ECS-3 系列電渦流傳感器

ECS-3 系列電渦流傳感器是一種非接觸式的線性化測(cè)量工具。具有長(zhǎng)期工作可靠性好、測(cè)量范圍寬、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)的影響等優(yōu)點(diǎn)，因此在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。

二、工作原理
ECS-3 系列電渦流傳感器是由探頭、延伸電纜、前置器以及被測(cè)體構(gòu)成基本工作系統(tǒng)。前置器中的高頻振蕩電流通過延伸電纜進(jìn)入探頭，在探頭的頭部線圈中產(chǎn)生交磁場(chǎng)。當(dāng)被測(cè)金屬體靠近這一磁場(chǎng)，則在此金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁學(xué)上稱之為電渦流。與此同時(shí)該電渦流也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線圈方向相反的交變磁場(chǎng)，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變(線圈的有效阻抗)，這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻，則線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率6、磁導(dǎo)率ε、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強(qiáng)度I和頻率ω參數(shù)來(lái)描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ，ε，6，D，I，ω)函數(shù)來(lái)表示。通常我們能做到控制τ，ε，6，I，ω這幾個(gè)參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù)，雖然它整個(gè)函數(shù)是一非線性的，其函數(shù)特征曲線為“S”型曲線，但可以選取它近似為線性的一段，然后，通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即探頭線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化。輸出信號(hào)的大小隨探頭到被測(cè)體表面之間的距離而變化，電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量。

三、產(chǎn)品應(yīng)用
廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金、科研等行業(yè)，對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線測(cè)量。

四、系統(tǒng)組成
1、探頭
探頭由電感、保護(hù)罩、不銹鋼殼體、高頻電纜、高頻接頭等組成，它能精/確地測(cè)量被測(cè)體表面相對(duì)探頭端面的間隙變化，是系統(tǒng)必要的組成部分。為避免安裝時(shí)旋轉(zhuǎn)探頭殼體而扭傷電纜，所有探頭部分電纜長(zhǎng)度僅為1米±5%，剩余電纜長(zhǎng)度由延伸電纜補(bǔ)充。
2、延伸電纜
延伸電纜是為現(xiàn)場(chǎng)安裝方便而設(shè)計(jì)的,它是前置器連接到探頭電纜上的“橋梁”，是傳感器的必要組成部分。長(zhǎng)度可分為4米、8米±5%兩種，在電纜的兩端都安裝有SMA自鎖插頭，其中一頭配備了防油保護(hù)套，于保護(hù)自鎖插頭不受油污介質(zhì)污染，以提高系統(tǒng)可靠性，選擇不同長(zhǎng)度的延伸電纜，與探頭和前置器可組成5米、9米的傳感器系統(tǒng)。
3、前置器
前置器是系統(tǒng)的核心部分，它包括了整個(gè)傳感器系統(tǒng)的振蕩產(chǎn)生、線性檢波、濾波、線性補(bǔ)償、放大等線路、經(jīng)過延伸電纜把探頭與被測(cè)金屬之間的距離變化轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。