电涡流式传感器

电涡流传感器世界上第一支电涡流传感器是由美国人于1954年研制出并用于工业生产的，可以实现非接触测量、能够直接测量转轴等物体的振动，并且具有灵敏度高、抗干扰能力强、响应速度快、不受油水介质影响、长期工作稳定可靠等诸多优点，多年来一直是大型旋转机械振动测量，轴向位移测量的首选。

线圈置于金属导体附近：线圈中通以高频信号i1

正弦交变磁场H1

金属导体内就会产生涡流涡流产生电磁场反作用于线圈,改变了电感电感变化程度取于线圈L的外形尺寸，线圈L至金属板之间的距离，金属板材料的电阻率和磁导率以及信号的频率等等效电路电感L2表示金属板对涡流呈现的电感效应电阻R2表示在金属板上的涡流损耗互感系数M表示L1与原线圈L2之间的相互作用R1为原线圈L的损耗电阻定频测距电路将L—x的关系转换成U—x的关系。通过检波电压U的测量，就可以确定距离x的大小。这里U—x，曲线与金属板电阻率的变化无关。调频测距电路当传感器线圈与被测物体间的距离x变化时，引起线圈的电感量L发生变化，从而使振荡器的频率改变，然后通过鉴频器将频率变化再变成电压输出。

低频透射式涡流传感器测厚的依据:E的大小间接反映了M的厚度t系统组成传感器的结构

线圈框架3．框架衬套4．支架5．电缆6．插头被测体尺寸与材料的影响1.被测物体表面尺寸的影响：被测表面为平面时以正对探头中心线为中点，被测面直径应该大于探头直径的1.5倍以上。被测体为圆轴并且探头中心线与轴心线相交时，要求被测轴的直径为探头直径的3倍以上。2.被测物体厚度影响3.被测物体表面加工状况影响：不规则的表面会给实际测量造成附加误差，特别是振动测量，附加误差与实际误差叠加很难分离。4.被测体材料的影响。5.被测体表面残磁效应的影响6.被测体表面镀层的影响探头的安装相邻干扰安装时注意探头距离不能太近，否则探头之间会相互干扰，在输出信号上叠加两探头的差频信号，造成测量结果失真，称为相邻干扰。探头之间的最小距离2.探头与安装面的距离探头头部与安装面的距离探头头部发射的磁场在径向和轴向都有一定扩散。在安装时要考虑安装面金属导体材料的影响，保证头部与安装面不小于一定距离，工程塑料头部体要完全露出安装面，否则要加工成平顶底或倒角。3.探头安装支架选择安装测量是被测体相对于探头端面的相对值，因此探头必须牢牢固定在基座上，通常需要用安装支架来固定探头。电涡流传感器的应用(a)汽轮机主轴的轴向位移测量示意图(b)换向阀的位移测量示意图(c)金属试件的热膨胀系数测量示意图2．振幅测量(a)汽轮机和空气压缩机常用的监控主轴的径向振动的示意图(b)测量发动机涡轮叶片的振幅的示意图(c)通常使用数个传感器探头并排地安置在轴附近3．厚度测量

电涡流式厚度计的测量原理图4．转速测量旋转机械振动最明显的特征是振动频率与转速有明显关系，因此，从分析振动信号掌握设备的运行状态来看，准确测量旋转机械的转速有重要意义。f——频率值(Hz)；

n——旋转体的槽(齿)数；

N——被测轴的转速(r／min)。转轴轴心轨迹测量键相测量键相测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸槽，称为键相标记。当这个凹槽或凸槽转到探头位置时，相当于探头与被测面之间距离发生改变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。因此通过将脉冲信号与轴的振动信号进行比较，就可以确定振动的相位角。5.计数将圆周运动转换成水平运动电涡流传感器优点可进行非接触测量，并且测量范围大，灵敏度高，不受油污等介质的影响，结构简单，安装方便。它广泛应用于工业生产和科学研究的各个领域。在高速旋转机械中（包括化工，电站等设备），大量利用电涡流传感器进行轴向位移和径向振动、转速及相位测量和长期监视。电涡流传感器缺点1.对被测材料敏感性强。如果被测对象的材料不同，传感器的灵敏度和线性范围都要改变，必须重新矫校正。即使对同一种被测材料来说，如果被测表面的材质不均匀，或者工件内部有裂痕，会影响测量结果。2.测量轴振动时，轴的不圆度也将反映的振幅值中。所以测量时要选择合适的测量点和均质光滑的测量表面。3.对被测体的几何形状也有