器外部，以防機(jī)器內(nèi)部的機(jī)油污染接頭。

鎧裝選擇

“K”表示電纜帶鎧裝，無(wú)“K”表示電纜不帶鎧裝

如果探頭電纜無(wú)管道保護(hù)，建議選擇鎧裝探頭，以使探頭電纜不易被損壞。

選型示例

例1：HZ-891XLT08-M10×1-B-01-05-50(分體式：含前置器，電纜，探頭)

表示：HZ-891XL系列電渦流傳感器，探頭直徑φ8、殼體螺紋M10×1、標(biāo)準(zhǔn)安裝方式、無(wú)螺紋長(zhǎng)10mm、殼體長(zhǎng)度50mm、電纜長(zhǎng)度5m、不帶鎧裝。

例2：HZ-891YT08HP-M10×1-B-01-05-50(一體化式內(nèi)置前置器功能)

表示：HZ-891XL系列一體化電渦流傳感器，探頭直徑φ8、殼體螺紋M10×1、標(biāo)準(zhǔn)安裝方式、無(wú)螺紋長(zhǎng)10mm、殼體長(zhǎng)度50mm、電纜長(zhǎng)度5m、不帶鎧

電渦流傳感器要求

對(duì)被測(cè)體的要求

為了防止電渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響儀器的正常輸出安裝時(shí)傳感器頭部四周必須留有一定范圍的非導(dǎo)電介質(zhì)空間，如果在某一部位要同時(shí)安裝兩個(gè)以上的傳感器，就必須考慮是否會(huì)產(chǎn)生交叉干擾，兩個(gè)探頭之間一定要保持規(guī)定的距離，被測(cè)體表面積應(yīng)為探頭直徑3倍以上，當(dāng)無(wú)法滿足3倍的要求時(shí)，可以適當(dāng)減小，但這是以犧牲靈敏度為代價(jià)的，一般是探頭直徑等于被測(cè)體表面積時(shí)，靈敏度降低至70%，所以當(dāng)靈敏度要求不高時(shí)可適當(dāng)縮小測(cè)量表面積。

對(duì)工作的溫度的要求

一般進(jìn)口渦流傳感器最高溫度不大于180℃，而國(guó)產(chǎn)的只能達(dá)到120℃，并且這些數(shù)據(jù)來(lái)源于生產(chǎn)廠家，其中有很大的不可靠性，據(jù)相關(guān)的各種資料分析，實(shí)際上，工作溫度超過(guò)70℃時(shí)，電渦流傳感器的靈敏度會(huì)顯著降低，甚至?xí)斐蓚鞲衅鞯膿p壞，在核電站工業(yè)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)制造、火箭發(fā)射、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢驗(yàn)、冶金鋼鐵熔爐等領(lǐng)域必要耐高溫的電渦流傳感器耐受性必須很高，據(jù)悉英國(guó)真尚有集團(tuán)電渦流傳感器設(shè)計(jì)工程師成功研發(fā)出了能夠耐受上千攝氏度的此類傳感器。電渦流傳感器的靈敏度受溫度的影響，在軸振測(cè)量中安裝使用電渦流傳感器應(yīng)盡量遠(yuǎn)離汽封，只有特制的耐高溫傳感器如高低溫電渦流傳感器才能用于安裝汽封附近。

對(duì)探頭支架的要求

電渦流傳感器安裝在固定支架上，因此支架的好壞直接決定測(cè)量的效果，這就要求支架應(yīng)有足夠的剛度以提高自振頻率，避免或減小被測(cè)體振動(dòng)時(shí)支架也同時(shí)受激自振，資料表明，支架的自振頻率至少應(yīng)為機(jī)械旋轉(zhuǎn)速度的10倍，支架應(yīng)與被測(cè)表面切線方向平行，傳感器垂直安裝在支架上，雖然探頭的中心線在垂直方向偏15°角時(shí)對(duì)系統(tǒng)特性沒(méi)有影響，但最好還是保證傳感器與被測(cè)面垂直。

對(duì)初始間隙的要求

各種型號(hào)電渦流傳感器，都在一定的間隙電壓值下，它的讀數(shù)才有較好的線性度，所以在安裝傳感器時(shí)必須調(diào)整好合適的初始間隙，對(duì)每一套產(chǎn)品都會(huì)進(jìn)行特性試驗(yàn)，繪出相應(yīng)的特性曲線，工程技術(shù)人員在使用傳感器的時(shí)候必須仔細(xì)研究配套的校驗(yàn)證書(shū)，認(rèn)真分析特性曲線，以確定傳感器是否滿足所要測(cè)量的間隙，一般傳感器直徑越大所測(cè)量間隙也越大。