靈敏型電渦流式感測器

簡介

當成塊的金屬處於變化著的磁場中或者在磁場中運動時，鐵磁性金屬體內都會產生感應電動勢，稱為渦流。當磁場是由電流產生時，此時產生的渦流成為電渦流。一種檢測裝置，能感受到被測量電渦流的信息，並能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求，這樣的高靈敏度、高精度感測器稱為靈敏型電渦流式感測器，它為能靈敏的感受規定的被測量件並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

靈敏型電渦流式感測器則是利用電渦流的產生與感應，一定的硬體和軟體通過數據轉換，在速度分析測量中，特別是對非接觸的轉動、位移信號，能連續準確地採集到振動、轉動等軌跡運動的多種參數的敏感裝置。該類感測器的套用工業大背景是能直接非接觸測量轉軸的狀態，如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發生摩擦等機械問題的早期判定，可提供關鍵的信息。靈敏型電渦流式感測器以其長期工作可靠性好、測量範圍寬、靈敏度高、解析度高、回響速度快、抗干擾力強等優點，在工業中套用廣泛。靈敏型電渦流式感測器在工業基礎研究、精密設備的生產製造、設備檢測試驗中套用廣泛。具體而言，目前靈敏型電渦流式感測器主要用於研究測定高速旋轉的機械和往復式運動的機械的運動軌跡數據，以及振動等的研究。

理解含義

靈敏型電渦流式感測器具有高線性度、高分辨力地測量金屬導體距探頭表面距離的能力。它是一種非接觸測量工具，能夠準確測量被測體（必須是金屬導體）與探頭端面之間靜態和動態的相對位移變化量。金屬導體在變化的電磁場中發生振動、位移或在磁場中作切割電磁力線運動時，導體內將產生呈渦旋狀的感應電流的現象為電渦流效應。利用該電渦流效應製成的高精度感測器稱為靈敏型電渦流式感測器。

工作原理

靈敏型電渦流式感測器系統中的前置器中高頻振盪電流通過延伸電纜流入探頭線圈，在探頭頭部的線圈中產生交變的磁場。當被測金屬體靠近這一磁場，則在此金屬表面產生感應電流，與此同時該電渦流場也產生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場，由於其反作用，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率、電導率、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體表面的距離等參數有關。通常假定金屬導體材質均勻且性能是線性和各項同性，則線圈和金屬導體系統的物理性質可由金屬導體的電導率б、磁導率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導體表面的距離D、電流強度I和頻率ω參數來描述。則線圈特徵阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函式來表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參數在一定範圍內不變，則線圈的特徵阻抗Z就成為距離D的單值函式，雖然它整個函式是一非線性的，其函式特徵為“S”型曲線，但可以選取它近似為線性的一段。於此，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體的距離D的變化轉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，靈敏型電渦流式感測器就是根據這一原理實現對金屬物體的位移、振動等參數的測量。

套用領域

精密測量金屬材料的長度、寬度、高度、厚度、圓度等尺寸，位移，變形，振動等。

靈敏型電渦流式感測器

基本介紹

簡介

理解含義

工作原理

套用領域

種類

優勢

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