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電渦流傳感器基礎(chǔ)知識

點擊次數(shù):2677 發(fā)布時間:2013-11-15

電渦流振動傳感器的的外形與普通螺栓十分類似,其頭部有扁平的感應(yīng)線圈,將其固定在不銹鋼螺栓的一端,感應(yīng)線圈的引線通過螺栓另一端與高頻電纜相連接。

  當(dāng)頭部感應(yīng)線圈接上高頻(1~2MHz)電流時,線圈周圍就產(chǎn)生了高頻磁場;如其周圍有金屬導(dǎo)體,便會在金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流,即電渦流。根據(jù)楞次定律,電渦流產(chǎn)生的電磁場與感應(yīng)線圈的電磁場方向相反,這兩個磁場相互疊加,改變了感應(yīng)線圈的阻抗。當(dāng)金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均勻、各向同性且導(dǎo)磁系數(shù)、電導(dǎo)率、線圈尺寸因子、勵磁電流、勵磁電流與頻率一定時,感應(yīng)線圈阻抗的變化是感應(yīng)線圈與金屬導(dǎo)體之間距離的單值函數(shù)。

  如果導(dǎo)磁系數(shù)、電導(dǎo)率、線圈尺寸因子、勵磁電流、勵磁電流圓頻率一定時,增大線圈尺寸,磁場分布范圍將增大,但感應(yīng)磁場強度的變化幅度變小,反之則相反。因此這種振動傳感器的線性范圍隨感應(yīng)線圈直徑的增大而加大,而傳感器靈敏度(單位間隙的阻抗變化值)隨感應(yīng)線圈直徑的增大而減小。

  為了使感應(yīng)線圈獲得高頻電流,應(yīng)將感應(yīng)線圈介入振蕩回路,由此在高頻振蕩回路輸出端可以獲得與間隙有關(guān)的高頻諧波。該信號經(jīng)過放大、檢波、濾波后,便可得到一個與感應(yīng)線圈與導(dǎo)體之間的間隙成正比的輸出電壓,輸出電壓的直流分量正比于感應(yīng)線圈與金屬導(dǎo)體之間的靜態(tài)間隙。若線圈與金屬板之間存在相對振動,則有交流電壓輸出,該交流電壓比于金屬板與感應(yīng)線圈之間的相對位移。因此,這種振動傳感器又稱位移傳感器,它不但可以做靜態(tài)測量,例如兩個無題之間的距離、金屬板的厚度等,而且還可以作動態(tài)測量。

  電渦流振動傳感器檢測到交流信號是疊加在線圈的高頻電源上的,如果直接將這種混頻信號送到振動儀,即使采用高頻電纜。也會使傳感器靈敏度明顯降低,而且易受干擾。為了防止這些不利影響的發(fā)生,必須在電渦流振動傳感器附近設(shè)置放大器、檢波器和濾波器,將振動信號放大并檢出后傳送到振動儀。這一裝置稱為電渦流振動傳感器的前置器。前置器到電渦流傳感器的高頻電纜是偶制造廠精心調(diào)配好的,不同型號或不同系列的傳感器不能互換,而且不能延長和截短。有些電渦流傳感器為了安裝方便,制造廠配置餓了延長線,目前長達(dá)10cm。但凡是配制了延長線的電渦流傳感器,使用時不惜將延長線接上,否則儀表指示和零位會與實際不符。

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