電渦流位移傳感器常用于微位移測(cè)量,屬于非接觸式測(cè)量系統(tǒng),目前在機(jī)械、電力以及石油化工等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其特點(diǎn)是靈敏度高、動(dòng)態(tài)性能好,且易于自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流,此現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流傳感器。
一、工作原理:
根據(jù)電磁感應(yīng)原理,當(dāng)金屬線圈中通過交變電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。反之,金屬處在交變磁場(chǎng)時(shí),亦會(huì)在金屬體內(nèi)產(chǎn)生電流,這種電流在金屬體內(nèi)是自行閉合的,而且呈現(xiàn)出旋渦狀,故稱為電渦流。所產(chǎn)生電渦流的大小與金屬導(dǎo)體的自身幾何尺寸(厚度)、材料特性(電阻率、導(dǎo)磁率)、線圈激磁電流頻率以及線圈與金屬體表面的距離等參數(shù)呈函數(shù)關(guān)系?;谏鲜鰞?nèi)容可知,電渦流的產(chǎn)生會(huì)抵消一部分磁場(chǎng)能量,相應(yīng)地也會(huì)改變磁線線圈阻抗,電渦流傳感器就是基于這種原理而開發(fā)的。由于電渦流傳感器是在非接觸狀態(tài)工作的即被測(cè)金屬體表面與線圈不接觸,所以當(dāng)線圈與金屬表面的距離以外的所有參數(shù)恒定時(shí)便可以進(jìn)行位移測(cè)量。
二、系統(tǒng)的構(gòu)成
電渦流傳感器測(cè)試系統(tǒng)通常由4部分組成:
(1)負(fù)責(zé)感應(yīng)位移變化的探頭;
(2)可穩(wěn)定供電的24v直流電源;
(3)處理和轉(zhuǎn)換信號(hào)的測(cè)量電路;
(4)用于顯示數(shù)據(jù)的示波器。
三、應(yīng)用范圍:
通過測(cè)量金屬被測(cè)體與探頭端的相對(duì)位置、電渦流位移傳感器感應(yīng)并處理成相應(yīng)的電信號(hào)輸出。傳感器可長(zhǎng)期可靠工作、靈敏度高、抗擾能力強(qiáng)、非接觸測(cè)量、響應(yīng)速度度快、不受油水等介質(zhì)的影響,在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸位移、軸振動(dòng)、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中被廣泛應(yīng)用,并且被擴(kuò)展到時(shí)衛(wèi)星發(fā)射、材質(zhì)鑒定、稱重測(cè)量、金屬板厚測(cè)量、材料形變量等應(yīng)用領(lǐng)域。