8125-A70-C01-D02-E10前置探頭

8300-A11-B90，8200-A80-D01，8200-A40-D02

8125-A70-C01-D02-E10前置放大器電渦流位移探頭

8111-03-A30-C01-D01-E10電渦流探頭

傳感器能測(cè)量被測(cè)體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面的相對(duì)位置。電渦流長(zhǎng)期工作可靠性好、靈敏度高、抗*力強(qiáng)、非接觸測(cè)量、響應(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對(duì)大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸位移、軸振動(dòng)、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因，有效地對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)及進(jìn)行預(yù)測(cè)性維修。從轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)主要取決于其——轉(zhuǎn)軸，而電渦流位移傳感器能直接測(cè)量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，測(cè)量結(jié)果可靠、可信。過去，對(duì)于機(jī)械的振動(dòng)測(cè)量采用加速度傳感器或速度傳感器，通過測(cè)量機(jī)殼振動(dòng)，間接地測(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng)，測(cè)量結(jié)果的可信度不高。

選擇探頭，建議選擇標(biāo)準(zhǔn)線性量程大于被測(cè)體移動(dòng)范圍20%以上的探頭；

▲若被測(cè)面面積不能滿足試件尺寸要求，可選擇擴(kuò)展線性量程的小探頭；

▲若探頭電纜無管道保護(hù)，建議選擇鎧裝探頭，使電纜不易破損；

▲若無特別的安裝限制，通常選擇標(biāo)準(zhǔn)安裝類型的探頭；

▲探頭的無螺紋是為了方便安裝：采用螺孔安裝時(shí)，適當(dāng)長(zhǎng)度的無螺紋可以減少需要旋入螺孔的長(zhǎng)度；

▲探頭殼體長(zhǎng)度取決于安裝位置與被測(cè)面的距離，若無特別需要，建議選擇40或50mm長(zhǎng)；

▲采用螺孔安裝時(shí)，探頭電纜應(yīng)選0.5m或1.0m長(zhǎng)，以免旋動(dòng)探頭時(shí)不易扭斷電纜，還應(yīng)選擇延伸電纜；

▲在機(jī)器內(nèi)部安裝探頭，探頭總長(zhǎng)應(yīng)保證電纜接頭能處于機(jī)器外部，防止內(nèi)部的機(jī)油污染接頭；

8125-A70-C01-D02-E10前置探頭

傳感器系統(tǒng)的工作機(jī)理是電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時(shí)，在前置器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻電流信號(hào)，該信號(hào)通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1。如果在磁場(chǎng)H1的范圍內(nèi)沒有金屬導(dǎo)體材料接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會(huì)全部釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體材料接近探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H1相反的交變磁場(chǎng)H2。由于H2的反作用，就會(huì)改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線圈的有效阻抗。這種變化既與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，即與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵(lì)電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離等參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線性和各向同性的，則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)通常可由金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率μ 、電導(dǎo)率σ 、尺寸因子r，線圈與金屬導(dǎo)體距離δ ，線圈激勵(lì)電流強(qiáng)度I和頻率ω 等參數(shù)來描述。因此線圈的阻抗可用函數(shù)Z=F(μ ,σ ,r,I,ω )來表示。 如果控制μ 、σ 、r、δ 、I、ω 恒定不變，那么阻抗Z就成為距離δ 的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線性函數(shù)，其曲線為“ S" 形曲線，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線性函數(shù)。 在實(shí)際應(yīng)用中，通常是將線圈密封在探頭中，線圈阻抗的變化通過封裝在前置器中的電子線路的處理轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。這個(gè)電子線路并不是直接測(cè)量線圈的阻抗，而是采用并聯(lián)諧振法，見圖1-3，即在前置器中將一個(gè)固定電容CCC C01 21 2  C 和探頭線圈Lx并聯(lián)與晶體管T一起構(gòu)成一個(gè)振蕩器，振蕩器的振蕩幅度Ux與線圈阻抗成比例，因此振蕩器的振蕩幅度Ux會(huì)隨探頭與被測(cè)間距δ 改變。Ux經(jīng)檢波濾波，放大，非線性修正后輸出電壓Uo，Uo與δ的關(guān)系曲線如圖1-4所示，可以看出該曲線呈“ S" 形，即在線性區(qū)中點(diǎn)δ 0處(對(duì)應(yīng)輸出電壓U0)線性，其斜率(即靈敏度)較大，在線性區(qū)兩端，斜率(靈敏度)逐漸下降，線性變差。(δ1，U1) ——線性起點(diǎn)，(δ 2，U2) ——線性末點(diǎn)。

前置器的實(shí)用設(shè)計(jì)：● 前置器的結(jié)構(gòu)使高頻插座內(nèi)凹，不易損壞高頻插座。● 三端接線端子鑲嵌固定，直接與內(nèi)部電路連接，確保連接可靠性。● 前置器的容錯(cuò)性：電源端、公共端(信號(hào)地)、輸出端任意接線錯(cuò)誤不會(huì)損壞前置器，電源極性錯(cuò)誤保護(hù)，輸出短路保護(hù)。● 前置器的是電子線路板，除個(gè)別校準(zhǔn)用的元件外，其它元件均用環(huán)氧樹脂膠灌封，這樣可以提高前置器的抗振、防潮性能。前置器在出廠校準(zhǔn)后，各校準(zhǔn)元件也用硅膠密封，用戶自行校準(zhǔn)后，也應(yīng)這樣做

被測(cè)體表面加工狀況的影響 不規(guī)則的被測(cè)體表面，會(huì)給實(shí)際的測(cè)量值造成附加誤差，特別是對(duì)于振動(dòng)測(cè)量，這個(gè)附加誤差信號(hào)與實(shí)際的振動(dòng)信號(hào)疊加一起，在電氣上很難進(jìn)行分離，因此被測(cè)表面應(yīng)該光潔，不應(yīng)該存在刻痕、洞眼、凸臺(tái)、凹槽等缺陷(對(duì)于特意為鍵相器、轉(zhuǎn)速測(cè)量設(shè)置的凸臺(tái)或凹槽除外)。通常，對(duì)于振動(dòng)測(cè)量被測(cè)面表面粗糙度Ra要求在0.4μ m～0.8μ m之間(API670標(biāo)準(zhǔn)推薦值)，一般需要對(duì)被測(cè)面進(jìn)行衍磨或拋光；對(duì)于位移測(cè)量，由于指示儀表的濾波效應(yīng)或平均效應(yīng)，可稍放寬(一般表面粗糙度Ra不超過0.8μ m～1.6μ m)。

傳感器特性與被測(cè)體的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率有關(guān)，當(dāng)被測(cè)體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時(shí)，由于磁效應(yīng)和渦流效應(yīng)同時(shí)存在，而且磁效應(yīng)與渦流效應(yīng)相反，要抵消部分渦流效應(yīng)，使得傳感器感應(yīng)靈敏度低；而當(dāng)被測(cè)體為非導(dǎo)磁或弱導(dǎo)磁材料(如銅、鋁、合金鋼等)時(shí)，由于磁效應(yīng)弱，相對(duì)來說渦流效應(yīng)要強(qiáng)，因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。圖1-9列出了同一套傳感器測(cè)量幾種典型材料時(shí)的輸出特性曲線，圖中各曲線所對(duì)應(yīng)的靈敏度為：銅：14.9 V/mm鋁：14.0 V/mm不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm45號(hào)鋼：8.2 V/mm40CrMo鋼：8.0 V/mm（出廠校準(zhǔn)材料） 除非在訂貨時(shí)進(jìn)行特別說明，通常，在出廠前傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料試件進(jìn)行校準(zhǔn)，只有和它同系列的被測(cè)體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當(dāng)被測(cè)體的材料與40CrMo成分相差很大時(shí)，則須按第三章節(jié)所述步驟進(jìn)行重新校準(zhǔn)，否則可能造成很大的測(cè)量誤差。 因?yàn)榇蠖鄶?shù)的汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)軸是用40CrMo材料或者與之相近的材料制造，因此傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料作出廠校準(zhǔn)，能適合大多數(shù)的測(cè)量對(duì)象。鑒相器測(cè)量就是通過在被測(cè)軸上設(shè)置一個(gè)凹槽或凸鍵，稱著鑒相標(biāo)記。當(dāng)這個(gè)凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭安裝位置時(shí)，相當(dāng)于探頭與被測(cè)面間距突變，傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，產(chǎn)生的時(shí)刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。同時(shí)通過對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，可以測(cè)量軸的轉(zhuǎn)速；通過將脈沖與軸的振動(dòng)信號(hào)比較，可以確定振動(dòng)的相位角，用于軸的動(dòng)平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。 凹槽或凸鍵要足夠大，以使得產(chǎn)生的脈沖峰峰值不小于5V(API670標(biāo)準(zhǔn)要求不小于7V)。一般若采用φ 8探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm、深度或高度應(yīng)大于1.5mm(推薦采用2.5mm以上)、長(zhǎng)度應(yīng)大于10mm。凹槽或凸鍵應(yīng)平行于軸中心線，其長(zhǎng)度盡量長(zhǎng)，以防止當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)時(shí)，探頭還能對(duì)著凹槽或凸鍵，為了避免由于軸向位移引起探頭與被測(cè)面之間的間隙變化過大，應(yīng)將鑒相器探頭安裝在軸的徑向，而不是軸向位置。應(yīng)盡可能地將鍵相器探頭安裝在機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分上，這樣即使機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分與載荷脫離，傳感器仍會(huì)有鍵相信號(hào)輸出。當(dāng)機(jī)組具有不同的轉(zhuǎn)速時(shí)，通常需要有多套鑒相器對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而可以為機(jī)組的各部分提供有效的鑒相信號(hào)。 鑒相標(biāo)記可以是凹槽，也可以是凸鍵，如圖2-5所示，API670標(biāo)準(zhǔn)要求用凹槽的型式。當(dāng)標(biāo)記是凹槽時(shí)，安裝探頭要對(duì)著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙，而不能對(duì)著凹槽來調(diào)整初始安裝間隙。而當(dāng)標(biāo)記是凸鍵時(shí)，探頭一定要對(duì)著凸起頂部表面調(diào)整初始安裝間隙，不能對(duì)著軸的其它完整表面進(jìn)行調(diào)整。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)造成凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。 為了便于快速判斷鑒相信號(hào)的位置，應(yīng)該對(duì)鑒相器探頭安裝位置在機(jī)器外殼上做上標(biāo)志，對(duì)于鑒相標(biāo)記的角度位置應(yīng)該在軸的露出部分做上標(biāo)志。