電渦流位移傳感器是一種非接觸式的線性化測量工具，通過測量金屬被測體與探頭端面的相對位置，感應(yīng)并處理成相應(yīng)的電信號輸出。具有長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)影響、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
電渦流位移傳感器是由探頭、延伸電纜、前置器以及被測體構(gòu)成基本工作系統(tǒng)。前置器中的高頻振蕩電流通過延伸電纜進(jìn)入探頭，在探頭的頭部線圈中產(chǎn)生交磁場。當(dāng)被測金屬體靠近這一磁場，則在此金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁學(xué)上稱之為電渦流。與此同時該電渦流也產(chǎn)生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變（線圈的有效阻抗），這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的距離而變化，電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。
電渦流位移傳感器的安裝應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：
1、避免結(jié)構(gòu)支架發(fā)生共振和松動
傳感器的支架在測振頻率必須高于設(shè)備的高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的頻率，否則會因支架共振而使測量結(jié)果失真。支架在測振方向的自振頻率應(yīng)高于機(jī)器10倍的高工作頻率，這一點(diǎn)在實(shí)際操作中往往難以達(dá)到，一般支架測振方向自振頻率高于2~3倍的轉(zhuǎn)速工作頻率就可以基本滿足測振要求。
為了提高自振頻率，結(jié)構(gòu)支架一般是采用6~8mm厚的扁鋼制成，其懸臂長度不應(yīng)超過100mm;當(dāng)懸臂較長時，應(yīng)采用型鋼，例如角鐵、工字鋼等，以便有效的提高支架自振頻率。測試中為防止支架或發(fā)生松動，支架必須緊固在穩(wěn)定性好的支撐部件上，固定在軸瓦或軸承座上，支架的連接應(yīng)采用支架上攻絲，再用螺母扭緊，不要采用支架上打孔用雙螺母扭緊。
2、避免交叉感應(yīng)和側(cè)向間隙
當(dāng)兩個垂直或平行安裝相互靠近時，他們之間產(chǎn)生交叉感應(yīng)，會使傳感器輸出靈敏度降低。為了避免交叉感應(yīng)，兩個傳感器不能靠的太近。過小的側(cè)向間隙主要是傳感器頭部兩側(cè)存在導(dǎo)體，使傳感器輸出靈敏度明顯降低。正確的側(cè)向間隙b應(yīng)大于或等于d（傳感器頂部線圈直徑）。測向間隙不僅要考慮冷態(tài)，還要考慮氣缸和轉(zhuǎn)子受熱后的膨脹變化。傳感器頭部外露高度c，一般沒有特定規(guī)定，但根據(jù)現(xiàn)場使用得，c太小也會使傳感器靈敏度顯著降低。
3、正確的初始間隙
應(yīng)在一定的間隙電壓（傳感器頂部與被測物體之間的間隙，在儀表上指示一般電壓）值下，其讀數(shù)才有較好的線度，所以在安裝時必須調(diào)整好合適的初始間隙。電電渦流型傳感器的靜態(tài)大量程不能大于2.5mm，動態(tài)下為了獲得較好的線性度，其工作間隙應(yīng)在0.3~2.8mm范圍內(nèi)，即儀表所指示間隙電壓為2~16V。
轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)和設(shè)備帶負(fù)荷后，轉(zhuǎn)子相對于傳感器將發(fā)生位移。如果裝在軸承頂部，其間隙將會減小;如裝在軸承水平方向，其間隙取決于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向;當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向一定時，其間隙取決于安裝在右側(cè)還是左側(cè)。為了獲得合適的工作間隙值，在安裝時應(yīng)估算轉(zhuǎn)子從靜態(tài)到工作轉(zhuǎn)速，軸頸抬高大約為軸瓦頂隙的二分之一;水平方向位移與軸瓦形式、軸瓦兩側(cè)間隙和機(jī)組滑銷0.20mm。傳感器安裝在右側(cè)水平位置，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，間隙c增大;裝在左側(cè)，d減小。
軸頸在軸瓦內(nèi)發(fā)生位移除與轉(zhuǎn)速有關(guān)外，還與設(shè)備有功負(fù)荷有關(guān)。對于質(zhì)量較小的汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子和帶減速器的轉(zhuǎn)軸，在部分進(jìn)汽和齒輪傳遞力矩作用下，會把軸頸椎推向軸瓦的一側(cè)，其位移值有可能接近于軸瓦的直徑間隙。在調(diào)整傳感器初始間隙時，出了要考慮上述這些因素外，還要考慮大振動值和轉(zhuǎn)子原始晃擺值。傳感器初始間隙應(yīng)大于轉(zhuǎn)軸肯能發(fā)生的大振幅和轉(zhuǎn)軸原始晃擺值的二分之一。
4、軸向位置選擇
從測量軸振的要求來說，軸振測點(diǎn)應(yīng)盡可能的靠近軸瓦中心部位，但往往受電渦安裝位置的限制，有時不得不和軸瓦保持一定的距離。由現(xiàn)場振動測試得出，隨軸測振點(diǎn)距軸瓦距離的增大，軸振幅值將增大。軸測振點(diǎn)軸向位置另外要考慮的是改點(diǎn)轉(zhuǎn)軸的加工精度和轉(zhuǎn)軸表面導(dǎo)磁是否均勻。
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更新時間：2020-09-23 
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