8111-01-A99-B03-C01-D01-E10，

8111-03-A30，8125-01-A50系列軸位移電渦流探頭

廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量和安全保護(hù)，以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等方面

傳感器可以準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面的相對(duì)位置?！?傳感器長(zhǎng)期工作可靠性好、靈敏度高、抗*力強(qiáng)、非接觸測(cè)量、響應(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對(duì)大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸位移、軸振動(dòng)、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因，有效地對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)及進(jìn)行預(yù)測(cè)性維修 ● 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)行狀態(tài)主要取決于其—轉(zhuǎn)軸，而傳感器能直接測(cè)量轉(zhuǎn)軸的各種運(yùn)行狀態(tài)，測(cè)量結(jié)果可靠、可信。過(guò)去，對(duì)于機(jī)械的振動(dòng)測(cè)量采用加速度傳感器或速度傳感器，通過(guò)測(cè)量機(jī)殼振動(dòng)，間接地測(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng)，測(cè)量結(jié)果的可信度不高。

傳感器系統(tǒng)的工作機(jī)理是電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時(shí)，在前置器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻電流信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)電纜送到探頭的頭部，在頭部周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1。如果在磁場(chǎng)H1的范圍內(nèi)沒(méi)有金屬導(dǎo)體材料接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會(huì)全部釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體材料接近探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H1相反的交變磁場(chǎng)H2。由于H2的反作用，就會(huì)改變探頭頭部線(xiàn)圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線(xiàn)圈的有效阻抗。這種變化既與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，即與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線(xiàn)圈幾何參數(shù)、激勵(lì)電流頻率以及線(xiàn)圈到金屬導(dǎo)體的距離等參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線(xiàn)性和各向同性的，則線(xiàn)圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)通常可由金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率μ、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r，線(xiàn)圈與金屬導(dǎo)體距離δ，線(xiàn)圈激勵(lì)電流強(qiáng)度I和頻率ω等參數(shù)來(lái)描述。因此線(xiàn)圈的阻抗可用函數(shù)Z=F(μ,σ,r,I,ω)來(lái)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(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線(xiàn)性函數(shù)，其曲線(xiàn)為“S"形曲線(xiàn)，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線(xiàn)性函數(shù)。 在實(shí)際應(yīng)用中，通常是將線(xiàn)圈密封在探頭中，線(xiàn)圈阻抗的變化通過(guò)封裝在前置器中的電子線(xiàn)路的處理轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。這個(gè)電子線(xiàn)路并不是直接測(cè)量線(xiàn)圈的阻抗，而是采用并聯(lián)諧振法，見(jiàn)圖1-3，即在前置器中將一個(gè)固定電容CCC C01 21 2=+C 和探頭線(xiàn)圈Lx并聯(lián)與晶體管T一起構(gòu)成一個(gè)振蕩器，振蕩器的振蕩幅度Ux與線(xiàn)圈阻抗成比例，因此振蕩器的振蕩幅度Ux會(huì)隨探頭與被測(cè)間距δ改變。Ux經(jīng)檢波濾波，放大，非線(xiàn)性修正后輸出電壓Uo，Uo與δ的關(guān)系曲線(xiàn)如圖1-4所示，可以看出該曲線(xiàn)呈“S"形，即在線(xiàn)性區(qū)中點(diǎn)δ0處(對(duì)應(yīng)輸出電壓U0)線(xiàn)性，其斜率(即靈敏度)較大，在線(xiàn)性區(qū)兩端，斜率(靈敏度)逐漸下降，線(xiàn)性變差。(δ1，U1) ——線(xiàn)性起點(diǎn)，(δ2，U2) ——線(xiàn)性末點(diǎn)。

電壓輸出：供電電源Ut：-20Vdc～-26Vdc，輸出電壓極限：-0.7V～(Ut+1)V，線(xiàn)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(xiàn)方式：采用SpringLoc 端子，有自動(dòng)緊固的功能，不需要安裝工具即可接線(xiàn)，由于不需要螺栓固定，不會(huì)發(fā)生松動(dòng)，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(nèi)部已將殼體與信號(hào)公共端(信號(hào)地)聯(lián)接；安裝底板和導(dǎo)軌卡座均為工程絕緣塑料，這樣可以保證在安裝前置器時(shí)，使前置器殼體與大地隔離(即所謂“浮地")。將前置器反面的標(biāo)簽撕下，打開(kāi)蓋板,可以對(duì)前置器進(jìn)行校準(zhǔn)(校準(zhǔn)的詳細(xì)介紹見(jiàn)第三章)，除非需要進(jìn)行傳感器系統(tǒng)重新校準(zhǔn)或前置器出現(xiàn)故障，一般不要打開(kāi)蓋板。

傳感器特性與被測(cè)體的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率有關(guān)，當(dāng)被測(cè)體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時(shí)，由于磁效應(yīng)和渦流效應(yīng)同時(shí)存在，而且磁效應(yīng)與渦流效應(yīng)相反，要抵消部分渦流效應(yīng)，使得傳感器感應(yīng)靈敏度低；而當(dāng)被測(cè)體為非導(dǎo)磁或弱導(dǎo)磁材料(如銅、鋁、合金鋼等)時(shí)，由于磁效應(yīng)弱，相對(duì)來(lái)說(shuō)渦流效應(yīng)要強(qiáng)，因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。圖1-9列出了同一套傳感器測(cè)量幾種典型材料時(shí)的輸出特性曲線(xiàn)，圖中各曲線(xiàn)所對(duì)應(yīng)的靈敏度為：銅：14.9 V/mm鋁：14.0 V/mm不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm45號(hào)鋼：8.2 V/mm40CrMo鋼：8.0 V/mm（出廠(chǎng)校準(zhǔn)材料） 除非在訂貨時(shí)進(jìn)行特別說(shuō)明，通常，在出廠(chǎng)前傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料試件進(jìn)行校準(zhǔn)，只有和它同系列的被測(cè)體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當(dāng)被測(cè)體的材料與40CrMo成分相差很大時(shí)，則須按第三章節(jié)所述步驟進(jìn)行重新校準(zhǔn)，否則可能造成很大的測(cè)量誤差。 因?yàn)榇蠖鄶?shù)的汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)軸是用40CrMo材料或者與之相近的材料制造，因此傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料作出廠(chǎng)校準(zhǔn)，能適合大多數(shù)的測(cè)量對(duì)象。

安裝探頭時(shí)，應(yīng)考慮傳感器的線(xiàn)性測(cè)量范圍和被測(cè)間隙的變化量，當(dāng)被測(cè)間隙總的變化量與傳感器的線(xiàn)性工作范圍接近時(shí)，尤其要注意(在訂貨選型時(shí)應(yīng)使所選的傳感器線(xiàn)性范圍大于被測(cè)間隙的15%以上)。通常，測(cè)量振動(dòng)時(shí)，將探頭的安裝間隙設(shè)在傳感器的線(xiàn)性中點(diǎn)；測(cè)量位移時(shí)，要根據(jù)位移往哪個(gè)方向變化或往哪個(gè)方向的變化量較大來(lái)決定其安裝間隙的設(shè)定。當(dāng)位移向遠(yuǎn)離探頭端部的方向變化時(shí)，安裝間隙應(yīng)設(shè)在線(xiàn)性近端；反之，則應(yīng)設(shè)在線(xiàn)性遠(yuǎn)端。

通過(guò)測(cè)量前置器輸出來(lái)確定安裝間隙，有可能會(huì)產(chǎn)生一種假象，當(dāng)探頭頭部還未露出安裝孔時(shí)，由于安裝孔周?chē)慕饘儆绊?，可能使得前置器輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的電壓或電流值，但這時(shí)探頭測(cè)量的不是需要測(cè)量的被測(cè)體。探頭調(diào)整到正確的安裝位置，前置器輸出應(yīng)該是：首先是較大的飽和輸出(此時(shí)探頭還未放進(jìn)安裝孔內(nèi))，然后是較小的輸出(此時(shí)探頭放進(jìn)安裝孔中)，繼續(xù)將探頭擰進(jìn)安裝孔，前置器輸出會(huì)變?yōu)檩^大的輸出(此時(shí)探頭頭部露出安裝孔，但與被測(cè)面間隙較大)，再擰進(jìn)探頭，前置器輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的值，此時(shí)探頭才是正確的安裝間隙。