D8081電渦流傳感器的工作原理

如下圖所示，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)金屬線圈中通過交變電流時(shí)會產(chǎn)生交變磁場。反之，金屬處在交變磁場時(shí)，亦會在金屬體內(nèi)產(chǎn)生電流，這種電流在金屬體內(nèi)是自行閉合的，而且呈現(xiàn)出旋渦狀，故稱為電渦流。所產(chǎn)生電渦流的大小與金屬導(dǎo)體的自身幾何尺寸( 厚度) 、材料特性( 電阻率、導(dǎo)磁率) 、線圈激磁電流頻率以及線圈與金屬體表面的距離等參數(shù)呈函數(shù)關(guān)系。基于上述內(nèi)容可知，電渦流的產(chǎn)生會抵消一部分磁場能量，相應(yīng)地也會改變磁線線圈阻抗，電渦流傳感器就是基于這種原理而開發(fā)的。由于電渦流傳感器是在非接觸狀態(tài)工作的即被測金屬體表面與線圈不接觸，所以當(dāng)線圈與金屬表面的距離以外的所有參數(shù)恒定時(shí)便可以進(jìn)行位移測量。

電渦流傳感器測試系統(tǒng)的構(gòu)成

如上圖所示：電渦流傳感器測試系統(tǒng)通常由4部分組成:

（1）負(fù)責(zé)感應(yīng)位移變化的探頭；（D8081電渦流傳感器）

（2）可穩(wěn)定供電的24V直流電源，處理和轉(zhuǎn)換信號的測量電路；（D8081電渦流信號調(diào)理儀）

（3）多通道寬帶寬信號采集單元；（IN-SDG高速多通道采集單元）

（4）用于顯示數(shù)據(jù)采集及分析的軟件系統(tǒng)。

電渦流傳感器系統(tǒng)的典型應(yīng)用于

電渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線測量和保護(hù)。

D8081電渦流傳感器的主要可以實(shí)現(xiàn)的測試感知信息有如下：

軸向位移測量

對于許多旋轉(zhuǎn)機(jī)械，包括蒸汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)、水輪機(jī)、離心式和軸流式壓縮機(jī)、離心泵等，軸向位移是一個(gè)十分重要的信號，過大的軸向位移將會引起過大的機(jī)構(gòu)損壞。軸向位移的測量，可以指示旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的軸向間隙或相對瞬時(shí)的位移變化，用以防止機(jī)器的破壞。軸向位移是指機(jī)器內(nèi)部轉(zhuǎn)子沿軸心方向，相對于止推軸承二者之間的間隙而言。有些機(jī)械故障，也可通過軸向位移的探測，進(jìn)行判別：

● 止推軸承的磨損與失效 ● 平衡活塞的磨損與失效

● 止推法蘭的松動(dòng) ● 聯(lián)軸節(jié)的鎖住等。

軸向位移（軸向間隙）的測量，經(jīng)常與軸向振動(dòng)弄混。軸向振動(dòng)是指傳感器探頭表面與被測體，沿軸向之間距離的快速變動(dòng)，這是一種軸的振動(dòng)，用峰峰值表示。它與平均間隙無關(guān)。有些故障可以導(dǎo)致軸向振動(dòng)。例如壓縮機(jī)的踹振和不對中即是。

振動(dòng)測量

測量徑向振動(dòng)，可以由它看到軸承的工作狀態(tài)，還可以看到轉(zhuǎn)子的不平衡，不對中等機(jī)械故障。可以提供對于下列關(guān)鍵或基礎(chǔ)機(jī)械進(jìn)行機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測所需要的信息：

·工業(yè)透平，蒸汽/燃汽 ·壓縮機(jī)，空氣/特殊用途氣體，徑向/軸向

·膨脹機(jī) ·動(dòng)力發(fā)電透平，蒸汽/燃汽/水利

·電動(dòng)馬達(dá) ·發(fā)電機(jī)

·勵(lì)磁機(jī) ·齒輪箱

·泵 ·風(fēng)扇

·鼓風(fēng)機(jī) ·往復(fù)式機(jī)械

振動(dòng)測量同樣可以用于對一般性的小型機(jī)械進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。可為如下各種機(jī)械故障的早期判別提供了重要信息。

·軸的同步振動(dòng) ·油膜失穩(wěn)

·轉(zhuǎn)子摩擦 ·部件松動(dòng)

·軸承套筒松動(dòng) ·壓縮機(jī)踹振

·滾動(dòng)部件軸承失效 ·徑向預(yù)載，內(nèi)部/外部包括不對中

·軸承巴氏合金磨損 ·軸承間隙過大，徑向/軸向

·平衡（阻氣）活塞磨損/失效 ·聯(lián)軸器“鎖死"

·軸彎曲 ·軸裂紋

·電動(dòng)馬達(dá)空氣間隙不勻 ·齒輪咬合問題

·透平葉片通道共振 ·葉輪通過現(xiàn)象

偏心測量

偏心是在低轉(zhuǎn)速的情況下，對軸彎曲程度的測量，這種彎曲可由下列情況引起：

·原有的機(jī)械彎曲

·臨時(shí)溫升導(dǎo)致的彎曲

·在靜止?fàn)顟B(tài)下，必然有些向下彎曲，有時(shí)也叫重力彎曲。

偏心的測量，對于評價(jià)旋轉(zhuǎn)機(jī)械全面的機(jī)械狀態(tài)，是非常重要的。特別是對于裝有透平監(jiān)測儀表系統(tǒng)（TSI）的汽輪機(jī)，在啟動(dòng)或停機(jī)過程中，偏心測量已成為不可少的測量項(xiàng)目。它使你能看到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉(zhuǎn)子的偏心位置，也叫軸的徑向位置，它經(jīng)常用來指示軸承的磨損，以及加載荷的大小。如由不對中導(dǎo)致的那種情況，它同時(shí)也用來決定軸的方位角，方位角可以說明轉(zhuǎn)子是否穩(wěn)定。

脹差測量

對于汽輪發(fā)電機(jī)組來說，在其啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，由于金屬材料的不同，熱膨脹系數(shù)的不同，以及散熱的不同，軸的熱膨脹可能超過殼體膨脹；有可能導(dǎo)致透平機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件（如機(jī)殼、噴嘴、臺座等）的相互接觸，導(dǎo)致機(jī)器的破壞。因此脹差的測量是非常重要的。

轉(zhuǎn)速測量

對于所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言，都需要監(jiān)測旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速是衡量機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)重要指標(biāo)。而電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)速的性是其它任何傳感器測量沒法比的，它既能響應(yīng)零轉(zhuǎn)速，也能響應(yīng)高轉(zhuǎn)速，抗干擾性能也非常強(qiáng)。