電渦流傳感器的測量

1、軸的徑向振動(dòng)測量當需要測量軸的徑向振動(dòng)時(shí)，要求軸的直徑大于探頭直徑的三倍以上。每個(gè)測點(diǎn)應同時(shí)安裝兩個(gè)傳感器探頭，兩個(gè)探頭應分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90o±5o。由于軸承蓋一般是水平分割的，因此通常將兩個(gè)探頭分別安裝在垂直中心線(xiàn)每一側45o，從原動(dòng)機端看，分別定義為X探頭（水平方向）和Y探頭（垂直方向），X方向在垂直中心線(xiàn)的右側，Y方向在垂直中心線(xiàn)的左側。軸的徑向振動(dòng)測量時(shí)探頭的安裝位置應該盡量靠近軸承，如圖所示，否則由于軸的撓度，得到的值會(huì )有偏差。軸的徑向振動(dòng)探頭安裝位置與軸承的最大距離。軸的徑向振動(dòng)測量時(shí)探頭的安裝：測量軸承直徑 最大距離 0~76mm 25mm 76~510mm 76mm 大于520mm 160mm 探頭中心線(xiàn)應與軸心線(xiàn)正交，探頭監測的表面（正對探頭中心線(xiàn)的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個(gè)圓周面，如圖）應無(wú)裂痕或其它任何不連續的表面現象（如鍵槽、凸凹不平、油孔等），且在這個(gè)范圍內不能有噴鍍金屬或電鍍，其表面的粗糟度應在0.4 um至0.8um之間。

2、軸的軸向位移測量測量軸的軸向位移時(shí)，測量面應該與軸是一個(gè)整體，這個(gè)測量面是以探頭的中心線(xiàn)為中心，寬度為1.5倍的探頭圓環(huán)。探頭安裝距離距止推法蘭盤(pán)不應超過(guò)305mm，否則測量結果不僅包含軸向位移的變化，而且包含脹差在內的變化，這樣測量的不是軸的真實(shí)位移值。

3、鍵相測量鍵相測量就是通過(guò)在被測軸上設置一個(gè)凹槽或凸鍵，稱(chēng)鍵相標記。當這個(gè)凹槽或凸鍵轉到探頭位置時(shí)，相當于探頭與被測面間距突變，傳感器會(huì )產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，軸每轉一圈，就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，產(chǎn)生的時(shí)刻表明了軸在每轉周期中的位置。因此通過(guò)對脈沖計數，可以測量軸的轉速；通過(guò)將脈沖與軸的振動(dòng)信號比較，可以確定振動(dòng)的相位角，用于軸的動(dòng)平衡分析以及設備的故障分析與診斷等方面。凹槽或凸鍵要足夠大，以使產(chǎn)生的脈沖信號峰峰值不小于5V。一般若采用φ5、φ8探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應大于7.6mm、深度或高度應大于1.5mm（推薦采用2.5mm以上）、長(cháng)度應大于0.2mm。凹槽或凸鍵應平行于軸中心線(xiàn)，其長(cháng)度盡量長(cháng)，以防當軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)時(shí)，探頭還能對著(zhù)凹槽或凸鍵。為了避免由于軸相位移引起的探頭與被測面之間的間隙變化過(guò)大，應將鍵相探頭安裝在軸的徑向，而不是軸向的位置。應盡可能地將鍵相探頭安裝在機組的驅動(dòng)部分上，這樣即使機組的驅動(dòng)部分與載荷脫離，傳感器仍會(huì )有鍵相信號輸出。當機組具有不同的轉速時(shí)通常需要有多套鍵相傳感器探頭對其進(jìn)行監測，從而可以為機組的各部分提供有效的鍵相信號。鍵相標記可以是凹槽，也可以是凸鍵，如圖所示，標準要求用凹槽的形式。當標記是凹槽時(shí)，安裝探頭要對著(zhù)軸的完整部分調整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線(xiàn)性中點(diǎn)為宜），而不是對著(zhù)凹槽來(lái)調整初始安裝間隙。而當標記是凸鍵時(shí)探頭一定要對著(zhù)凸起的頂部表面調整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線(xiàn)性中點(diǎn)為宜），不是對著(zhù)軸的其它完整表面進(jìn)行調整。否則當軸轉動(dòng)時(shí)，可能會(huì )造成凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。

四、被測體對電渦流傳感器特性的影響

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(guān)，當被測體為導磁材料（如普通鋼、結構鋼等）時(shí)，由于渦流效應和磁效應同時(shí)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(shí)，由于磁效應弱，相對來(lái)說(shuō)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則的被測體表面，會(huì )給實(shí)際的測量帶來(lái)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。一般要求，對于振動(dòng)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(guò)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(huì )影響傳感器特性。在進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)，如果被測體表面殘磁效應過(guò)大，會(huì )出現測量波形發(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(zhì)、厚薄，傳感器的靈敏度會(huì )略有變化。

5、被測體表面尺寸對傳感器的影響由于探頭線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)范圍是一定的，而被測體表面形成的渦流場(chǎng)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(shí)，以正對探頭中心線(xiàn)的點(diǎn)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(xiàn)與軸心線(xiàn)正交時(shí)，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(huì )下降，被測體表面越小，靈敏度下降越多。實(shí)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(huì )下降到72%左右。被測體的厚度也會(huì )影響測量結果。被測體中電渦流場(chǎng)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(huì )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(huì )受其厚度的影響。