CWY-DO,WT-D0,DWQZ11,dwqz系列軸振電渦流前置傳感器
是一種非接觸式的線性化測量工具。具有長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動態(tài)和靜態(tài)非接觸式位移測量。
列如:徑向和軸向的軸位移、脹差、軸偏心、軸振動、鍵相、轉(zhuǎn)速為滿足各種測量方案的需要,我們提供了多種規(guī)格的電渦流傳感器,如按探頭規(guī)格(直徑)區(qū)分則可分為DWQZΦ8mm、DWQZΦ11mm、DWQZΦ25mm三種規(guī)格,如果按系統(tǒng)電纜總長(探頭電纜長度+延伸電纜長度)區(qū)分則可分為5m和9m兩種類型。
DWQZi本安型系列電渦流傳感器可應(yīng)用于易燃、易爆等危險(xiǎn)場所,使用時(shí)必須和關(guān)聯(lián)設(shè)備LB896齊納安全柵配套使用。產(chǎn)品防爆標(biāo)志為ExiaⅡCT2~T5,防爆合格證號為GYB06901。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為Q/ZH6112-2006。
組成:
DWQZ型系列電渦流傳感器由DWQZ探頭、DWQZ延伸電纜、DWQZ前置器三部份組成。
DWQZ系列探頭
探頭由電感、保護(hù)罩、不銹鋼殼體、高頻電纜、高頻接頭等組成,根據(jù)不同的測量范圍,可以選用不同直徑規(guī)格(如:Φ8mm、Φ11mm、Φ25mm)的探頭;根據(jù)不同的安裝要求,可以選用不同安裝方式(如:正裝、反裝、無螺紋)和1m或0.5m電纜長度的探頭。
DWQZ系列延伸電纜
延伸電纜的兩端都安裝有SMA自鎖插頭,其中一頭配備了防油保護(hù)套,專用于保護(hù)自鎖插頭不受油污介質(zhì)污染,以提高系統(tǒng)可靠性。延伸電纜長度可分為4m、4.5m、8m、8.5m四種。
DWQZ系列前置器
前置器是系統(tǒng)的部分,它包括了整個傳感器系統(tǒng)的振蕩、線性檢波、濾波、線性補(bǔ)償、放大等電路,與延伸電纜、探頭一起構(gòu)成各種規(guī)格的DWQZ型電渦流傳感器。拫據(jù)配用探頭的直徑規(guī)格,DWQZ前置器分為Φ8mm、Φ11mm、Φ25mm三種規(guī)格,根據(jù)系統(tǒng)電纜總長(探頭電纜長度+延伸電纜長度),每種規(guī)格又分為5m、9m二種類型。
DWQZ系列電渦流傳感器主要技術(shù)參數(shù):
傳感器型號 | DWQZ Φ8 mm | DWQZ Φ11 mm | DWQZ Φ25 mm | ||
探頭直徑( mm ) | 8 | 11 | 27.1 | ||
靜態(tài)線性范圍( mm ) | 2 | 4 | 12.7 | ||
靜態(tài)靈敏度( V/mm ) ≤1.0% | 8 | 4 | 0.8 | ||
靜態(tài)幅值線性度 | ±2.0% | ±5.0% | |||
動態(tài)幅值線性度 | ±10% | ||||
靜態(tài)零值誤差 | 0.5% | ||||
靜態(tài)幅值穩(wěn)定度 | 0.5% | ||||
動態(tài)參考靈敏度誤差 | 3.0% | ||||
靜態(tài)幅值重復(fù)性 | 1.0% | ||||
頻率響應(yīng) | 0 ~ 5KHz(0.5dB) | ||||
系統(tǒng)溫漂 | 0.1% | ||||
測量范圍中點(diǎn)間隙( mm ) ±5% | 1.8 | 3 | 9 | ||
測量范圍中點(diǎn)電壓( V ) ±5% | -10 | -10 | -7.08 | ||
被測物材料、形狀 | 金屬材料 , 基準(zhǔn)材料為 45 #鋼,軸 , 平面 , 軸上測量盤 | ||||
軸的直徑不小于( mm ) | 80 | —— | —— | ||
測量盤直徑不小于( mm ) | 18 | 30 | 70 | ||
電源電壓( V ) | -20~26Vdc | ||||
功耗( mA ) | 12 | 12 | 15 | ||
輸出負(fù)載 | 10KΩ | ||||
標(biāo)定時(shí)環(huán)境溫度 | ( 20±5 ) ℃ | ||||
存儲溫度 | 前置器 | -35 ℃ ~ +100 ℃ | |||
探頭 | -40 ℃ ~ +177 ℃ | ||||
電纜 | -40 ℃ ~ +177 ℃ | ||||
使用溫度 | 前置器 | -30 ℃ ~ +70 ℃ | |||
探頭 | -40 ℃ ~ +150 ℃ | ||||
電纜 | -40 ℃ ~ +150 ℃ | ||||
系統(tǒng)總重 ( 標(biāo)準(zhǔn)配置 ) | 500g±3% | 700g±3% | |||
系統(tǒng)電纜總長 ±10% | 5 m或 9 m | ||||
延伸電纜長度 ±5% | 4 m、 4.5 m、 8 m、 8.5 m | ||||
探頭電纜長度 ±5% | 1 m、 0.5 m | ||||
相對濕度 ( 具有接頭保護(hù)時(shí),無浸水 ) | 冷凝 | ||||
海拔高度限制 | <2000m | ||||
正常工作環(huán)境 | 無強(qiáng)磁場、無腐蝕性汽液體、無強(qiáng)振源 | ||||
危險(xiǎn)工作環(huán)境( DWQZi 系列) | Ⅱ A~ Ⅱ C 級、 T2~T5 組爆炸性氣體混合物的0區(qū)、1區(qū)、 2 區(qū)危險(xiǎn)場所 | ||||
外殼防護(hù)等級 | 不低于 IP20 | ||||
傳感器外殼表面溫度 | 不得超過 135 ℃。 | ||||
絕緣電阻 | > 500M Ω | ||||
絕緣強(qiáng)度 | > 500V |
各組成部分功能特點(diǎn)
線圈:探頭的部分,整個傳感器系統(tǒng)的敏感元件。STV7探頭線圈采用特殊合金元素材料,具有極小的溫度漂移系數(shù)。
線圈保護(hù)罩:STV7探頭線圈保護(hù)罩采用PPS○注材料,通過“模具成型”和“二次真空注塑工藝”將線圈很好地密封在頭部保護(hù)罩內(nèi),以保證線圈長時(shí)間不受氧化,可在惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定地工作。同時(shí),探頭頭部保護(hù)罩和殼體連接應(yīng)用了鎖緊技術(shù),防止保護(hù)罩松動。
注釋:PPS為工程塑料,具有耐高低溫、抗腐蝕、高強(qiáng)度和高韌性的特點(diǎn)。不銹鋼殼體:用于連接保護(hù)罩和現(xiàn)場安裝需要。探頭殼體內(nèi)部采用特殊結(jié)構(gòu),有效地將殼體、膠、保護(hù)罩凝結(jié)成一體;殼體材料為不銹鋼,通常殼體上有標(biāo)準(zhǔn)螺紋和兩個緊固螺母;為了適應(yīng)不同的安裝要求,備有光面殼體和不同尺寸、螺距的殼體供選擇。高頻電纜:用于連接探頭頭部到前置器。STV7高頻電纜選用雙屏蔽電纜,電纜芯線采用合金材料制成,是耐高溫的射頻同軸電纜。通常約定電纜長度有(0.5m、1.5m、1.0m、2.0m、4.0m、5.0m、6.0m、8.0m、9.0m、10.0m)供用戶選擇。如需選擇延伸電纜,則必須確保系統(tǒng)總的電纜長度(探頭電纜線線長+延伸電纜線長)為(3.5m、4.0m、4.5m、5.0m、5.5m、6.0m、6.5m、7.0m、7.5m、8.0m、8.5m、9.0m、9.5m、10.0m)。根據(jù)現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境需要,探頭所帶電纜可配不銹鋼鎧裝管(外加聚四氟管(耐高溫350℃)),以保護(hù)電纜不受損壞和防止過線孔漏油。高頻電纜接頭:STV7選用黃金鎖緊接頭或不銹鋼鎖緊接頭,球面針設(shè)計(jì),接觸電阻小,可靠性高。殼體尾部的出線孔采用圓弧過度,保證電纜線不在此處扭傷。
探頭的抗腐蝕性
探頭頭部材料:PPS工程塑料;殼體材料:1Cr18Ni9Ti耐酸堿不銹鋼;電纜外表皮材料:聚四氟乙烯,這些材料可以抵抗絕大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的腐蝕,但有些化學(xué)物質(zhì)仍可能會對探頭造成腐蝕,安裝時(shí)應(yīng)注意被測體的環(huán)境是否安全。
對探頭的抗腐蝕性說明:
探頭可以連續(xù)接觸下列物質(zhì):
空氣、水、汽油、酒精、潤滑油、、硫酸、氫氧化鈉
探頭不可以連續(xù)接觸下列物質(zhì):
無氧水、苯甲酸、硝酸、二氧化碳(過量)、磷(濕的)、、*、二氧化硫、98%硫酸、鹽酸
探頭的高壓、高溫環(huán)境
探頭頭部能承受14Mpa的壓力,一般型探頭能承受220℃的溫度環(huán)境。
前置器的特性
概述:前置器內(nèi)部的高頻電子線路為探頭線圈提供高頻交流激勵信號,探頭線圈能感應(yīng)到探頭端面與被測面的相對位移(間隙)變化,前置器將探頭探測到的相對位移變化線性轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電壓或電流輸出。
前置器的結(jié)構(gòu)具有絕緣裝置以減少形成地面回路的可能性。前置器的外殼結(jié)構(gòu)可以保護(hù)黃金鎖緊接頭不會因?yàn)榍爸闷饔捎诓簧饔筛咛幍涠斐傻膿p傷。
前置器有底板螺釘安裝或35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式供選擇,方便更換。
主要性能指標(biāo)
特點(diǎn)
前置器外形尺寸、安裝尺寸、安裝方式*一致(可參考后圖)。
同類規(guī)格前置器互換后的非線性誤差仍<±1%,靈敏度偏差<±1%。
技術(shù)指標(biāo)
被測目標(biāo)材料:AISI 4140鋼(42CrMo4)
電源:-23~-27VDC(-2~-18VDC或-4~-20VDC輸出);22~26VDC(4~20mA輸出);±12~±15VDC(0~5V或-5~+5V或-10~+10V輸出)
頻響:0~10KHz
溫度范圍:-25~85℃
本安設(shè)計(jì)
安裝方式選擇
底板螺釘安裝
35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝
使用注意事項(xiàng)
為保證每套傳感器都工作在線性狀態(tài),每個前置器應(yīng)匹配對應(yīng)的探頭規(guī)格,如前置器標(biāo)牌上有11mm字樣,它只能匹配Φ11探頭;
前置器標(biāo)牌上標(biāo)注了前置器對應(yīng)的系統(tǒng)電纜長度,即探頭電纜長度與延伸電纜長度之和;
前置器標(biāo)牌上標(biāo)注了前置器的靈敏度及輸出方式,不同探頭規(guī)格、不同輸出方式的前置器的靈敏度不同;
前置器有錯誤接線保護(hù)(容錯保護(hù));
前置器的消耗電流﹤10mA(負(fù)電源型,正負(fù)電源型);
前置器線性起始點(diǎn)為-2.00V;
前置器輸出紋波<10mV(P-P)(負(fù)電源型,正負(fù)電源型)
傳感器系統(tǒng)的校準(zhǔn)及其,取決于被測體的一些特性:
被測體材料
被測體表面尺寸
被測體表面磁效應(yīng)
被測體表面平整度
被測體表面鍍層材質(zhì)
被測體材料對電渦流傳感器特性的影響
傳感器特性與被測體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率有關(guān)。當(dāng)被測體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時(shí),由于渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)同時(shí)存在,磁效應(yīng)反作用于渦流效應(yīng)使得渦流效應(yīng)弱,因此傳感器的靈敏度降低;而當(dāng)被測體為弱導(dǎo)磁材料(如銅、鋁、合金鋼等)時(shí),由于磁效應(yīng)弱、渦流效應(yīng)相對強(qiáng),因此傳感器感應(yīng)靈敏度高。
下表列出同一套Φ8探頭傳感器測量幾種典型材料的輸出平均靈敏度:
AISI41410 7.87(8.0)mV/um
45#鋼 7.97(8.1)mV/um
不銹鋼 10.41 mV/um
鋁 14.1 mV/um
銅 15.0 mV/um
被測體表面尺寸對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響
由于探頭線圈產(chǎn)生的磁場范圍及被測體表面形成的渦流場都是一定的,這樣就對被測體表面大小有一定要求。通常,當(dāng)被測體表面為平面時(shí),以正對探頭中心線的點(diǎn)為中心,被測面直徑應(yīng)大于探頭頭部直徑的1.5倍以上;當(dāng)被測體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時(shí),一般要求被測軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上,否則傳感器的靈敏度會下降,被測體表面越小,靈敏度下降越多。
被測體的厚度也會影響測量結(jié)果,被測體中電渦流場作用的大小由頻率、材料導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率決定,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。一般要求被測體使用厚度大于0.1mm以上的鋼等導(dǎo)磁材料或厚度大于0.05mm以上的銅、鋁等弱導(dǎo)磁材料,則靈敏度不會受其厚度的影響。
被測體表面磁效應(yīng)對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響
電渦流效應(yīng)主要集中在被測體表面,如果由于加工過程中形成殘磁效應(yīng)或淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會影響傳感器性能。
API670標(biāo)準(zhǔn)推薦被測體表面殘磁不超過0.5微特斯拉。在進(jìn)行振動測量時(shí),如果被測體表面殘磁效應(yīng)過大,會出現(xiàn)測量波形發(fā)生畸變。
被測體表面平整度對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響
不規(guī)則的被測體表面,會給實(shí)際的測量帶來附加誤差,因此要求被測體表面應(yīng)平整光滑,不應(yīng)存在凸起、洞眼、劃痕、凹槽等缺陷。一般來說,對于振動測量的被測表面粗糙程度要求在0.4um~0.8um之間,對于位移測量則要求在0.4um~1.6um之間。
被測體表面鍍層材料對電渦流傳感器系統(tǒng)特性的影響
被測體表面的鍍層對傳感器的影響相當(dāng)于改變了被測體材料。鍍層的材質(zhì)、薄厚會略微改變傳感器的靈敏度。因?yàn)樘筋^能探測到被測體表層材質(zhì)之下,其靈敏度會受鍍層厚度及其特性的影響,一般要求鍍層一定要均勻,并且有一定的厚度。