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综述：

为何采用电涡流传感器

l 电涡流位移传感器能测量被测体（必须是金属导体）与探头端面的相对位置。

l 电涡流位移传感器长期工作可靠性好、灵敏度高、抗力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响，常被用于实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护及进行预测性维修。

l 从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运行状态主要取决于其核心——转轴，而电涡流位移传感器能直接测量转轴的状态，测量结果可靠、可信。过去，对于机械的振动测量采用加速度传感器或速度传感器，通过测量机壳振动，间接地测量转轴振动，测量结果的可信度不高。

   系统组成

系统主要包括探头、延伸电缆（用户可以根据需要选择）、前置器和附件

与美国本特利（BN）公司产品兼容

        定制型电涡流位移传感器的各项性能指标相或接近美国本特利（BN）公司产品水平，可直接替换（BN）公司3300、7200、及新的3300 XL系列产品。

工作原理：

    定制型电涡流位移传感器系统的工作原理是电涡流效应，接通传感器系统电源时，在前置器内会产生一个高频信号，该信号通过电缆送到探头的头部，在头部周围产生交变磁场H1。

如果在磁场H1的范围没有金属导体接近，则发射到这一范围内的能量都会被释放；反之，如果有金属导体接近探头头部，则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2。

由于H2的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，既改变了线圈的有效阻抗。这种变化即与电涡流效应有关，又与静磁学效应有关，既与金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数、激励电流频率以及线圈到金属导体的距离参数有关。假定金属导体是均质的，其性能是线形和各向同性的，则线圈——金属导体系统的磁导率u、电导率σ、尺寸因子r、线圈与金属导体距离δ线圈激励电流I和频率ω等参数来描述。因此线圈的阻抗可用函数Z=F（u，r，I，ω）来表示。

性能特点：

探头

   定制型电涡流位移传感器对正被测量表面，它能精地探测出被测体表面相对于探头端面间隙的变化。通常探头由线圈、头部、壳体、高频电缆、高频接头组成，

延伸电缆

   作为系统的一个组成部分，延伸电缆（如图1-6所示）用来连接和延长探头与前置器之间的距离，可以对延伸电缆长度和是否需要带铠装进行选择，选择延伸电缆的长度应该使延伸电缆长度与配套前置器所要求的长度一致（5m或9m），

前置器

   前置器是一个电子信号处理器。一方面前置器为探头线圈提供高频交流电流；另一方面，前置器感受探头前面由于金属导体靠近引起探头参数的变化，经过前置器的处理，产生随探头端面与被测金属导体间隙线性变化的输出电压或电流信号。

定制型电涡流位移传感器系列前置器统一一种安装尺寸，提供三种输出方式：

l 外型尺寸：77mm*37mm*61mm

l 安装尺寸：面板安装：51mm*51mm,采用四个M4*15螺栓安装；（作为产品附件提供）

   导轨安装：直接卡入DIN轨道，安装方便。（作为产品附件提供）

l 电流输出：供电电源Ut+18Vdc～+30Vdc,

         输出电压：-10~+10V

被测体尺寸与材料的影响：

在系统的工作原理部分，介绍了被测金属导体的磁导率u、电导率σ、尺寸因子r对测量也有影响，因此除了探头、延伸电缆、前置器决定传感器系统的性能外，严格地讲被测体也是传感器系统的一部分，即被测体的性能参数也会影响整个传感器系统的性能。

被测体表面加工状况的影响

不规则的被测体表面，会给实际的测量值造成附加误差，特别是对于振动测量，这个附加误差信号与实际的振动信号叠加一起，在电气上很难进行分离，因此被测表面应该光洁，不应该存在划痕、洞眼、凸台、凹槽等缺陷（对于特意为鉴相器、转速测量设置的凸台或凹槽除外）。通常，对于振动测量被测表面粗糙度Ra要求在0.4um-0.8um之间（API670标准推荐值），一般需要对被测面进行衍磨或抛光；对于位移测量，由于指示仪表的滤波效应或平均效应，可稍放宽（一般表面粗糙度Ra不超过0.8um-1.6um）。

被测体材料的影响

   传感器特性与被测体的导电率和导磁率有关，被测体为导磁材料（如普通钢、结构钢等）时，要抵消部分涡流效应，使得传感器感应灵敏度低；而被测体为非导磁或弱导磁材料（如铜、铝、合金钢等）时，由于磁效应弱，因此传感器感应灵敏度要高。图1-9列出了同一套传感器测量几种典型材料时的输出特性曲线，图中各曲线所对应的灵敏度为：

被测体表面残磁效应的影响

   电涡流效应主要集中在被测体表面，由于加工过程中形成的残磁效应，以及淬火不均匀，结晶结构不均匀等都会影响传感器特性，API670标准推荐被测体表面残磁不超过0.5微特斯拉。需要更高的测量精度时，应该用实际被测体进行测量。

被测体表面镀层的影响

   被测体表面的镀层对传感器测量的影响，相于改变了被测体材料，视镀层的材质，传感器灵敏度会变化。如果镀层均匀，且厚度大于涡流渗透深度（按上述被测体尺寸的影响一节计算），则将传感器按镀层材料重新校准，不会影响使用，否则与本公司联系。

DZ6408

电涡流