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振动电涡流传感器是一种非接触式位移/振动测量传感器。

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  1.非接触测量:无磨损,不影响被测体动态特性,适合高速旋转轴。

  2.高分辨率与频响宽:可检测纳米级位移,频率响应范围通常达0–10 kHz(部分可达20 kHz),满足绝大多数机械振动监测需求。

  3.抗干扰能力强:对油污、粉尘、水汽等工业环境有较好适应性(但需避免强电磁干扰)。

  4.仅适用于导电材料:被测表面必须是金属(如钢、铝、铜等),非金属无法产生有效涡流。

  5.静态与动态量兼测:既能测轴的平均位置(如轴向位移、偏心),也能测动态振动。

结构组成

  1.探头

  含高频线圈和绝缘外壳,直接面对被测轴;

  常见直径:Φ5 mm、Φ8 mm、Φ11 mm、Φ25 mm等,尺寸越大,线性范围越宽,但空间要求更高。

  2.延伸电缆

  特制同轴电缆,长度通常为4 m、4.5 m、8 m、9 m等;

  其电容会影响系统整体校准,必须与前置器匹配使用。

  3.前置器

  安装在控制柜内,提供高频激励并解调信号;

  输出标准信号(如-2~-18 VDC、4–20 mA或0–10 V);

  每套系统(探头+电缆+前置器)需整体校准,不可随意混用。

工作原理

  振动电涡流传感器基于电磁感应中的电涡流效应工作:

  1.高频激励:传感器内部的线圈由高频振荡电路(通常频率为0.5–2 MHz)驱动,产生一个高频交变磁场。

  2.涡流生成:当被测金属导体(通常是旋转轴)靠近该磁场时,其表面会感应出闭合的电涡流。

  3.能量损耗与阻抗变化:电涡流反过来会产生反向磁场,削弱原磁场,导致传感器线圈的等效阻抗(或品质因数Q)发生变化。

  4.位移-电压转换:这种阻抗变化被检测电路转换为电压信号,其幅值与传感器端面到被测金属表面之间的距离(即间隙)呈近似线性关系。

  因此,当轴因振动而发生微小位移时,间隙变化被实时转化为电压输出,从而实现对轴振动(径向或轴向)的高精度、非接触测量。

安装使用

  1.安装间隙设定:根据传感器线性范围(如2 mm),将探头安装在轴的静态中心位置对应的中点(如1.0 mm处),确保振动正负方向均有测量裕度。

  2.被测面要求:表面应平整、无键槽、油孔或锈蚀;若存在键相标记,需单独设置键相探头。

  3.接地与屏蔽:探头外壳、电缆屏蔽层需良好接地,防止电磁干扰。

  4.温度影响:高温环境(>180°C)需选用耐高温探头;前置器一般工作于-30~+70°C。

注意事项

  1.传感器系统必须整体标定,更换任一组件(探头、电缆、前置器)都需重新校准;

  2.避免在强磁场、大电流导线附近安装;

  3.不可用于测量非金属转子(如碳纤维、陶瓷);

  4.安装支架必须刚性足够,防止“支架共振”引入虚假振动。

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