8111-01-A70-B03-C01-D02-E10-F08渦流傳感器

8108-02-A25-B05-C01-D02-E10-F08振動傳感器8125-01-A60-B03-C02-D01-E10-±5MM-不銹鋼--35～150℃-4-20MA-1-0.02   8108-02-A99-B03-C01-D02-E10-F08-不銹鋼--60℃-350℃-0.8V/mm 8108-02-A99-B03-C01-D02-E10-F08廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)， 對汽輪機、水輪機、發(fā)電機、鼓風(fēng)機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機械的軸的徑向振動、軸 向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線測量和安全保護(hù)，以及轉(zhuǎn)子動 力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等方面

傳感器可以準(zhǔn)確測量被測體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面的相對位置。 ● 傳感器長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應(yīng) 速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對大型旋轉(zhuǎn)機械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn) 速等參數(shù)進(jìn)行長期實時監(jiān)測，可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因，有效地對設(shè)備 進(jìn)行保護(hù)及進(jìn)行預(yù)測性維修 ● 從轉(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機械的運行狀態(tài)主要取決于其— 轉(zhuǎn)軸，而傳感器能直接測量轉(zhuǎn)軸的各種運行狀態(tài)，測量結(jié)果可靠、可信。 過去，對于機械的振動測量采用加速度傳感器或速度傳感器，通過測量機殼振動，間接地 測量轉(zhuǎn)軸振動，測量結(jié)果的可信度不高。

傳感器系統(tǒng)的工作機理是電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器系 統(tǒng)電源時，在前置器內(nèi)會產(chǎn)生一個高頻電流信號，該信號通 過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場H1。如果 在磁場H1的范圍內(nèi)沒有金屬導(dǎo)體材料接近，則發(fā)射到這一范 圍內(nèi)的能量都會全部釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體材料接近 探頭頭部，則交變磁場H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場，該 電渦流場也會產(chǎn)生一個方向與H1相反的交變磁場H2。由于H2 的反作用，就會改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位， 即改變了線圈的有效阻抗。這種變化既與電渦流效應(yīng)有關(guān)， 又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，即與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、 幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵電流頻率以及線圈到金屬 導(dǎo)體的距離等參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能 是線性和各向同性的，則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性 質(zhì)通?？捎山饘賹?dǎo)體的磁導(dǎo)率μ、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r， 線圈與金屬導(dǎo)體距離δ，線圈激勵電流強度I和頻率ω等 參數(shù)來描述。因此線圈的阻抗可用函數(shù)Z=F(μ,σ,r,I,ω) 來表示。 如果控制μ、σ、r、δ、I、ω恒定不變，那么阻 抗Z就成為距離δ的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以 求得此函數(shù)為一非線性函數(shù)，其曲線為“S”形曲線，在 一定范圍內(nèi)可以近似為一線性函數(shù)。 在實際應(yīng)用中，通常是將線圈密封在探頭中，線圈 阻抗的變化通過封裝在前置器中的電子線路的處理轉(zhuǎn)換 成電壓或電流輸出。這個電子線路并不是直接測量線圈 的阻抗，而是采用并聯(lián)諧振法，見圖1-3，即在前置器中將一個固定電容C C C C 0 1 2 1 2 = + C 和探頭 線圈Lx并聯(lián)與晶體管T一起構(gòu)成一個振蕩器，振蕩器的振蕩幅度Ux與線圈阻抗成比例，因此振 蕩器的振蕩幅度Ux會隨探頭與被測間距δ改變。Ux經(jīng)檢波濾波，放大，非線性修正后輸出電 壓Uo，Uo與δ的關(guān)系曲線如圖1-4所示，可以看出該曲線呈“S”形，即在線性區(qū)中點δ0處(對 應(yīng)輸出電壓U0 )線性，其斜率(即靈敏度)較大，在線性區(qū)兩端，斜率(靈敏度)逐漸下降， 線性變差。(δ1，U1 ) ——線性起點，(δ2，U2 ) ——線性末點。

電壓輸出：供電電源Ut：-20Vdc～-26Vdc，輸出電壓極限：-0.7V～(Ut+1)V，線性范 圍輸出起始電壓：-2V～-18V； 供電電源Ut：±12V～±15V，輸出0V～+5V、+1V～+5V 、-5V～+5V、0V～ +10V、+2V～+10V、-10V～+10V。 電流輸出：供電電源Ut：+18Vdc～+30Vdc，輸出電流：4～20mA。接線方式：采用SpringLoc 端子，有自動緊固的功能，不需要安裝工具即可接線，由 于不需要螺栓固定，不會發(fā)生松動，前置器外殼是用鋁鑄造而成，為了屏蔽外界干擾，在前置器內(nèi)部已將殼體與信號公共 端(信號地)聯(lián)接；安裝底板和導(dǎo)軌卡座均為工程絕緣塑料，這樣可以保證在安裝前置 器時，使前置器殼體與大地隔離(即所謂“浮地”)。將前置器反面的標(biāo)簽撕下，打開蓋板,可以對前置器進(jìn)行校準(zhǔn)(校準(zhǔn)的詳細(xì)介紹見第三 章)，除非需要進(jìn)行傳感器系統(tǒng)重新校準(zhǔn)或前置器出現(xiàn)故障，一般不要打開蓋板。

傳感器特性與被測體的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率有關(guān)， 當(dāng)被測體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時，由 于磁效應(yīng)和渦流效應(yīng)同時存在，而且磁效應(yīng)與渦流 效應(yīng)相反，要抵消部分渦流效應(yīng)，使得傳感器感應(yīng) 靈敏度低；而當(dāng)被測體為非導(dǎo)磁或弱導(dǎo)磁材料(如 銅、鋁、合金鋼等)時，由于磁效應(yīng)弱，相對來說 渦流效應(yīng)要強，因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。圖1-9 列出了同一套傳感器測量幾種典型材料時的輸出 特性曲線，圖中各曲線所對應(yīng)的靈敏度為： 銅：14.9 V/mm 鋁：14.0 V/mm 不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm 45號鋼：8.2 V/mm 40CrMo鋼：8.0 V/mm（出廠校準(zhǔn) 材料） 除非在訂貨時進(jìn)行特別說明，通常，在出廠前傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料試件進(jìn)行校準(zhǔn)， 只有和它同系列的被測體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當(dāng)被測體的材料與 40CrMo成分相差很大時，則須按第三章節(jié)所述步驟進(jìn)行重新校準(zhǔn)，否則可能造成很大的 測量誤差。 因為大多數(shù)的汽輪機、鼓風(fēng)機等設(shè)備的轉(zhuǎn)軸是用40CrMo材料或者與之相近的材料制造， 因此傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料作出廠校準(zhǔn)，能適合大多數(shù)的測量對象。

安裝探頭時，應(yīng)考慮傳感器的線性測量范圍和被測間隙的變化量，當(dāng)被測間隙總的變化 量與傳感器的線性工作范圍接近時，尤其要注意(在訂貨選型時應(yīng)使所選的傳感器線性范圍大 于被測間隙的15%以上)。通常，測量振動時，將探頭的安裝間隙設(shè)在傳感器的線性中點；測 量位移時，要根據(jù)位移往哪個方向變化或往哪個方向的變化量較大來決定其安裝間隙的設(shè)定。 當(dāng)位移向遠(yuǎn)離探頭端部的方向變化時，安裝間隙應(yīng)設(shè)在線性近端；反之，則應(yīng)設(shè)在線性遠(yuǎn)端。

通過測量前置器輸出來確定安裝間隙，有可能會產(chǎn)生一種假象，當(dāng) 探頭頭部還未露出安裝孔時，由于安裝孔周圍的金屬影響，可能使 得前置器輸出等于安裝間隙所對應(yīng)的電壓或電流值，但這時探頭測 量的不是需要測量的被測體。探頭調(diào)整到正確的安裝位置，前置器 輸出應(yīng)該是：首先是較大的飽和輸出(此時探頭還未放進(jìn)安裝孔 內(nèi))，然后是較小的輸出(此時探頭放進(jìn)安裝孔中)，繼續(xù)將探頭擰 進(jìn)安裝孔，前置器輸出會變?yōu)檩^大的輸出(此時探頭頭部露出安裝 孔，但與被測面間隙較大)，再擰進(jìn)探頭，前置器輸出等于安裝間 隙所對應(yīng)的值，此時探頭才是正確的安裝間隙。