第7章 位移、振动检测

1、检测技术及仪表 主编毛徐辛 第7章位移、振动检测7.1位移传感器7.2振动传感器7.1位移传感器7.1.1电位器式位移传感器1.工作原理图7-1电位器式位移传感器工作原理示意图7.1位移传感器2.结构及分类(1)线绕电位器图7-2电位器式传感器类型示意图1电阻丝2滑动臂3骨架7.1位移传感器(2)非线绕电位器图7-3非线绕电位器7.1位移传感器7.1.2电容式位移传感器1.工作原理2.电容式位移传感器类型(1)变极距型图7-4变极距型电容式位移传感器20dAdCS灵敏度S：7.1位移传感器图7-5差动变极距型电容式位移传感器7.1位移传感器(2)变面积型图7-6变面积型电容式位移传感器结构示意

2、图7.1位移传感器图7-7转轴回转精度测量示意图3.应用举例7.1位移传感器7.1.3电感式位移传感器1.自感式位移传感器图7-8自感式位移传感器7.1位移传感器2.互感式位移传感器图7-9差动变压器式位移传感器7.1位移传感器7.1.4电涡流式位移传感器1.电涡流式位移传感器的工作原理图7-10电涡流式位移传感器的工作原理)(1、IxrfZ7.1位移传感器2.电涡流式位移传感器的结构图7-11电涡流式位移传感器的结构示意图1保护套2填料3螺母4、13电缆5、8线圈6、9框架7壳体10框架衬套11支架12插头7.1位移传感器表7-1CZF-1系列电涡流式位移传感器的性能型号线性范围/m线圈外径

3、/mm分辨力/m线性误差（%）使用温度/CZF10001000?7131580CZF30003000?2533-1580CZF50005000?2853-15807.1位移传感器3.电涡流式位移传感器的应用图7-12汽轮机主轴轴向位移测量示意图7.1位移传感器图7-13往复式压缩机活塞杆沉降监测示意图7.1位移传感器图7-14光栅位移传感器1光源2透镜3主光栅4指示光栅5光敏元件7.1.5光栅位移传感器1.光栅位移传感器的结构7.1位移传感器2.光栅位移传感器的工作原理（1）莫尔条纹形成图7-15莫尔条纹的形成cos221222121WWWWWWB7.1位移传感器莫尔条纹特性1)莫尔条纹会随主

4、光栅的左右移动而上下移动，且它们之间有严格的对应关系，包括移动方向和移动量。2)莫尔条纹具有放大作用。3)莫尔条纹具有减小光栅栅距不均匀误差的作用。(2)光栅位移传感器的工作原理 主光栅和被测物体相连，它随被测物体的直线位移而产生移动。当主光栅相对指示光栅移动时，莫尔条纹便随之产生移动，使得光电元件接收到的光强发生周期变化，该变化经光电元件转换后使输出信号亦呈周期性变化（如正弦波变化），在测量电路中利用隔直电容隔断直流分量，取出交流分量进行处理，便可确定主光栅位移量的大小。 7.2振动传感器7.2.1相对振动传感器相对振动：指物体以其平衡位置为运动参照点所作的往复运动。 图7-17相对振动传感

5、器的可动部分与被测物体之间的连接方式7.2振动传感器图7-18磁电式相对速度传感器结构图1壳体2中心杆3、6弹簧片4磁铁5线圈7引出线举例：7.2振动传感器图7-20电涡流式传感器测量轴的径向振动7.2振动传感器图7-21传感器探头安装示意图7.2振动传感器 7.2.2绝对振动传感器绝对振动：指相对大地或惯性空间所作的往复运动。 测量绝对振动的传感器由绝对振动敏感器与相对振动传感器配接而构成。图7-22绝对振动敏感器的工作原理 “m-k-c ”系统7.2振动传感器1.磁电式振动速度传感器 磁电式传感器配接“m-k-c”系统图7-23磁电式振动速度传感器1弹簧片2壳体3阻尼环4磁铁5线圈6中心轴