電渦流位移傳感器原理是什么?安裝時(shí)需避免共振與松動(dòng)!

在下述的內(nèi)容中，小編將會(huì)對(duì)電渦流位移傳感器的相關(guān)消息予以報(bào)道，如果電渦流位移傳感器是您想要了解的焦點(diǎn)之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、電渦流位移傳感器原理

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。

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)，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。

電渦流位移傳感器系統(tǒng)中的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，電渦流位移傳感器就是根據(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。

按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，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。

其工作過(guò)程是：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)。

二、安裝電渦流位移傳感器需避免結(jié)構(gòu)支架發(fā)生共振和松動(dòng)

傳感器的支架在測(cè)振頻率必須高于設(shè)備的最高轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率，否則會(huì)因支架共振而使測(cè)量結(jié)果失真。美國(guó)CTC廠規(guī)定電渦流位移傳感器支架在測(cè)振方向的自振頻率應(yīng)高于機(jī)器10倍的最高工作頻率，這一點(diǎn)在實(shí)際操作中往往難以達(dá)到，一般支架測(cè)振方向自振頻率高于2~3倍的轉(zhuǎn)速工作頻率就可以基本滿足測(cè)振要求。

為了提高自振頻率，結(jié)構(gòu)支架一般是采用6~8mm厚的扁鋼制成，其懸臂長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)100mm;當(dāng)懸臂較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)采用型鋼，例如角鐵、工字鋼等，以便有效的提高支架自振頻率。測(cè)試中為防止支架或電渦流位移傳感器發(fā)生松動(dòng)，支架必須緊固在穩(wěn)定性好的支撐部件上，最好固定在軸瓦或軸承座上，電渦流位移傳感器與支架的連接應(yīng)采用支架上攻絲,再用螺母扭緊，不要采用支架上打孔用雙螺母扭緊。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)電渦流位移傳感器的內(nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!