電渦流位移傳感器

1、基本原理從轉(zhuǎn)子動力學(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，能直接非接觸測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，對諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問題的早期判定，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)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時，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。前置器中高

2、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產(chǎn)生交變的磁場。當(dāng)被測金屬體靠近這一磁場，則在此金屬表面產(chǎn)生感應(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)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

3、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)來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τξбDIω)函數(shù)來表示。通常我們能做到控制τξбIω這幾個參數(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)

4、化成電壓或電流的變化。測量徑向振動，可以由它分析軸承的工作狀態(tài)，還可以看到分析轉(zhuǎn)子的不平衡，不對中等機(jī)械故障。電渦流傳感器系統(tǒng)可以提供對于下列關(guān)鍵或是基礎(chǔ)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測所需要的信息：●工業(yè)透平，蒸汽燃?xì)狻駢嚎s機(jī)，徑向軸向●膨脹機(jī)●動力發(fā)電透平，蒸汽燃?xì)馑癜l(fā)動馬達(dá)●發(fā)動機(jī)●勵磁機(jī)●齒輪箱●泵●風(fēng)箱●鼓風(fēng)機(jī)●往復(fù)式機(jī)械（1）相對振動測量（小型機(jī)械）振動測量同樣可以用于對一般性的小型機(jī)械進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。電渦流傳感器系統(tǒng)可為如下各種機(jī)械故障的早

5、期判別提供重要信息：●軸的同步振動●油膜失穩(wěn)●轉(zhuǎn)子摩擦●部件松動●軸承套筒松動●壓縮機(jī)踹振●滾動部件軸承失效●徑向預(yù)載，內(nèi)部外部包括不對中●軸承巴氏合金磨損●軸承間隙過大，徑向軸向●平衡（阻氣）活塞●聯(lián)軸器“鎖死”磨損失效●軸裂紋●軸彎曲●齒輪咬合問題●電動馬達(dá)空氣間隙不勻●葉輪通過現(xiàn)象●透平葉片通道共振（2）偏心測量偏心是在低轉(zhuǎn)速的情況下，電渦流傳感器系統(tǒng)可對軸彎曲的程度進(jìn)行測量，這些彎曲可由下列情況引起：●原有的機(jī)械彎曲●臨時溫升導(dǎo)

6、致的彎曲●重力彎曲●外力造成的彎曲偏心的測量，對于評價旋轉(zhuǎn)機(jī)械全面的機(jī)械狀態(tài)，是非常重要的。特別是對于裝有透平監(jiān)測儀表系統(tǒng)（TSI）的汽輪機(jī)，在啟動或停機(jī)過程中，偏心測量已成為不可少的測量項(xiàng)目。它使你能看到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉(zhuǎn)子的偏心位置，也叫軸的徑向位置，它經(jīng)常用來指示軸承的磨損，以及加載荷的大小。如由不對中導(dǎo)致的那種情況，它同時也用來決定軸的方位角，方位角可以說明轉(zhuǎn)子是否穩(wěn)定。（3）脹差測量對于汽輪發(fā)電機(jī)組來說，在