電渦�傳感�能靜�(tài)和動�(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬�(dǎo)體距探頭表面的距�。它是一種非接觸的線性化計量工具�電渦流傳感器能準(zhǔn)確測量被測體(必須是金屬�(dǎo)體)與探頭端面之間靜�(tài)和動�(tài)的相對位移變��
在高速旋�(zhuǎn)�(jī)械和往�(fù)式運動機(jī)械的狀�(tài)分析,振動研�、分析測量中,對非接觸的高精度振動、位移信�,能連續(xù)�(zhǔn)確地采集到轉(zhuǎn)子振動狀�(tài)的多種參�(shù)。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位�。從�(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析,大型旋�(zhuǎn)�(jī)械的運動狀�(tài),主要取決于其核心—轉(zhuǎn)�,而電渦流傳感器,能直接非接觸測量�(zhuǎn)軸的狀�(tài),對諸如�(zhuǎn)子的不平�、不對中、軸承磨�、軸裂紋及發(fā)生摩擦等�(jī)械問題的早期判定,可提供�(guān)鍵的信息。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度�、分辨率�、響�(yīng)速度快、抗干擾力強、不受油污等介質(zhì)的影�、結(jié)�(gòu)簡單等優(yōu)�,在大型旋轉(zhuǎn)�(jī)械狀�(tài)的在線監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應(yīng)��
根據(jù)法拉第電磁感�(yīng)原理,塊狀金屬�(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時(與金屬是否塊狀無關(guān),且切割不變化的磁場時無渦流�,導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感�(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�(jù)電渦流效�(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感��
前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,在探頭頭部的線圈中�(chǎn)生交變的磁場。當(dāng)被測金屬體靠近這一磁場,則在此金屬表面�(chǎn)生感�(yīng)電流,與此同時該電渦流場也產(chǎn)生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場,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)�、電�(dǎo)�、線圈的幾何形狀、幾何尺�、電流頻率以及頭部線圈到金屬�(dǎo)體表面的距離等參�(shù)有關(guān)。通常假定金屬�(dǎo)體材�(zhì)均勻且性能是線性和各項同�,則線圈和金屬導(dǎo)體系�(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬�(dǎo)體的電導(dǎo)率�、磁�(dǎo)率�、尺寸因子�、頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強度I和頻率ω參�(shù)來描�。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數(shù)來表�。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參�(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�(shù),雖然它整個函�(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�。于此,通過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。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化,電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測��
�(dāng)被測金屬與探頭之間的距離�(fā)生變化時,探頭中線圈的Q值也�(fā)生變�,Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化,而這個隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過檢�、濾�、線性補�、放大歸一處理�(zhuǎn)化成電壓(電流)變化,最終完成機(jī)械位�(間隙)�(zhuǎn)換成電壓(電流)。由上所�,電渦流傳感器工作系�(tǒng)中被測體可看作傳感器系統(tǒng)的一�,即一個電渦流位移傳感器的性能與被測體有關(guān)。電渦流傳感器工作原理如圖所�
按照電渦流在�(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�,但從基本工作原理上來說仍是相似�。電渦流式傳感器的特點是能對位移、厚度、表面溫�、速度� �(yīng)力、材料損傷等�(jìn)行非接觸式連續(xù)測量,另外還具有體積�,靈敏度�,頻率響�(yīng)寬等特點,應(yīng)用極其廣��
簡介
電渦流傳感器的原理是,通過電渦流效�(yīng)的原�,準(zhǔn)確測量被測體(必須是金屬導(dǎo)�)與探頭端面的相對位置,其特點是長期工作可靠性好、靈敏度�、抗干擾能力�、非接觸測量、響�(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影�,常被用于對大型旋轉(zhuǎn)�(jī)械的軸位移、軸振動、軸�(zhuǎn)速等參數(shù)�(jìn)行長期實時監(jiān)�,可以分析出�(shè)備的工作狀況和故障原因,有效地對設(shè)備�(jìn)行保�(hù)及預(yù)維修�
典型�(yīng)�
電渦流傳感器系統(tǒng)以其獨特的優(yōu)�,廣泛應(yīng)用于電力、石�、化工、冶金等行業(yè),對汽輪�(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鼓�(fēng)�(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱等大型旋�(zhuǎn)�(jī)械的軸的徑向振動、軸向位�、鑒相器、軸�(zhuǎn)速、脹�、偏�、油膜厚度等�(jìn)行在線測量和安全保護(hù),以及轉(zhuǎn)子動��(xué)研究和零件尺寸檢驗等方面。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�。前置器根據(jù)探頭線圈阻抗的變化輸出一個與距離成正比的直流電壓[
系列� |
形式 |
量程 |
工作溫度 |
前置器安裝方� |
|
HZ-891XL |
分體 (探頭+前置�) |
0-25mm(可擴(kuò)量程) |
-50℃~ +175°C |
底板安裝和導(dǎo)軌安� |
|
HZ-891 |
分體 (探頭+前置�) |
0-25mm(可擴(kuò)量程) |
-50℃~ +175°C |
底板安裝 |
|
HZ-891YT |
一體化 (前置器電路集成在探頭殼體�(nèi)) |
0-25mm(可擴(kuò)量程) |
-25℃~+85� |
無前置器 |
|
特殊定制系列 |
分體、一體化均可 |
可定� |
根據(jù)�(chǎn)品結(jié)�(gòu)適用工作溫度不同 |
/ |
/ |
探頭直徑 |
線性量�
(mm) |
線性范�
(mm) |
線性中�
(mm) |
非線性誤� |
最小被測面(mm) |
φ5 |
1 |
0.25�1.25 |
0.75 |
±1% |
φ15 |
φ8 |
2 |
0.50�2.50 |
1.5 |
±1% |
φ20 |
φ11 |
4 |
1.0�5.0 |
3.0 |
±1% |
φ30 |
φ25 |
12 |
1.5�13.5 |
7.5 |
±1.5% |
φ50 |
φ50 |
25 |
2.5�27.5 |
15 |
±2% |
φ100 |
探頭直徑 輸出 |
φ5 |
φ8 |
φ11 |
φ25 |
φ50 |
�(fù)電壓 |
8V/mm |
8V/mm |
4V/mm |
0.8V/mm |
0.4V/mm |
4�20mA |
16mA/mm |
8mA/mm |
4mA/mm |
1.33mA/mm |
0.64mA/mm |
探頭直徑 |
量程 |
頭部長度 |
φ5 0 5 |
1mm |
5mm |
φ8 0 8 |
2mm |
5mm |
φ11 1 1 |
4mm |
11mm |
φ25 2 5 |
12mm |
23mm |
φ50 5 0 |
25mm |
37mm |
探頭直徑 |
公制螺紋 |
英制螺紋 |
φ5 |
M8×1 |
1/4-28 |
φ8 |
M10×1 |
3/8-24 |
φ11 |
M14×1.5 |
1/2-20 |
φ25 |
M30×2 |
1.25-12 |
φ50 |
M14×1.5 |
1/2-20 |
軸的徑向振動測量
�(dāng)需要測量軸的徑向振動時,要求軸的直徑大于探頭直徑的三倍以�。每個測點應(yīng)同時安裝兩個傳感器探頭,兩個探頭應(yīng)分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相�90o±5o。由于軸承蓋一般是水平分割�,因此通常將兩個探頭分別安裝在垂直中心線每一�(cè)45o,從原動�(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�(cè),Y方向在垂直中心線的左�(cè)�
軸的徑向振動測量時探頭的安裝位置�(yīng)該盡量靠近軸�,如圖所�,否則由于軸的撓度,得到的值會有偏��
軸的徑向振動探頭安裝位置與軸承的距離。軸的徑向振動測量時探頭的安裝:
測量軸承直徑 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)測的表面(正對探頭中心線的兩�1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個圓周面,如圖)�(yīng)無裂痕或其它任何不連續(xù)的表面現(xiàn)象(如鍵�、凸凹不�、油孔等),且在這個范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍,其表面的粗糟度�(yīng)�0.4 um�0.8um之間�
軸的軸向位移測量
測量軸的軸向位移時,測量面應(yīng)該與軸是一個整�,這個測量面是以探頭的中心線為中�,寬度為1.5倍的探頭圓環(huán)。探頭安裝距離距止推法蘭盤不�(yīng)超過305mm,否則測量結(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,這樣測量的不是軸的真實位移值�
鍵相測量
鍵相測量就是通過在被測軸上設(shè)置一個凹槽或凸鍵,稱鍵相�(biāo)�。當(dāng)這個凹槽或凸鍵�(zhuǎn)到探頭位置時,相�(dāng)于探頭與被測面間距突�,傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號,軸每�(zhuǎn)一�,就會產(chǎn)生一個脈沖信�,產(chǎn)生的時刻表明了軸在每�(zhuǎn)周期中的位置。因此通過對脈沖計�(shù),可以測量軸的轉(zhuǎn)�;通過將脈沖與軸的振動信號比較,可以確定振動的相位�,用于軸的動平衡分析以及�(shè)備的故障分析與診斷等方面�
凹槽或凸鍵要足夠�,以使產(chǎn)生的脈沖信號峰峰值不小于5V。一般若采用φ5、�8探頭,則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm、深度或高度�(yīng)大于1.5mm(推薦采�2.5mm以上�、長度應(yīng)大于0.2mm。凹槽或凸鍵�(yīng)平行于軸中心�,其長度盡量�,以防當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動時,探頭還能對著凹槽或凸鍵。為了避免由于軸相位移引起的探頭與被測面之間的間隙變化過�,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�(jī)組的�(qū)動部分上,這樣即使�(jī)組的�(qū)動部分與載荷脫離,傳感器仍會有鍵相信號輸出。當(dāng)�(jī)組具有不同的�(zhuǎn)速時通常需要有多套鍵相傳感器探頭對其�(jìn)行監(jiān)測,從而可以為�(jī)組的各部分提供有效的鍵相信號�
鍵相�(biāo)記可以是凹槽,也可以是凸�,如圖所�,標(biāo)�(zhǔn)要求用凹槽的形式。當(dāng)�(biāo)記是凹槽�,安裝探頭要對著軸的完整部分�(diào)整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點為宜),而不是對著凹槽來�(diào)整初始安裝間�。而當(dāng)�(biāo)記是凸鍵時探頭一定要對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為宜),不是對著軸的其它完整表面�(jìn)行調(diào)�。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時,可能會造成凸鍵與探頭碰�,剪斷探頭�
維庫電子�,電子知�,一查百��
已收錄詞�168708�