SDY3800XL11，

SDY-3800XL-08，SDY3800XL25振動電渦流位移傳感器

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

傳感器系統(tǒng)的工作機理是電渦流效應。當接通傳感器系統(tǒng)電源時，在前置器內(nèi)會產(chǎn)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(chǎn)生交變磁場H1。如果在磁場H1的范圍內(nèi)沒有金屬導體材料接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)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(chǎn)生電渦流場，該電渦流場也會產(chǎn)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(guān)，又與靜磁學效應有關(guān)，即與金屬導體的電導率、磁導率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵電流頻率以及線圈到金屬導體的距離等參數(shù)有關(guān)。假定金屬導體是均質(zhì)的，其性能是線性和各向同性的，則線圈——金屬導體系統(tǒng)的物理性質(zhì)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(shù)來描述。因此線圈的阻抗可用函數(shù)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(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線性函數(shù)，其曲線為“ S” 形曲線，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線性函數(shù)。 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(zhuǎn)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(lián)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(lián)與晶體管T一起構(gòu)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(jīng)檢波濾波，放大，非線性修正后輸出電壓Uo，Uo與δ的關(guān)系曲線如圖1-4所示，可以看出該曲線呈“ S” 形，即在線性區(qū)中點δ 0處(對應輸出電壓U0)線性，其斜率(即靈敏度)較大，在線性區(qū)兩端，斜率(靈敏度)逐漸下降，線性變差。(δ1，U1) ——線性起點，(δ 2，U2) ——線性末點。

技術(shù)指標
1.線性量程、線性范圍、線性中點、非線性誤差、被測面

※非線性誤差指實際輸出值與理論值(按標準特性方程計算)誤值。
2.平均靈敏度（線性范圍內(nèi)輸出變化除線性范圍）

平均靈敏度誤差：≤±5％
3. 動態(tài)特性
頻響：0～10kHz
幅頻特性:0～1kHz衰減小于1%，10kHz衰減小于5%
相頻特性:0～1kHz相位差小于－10°，10kHz相位差小于－100°
4.互換性誤差≤5%
5. 工作溫度
探頭：工作溫度-25℃～+150℃   溫漂≤0.05%/°C
前置器：工作溫度-25℃～+85℃  溫漂≤0.05%/°C
6.工作介質(zhì)：空氣、油、水。
7.探頭工作壓力：12Mpa

● 探頭插座是與探頭和延伸電纜接頭同一系列的高頻插座，電源、輸出端子是標準的重載隔離型三端接線端子。● 前置器外殼是用鋁鑄造而成，表面已進行噴塑處理。為了屏蔽外界干擾，在前置器內(nèi)部已將殼體與信號公共端(信號地)聯(lián)接；在底板和安裝孔處都加裝了工程塑料絕緣，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” )。● 將工程塑料底板扳開，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(tǒng)重新校準或前置器出現(xiàn)故障，一般不要打開底板

您可以根據(jù)出廠校驗單上所標明的各型號和編號，對照產(chǎn)品上的標簽，按出廠校準的情況進行系統(tǒng)配套，這樣在出廠后一年內(nèi)使用此傳感器系統(tǒng)時可以不再校準。但是，一般要求在傳感器使用前都應進行校準檢查，尤其是當使用條件與出廠校準條件不同時，如被測體材料與出廠校準單注明校準材料牌號不同。標準配套附件● 每個標準安裝探頭配2個螺母(六角薄螺母GB6173-86，材料1Cr18Ni9Ti，螺紋規(guī)格與探頭螺紋規(guī)格一致)、2個墊片(GB97-76，規(guī)格與探頭螺紋配套)、2個彈簧墊圈(GB93-76，規(guī)格與探頭螺紋配套)，每個反裝探頭配1個螺母、1個墊圈、1個彈簧墊圈，無螺紋探頭一般無配套零件?！?每個探頭配熱縮套管：規(guī)格φ 8，透明，長200mm(用于編號及保護轉(zhuǎn)接頭)。● 每個前置器配安裝螺栓：4個M3×40 GB29-76螺栓?！?以上附件均可單獨供貨

在系統(tǒng)的工作原理部分，介紹了被測金屬導體的磁導率μ 、電導率σ 、尺寸因子r對測量也有影響，因此除了探頭、延伸電纜、前置器決定傳感器系統(tǒng)的性能外，嚴格地講被測體也是傳感器系統(tǒng)的一部分，即被測體的性能參數(shù)也會影響整個傳感器系統(tǒng)的性能。

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(jié)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? ? ??? ? ?b (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(guī)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(zhuǎn)速測量設(shè)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0.4μ m～0.8μ m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0.8μ m～1.6μ m)。

傳感器特性與被測體的導電率和導磁率有關(guān)，當被測體為導磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)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(tǒng)用40CrMo材料試件進行校準，只有和它同系列的被測體材料，產(chǎn)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(jié)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(shù)的汽輪機、鼓風機等設(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材料作出廠校準，能適合大多數(shù)的測量對象。

小心地將系統(tǒng)各組成部分從包裝盒取出。檢查是否存在運輸造成的損壞。如果有，就應與承運單位交涉提出索賠，同時將情況反映給本公司。對照訂貨清單和裝箱單檢查貨物是否齊全，產(chǎn)品型號規(guī)格是否正確。 如果是成套訂貨，則按照第三章所述校準方法，將系統(tǒng)聯(lián)接起來，通電檢查系統(tǒng)靜態(tài)特性是否符合出廠校驗單注明的指標，通常這些指標應該是符合附錄所規(guī)定的技術(shù)規(guī)范或者商定的技術(shù)協(xié)議。 ? 如果產(chǎn)品完好，而且又不立即安裝使用，將各部分小心地放回原包裝盒內(nèi)，封好保存，以備以后使用。

探頭中心線應與軸心線正交，探頭監(jiān)測的表面(正對探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個圓周面，見圖2-3)應無刻劃痕跡或其它任何不連續(xù)的表面(如油孔或鍵槽等)，且在這個范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍，表面粗糙度應在0.4μ m～0.8μ m之間。 除非特別說明，通常將軸的徑向振動測量探頭安裝在傳感器的線性范圍中點，對應的前置器輸出電壓為中點電壓(線性范圍中點間隙值和中點電壓值可以從校準數(shù)據(jù)單或校準曲線中查到，一般電壓輸出傳感器線性中點電壓為-10V左右，電流輸出傳感器線性中點電流為12mA)。特別是對于大軸承機器，其軸承間隙接近傳感器線性工作范圍時(建議選用線性工作范圍更寬的傳感器)。但是對于臥式機器，在機器啟動時，軸會抬高0.25mm左右，因而在停機時安裝垂直方向探頭，應將安裝間隙(冷態(tài)間隙)調(diào)整到傳感器的線性范圍中點偏大0.25mm左右，對應的前置器輸出電壓可從校準數(shù)據(jù)單或校準曲線中查到。 各探頭頭部間的安裝距離應不小于安裝距離。為防止兩探頭間的相鄰干擾，對于不同規(guī)格的探頭和不同的安裝方法要求其間的距離也有所不同

鑒相器測量就是通過在被測軸上設(shè)置一個凹槽或凸鍵，稱著鑒相標記。當這個凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭安裝位置時，相當于探頭與被測面間距突變，傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會產(chǎn)生一個脈沖信號，產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。同時通過對脈沖計數(shù)，可以測量軸的轉(zhuǎn)速；通過將脈沖與軸的振動信號比較，可以確定振動的相位角，用于軸的動平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。 凹槽或凸鍵要足夠大，以使得產(chǎn)生的脈沖峰峰值不小于5V(API670標準要求不小于7V)。一般若采用φ 8探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應大于7.6mm、深度或高度應大于1.5mm(推薦采用2.5mm以上)、長度應大于10mm。凹槽或凸鍵應平行于軸中心線，其長度盡量長，以防止當軸產(chǎn)生軸向竄動時，探頭還能對著凹槽或凸鍵

為了避免由于軸向位移引起探頭與被測面之間的間隙變化過大，應將鑒相器探頭安裝在軸的徑向，而不是軸向位置。應盡可能地將鍵相器探頭安裝在機組的驅(qū)動部分上，這樣即使機組的驅(qū)動部分與載荷脫離，傳感器仍會有鍵相信號輸出。當機組具有不同的轉(zhuǎn)速時，通常需要有多套鑒相器對其進行監(jiān)測，從而可以為機組的各部分提供有效的鑒相信號。 鑒相標記可以是凹槽，也可以是凸鍵，如圖2-5所示，API670標準要求用凹槽的型式。當標記是凹槽時，安裝探頭要對著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙，而不能對著凹槽來調(diào)整初始安裝間隙。而當標記是凸鍵時，探頭一定要對著凸起頂部表面調(diào)整初始安裝間隙，不能對著軸的其它完整表面進行調(diào)整。否則當軸轉(zhuǎn)動時，可能會造成凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。 為了便于快速判斷鑒相信號的位置，應該對鑒相器探頭安裝位置在機器外殼上做上標志，對于鑒相標記的角度位置應該在軸的露出部分做上標志

安裝探頭時，您應注意以下幾個問題： 各探頭間的距離 探頭與安裝面的距離 安裝支架的選擇 探頭安裝間隙 探頭所帶電纜的安裝 電纜轉(zhuǎn)接頭的密封與絕緣 探頭的抗腐蝕性 探頭的高壓環(huán)境各探頭間的距離 當探頭頭部線圈中通過電流時，在頭部周圍會產(chǎn)生交變電磁場，因此在安裝時要注意兩個探頭的安裝距離不能太近，否則兩探頭之間會通過電磁場互相干擾(如圖2-6所示)，在輸出信號上迭加兩探頭的差頻信號，造成測量結(jié)果的失真，這種情況稱之為相鄰干擾。排除相鄰干擾有關(guān)的因素：被測體的形狀，探頭的頭部直徑以及安裝方式。