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电涡流传感器原理

发布时间:2021-08-06   点击次数:94次

为何采用电涡流传感器
    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。
    电涡流位移传感器长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、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。
    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
   DF3100系列电涡流位移传感器的各项性能指标相当或接近美国本特利(BN)公司产品水平,可直接替换(BN)公司3300、7200、及的3300 XL系列产品。

第二节    系统的工作原理


传感器系统的工作原理是电涡流效应。当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。  

如果控制u,σ,r,I,ω恒定不变,那么阻抗Z就成为距离的单值函数,由麦克斯韦尔公式,可以求得此函数为一非线形函数,其曲线为“S"型曲线,在一定范围内可以近似为一线形函数。


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