syse11-01-060-03-02-01-02電渦流傳感器/導軌式位移傳感器

由前置放大器和電渦流探頭組合構成，是一種非接觸式的線性化傳感系統。電渦流傳感器主要用來測量探頭與被測物體之間靜態和動態距離，被測物體一般為鐵氧體，探頭的交變電磁場被鐵氧體所吸收，傳感器的電子電路感應并處理該變化量，由此得到被測物體的位移量。具有長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響等優點,因此在大型旋轉機械在線狀態監測與故障診斷中得到廣泛應用。 
syse11-01-060-03-02-01-02電渦流傳感器的應用: 
軸向位置測量：它可指示止推軸承的磨損或潛在的軸承失效的可能性。 
徑向振動測量：它可指出軸承的工作狀況，并可測出諸如轉子的不平衡，不對中以及軸裂紋等機械故障。 
軸在軸承內的平均徑向位置：它可用來決定方位角，它也是轉速是否穩定，軸是否對中的一種指示。 
鍵相器信號：是為測量軸的旋轉速度以及相位角之用。 
偏心度：對于大小透平機械，在啟動時，需要測量軸的彎曲，即偏心度。 

被測體對傳感器系統的影響
▲ 傳感器系統的校準及其，取決于被測體的一些特性：
u 被測體材料
u 被測體表面尺寸
u 被測體表面磁效應
u 被測體表面平整度
u 被測體表面鍍層材質
▲ 被測體材料對電渦流傳感器特性的影響
傳感器特性與被測體的電導率、磁導率有關。當被測體為導磁材料（如普通鋼、結構鋼等）時，由于渦流效應和磁效應同時存在，磁效應反作用于渦流效應使得渦流效應弱，因此傳感器的靈敏度降低；而當被測體為弱導磁材料（如銅、鋁、合金鋼等）時，由于磁效應弱、渦流效應相對強，因此傳感器感應靈敏度高。
下表列出同一套Φ8探頭傳感器測量幾種典型材料的輸出平均靈敏度：
AISI41410 7.87（8.0）mV/um
45#鋼 7.97（8.1）mV/um
不銹鋼 10.41 mV/um
鋁 14.1 mV/um
銅 15.0 mV/um
▲ 被測體表面尺寸對電渦流傳感器系統特性的影響
由于探頭線圈產生的磁場范圍及被測體表面形成的渦流場都是一定的，這樣就對被測體表面大小有一定要求。通常，當被測體表面為平面時，以正對探頭中心線的點為中心，被測面直徑應大于探頭頭部直徑的1.5倍以上；當被測體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時，一般要求被測軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上，否則傳感器的靈敏度會下降，被測體表面越小，靈敏度下降越多。
被測體的厚度也會影響測量結果，被測體中電渦流場作用的大小由頻率、材料導電率、導磁率決定，因此如果被測體太薄，將會造成電渦流作用不夠，使傳感器靈敏度下降。一般要求被測體使用厚度大于0.1mm以上的鋼等導磁材料或厚度大于0.05mm以上的銅、鋁等弱導磁材料，則靈敏度不會受其厚度的影響。
▲ 被測體表面磁效應對電渦流傳感器系統特性的影響
電渦流效應主要集中在被測體表面，如果由于加工過程中形成殘磁效應或淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結晶結構不均勻等都會影響傳感器性能。
API670標準推薦被測體表面殘磁不超過0.5微特斯拉。在進行振動測量時，如果被測體表面殘磁效應過大，會出現測量波形發生畸變。
▲ 被測體表面平整度對電渦流傳感器系統特性的影響
不規則的被測體表面，會給實際的測量帶來附加誤差，因此要求被測體表面應平整光滑，不應存在凸起、洞眼、劃痕、凹槽等缺陷。一般來說，對于振動測量的被測表面粗糙程度要求在0.4um～0.8um之間，對于位移測量則要求在0.4um～1.6um之間。
▲ 被測體表面鍍層材料對電渦流傳感器系統特性的影響
被測體表面的鍍層對傳感器的影響相當于改變了被測體材料。鍍層的材質、薄厚會略微改變傳感器的靈敏度。因為探頭能探測到被測體表層材質之下，其靈敏度會受鍍層厚度及其特性的影響，一般要求鍍層一定要均勻，并且有一定的厚度。

● 探頭直徑（mm）: Ф3、Ф5、Ф8、 Ф10、 Ф16 、Ф18、 Ф25 、Ф32 、Ф40 
● 線性范圍（mm）: 0.5、1、2、4、 6、 8、 14.5、 18、 22 
● 靈敏度（V/mm）：32、16、8、 4、 2、 2、 1、 0.8、 0.6 
靈敏度（mA/mm）：32、16、8、 4、 2、 2、 1、 0.8、 0.6 
● 輸出電壓：0～-24V、4～20mA(可根據用戶需要設計） 
● 工作溫度：探頭（-20～120）℃， 延長電纜（-20～120）℃， 前置器（-30～50）℃  
● 線性誤差：＜±2%  
● 頻率響應：0～5KHz 
● 工作電源：-24VDC、+24VDC、± 15V、AC220V（可根據用戶需要設計工作電壓）