電渦流傳感器是一種非接觸的線性化測(cè)量工具,能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高精度、高分辨力地測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體距傳感器探頭表面的相對(duì)位移變化。在測(cè)量過(guò)程中電渦流傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確性會(huì)受到一定因素的影響,那么影響電渦流傳感器的測(cè)量因素有哪些呢?小編依據(jù)六零八所生產(chǎn)的航空天瑞牌TR81系列電渦流傳感器具體給大家介紹。
圖示---TR81系列電渦流傳感器
1. 被測(cè)體材料的影響
傳感器特性與被測(cè)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ有關(guān),當(dāng)被測(cè)體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時(shí),由于和磁效應(yīng)同時(shí)存在,磁效應(yīng)反作用于渦流效應(yīng),使得渦流效應(yīng)減弱,即傳感器的靈敏度降低。而當(dāng)被測(cè)體為弱導(dǎo)磁材料(如銅,鋁,合金鋼等)時(shí),由于磁效應(yīng)弱,相對(duì)來(lái)說(shuō)渦流效應(yīng)要強(qiáng),因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。
2. 被測(cè)體表面平整度的影響
不規(guī)則的被測(cè)體表面,會(huì)給實(shí)際的測(cè)量帶來(lái)附加誤差,因此對(duì)被測(cè)體表面應(yīng)該平整光滑,不應(yīng)存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。一般要求,對(duì)于振動(dòng)測(cè)量的被測(cè)表面粗糙度Ra要求在0.4um~0.8um之間,要求對(duì)被測(cè)面進(jìn)行衍磨或拋光;對(duì)于位移測(cè)量被測(cè)表面粗糙度Ra要求在0.4um~1.6um之間。
3. 被測(cè)體表面殘磁效應(yīng)的影響
電渦流效應(yīng)主要集中在被測(cè)體表面,如果加工過(guò)程中形成殘磁效應(yīng),以及淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等,都會(huì)影響傳感器特性。在進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí),如果被測(cè)體表面殘磁效應(yīng)過(guò)大,會(huì)出現(xiàn)測(cè)量波形發(fā)生畸變。一般被測(cè)體表面殘磁不能超過(guò)0.5ut(微特),當(dāng)需要更高的測(cè)量精度時(shí),應(yīng)該用實(shí)際被測(cè)體進(jìn)行校準(zhǔn)。
4. 被測(cè)體表面鍍層的影響
被測(cè)體表面的鍍層對(duì)電渦流傳感器的影響相當(dāng)于改變了被測(cè)體材料,視其鍍層的材質(zhì)、厚薄,傳感器的靈敏度會(huì)略有變化。
5. 被測(cè)體表面尺寸的影響
由于探頭線圈的磁場(chǎng)范圍是一定的,而被測(cè)體表面形成的渦流場(chǎng)也是一定的。這樣就對(duì)被測(cè)體表面大小有一定要求。通常,當(dāng)被測(cè)體表面為平面時(shí),以正對(duì)傳感器探頭中心線的點(diǎn)為中心,一般要求被測(cè)面直徑應(yīng)大于探頭頭部體直徑的1.5倍以上;當(dāng)被測(cè)體為圓軸,且探頭中心線與軸心線正交時(shí),一般要求被測(cè)軸直徑為傳感器探頭頭部體直徑的3倍以上,否則傳感器的靈敏度會(huì)下降;當(dāng)被測(cè)體表面越小,靈敏度下降越多。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得出,當(dāng)被測(cè)體表面大小與傳感器探頭頭部體直徑相同時(shí),其靈敏度會(huì)下降到70%左右。
6. 被測(cè)體厚度的影響
被測(cè)體中電渦流場(chǎng)作用的深度由頻率、材料、導(dǎo)磁率決定。如果被測(cè)體太薄,將會(huì)造成電渦流作用不夠,使傳感器靈敏度下降,一般45#鋼等強(qiáng)導(dǎo)磁材料要求被測(cè)體厚度大于0.1mm以上,銅、鋁、弱導(dǎo)磁材料要求被測(cè)體厚度大于0.05mm以上,這樣靈敏度將不會(huì)受其厚度的影響。
圖示---不同材料被測(cè)體的厚度選擇參考
分析了影響電渦流傳感器的測(cè)量因素,將有助于電渦流傳感器行業(yè)技術(shù)人員更準(zhǔn)確地利用電渦流傳感器測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)。
六零八所科技公司生產(chǎn)的航空天瑞牌電渦流傳感器以長(zhǎng)期工作可靠性高、測(cè)量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。TR81系列電渦流傳感器被廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等生產(chǎn)、科研單位,對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心進(jìn)行在線測(cè)量和保護(hù),以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等。具體的參見(jiàn)六零八所儀器儀表項(xiàng)目部《產(chǎn)品選型手冊(cè)》。