C5-7326-8101-02，

8111-01-A99-B03-C01-D01-E50電渦流傳感器

廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業，對汽輪機、水輪機、發電機、鼓風機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉機械的軸的徑向振動、軸向位移、鑒相器、軸轉速、脹差、偏心、油膜厚度等進行在線測量和安全保護，以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等方面

渦流位移傳感器可以準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面的相對位置。 電渦流位移傳感器長期工作可靠性好、靈敏度高、抗*力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質的影響，常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動、軸轉速等參數進行長期實時監測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備進行保護及進行預測性維修。 從轉子動力學、軸承學的理論上分析，大型旋轉機械的運行狀態主要取決于其——轉軸，而電渦流位移傳感器能直接測量轉軸的各種運行狀態，測量結果可靠、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，間接地測量轉軸振動，測量結果的可信度不高。

傳感器系統的工作機理是電渦流效應。當接通傳感器系統電源時，在前置器內會產生一個高頻電流信號，該信號通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產生交變磁場H1。如果在磁場H1的范圍內沒有金屬導體材料接近，則發射到這一范圍內的能量都會全部釋放；反之，如果有金屬導體材料接近探頭頭部，則交變磁場H1將在導體的表面產生電渦流場，該電渦流場也會產生一個方向與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有關，又與靜磁學效應有關，即與金屬導體的電導率、磁導率、幾何形狀、線圈幾何參數、激勵電流頻率以及線圈到金屬導體的距離等參數有關。假定金屬導體是均質的，其性能是線性和各向同性的，則線圈——金屬導體系統的物理性質通常可由金屬導體的磁導率μ、電導率σ、尺寸因子r，線圈與金屬導體距離δ，線圈激勵電流強度I和頻率ω等參數來描述。因此線圈的阻抗可用函數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，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數為一非線性函數，其曲線為“S"形曲線，在一定范圍內可以近似為一線性函數。 在實際應用中，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，而是采用并聯諧振法，見圖1-3，即在前置器中將一個固定電容CCC C01 21 2=+C 和探頭線圈Lx并聯與晶體管T一起構成一個振蕩器，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經檢波濾波，放大，非線性修正后輸出電壓Uo，Uo與δ的關系曲線如圖1-4所示，可以看出該曲線呈“S"形，即在線性區中點δ0處(對應輸出電壓U0)線性，其斜率(即靈敏度)較大，在線性區兩端，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。

采用四個M4×12 GB29-76螺栓安裝(產品附件)； 導軌安裝，可以方便地安裝在標準35mm導軌上。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，在前置器內部已將殼體與信號公共端(信號地)聯接；安裝底板和導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")。 將前置器反面的標簽撕下，打開蓋板,可以對前置器進行校準(校準的詳細介紹見第三章)，除非需要進行傳感器系統重新校準或前置器出現故障，一般不要打開蓋板

探頭線圈產生的磁場范圍是一定的，在被測體表面形成的渦流場也是一定的，如圖1-8所示的渦流區效應范圍，幾何尺寸可按下列公式計算：C=0.86rasri=0.52rasra=1.39ras 所以，當被測面為平面時，以正對探頭中心線的點為中心，被測面直徑應當大于探頭頭部直徑1.5倍以上；當被測體為圓軸而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，否則靈敏度就會下降，一般當被測面大小與探頭頭部直徑相同時，靈敏度會下降至70%左右。 被測體的厚度也會影響測量結果。在被測體中電渦流場作用的深度由頻率、材料導電、導磁率決定，深度b可按下式求得：f1···=mdpb (單位：m)其中δ—導電率、μ—導磁率、f—頻率(通常為1MHz左右) 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，一般厚度大于0.1mm以上的鋼等導磁材料及厚度大于0.6mm以上的銅、鋁等弱導磁材料，則靈敏度不會受其厚度的影響。

被測體表面加工狀況的影響 不規則的被測體表面，會給實際的測量值造成附加誤差，特別是對于振動測量，這個附加誤差信號與實際的振動信號疊加一起，在電氣上很難進行分離，因此被測表面應該光潔，不應該存在刻痕、洞眼、凸臺、凹槽等缺陷(對于特意為鍵相器、轉速測量設置的凸臺或凹槽除外)。通常，對于振動測量被測面表面粗糙度Ra要求在0.4μm～0.8μm之間(API670標準推薦值)，一般需要對被測面進行衍磨或拋光；對于位移測量，由于指示儀表的濾波效應或平均效應，可稍放寬(一般表面粗糙度Ra不超過0.8μm～1.6μm)。

傳感器特性與被測體的導電率和導磁率有關，當被測體為導磁材料(如普通鋼、結構鋼等)時，由于磁效應和渦流效應同時存在，而且磁效應與渦流效應相反，要抵消部分渦流效應，使得傳感器感應靈敏度低；而當被測體為非導磁或弱導磁材料(如銅、鋁、合金鋼等)時，由于磁效應弱，相對來說渦流效應要強，因此傳感器感應靈敏度要高。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，圖中各曲線所對應的靈敏度為：銅：14.9 V/mm鋁：14.0 V/mm不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm45號鋼：8.2 V/mm40CrMo鋼：8.0 V/mm（出廠校準材料） 除非在訂貨時進行特別說明，通常，在出廠前傳感器系統用40CrMo材料試件進行校準，只有和它同系列的被測體材料，產生的特性方程才能和40CrMo的相近；當被測體的材料與40CrMo成分相差很大時，則須按第三章節所述步驟進行重新校準，否則可能造成很大的測量誤差。 因為大多數的汽輪機、鼓風機等設備的轉軸是用40CrMo材料或者與之相近的材料制造，因此傳感器系統用40CrMo材料作出廠校準，能適合大多數的測量對象。