電渦流傳感器

電渦流傳感器

是由前置放大器和組合構成，是一種非接觸式的線性化傳感系統器主要用來測量探頭與被測物體之間靜態和動態距離，被測物體一般為鐵氧體，探頭的交變電磁場被鐵氧體所吸收，傳感器的電子電路感應并處理該變化量，由此得到被測物體的位移量。具有長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響等優點,因此 在大型旋轉機械在線狀態監測與故障診斷中得到廣泛應用。

軸向位置測量：它可指示止推軸承的磨損或潛在的軸承失效的可能性。
徑向振動測量： 可指出軸承的工作狀況，并可測出諸如轉子的不平衡，不對中以及軸裂紋等機械故障。
軸在軸承內的平均徑向位置：它可用來決定方位角，它也是轉速是否穩定，軸是否對中的一種指示。
鍵相器信號：是為測量軸的旋轉速度以及相位角之用。
偏心度：對于大小透平機械，在啟動時，需要測量軸的彎曲，即偏心度。

傳感器主要用來測量探頭與被測物體之間靜態和動態距離，被測物體一般為鐵氧體，探頭的交變電磁場被鐵氧體所吸收，傳感器的電子電路感應并處理該變化量，由此得到被測物體
的位移量

旋轉機械軸系的位移、振動、轉速、膨脹、偏心、油膜厚度的在線監測，產品的機械尺寸、厚度、表面不平度檢測。
工業過程自動化的限位、計數及其它精密控制，可在石化、冶金、鋼鐵、電力、航空航天、制藥、機械制造等行業廣泛應用。

傳感器能動態、非接觸地測量被測金屬導體與探頭端面的相對振動位移（如軸振動等）。
傳感器能靜態、非接觸地測量被測金屬導體與探頭端面的相對位移（如軸向位移、脹差等）。
在工程振動中，旋轉機械和往復式運轉機械的運行狀態及運行故障分析，采用振動監測是性的方法，它有時實性。對于轉子的不平衡、兩個連接轉子的不對中、軸承磨損、軸裂紋及轉子葉片同殼體的動靜碰磨等故障現象主要反映在振動的幅值、相位和頻率等方面的變化，這些都是zui關鍵的信息并且都是易于測量的。
具有長期工作可靠性高，非接觸測量，抗力強，不受油水等介質的影響，應用面廣，結構簡單等特點。多用于對大型旋轉機械的軸振動、軸向位移、軸轉速、殼體膨脹等的長期實時監測，有效的保護設備的安全運行。也可對監測數據進行趨勢分析及故障診斷，以達到預測維護及排除故障的目的。傳感器的應用
徑向振動測量：它可指出軸承的工作狀況，并可測出諸如轉子的不平衡，不對中以及軸裂紋等機械故障
軸向位置測量：它可指示止推軸承的磨損或潛在的軸承失效的可能性
軸在軸承內的平均徑向位置：它可用來決定方位角，它也是轉速是否穩定，軸是否對中的一種指示。

偏心度：對于大小透平機械，在啟動時，需要測量軸的彎曲，即偏心度。
鍵相器信號：是為測量軸的旋轉速度以及相位角之用。

環境指標:

前置器工作溫度：-40℃～+65℃
探頭和延伸電纜：-40℃～+125℃
相對濕度： 95%，不冷凝感器廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等科研單位。對汽輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉機械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉速、脹差、偏心、以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。探頭是采集信號的部件。探頭線圈采用特殊合金元素，大大降低了電渦流傳感器系統的溫度漂移系數值，提高了測量。是渦流傳感器的技術改革，探頭有Ф5~Ф50多種規格供選擇，可滿足不同測量的需要，探頭是傳感器系統的必要組成部分。　被測體（如旋轉軸）的材質、形狀等因素對傳感器系統的測量結果有著直接的影響。被測體是傳感器測量系統的一部分。標準傳感器采用的測試材料為AISI4140鋼，特殊材料用戶可與公司通過約定。靈敏度：　橫坐標：探頭直徑縱坐標：輸出方式Φ5 (2mm)Φ8(2mm)Φ11(4mm)Φ25  (12.5mm)Φ50 (25mm)-2V~-18V-7.87V

-7.87V-3.94V-0.787V-0.4V-4V~-20V-8V-8V-4V4~20mA8mA8mA4mA1.28mA0.64mA
線性量程、線性范圍、線性誤差、被測面積直徑
探頭直徑（mm）線性量程 
（mm）線性起始點 
（mm）線性誤差被測面積直徑 
（mm）Ф520.25±1﹪Ф12Ф820.25±1﹪Ф18Ф1140.5±1﹪Ф33Ф2512.50.63±2﹪Ф68Ф50253.0±2﹪Ф130
 高頻電纜：用于連接探頭頭部到前置器。高頻電纜選用雙屏蔽電纜，電纜芯線采用合金材料制成，是耐高溫的射頻同軸電纜。通常約定電纜長度有（0.5m、1.5m、1.0m、2.0m、4.0m、5.0m、6.0m、8.0m、9.0m、10.0m）供用戶選擇。如需選擇延伸電纜，則必須確保系統總的電纜長度（探頭電纜線線長+延伸電纜線長）為（3.5m、4.0m、4.5m、5.0m、5.5m、6.0m、6.5m、7.0m、7.5m、8.0m、8.5m、9.0m、9.5m、10.0m）。根據現場的應用環境需要，探頭所帶電纜可配不銹鋼鎧裝管(外加聚四氟管（耐高溫350℃）)，以保護電纜不受損壞和防止過線孔漏油。探頭頭部材料：PPS工程塑料；殼體材料：1Cr18Ni9Ti耐酸堿不銹鋼；電纜外表皮材料：聚四氟乙烯，這些材料可以抵抗絕大多數化學物質的腐蝕，但有些化學物質仍可能會對探頭造成腐蝕，安裝時應注意被測體的環境是否安全。
對探頭的抗腐蝕性說明：
■探頭可以連續接觸下列物質：
空氣、水、汽油、酒精、潤滑油、、硫酸、氫氧化鈉
■探頭不可以連續接觸下列物質：
無氧水、苯甲酸、硝酸、二氧化碳（過量）、磷（濕的）、、二氧化硫、98%硫酸、鹽酸
■探頭的高壓、高溫環境
探頭頭部能承受14Mpa的壓力，一般型探頭能承受220℃的溫度環境。被測體對傳感器系統的影響
▲ 傳感器系統的校準及其，取決于被測體的一些特性：
u 被測體材料
u 被測體表面尺寸
u 被測體表面磁效應
u 被測體表面平整度
u 被測體表面鍍層材質
▲ 被測體材料對特性的影響
傳感器特性與被測體的電導率、磁導率有關。當被測體為導磁材料（如普通鋼、結構鋼等）時，由于效應和磁效應同時存在，磁效應反作用于渦流效應使得渦流效應弱，因此傳感器的靈敏度降低；而當被測體為弱導磁材料（如銅、鋁、合金鋼等）時，由于磁效應弱、渦流效應相對強，因此傳感器感應靈敏度高。
下表列出同一套Φ8探頭傳感器測量幾種典型材料的輸出平均靈敏度：
AISI41410 7.87（8.0）mV/um
45#鋼 7.97（8.1）mV/um
不銹鋼 10.41 mV/um
鋁 14.1 mV/um
銅 15.0 mV/um
▲ 被測體表面尺寸對系統特性的影響
由于探頭線圈產生的磁場范圍及被測體表面形成的渦流場都是一定的，這樣就對被測體表面大小有一定要求。通常，當被測體表面為平面時，以正對探頭中心線的點為中心，被測面直徑應大于探頭頭部直徑的1.5倍以上；當被測體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時，一般要求被測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下降，被測體表面越小，靈敏度下降越多。
被測體的厚度也會影響測量結果，被測體中電渦流場作用的大小由頻率、材料導電率、導磁率決定，因此如果被測體太薄，將會造成電渦流作用不夠，使傳感器靈敏度下降。一般要求被測體使用厚度大于0.1mm以上的鋼等導磁材料或厚度大于0.05mm以上的銅、鋁等弱導磁材料，則靈敏度不會受其厚度的影響。
▲ 被測體表面磁效應對系統特性的影響
效應主要集中在被測體表面，如果由于加工過程中形成殘磁效應或淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結晶結構不均勻等都會影響傳感器性能。
API670標準推薦被測體表面殘磁不超過0.5微特斯拉。在進行振動測量時，如果被測體表面殘磁效應過大，會出現測量波形發生畸變。
▲ 被測體表面平整度對系統特性的影響
不規則的被測體表面，會給實際的測量帶來附加誤差，因此要求被測體表面應平整光滑，不應存在凸起、洞眼、劃痕、凹槽等缺陷。一般來說，對于振動測量的被測表面粗糙程度要求在0.4um～0.8um之間，對于位移測量則要求在0.4um～1.6um之間。
▲ 被測體表面鍍層材料對系統特性的影響
被測體表面的鍍層對傳感器的影響相當于改變了被測體材料。鍍層的材質、薄厚會略微改變傳感器的靈敏度。因為探頭能探測到被測體表層材質之下，其靈敏度會受鍍層厚度及其特性的影響，一般要求鍍層一定要均勻，并且有一定的厚度。