8125-A70-C01-D02-E10前置探头

8300-A11-B90，8200-A80-D01，8200-A40-D02

8125-A70-C01-D02-E10前置放大器电涡流位移探头

8111-03-A30-C01-D01-E10电涡流探头

传感器能测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置。电涡流长期工作可靠性好、灵敏度高、抗*力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响，常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护及进行预测性维修。从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运行状态主要取决于其——转轴，而电涡流位移传感器能直接测量转轴的状态，测量结果可靠、可信。过去，对于机械的振动测量采用加速度传感器或速度传感器，通过测量机壳振动，间接地测量转轴振动，测量结果的可信度不高。

选择探头，建议选择标准线性量程大于被测体移动范围20%以上的探头；

▲若被测面面积不能满足试件尺寸要求，可选择扩展线性量程的小探头；

▲若探头电缆无管道保护，建议选择铠装探头，使电缆不易破损；

▲若无特别的安装限制，通常选择标准安装类型的探头；

▲探头的无螺纹是为了方便安装：采用螺孔安装时，适当长度的无螺纹可以减少需要旋入螺孔的长度；

▲探头壳体长度取决于安装位置与被测面的距离，若无特别需要，建议选择40或50mm长；

▲采用螺孔安装时，探头电缆应选0.5m或1.0m长，以免旋动探头时不易扭断电缆，还应选择延伸电缆；

▲在机器内部安装探头，探头总长应保证电缆接头能处于机器外部，防止内部的机油污染接头；

8125-A70-C01-D02-E10前置探头

传感器系统的工作机理是电涡流效应。当接通传感器系统电源时，在前置器内会产生一个高频电流信号，该信号通过电缆送到探头的头部，在头部周围产生交变磁场H1。如果在磁场H1的范围内没有金属导体材料接近，则发射到这一范围内的能量都会全部释放；反之，如果有金属导体材料接近探头头部，则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2。由于H2的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，即改变了线圈的有效阻抗。这种变化既与电涡流效应有关，又与静磁学效应有关，即与金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数、激励电流频率以及线圈到金属导体的距离等参数有关。假定金属导体是均质的，其性能是线性和各向同性的，则线圈——金属导体系统的物理性质通常可由金属导体的磁导率μ 、电导率σ 、尺寸因子r，线圈与金属导体距离δ ，线圈激励电流强度I和频率ω 等参数来描述。因此线圈的阻抗可用函数Z=F(μ ,σ ,r,I,ω )来表示。 如果控制μ 、σ 、r、δ 、I、ω 恒定不变，那么阻抗Z就成为距离δ 的单值函数，由麦克斯韦尔公式，可以求得此函数为一非线性函数，其曲线为“ S" 形曲线，在一定范围内可以近似为一线性函数。 在实际应用中，通常是将线圈密封在探头中，线圈阻抗的变化通过封装在前置器中的电子线路的处理转换成电压或电流输出。这个电子线路并不是直接测量线圈的阻抗，而是采用并联谐振法，见图1-3，即在前置器中将一个固定电容CCC C01 21 2  C 和探头线圈Lx并联与晶体管T一起构成一个振荡器，振荡器的振荡幅度Ux与线圈阻抗成比例，因此振荡器的振荡幅度Ux会随探头与被测间距δ 改变。Ux经检波滤波，放大，非线性修正后输出电压Uo，Uo与δ的关系曲线如图1-4所示，可以看出该曲线呈“ S" 形，即在线性区中点δ 0处(对应输出电压U0)线性，其斜率(即灵敏度)较大，在线性区两端，斜率(灵敏度)逐渐下降，线性变差。(δ1，U1) ——线性起点，(δ 2，U2) ——线性末点。

前置器的实用设计：● 前置器的结构使高频插座内凹，不易损坏高频插座。● 三端接线端子镶嵌固定，直接与内部电路连接，确保连接可靠性。● 前置器的容错性：电源端、公共端(信号地)、输出端任意接线错误不会损坏前置器，电源极性错误保护，输出短路保护。● 前置器的是电子线路板，除个别校准用的元件外，其它元件均用环氧树脂胶灌封，这样可以提高前置器的抗振、防潮性能。前置器在出厂校准后，各校准元件也用硅胶密封，用户自行校准后，也应这样做

被测体表面加工状况的影响 不规则的被测体表面，会给实际的测量值造成附加误差，特别是对于振动测量，这个附加误差信号与实际的振动信号叠加一起，在电气上很难进行分离，因此被测表面应该光洁，不应该存在刻痕、洞眼、凸台、凹槽等缺陷(对于特意为键相器、转速测量设置的凸台或凹槽除外)。通常，对于振动测量被测面表面粗糙度Ra要求在0.4μ m～0.8μ m之间(API670标准推荐值)，一般需要对被测面进行衍磨或抛光；对于位移测量，由于指示仪表的滤波效应或平均效应，可稍放宽(一般表面粗糙度Ra不超过0.8μ m～1.6μ m)。

传感器特性与被测体的导电率和导磁率有关，当被测体为导磁材料(如普通钢、结构钢等)时，由于磁效应和涡流效应同时存在，而且磁效应与涡流效应相反，要抵消部分涡流效应，使得传感器感应灵敏度低；而当被测体为非导磁或弱导磁材料(如铜、铝、合金钢等)时，由于磁效应弱，相对来说涡流效应要强，因此传感器感应灵敏度要高。图1-9列出了同一套传感器测量几种典型材料时的输出特性曲线，图中各曲线所对应的灵敏度为：铜：14.9 V/mm铝：14.0 V/mm不锈钢(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm45号钢：8.2 V/mm40CrMo钢：8.0 V/mm（出厂校准材料） 除非在订货时进行特别说明，通常，在出厂前传感器系统用40CrMo材料试件进行校准，只有和它同系列的被测体材料，产生的特性方程才能和40CrMo的相近；当被测体的材料与40CrMo成分相差很大时，则须按第三章节所述步骤进行重新校准，否则可能造成很大的测量误差。 因为大多数的汽轮机、鼓风机等设备的转轴是用40CrMo材料或者与之相近的材料制造，因此传感器系统用40CrMo材料作出厂校准，能适合大多数的测量对象。鉴相器测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键，称着鉴相标记。当这个凹槽或凸键转到探头安装位置时，相当于探头与被测面间距突变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。同时通过对脉冲计数，可以测量轴的转速；通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。 凹槽或凸键要足够大，以使得产生的脉冲峰峰值不小于5V(API670标准要求不小于7V)。一般若采用φ 8探头，则这一凹槽或凸键宽度应大于7.6mm、深度或高度应大于1.5mm(推荐采用2.5mm以上)、长度应大于10mm。凹槽或凸键应平行于轴中心线，其长度尽量长，以防止当轴产生轴向窜动时，探头还能对着凹槽或凸键，为了避免由于轴向位移引起探头与被测面之间的间隙变化过大，应将鉴相器探头安装在轴的径向，而不是轴向位置。应尽可能地将键相器探头安装在机组的驱动部分上，这样即使机组的驱动部分与载荷脱离，传感器仍会有键相信号输出。当机组具有不同的转速时，通常需要有多套鉴相器对其进行监测，从而可以为机组的各部分提供有效的鉴相信号。 鉴相标记可以是凹槽，也可以是凸键，如图2-5所示，API670标准要求用凹槽的型式。当标记是凹槽时，安装探头要对着轴的完整部分调整初始安装间隙，而不能对着凹槽来调整初始安装间隙。而当标记是凸键时，探头一定要对着凸起顶部表面调整初始安装间隙，不能对着轴的其它完整表面进行调整。否则当轴转动时，可能会造成凸键与探头碰撞，剪断探头。 为了便于快速判断鉴相信号的位置，应该对鉴相器探头安装位置在机器外壳上做上标志，对于鉴相标记的角度位置应该在轴的露出部分做上标志。