8300-A11-B90，8200-A80-D01，8200-A40-D02

8125-A70-C01-D02-E10前置放大器電渦流位移探頭

8111-03-A30-C01-D01-E10電渦流探頭

傳感器能測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面的相對位置。電渦流長期工作可靠性好、靈敏度高、抗*力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對大型旋轉(zhuǎn)機械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進行長期實時監(jiān)測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備進行保護及進行預測性維修。從轉(zhuǎn)子動力學、軸承學的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機械的運行狀態(tài)主要取決于其——轉(zhuǎn)軸，而電渦流位移傳感器能直接測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，測量結(jié)果可靠、可信。過去，對于機械的振動測量采用加速度傳感器或速度傳感器，通過測量機殼振動，間接地測量轉(zhuǎn)軸振動，測量結(jié)果的可信度不高。

選擇探頭，建議選擇標準線性量程大于被測體移動范圍20%以上的探頭；

▲若被測面面積不能滿足試件尺寸要求，可選擇擴展線性量程的小探頭；

▲若探頭電纜無管道保護，建議選擇鎧裝探頭，使電纜不易破損；

▲若無特別的安裝限制，通常選擇標準安裝類型的探頭；

▲探頭的無螺紋是為了方便安裝：采用螺孔安裝時，適當長度的無螺紋可以減少需要旋入螺孔的長度；

▲探頭殼體長度取決于安裝位置與被測面的距離，若無特別需要，建議選擇40或50mm長；

▲采用螺孔安裝時，探頭電纜應選0.5m或1.0m長，以免旋動探頭時不易扭斷電纜，還應選擇延伸電纜；

▲在機器內(nèi)部安裝探頭，探頭總長應保證電纜接頭能處于機器外部，防止內(nèi)部的機油污染接頭；

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，又與靜磁學效應有關，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。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?？捎山饘賹w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。

前置器的實用設計：● 前置器的結(jié)構(gòu)使高頻插座內(nèi)凹，不易損壞高頻插座?！?三端接線端子鑲嵌固定，直接與內(nèi)部電路連接，確保連接可靠性?！?前置器的容錯性：電源端、公共端(信號地)、輸出端任意接線錯誤不會損壞前置器，電源極性錯誤保護，輸出短路保護。● 前置器的是電子線路板，除個別校準用的元件外，其它元件均用環(huán)氧樹脂膠灌封，這樣可以提高前置器的抗振、防潮性能。前置器在出廠校準后，各校準元件也用硅膠密封，用戶自行校準后，也應這樣做

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，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。鑒相器測量就是通過在被測軸上設置一個凹槽或凸鍵，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。