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电涡流传感器探头安装中的注意事项
发布时间:2019-04-08   点击次数:1482次

电涡流位移传感器是专为微小位移测量设计的高精度位移传感器,常用于大型设备震动、膨胀、偏心等在线监测。传感器依据电涡流效应感应测量被测物体位移变化,具有非接触测量、检测精度高、抗干扰能力强、使用寿命长等优点。使用时,将传感器探头固定在合适的位置,要保证被测物体大行程与小行程均处于传感器探头检测范围内。

电涡流传感器仅对金属材质测量物体敏感,不同的被测物体材料对传感器的灵敏度影响也各不相同:当被测物体为普通钢、结构钢等导磁材料时,由于被测物体磁效应与传感器涡流效应同时存在,导致传感器检测灵敏度降低;当被测物体为铜、铝、合金钢等弱导磁材料(或者非导磁材料)时,被测物体磁效应减弱,传感器的灵敏度提高。

工业设备应用中,因为多数大型旋转设备的转轴采用40CrMo材料制造,所以厂家常用40CrMo材料制做电涡流位移传感器出厂校准。特殊用户可在传感器出厂校准前寄送少量被测设备材料样本给生产厂家,供厂家调试校准。当被测物体材料发生变化时,必须重新校准传感器,否则可能造成较大的测量误差。电涡流位移传感器现场安装注意事项总结如下:
      ▼各探头间的距离           ▼探头头部与安装面的距离
      ▼探头安装支架的选择       ▼探头安装间隙
      ▼探头所带电缆的安装       ▼电缆接头的密封与绝缘
      ▼探头的抗腐蚀性           ▼探头的高压环境

1. 各探头间的距离

当探头头部线圈中通过电流时,在头部周围会产生交变磁场,因此在安装时要注意两个探头的安装距离不能太近,否则两探头之间会通过磁场互相干扰(如图1所示),在输出信号上迭加两探头的差频信号,造成测量结果的失真,这种情况我们称之为相邻干扰。排除相邻干扰有关的因素:被测体的形状,探头的头部直径以及安装方式。通常情况下探头之间的小距离见表1。


图1 各探头间的距离

表1 相邻探头之间的小距离表

※可根据客户应用环境,定制不符合以上距离参数的传感器。

2. 探头头部与安装面的距离

探头头部发射的交变磁场在径向和横向上都有一定的扩散。因此在安装时,就必须考虑安装面金属导体材料的影响,应保证探头的头部与安装面之间不小于一定的距离,工程塑料头部体要完全露出安装面,否则应将安装面加工成平底孔或倒角,如图2所示。


图2 探头头部与安装面的距离

 

3. 探头安装支架的选择

实际的测量值是被测体相对于探头的相对值,而需要的测量结果是被测体相对于其基座的,因此探头必须牢固在基座上,通常需要用安装支架来固定探头。对于不同的测量要求和不同的被测体结构,安装支架的形状和尺寸各种各样,常用的有机器内部探头安装支架和机器外部探头安装支架。

3.1 机器内部安装支架

在机器内部安装探头,对探头规格要求较灵活,而且探头安装支架通常采用角钢就可以制成,但是在选择角钢的规格时,应使角钢的强度尽量高,否则就有可能由于支架的振动造成附加干扰,如图4所示。对于几种常规探头,推荐采用的角钢尺寸如图3和表2所示(本单位可提供加工好的支架),其他规格的探头安装支架可参照加工。在现场安装时,可以用锤子敲打支架,同时用示波器观察前置器的输出信号来检查其谐振频率的大小。一般要求谐振频率至少为机器转速的十倍,才能保证测量的准确性。

图3 角钢支架

※ 角钢为热轧不等边角钢GB9788-88,固定螺栓为六角头GB30-76

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