電渦流傳感器的測量

1、軸的徑向振動測量當需要測量軸的徑向振動時，要求軸的直徑大于探頭直徑的三倍以上。每個測點應同時安裝兩個傳感器探頭，兩個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，因此通常將兩個探頭分別安裝在垂直中心線每一側(cè)45o，從原動機端看，分別定義為X探頭（水平方向）和Y探頭（垂直方向），X方向在垂直中心線的右側(cè)，Y方向在垂直中心線的左側(cè)。軸的徑向振動測量時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，得到的值會有偏差。軸的徑向振動探頭安裝位置與軸承的最大距離。軸的徑向振動測量時探頭的安裝：測量軸承直徑 最大距離 0~76mm 25mm 76~510mm 76mm 大于520mm 160mm 探頭中心線應與軸心線正交，探頭監(jiān)測的表面（正對探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個圓周面，如圖）應無裂痕或其它任何不連續(xù)的表面現(xiàn)象（如鍵槽、凸凹不平、油孔等），且在這個范圍內(nèi)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，測量面應該與軸是一個整體，這個測量面是以探頭的中心線為中心，寬度為1.5倍的探頭圓環(huán)。探頭安裝距離距止推法蘭盤不應超過305mm，否則測量結(jié)果不僅包含軸向位移的變化，而且包含脹差在內(nèi)的變化，這樣測量的不是軸的真實位移值。

3、鍵相測量鍵相測量就是通過在被測軸上設置一個凹槽或凸鍵，稱鍵相標記。當這個凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭位置時，相當于探頭與被測面間距突變，傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會產(chǎn)生一個脈沖信號，產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。因此通過對脈沖計數(shù)，可以測量軸的轉(zhuǎn)速；通過將脈沖與軸的振動信號比較，可以確定振動的相位角，用于軸的動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）、長度應大于0.2mm。凹槽或凸鍵應平行于軸中心線，其長度盡量長，以防當軸產(chǎn)生軸向竄動時，探頭還能對著凹槽或凸鍵。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(qū)動部分上，這樣即使機組的驅(qū)動部分與載荷脫離，傳感器仍會有鍵相信號輸出。當機組具有不同的轉(zhuǎn)速時通常需要有多套鍵相傳感器探頭對其進行監(jiān)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，安裝探頭要對著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線性中點為宜），而不是對著凹槽來調(diào)整初始安裝間隙。而當標記是凸鍵時探頭一定要對著凸起的頂部表面調(diào)整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線性中點為宜），不是對著軸的其它完整表面進行調(diào)整。否則當軸轉(zhuǎn)動時，可能會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，當被測體為導磁材料（如普通鋼、結(jié)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。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(jié)晶結(jié)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(zhì)、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。被測體的厚度也會影響測量結(jié)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。