電渦流位移傳感器會受到哪些因素的影響?
2020-07-21 點擊:1130
電渦流位移傳感器能靜態(tài)和動態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器能準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面之間靜態(tài)和動態(tài)的相對位移變化。在高速旋轉機械和往復式運動機械狀態(tài)分析,振動研究、分析測量中,對非接觸的高精度振動、位移信號,能連續(xù)準確地采集到轉子振動狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位置。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高等優(yōu)點,在大型旋轉機械狀態(tài)的在線監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應用。
1.被測體材料對傳感器的影響
傳感器特性與被測體的電導率б、磁導率ξ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,使得渦流效應減弱,即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,相對來說渦流效應要強,因此傳感器感應靈敏度要高。
2.被測體表面平整度對傳感器的影響
不規(guī)則的被測體表面,會給實際的測量帶來附加誤差,因此對被測體表面應該平整光滑,不應存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。電渦流位移傳感器一般要求,對于振動測量的被測表面粗糙度要求在0.4um~0.8um之間;對于位移測量被測表面粗糙度要求在0.4um~1.6um之間。
3.被測體表面磁效應對傳感器的影響
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,以及淬火不均勻、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特性。在進行振動測量時,如果被測體表面殘磁效應過大,會出現(xiàn)測量波形發(fā)生畸變。
4.被測體表面鍍層對傳感器的影響
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,視其鍍層的材質、厚薄,傳感器的靈敏度會略有變化。
5.被測體表面尺寸對傳感器的影響
由于探頭線圈產(chǎn)生的磁場范圍是一定的,而被測體表面形成的渦流場也是一定的。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。實驗測試,當被測體表面大小與探頭頭部直徑相同,其靈敏度會下降到72%左右。電渦流位移傳感器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深度由頻率、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,一般要求厚度大于0.1mm以上的鋼等導磁材料及厚度大于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。