電渦流傳感器作用
電渦流傳感器,前置器,探頭對于許多旋轉機械,包括蒸汽輪機、燃汽輪機、水輪機、離心式和軸流式壓縮機、離心泵等,軸向位移是一個(gè)十分重要的信號,過(guò)大的軸向位移將會(huì )引起過(guò)大的機構損壞。軸向位移的測量,可以指示旋轉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,用以防止機器的破壞。軸向位移是指機器內部轉子沿軸心方向,相對于止推軸承二者之間的間隙而言。有些機械故障,也可通過(guò)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(wú)關(guān)。有些故障可以導致軸向振動(dòng)。例如壓縮機的踹振和不對中
電渦流傳感器作用
原理
根據法拉第電磁感應原理,塊狀金屬導體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí)(與金屬是否塊狀無(wú)關(guān),且切割不變化的磁場(chǎng)時(shí)無(wú)渦流),導體內將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應電流,此電流叫電渦流,以上現象稱(chēng)為電渦流效應。而根據電渦流效應制成的傳感器稱(chēng)為電渦流式傳感器。
前置器中高頻振蕩電流通過(guò)延伸電纜流入探頭線(xiàn)圈,在探頭頭部的線(xiàn)圈中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。當被測金屬體靠近這一磁場(chǎng),則在此金屬表面產(chǎn)生感應電流,與此同時(shí)該電渦流場(chǎng)也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線(xiàn)圈方向相反的交變磁場(chǎng),由于其反作用,使頭部線(xiàn)圈高頻電流的幅度和相位得到改變(線(xiàn)圈的有效阻抗),這一變化與金屬體磁導率、電導率、線(xiàn)圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線(xiàn)圈到金屬導體表面的距離等參數有關(guān)。通常假定金屬導體材質(zhì)均勻且性能是線(xiàn)性和各項同性,則線(xiàn)圈和金屬導體系統的物理性質(zhì)可由金屬導體的電導率б、磁導率ξ、尺寸因子τ、頭部體線(xiàn)圈與金屬導體表面的距離D、電流強度I和頻率ω參數來(lái)描述。則線(xiàn)圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數來(lái)表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個(gè)參數在一定范圍內不變,則線(xiàn)圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數,雖然它整個(gè)函數是一非線(xiàn)性的,其函數特征為“S”型曲線(xiàn),但可以選取它近似為線(xiàn)性的一段。于此,通過(guò)前置器電子線(xiàn)路的處理,將線(xiàn)圈阻抗Z的變化,即頭部體線(xiàn)圈與金屬導體的距離D的變化轉化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化,電渦流傳感器就是根據這一原理實(shí)現對金屬物體的位移、振動(dòng)等參數的測量
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