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为何采用电涡流位移传感器?

2019-06-20      点击:570
   为何采用电涡流位移传感器?
  电涡流位移传感器能测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置。
  电涡流位移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核心——转轴,而电涡流位移传感器能直接测量转轴的状态,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。
  被测体尺寸与材料的影响
  在系统的工作原理部分,被测金属导体的磁导率μ、电导率σ、尺寸因子r对测量有影响,因此除了探头、延伸电缆、前置器决定传感器系统的性能外,严格地讲被测体也是传感器系统的一部分,即被测体的性能参数也会影响整个传感器系统的性能,主要有:
  1、被测体尺寸的影响
  电涡流位移传感器探头线圈产生的磁场范围是一定的,在被测体表面形成的涡流场也是一定的,所以,当被测面为平面时,以正对探头中心线的点为中心,被测面直径应当大于探头头部直径1.5倍以上;当被测体为圆轴而且探头中心线与轴心线正交时,一般要求被测轴直径为探头头部直径的3倍以上,否则灵敏度就会下降,一般当被测面大小与探头头部直径相同时,灵敏度会下降至70%左右。
  被测体的厚度也会影响测量结果,如果被测体太薄,将会造成电涡流作用不够,使传感器灵敏度下降,一般厚度大于0.1mm以上的钢等导磁材料及厚度大于0.6mm以上的铜、铝等弱导磁材料,则灵敏度不会受其厚度的影响。
  2、被测体表面加工状况的影响
  不规则的被测体表面,会给实际的测量值造成附加误差,特别是对于振动测量,这个附加误差信号与实际的振动信号叠加一起,在电气上很难进行分离,因此被测表面应该光洁,不应该存在刻痕、洞眼、凸台、凹槽等缺陷。
  3、被测体材料的影响
  电涡流位移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。
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