軸振電渦流位移傳感器WT-D0-A2-B2-C2-D1

廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業， 對汽輪機、水輪機、發電機、鼓風機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉機械的軸的徑向振動、軸 向位移、鑒相器、軸轉速、脹差、偏心、油膜厚度等進行在線測量和安全保護，以及轉子動 力學研究和零件尺寸檢驗等方面

WT-D0-A2-B2-C2-D1電渦流位移傳感器可以準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面的相對位置。 傳感器長期工作可靠性好、靈敏度高、抗力強、非接觸測量、響應 速度快、不受油水等介質的影響，常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動、軸轉 速等參數進行長期實時監測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備 進行保護及進行預測性維修。 從轉子動力學、軸承學的理論上分析，大型旋轉機械的運行狀態主要取決于其—轉軸，而電渦流位移傳感器能直接測量轉軸的各種運行狀態，測量結果可靠、可信。 過去，對于機械的振動測量采用加速度傳感器或速度傳感器，通過測量機殼振動，間接地 測量轉軸振動，測量結果的可信度不高。

傳感器系統的工作機理是電渦流效應。當接通傳感器系 統電源時，在前置器內會產生一個高頻電流信號，該信號通 過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產生交變磁場H1。如果 在磁場H1的范圍內沒有金屬導體材料接近，則發射到這一范 圍內的能量都會全部釋放；反之，如果有金屬導體材料接近 探頭頭部，則交變磁場H1將在導體的表面產生電渦流場，該 電渦流場也會產生一個方向與H1相反的交變磁場H2。由于H2 的反作用，就會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有關， 又與靜磁學效應有關，即與金屬導體的電導率、磁導率、 幾何形狀、線圈幾何參數、激勵電流頻率以及線圈到金屬 導體的距離等參數有關。假定金屬導體是均質的，其性能 是線性和各向同性的，則線圈——金屬導體系統的物理性 質通常可由金屬導體的磁導率μ、電導率σ、尺寸因子r， 線圈與金屬導體距離δ，線圈激勵電流強度I和頻率ω等 參數來描述。因此線圈的阻抗可用函數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，由麥克斯韋爾公式，可以 求得此函數為一非線性函數，其曲線為“S”形曲線，在 一定范圍內可以近似為一線性函數。 在實際應用中，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換 成電壓或電流輸出。這個電子線路并不是直接測量線圈 的阻抗，而是采用并聯諧振法，見圖1-3，即在前置器中將一個固定電容C C C C 0 1 2 1 2 = + C 和探頭 線圈Lx并聯與晶體管T一起構成一個振蕩器，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會隨探頭與被測間距δ改變。Ux經檢波濾波，放大，非線性修正后輸出電 壓Uo，Uo與δ的關系曲線如圖1-4所示，可以看出該曲線呈“S”形，即在線性區中點δ0處(對 應輸出電壓U0 )線性，其斜率(即靈敏度)較大，在線性區兩端，斜率(靈敏度)逐漸下降， 線性變差。(δ1，U1 ) ——線性起點，(δ2，U2 ) —線性末點。

傳感器特性與被測體的導電率和導磁率有關， 當被測體為導磁材料(如普通鋼、結構鋼等)時，由 于磁效應和渦流效應同時存在，而且磁效應與渦流 效應相反，要抵消部分渦流效應，使得傳感器感應 靈敏度低；而當被測體為非導磁或弱導磁材料(如 銅、鋁、合金鋼等)時，由于磁效應弱，相對來說 渦流效應要強，因此傳感器感應靈敏度要高。圖1-9 列出了同一套傳感器測量幾種典型材料時的輸出 特性曲線，圖中各曲線所對應的靈敏度為： 銅：14.9 V/mm 鋁：14.0 V/mm 不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm 45號鋼：8.2 V/mm 40CrMo鋼：8.0 V/mm（出廠校準 材料） 除非在訂貨時進行特別說明，通常，在出廠前傳感器系統用40CrMo材料試件進行校準， 只有和它同系列的被測體材料，產生的特性方程才能和40CrMo的相近；當被測體的材料與 40CrMo成分相差很大時，則須按第三章節所述步驟進行重新校準，否則可能造成很大的 測量誤差。 因為大多數的汽輪機、鼓風機等設備的轉軸是用40CrMo材料或者與之相近的材料制造， 因此傳感器系統用40CrMo材料作出廠校準，能適合大多數的測量對象。

1、根據測量部位的量程、安裝空間的環境和尺寸、被測體材料等特性選定傳感器，并檢 查傳感器各部分外觀是否完好、各部分是否配套(如探頭直徑與前置器型號中規定的配套探頭 直徑是否一致、探頭電纜長度加延伸電纜長度是否符合前置器對電纜長度的要求等)。通常成 套訂購的傳感器，在出廠時提供有校驗卡，校驗卡上注明了配套校準的傳感器各部分的型號、 編號，可據此與產品上的標記核對。然后在傳感器的探頭、延伸電纜(如果有的話)、前置器 上分別進行特定標記(如“1#瓦水平振動”、“軸位移”等)來說明其作用以及區分多套傳感 器各部分間的聯接關系，電纜兩端應都做標記以便在多根電纜頭中進行分辨，這種標記應該 能防油、防水。 2、將傳感器各部分聯接好，按第三章節校準所述通電檢查傳感器，若超差，則需重 新校準。檢查時特別要注意校準試件材料是否與被測體材料一致或者具有相近的成分，關于材 料對測量的影響見被測體材料的影響。 3、如果未訂購配套的安裝支架，則加工合適的安裝支架(參見探頭安裝支架選擇)。外部 安裝探頭支架較復雜，一般需訂購。 4、在基座上加工支撐安裝支架的螺孔，內部安裝探頭的支架一般都需要兩個螺孔進行緊 固，外部安裝探頭一般都是在機殼上加工通孔螺紋孔。 5、緊固內部安裝探頭支架。如果是外部安裝探頭，則應先將探頭緊固在支架上，再將支 架擰進安裝螺孔內。 6、調整探頭安裝間隙。不同用途探頭的初始安裝間隙有不同的要求，參見章第二節 傳感器的典型應用關于軸的徑向振動測量、軸向位移測量、鑒相器測量中的說明。關于調整 的方法參見本章探頭安裝間隙的說明。 7、緊固內部安裝探頭，采用角鋼支架則用兩個螺母背緊，采用壓塊支架則用緊固螺栓鎖 緊；外部安裝探頭，則緊固外部安裝支架。緊固螺釘、螺母都應用彈簧墊圈以防松動。(參見 探頭安裝支架選擇) 8、固定探頭電纜。內部安裝探頭電纜，在機器內部先用電纜固定架固定，然后穿過電纜 密封裝置(參見探頭所帶電纜的安裝)，再擰緊電纜密封組件(多個探頭共用一個電纜密封裝置 時，在各探頭電纜都穿過來后再擰緊)；外部安裝探頭電纜，只需擰緊支架上的電纜密封組件。 金屬屑可能破壞軸承，應把機器內部的金屬屑清除干凈。 ! 注 意 緊固探頭時，擰緊的力矩不能超過探頭能承受的力 矩（參見探頭技術規范），否則可能損壞探頭。