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        高精度電渦流位移傳感器

        簡要描述:HK-3300高精度電渦流位移傳感器通過貼片封裝技術(shù),將前置器和探頭集成為一體的高性能、低成本的新型一體化電渦流位移傳感器。其中探頭頭部采用耐高低溫和耐各種化學(xué)腐蝕的聚苯硫醚(PPS)注塑形成,殼體采用不銹鋼材質(zhì),同時線路板采用環(huán)氧樹脂封裝,可做到防潮、防塵,防腐蝕,具有多種信號輸出供選擇。

        • 產(chǎn)品型號:HK-3300-A1-B1-C1-D1
        • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
        • 更新時間:2024-09-23
        • 訪  問  量:385
        詳情介紹

        產(chǎn)品簡介:HK-3300高精度電渦流位移傳感器技術(shù)

         

        基本原理

        高精度電渦流位移傳感器從轉(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析,大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運動狀態(tài),主要取決于其核心-轉(zhuǎn)軸,而電渦流傳感器,能直接非接觸測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài),對諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問題的早期判定,可提供關(guān)鍵的信息。

        根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時,導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流,此電流叫電渦流,以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。

        系統(tǒng)中的前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場。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,與此同時該電渦流場也產(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)。通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線性和各項同性,則線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強(qiáng)度I和頻率ω參數(shù)來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數(shù)來表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變,則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù),雖然它整個函數(shù)是一非線性的,其函數(shù)特征為"S"型曲線,但可以選取它近似為線性的一段。于此,通過前置器電子線路的處理,將線圈阻抗Z的變化,即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)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,傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。

        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(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況,傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類,但從基本工作原理上來說仍是相似的。

        其工作過程是:當(dāng)被測金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時,探頭中線圈的Q值也發(fā)生變化,Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化,而這個隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過檢波、濾波、線性補(bǔ)償、放大歸一處理轉(zhuǎn)化成電壓(電流)變化,zui終完成機(jī)械位移(間隙)轉(zhuǎn)換成電壓(電流)。由上所述,電渦流傳感器工作系統(tǒng)中被測體可看作傳感器系統(tǒng)的一半,即一個傳感器的性能與被測體有關(guān)。

        HK-3300高精度電渦流位移傳感器技術(shù)

        傳感器從轉(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析,大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運動狀態(tài),主要取決于其核心-轉(zhuǎn)軸,而電渦流傳感器,能直接非接觸測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài),對諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問題的早期判定,可提供關(guān)鍵的信息。

        根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時,導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流,此電流叫電渦流,以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。

        高精度電渦流位移傳感器系統(tǒng)中的前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場。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,與此同時該電渦流場也產(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)。

         

        通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線性和各項同性,則線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強(qiáng)度I和頻率ω參數(shù)來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數(shù)來表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變,則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù),雖然它整個函數(shù)是一非線性的,其函數(shù)特征為"S"型曲線,但可以選取它近似為線性的一段。于此,通過前置器電子線路的處理,將線圈阻抗Z的變化,即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)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,電渦流位移傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。

        產(chǎn)品系列

        特殊定制系列

        系列號

        形式

        量程

        工作溫度

        前置器安裝方式

         

        HK-3300XL

        分體 (探頭+前置器)

        0-25mm(可擴(kuò)量程)

        -50℃~ +175°C

        底板安裝和導(dǎo)軌安裝

         

        HK-3300

        分體 (探頭+前置器)

        0-25mm(可擴(kuò)量程)

        -50℃~ +175°C

        底板安裝

         

        HK-3300YT

        一體化 (前置器電路集成在探頭殼體內(nèi))

        0-25mm(可擴(kuò)量程)

        -25℃~+85℃

        無前置器

         

        特殊定制系列

        分體、一體化均可

        可定制

        根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)適用工作溫度不同

        /

        /

        電纜長度選擇應(yīng)考慮被測面與前置器安裝位置之間的距離。采用螺孔安裝時,建議選擇05(0.5m)、10(1.0m),易于保證旋動探頭時,探頭電纜與探頭能一起轉(zhuǎn)動,不易扭斷電纜,而且需延伸電纜,延伸電纜長度與探頭總長之和為5m或9m。在機(jī)器內(nèi)部安裝探頭,選擇探頭總長應(yīng)保證電纜接頭能處于機(jī)器外部,以防機(jī)器內(nèi)部的機(jī)油污染接頭。

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