电涡流测位移(冀生东)microsoft word 文档 (2).

《电涡流测位移(冀生东)microsoft word 文档 (2).》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电涡流式测位移传感器1、适用场合：㈠车床主轴的轴向窜动和径向跳动用于测量转子的轴向位移，两个测量线圈L１和L２分别置于轴向磁悬浮轴承中的推力盘两侧，这里推力盘既是磁悬浮轴承中的一部分，又是位移传感器中的可动铁心。当推力盘发生(轴向)位移时，L1和L２的电感量就会发生相应的变化。图4是测量电路的原理框图，其中L１、L２、R１和R２构成基本电感电桥，UＥ为桥路激励电源电压。当转子发生轴向位移时，电桥偏离原平衡点，桥路的不平衡输出信号(即位移信号)经同相交流放大器放大后，送入相敏检波电路检波，输出放大器最终将位置信号放大后输出。由于电感

2、式传感器具有输出信号大的特点，因此，测量电路相对于电涡流传感器来说也简单得多。图5是实验测得的二组静态位置输出特性曲线。两条曲线的灵敏度分别为26.5mv/μm和42.0mv/μm，已经超过了目前常用的电流传感器的灵敏度。在测量范围以内线性度良好，能够满足电磁轴承的应用要求。㈡电涡流位移传感器油水中测量位移：由传感器探头产生的磁场在被测体上形成感应磁场，这个感应磁场与探头产生磁场的磁性相反，会对探头磁场产生反作用，这时探头磁场的变化转化为电流的变化，从而检测到被测体。被测物必须是均匀的、导电材料。也就是属于金属类的物质才能够测量。

3、而油水等都不属于金属类的，他们的存在不影响测量的结果。一般的传感器，都会受到油水的影响。在用于油水中测量位移时，传感器的探头要特殊处理，加上防水防杂质功能。使探头在置于油中时不会造成损坏或者测量不准确。它的最大优势是在能在有油的环境中使用而不受影响。控制器与探头分离，方便探头的安装与替换，避免控制器受油污的渍浸。2、系统结构图：①——线圈②——框架③——衬套④——支架⑤——电缆⑥——插头特点：电涡流位移传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面距离。它是一种非接触的线化计量工具。电涡流位移传感器必须

4、是金属导体，在与探头端面之间静态和动态的相对位移变化，对测量发生的位移变化可以高精度的测速出来，电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高等优点。3、工作原理：当多匝测试线圈中通以一定频率的激励电流时，水平方向移动的被测物体上就会形成涡流，涡流形成的感应磁场和被测物体在运动中切割磁力线将影响测试线圈的电感、电阻和品质因素。线圈的品质因素Q是被测物体位移x、测试距离d、线圈几何尺寸、物体的特性和几何形状等参数的函数关系。固定测试距离d而测得Q，根据Q与物体位移x的函数关系，从而得到物体的位移.等效电路图如下：R

5、1—线圈电路R2—金属板等效电阻L1—线圈的电感U—激励电压L2—金属板的电感4、精度、范围要求：（1）对工作温度的要求一般涡流传感器的最高允许温度≤180ºC，实际上如果工作温度过高，不仅传感器的灵敏度会显著降低，还会造成传感器的损坏，因此测量汽轮机高、中、低转轴振动时，传感器必须安装在轴瓦内，只有特制的高温涡流传感器才允许安装在汽封附近。（2）对被测体的要求为防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出，安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间。若在测试过程中某一部位需要同时安装两个或以上传感器，为避免交叉干扰，两个传感

6、器之间应保持一定的距离。另外，被测体表面积应为探头直径3倍以上，表面不应有伤痕、小孔和缝隙，不允许表面电镀。被测体材料应与探头、前置器标定的材料一致。（3）对探头支架的要求探头通过支架固定在轴承座上，支架应有足够的刚度以提高其自振频率，避免或减小被测体振动时支架的受激自振。（4）对初始间隙的要求电涡流传感器应在一定的间隙电压（传感器顶部与被测物体之间间隙，在仪表上指示一般是电压）值下，其读数才有较好的线性度，所以在安装传感器时必须调整好合适的初始间隙。转子旋转和机组带负荷后，转子相对于传感器将发生位移。如果把传感器装在轴承顶部，其

7、间隙将减少；如装在轴承水平方向，其间隙取决于转子旋转方向；当转向一定时，其间隙取决于安装在右侧还是左侧。为了获得合适的工作间隙值，在安装时应估算转子从静态到转动状态机组带负荷后轴颈位移值和位移方向，以便在调整初始间隙时给予考虑。根据现场经验，转子从静态到工作转速，轴颈抬高大约为轴瓦间隙的1/2；水平方向位移与轴瓦形式、轴瓦两侧间隙和机组滑销系统工作状态有关，一般位移值为0.05-0.20mm。⑸在调整传感器初始间隙时，除了要考虑上述这些因素外，还要考虑最大振动值和转子原始晃摆值。传感器初始间隙应大于转轴可能发生的最大振幅和转轴原始

8、晃摆值的1/2。5、安装方法：（1）探头插入安装孔之前，应保证孔内无杂物，探头能自由转动而不会与导线缠绕。（2）为避免擦伤探头端部或监视表面，可用非金属测隙规测定探头的间隙。（3）也可用连接探头导线到延伸电缆及前置器的电汽方法整定探头间隙。当探头间