8111-01-A70-B03-C01-D02-E10-F08涡流传感器

8108-02-A25-B05-C01-D02-E10-F08振动传感器8125-01-A60-B03-C02-D01-E10-±5MM-不锈钢--35～150℃-4-20MA-1-0.02   8108-02-A99-B03-C01-D02-E10-F08-不锈钢--60℃-350℃-0.8V/mm 8108-02-A99-B03-C01-D02-E10-F08广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业， 对汽轮机、水轮机、发电机、鼓风机、压缩机、齿轮箱等大型旋转机械的轴的径向振动、轴 向位移、鉴相器、轴转速、胀差、偏心、油膜厚度等进行在线测量和安全保护，以及转子动 力学研究和零件尺寸检验等方面

传感器可以准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置。 ● 传感器长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应 速度快、不受油水等介质的影响，常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转 速等参数进行长期实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备 进行保护及进行预测性维修 ● 从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运行状态主要取决于其— 转轴，而传感器能直接测量转轴的各种运行状态，测量结果可靠、可信。 过去，对于机械的振动测量采用加速度传感器或速度传感器，通过测量机壳振动，间接地 测量转轴振动，测量结果的可信度不高。

传感器系统的工作机理是电涡流效应。当接通传感器系 统电源时，在前置器内会产生一个高频电流信号，该信号通 过电缆送到探头的头部，在头部周围产生交变磁场H1。如果 在磁场H1的范围内没有金属导体材料接近，则发射到这一范 围内的能量都会全部释放；反之，如果有金属导体材料接近 探头头部，则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该 电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2。由于H2 的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位， 即改变了线圈的有效阻抗。这种变化既与电涡流效应有关， 又与静磁学效应有关，即与金属导体的电导率、磁导率、 几何形状、线圈几何参数、激励电流频率以及线圈到金属 导体的距离等参数有关。假定金属导体是均质的，其性能 是线性和各向同性的，则线圈——金属导体系统的物理性 质通常可由金属导体的磁导率μ、电导率σ、尺寸因子r， 线圈与金属导体距离δ，线圈激励电流强度I和频率ω等 参数来描述。因此线圈的阻抗可用函数Z=F(μ,σ,r,I,ω) 来表示。 如果控制μ、σ、r、δ、I、ω恒定不变，那么阻 抗Z就成为距离δ的单值函数，由麦克斯韦尔公式，可以 求得此函数为一非线性函数，其曲线为“S”形曲线，在 一定范围内可以近似为一线性函数。 在实际应用中，通常是将线圈密封在探头中，线圈 阻抗的变化通过封装在前置器中的电子线路的处理转换 成电压或电流输出。这个电子线路并不是直接测量线圈 的阻抗，而是采用并联谐振法，见图1-3，即在前置器中将一个固定电容C C C C 0 1 2 1 2 = + C 和探头 线圈Lx并联与晶体管T一起构成一个振荡器，振荡器的振荡幅度Ux与线圈阻抗成比例，因此振 荡器的振荡幅度Ux会随探头与被测间距δ改变。Ux经检波滤波，放大，非线性修正后输出电 压Uo，Uo与δ的关系曲线如图1-4所示，可以看出该曲线呈“S”形，即在线性区中点δ0处(对 应输出电压U0 )线性，其斜率(即灵敏度)较大，在线性区两端，斜率(灵敏度)逐渐下降， 线性变差。(δ1，U1 ) ——线性起点，(δ2，U2 ) ——线性末点。

电压输出：供电电源Ut：-20Vdc～-26Vdc，输出电压极限：-0.7V～(Ut+1)V，线性范 围输出起始电压：-2V～-18V； 供电电源Ut：±12V～±15V，输出0V～+5V、+1V～+5V 、-5V～+5V、0V～ +10V、+2V～+10V、-10V～+10V。 电流输出：供电电源Ut：+18Vdc～+30Vdc，输出电流：4～20mA。接线方式：采用SpringLoc 端子，有自动紧固的功能，不需要安装工具即可接线，由 于不需要螺栓固定，不会发生松动，前置器外壳是用铝铸造而成，为了屏蔽外界干扰，在前置器内部已将壳体与信号公共 端(信号地)联接；安装底板和导轨卡座均为工程绝缘塑料，这样可以保证在安装前置 器时，使前置器壳体与大地隔离(即所谓“浮地”)。将前置器反面的标签撕下，打开盖板,可以对前置器进行校准(校准的详细介绍见第三 章)，除非需要进行传感器系统重新校准或前置器出现故障，一般不要打开盖板。

传感器特性与被测体的导电率和导磁率有关， 当被测体为导磁材料(如普通钢、结构钢等)时，由 于磁效应和涡流效应同时存在，而且磁效应与涡流 效应相反，要抵消部分涡流效应，使得传感器感应 灵敏度低；而当被测体为非导磁或弱导磁材料(如 铜、铝、合金钢等)时，由于磁效应弱，相对来说 涡流效应要强，因此传感器感应灵敏度要高。图1-9 列出了同一套传感器测量几种典型材料时的输出 特性曲线，图中各曲线所对应的灵敏度为： 铜：14.9 V/mm 铝：14.0 V/mm 不锈钢(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm 45号钢：8.2 V/mm 40CrMo钢：8.0 V/mm（出厂校准 材料） 除非在订货时进行特别说明，通常，在出厂前传感器系统用40CrMo材料试件进行校准， 只有和它同系列的被测体材料，产生的特性方程才能和40CrMo的相近；当被测体的材料与 40CrMo成分相差很大时，则须按第三章节所述步骤进行重新校准，否则可能造成很大的 测量误差。 因为大多数的汽轮机、鼓风机等设备的转轴是用40CrMo材料或者与之相近的材料制造， 因此传感器系统用40CrMo材料作出厂校准，能适合大多数的测量对象。

安装探头时，应考虑传感器的线性测量范围和被测间隙的变化量，当被测间隙总的变化 量与传感器的线性工作范围接近时，尤其要注意(在订货选型时应使所选的传感器线性范围大 于被测间隙的15%以上)。通常，测量振动时，将探头的安装间隙设在传感器的线性中点；测 量位移时，要根据位移往哪个方向变化或往哪个方向的变化量较大来决定其安装间隙的设定。 当位移向远离探头端部的方向变化时，安装间隙应设在线性近端；反之，则应设在线性远端。

通过测量前置器输出来确定安装间隙，有可能会产生一种假象，当 探头头部还未露出安装孔时，由于安装孔周围的金属影响，可能使 得前置器输出等于安装间隙所对应的电压或电流值，但这时探头测 量的不是需要测量的被测体。探头调整到正确的安装位置，前置器 输出应该是：首先是较大的饱和输出(此时探头还未放进安装孔 内)，然后是较小的输出(此时探头放进安装孔中)，继续将探头拧 进安装孔，前置器输出会变为较大的输出(此时探头头部露出安装 孔，但与被测面间隙较大)，再拧进探头，前置器输出等于安装间 隙所对应的值，此时探头才是正确的安装间隙。