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振動傳感器

振動傳感器的硬核詳解——電渦流傳感器

如圖1所示電渦流傳感器能靜態(tài)和動態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)影響等優(yōu)點(diǎn)，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在線監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。前置器為探頭線圈提供高頻交流電流，前置器感受探頭前面由于金屬導(dǎo)體靠近引起探頭參數(shù)的變化，經(jīng)過前置器的處理，產(chǎn)生隨探頭端面與被測金屬導(dǎo)體間隙線性變化的輸出電壓或電流信號。API670詳細(xì)介紹了電渦流傳感器在徑向和軸向振動測量上的應(yīng)用。

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有線振動傳感器

線圈特征阻抗可用Z=F（τ，ξ，б，D，I，ω）函數(shù)來表示。通常我們能做到控制τ，ξ，б，I，ω這幾個(gè)參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù)。整個(gè)函數(shù)是一非線性的，函數(shù)特征為“S”型曲線，可以選取它近似為線性的一段。通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化。當(dāng)傳感器與被測物體的表面間隙較小時(shí)，電渦流也較強(qiáng)，阻抗較大，傳感器終的輸出電壓變小。臺面用高彈性模量、低比重的鈹合金制作，基座采用髙彈性模量、高比重的金屬鎢制作。當(dāng)傳感器與被測物體的表面間隙變大時(shí)，電渦流變?nèi)?，阻抗變小，傳感器終的輸出電壓變大。渦流的強(qiáng)弱與間隙的大小成正比，因而，傳感器的輸出與振動位移成正比。電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。

下表列出了振動測量中常用的一些傳感器的性能和適用范圍及優(yōu)、缺點(diǎn)等。

常用振動傳感器及其性能和適應(yīng)范圍傳感器種類頻響特性測量適用范圍有點(diǎn)缺點(diǎn)電渦流傳感器0~5000Hz或10000Hz轉(zhuǎn)軸相對振動