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綜述：

為何采用電渦流傳感器

l 電渦流位移傳感器能測(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。

l 電渦流位移傳感器長(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。

l 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)主要取決于其核心——轉(zhuǎn)軸，而電渦流位移傳感器能直接測(cè)量轉(zhuǎn)軸的狀態(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。

系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要包括探頭、延伸電纜（用戶可以根據(jù)需要選擇）、前置器和附件

與美國(guó)本特利（BN）公司產(chǎn)品兼容

   DZ3300-5mm系列電渦流位移傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)相或接近美國(guó)本特利（BN）公司產(chǎn)品水平，可直接替換（BN）公司3300、7200、及新的3300 XL系列產(chǎn)品。

工作原理：

   DZ3300-5mm傳感器系統(tǒng)的工作原理是電渦流效應(yīng)，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)高頻信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1。

如果在磁場(chǎng)H1的范圍沒(méi)有金屬導(dǎo)體接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會(huì)被釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體接近探頭頭部，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)改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，既改變了線圈的有效阻抗。這種變化即與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，既與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵(lì)電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線形和各向同性的，則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的磁導(dǎo)率u、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導(dǎo)體距離δ線圈激勵(lì)電流I和頻率ω等參數(shù)來(lái)描述。因此線圈的阻抗可用函數(shù)Z=F（u，r，I，ω）來(lái)表示。

性能特點(diǎn)：

探頭

DZ3300-5mm探頭對(duì)正被測(cè)量表面，它能精確地探測(cè)出被測(cè)體表面相對(duì)于探頭端面間隙的變化。通常探頭由線圈、頭部、殼體、高頻電纜、高頻接頭組成，

延伸電纜

作為系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，延伸電纜（如圖1-6所示）用來(lái)連接和延長(zhǎng)探頭與前置器之間的距離，可以對(duì)延伸電纜長(zhǎng)度和是否需要帶鎧裝進(jìn)行選擇，選擇延伸電纜的長(zhǎng)度應(yīng)該使延伸電纜長(zhǎng)度與配套前置器所要求的長(zhǎng)度一致（5m或9m），

前置器

前置器是一個(gè)電子信號(hào)處理器。一方面前置器為探頭線圈提供高頻交流電流；另一方面，前置器感受探頭前面由于金屬導(dǎo)體靠近引起探頭參數(shù)的變化，經(jīng)過(guò)前置器的處理，產(chǎn)生隨探頭端面與被測(cè)金屬導(dǎo)體間隙線性變化的輸出電壓或電流信號(hào)。

DZ3300-5mm系列前置器統(tǒng)一一種安裝尺寸，提供三種輸出方式：

l 外型尺寸：77mm*37mm*61mm

l 安裝尺寸：面板安裝：51mm*51mm,采用四個(gè)M4*15螺栓安裝；（作為產(chǎn)品附件提供）

導(dǎo)軌安裝：直接卡入DIN軌道，安裝方便。（作為產(chǎn)品附件提供）

l 電壓輸出：供電電源Ut-20Vdc～ -26Vdc,輸出電壓極限：-0.7～(Ut+1)V；

線性范圍輸出起始電壓：-2V。（一般為：-2～-18Vdc輸出）

l 電流輸出：供電電源Ut+18Vdc～+30Vdc,輸出電流：4-20mA。

l 正負(fù)電壓輸出：輸出-10V~+10V電壓

被測(cè)體尺寸與材料的影響：

在系統(tǒng)的工作原理部分，介紹了被測(cè)金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率u、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r對(duì)測(cè)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(yán)格地講被測(cè)體也是傳感器系統(tǒng)的一部分，即被測(cè)體的性能參數(shù)也會(huì)影響整個(gè)傳感器系統(tǒng)的性能。

被測(cè)體表面加工狀況的影響

不規(guī)則的被測(cè)體表面，會(huì)給實(shí)際的測(cè)量值造成附加誤差，特別是對(duì)于振動(dòng)測(cè)量，這個(gè)附加誤差信號(hào)與實(shí)際的振動(dòng)信號(hào)疊加一起，在電氣上很難進(jìn)行分離，因此被測(cè)表面應(yīng)該光潔，不應(yīng)該存在劃痕、洞眼、凸臺(tái)、凹槽等缺陷（對(duì)于特意為鑒相器、轉(zhuǎn)速測(cè)量設(shè)置的凸臺(tái)或凹槽除外）。通常，對(duì)于振動(dòng)測(cè)量被測(cè)表面粗糙度Ra要求在0.4um-0.8um之間（API670標(biāo)準(zhǔn)推薦值），一般需要對(duì)被測(cè)面進(jìn)行衍磨或拋光；對(duì)于位移測(cè)量，由于指示儀表的濾波效應(yīng)或平均效應(yīng)，可稍放寬（一般表面粗糙度Ra不超過(guò)0.8um-1.6um）。

被測(cè)體材料的影響

   傳感器特性與被測(cè)體的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率有關(guān)，被測(cè)體為導(dǎo)磁材料（如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等）時(shí)，要抵消部分渦流效應(yīng)，使得傳感器感應(yīng)靈敏度低；而被測(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，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，圖中各曲線所對(duì)應(yīng)的靈敏度為：

被測(cè)體表面殘磁效應(yīng)的影響

   電渦流效應(yīng)主要集中在被測(cè)體表面，由于加工過(guò)程中形成的殘磁效應(yīng)，以及淬火不均勻，結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會(huì)影響傳感器特性，API670標(biāo)準(zhǔn)推薦被測(cè)體表面殘磁不超過(guò)0.5微特斯拉。需要更高的測(cè)量精度時(shí)，應(yīng)該用實(shí)際被測(cè)體進(jìn)行測(cè)量。

被測(cè)體表面鍍層的影響

   被測(cè)體表面的鍍層對(duì)傳感器測(cè)量的影響，相于改變了被測(cè)體材料，視鍍層的材質(zhì)，傳感器靈敏度會(huì)變化。如果鍍層均勻，且厚度大于渦流滲透深度（按上述被測(cè)體尺寸的影響一節(jié)計(jì)算），則將傳感器按鍍層材料重新校準(zhǔn)，不會(huì)影響使用，否則與本公司聯(lián)系。

DZ3300