4-2電渦流傳感器的應用

第四章：第四節(jié)

電渦流傳感器的應用

一、位移測量

電渦流位移傳感器是一種輸出為模擬電壓的電子器件。接通電源后，在電渦流探頭的有效面（感應工作面）將產(chǎn)生一個交變磁場。當金屬物體接近此感應面時，金屬表面將吸取電渦流探頭中的高頻振蕩能量，使振蕩器的輸出幅度線性地衰減，根據(jù)衰減量的變化，可地計算出與被檢物體的距離、振動等參數(shù)。這種位移傳感器屬于非接觸測量，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，壽命較長，可在各種惡劣條件下使用。3/25/20231位移測量儀

位移測量包含：偏心、間隙、位置、傾斜、彎曲、變形、移動、圓度、沖擊、偏心率、沖程、寬度等等。來自不同應用領(lǐng)域的許多量都可歸結(jié)為位移或間隙變化。數(shù)顯位移測量儀及探頭3/25/202324~20mA電渦流位移傳感器外形（參考德國圖爾克公司資料）3/25/20233齊平式電渦流位移傳感器外形（參考德國圖爾克公司資料）齊平式傳感器安裝時可以不高出安裝面，不易被損害。3/25/20234V系列電渦流位移傳感器外形（參考浙江洞頭開關(guān)廠資料）齊平式3/25/20235V系列電渦流位移傳感器性能一覽表

（摘自洞頭開關(guān)廠資料）

3/25/20236某V系列電渦流位移傳感器的機械圖3/25/20237四線制電渦流位移傳感器的接線說明該位移傳感器同時具備兩種動作輸出狀態(tài)，用戶可選擇從高電壓向低電壓轉(zhuǎn)變、和從低電壓向高電壓轉(zhuǎn)變兩種方式，分別稱為NPN和PNP輸出模式，俗稱為常開輸出或常閉輸出模式。3/25/20238電渦流位移傳感器的應用電渦流探頭線圈的阻抗受諸多因素影響，例如金屬材料的厚度、尺寸、形狀、電導率、磁導率、表面因素、距離等。只要固定其他因素就可以用電渦流傳感器來測量剩下的一個因素。因此電渦流傳感器的應用領(lǐng)域十分廣泛。但也同時帶來許多不確定因素，一個或幾個因素的微小變化就足以影響測量結(jié)果。所以電渦流傳感器多用于定性測量。即使要用作定量測量，也必須采用逐點標定、計算機線性糾正、溫度補補償?shù)却胧?/p>

3/25/20239位移傳感器的分類3/25/202310偏心和振動檢測3/25/202311通過測量間隙來測量徑向跳動3/25/202312測量彎曲、波動、變形

對橋梁、絲桿等機械結(jié)構(gòu)的振動測量，須使用多個傳感器。3/25/202313測量金屬薄膜、板材厚度電渦流測厚儀

測量冷軋板厚度3/25/202314測量尺寸、公差及零件識別

通過測量間隙來測定熱膨脹引起的上下平移3/25/202315測量封口機工作間隙間隙越大，電渦流越小3/25/202316測量注塑機開合模的間隙間距3/25/202317位移的標定方法使用千分尺，逐一對照測量電路的輸出電壓及數(shù)顯表讀數(shù)，列出對照表，存入計算機，從而達到線性化的目的。3/25/202318電渦流位移傳感器的距離

與輸出電壓特性曲線1—量程為10mm2—量程為16mm3—量程為20mm3/25/202319二、振動測量用電渦流探頭、調(diào)幅法測量簡諧振動時，探頭的輸出波形。3/25/202320調(diào)頻法測量振動的波形3/25/202321振動測量

汽輪機葉片測試

測量懸臂梁的振幅及頻率3/25/202322三、轉(zhuǎn)速測量

若轉(zhuǎn)軸上開z個槽(或齒)，頻率計的讀數(shù)為f（單位為Hz），則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n（單位為r/min）的計算公式為

3/25/202323各種測量轉(zhuǎn)速的傳感器及其與齒輪的相對位置3/25/202324齒輪轉(zhuǎn)速測量例：下圖中，設齒數(shù)z=48，測得頻率f=120Hz，求該齒輪的轉(zhuǎn)速n。3/25/202325電動機轉(zhuǎn)速測量3/25/202326四、鍍層厚度測量

由于存在集膚效應，鍍層或箔層越薄，電渦流越小。測量前，可先用電渦流測厚儀對標準厚度的鍍層和銅箔作出“厚度-輸出”電壓的標定曲線，以便測量時對照。

3/25/202327電渦流涂層厚度儀

3/25/202328電渦流涂層厚度儀原理3/25/202329測量金屬鍍層或絕緣層厚度

測量金屬鍍層或絕緣層厚度的計算方法有何區(qū)別？3/25/202330五、電渦流式通道安全檢查門

安檢門的內(nèi)部設置有發(fā)射線圈和接收線圈。當有金屬物體通過時，交變磁場就會在該金屬導體表面產(chǎn)生電渦流，會在接收線圈中感應出電壓，計算機根據(jù)感應電壓的大小、相位來判定金屬物體的大小。在安檢門的側(cè)面還安裝一臺“軟x光”掃描儀，它對人體、膠卷無害，用軟件處理的方法，可合成完整的光學圖像。

3/25/202331安檢門演示當有金屬物體穿越安檢門時報警3/25/202332六、電渦流表面探傷

手持式裂紋測量儀油管探傷3/25/202333滾子渦流探傷機滾子渦流探傷機是由計算機控制的軸承滾子表面微裂紋探傷的專用設備，可探出深30μm的表面微小裂紋。（參考無錫市通達滾子有限公司資料）3/25/202334手提式探傷儀外形

（參考廈門愛德華檢測設備有限公司資料）3/25/202335掌上型

電渦流

探傷儀3/25/2