一体化电涡流传感器简介
1.1 原理简介
YTHN800系列是在HN800系列基础上,通过表面贴装微形封装技术,将前置器和探头集成一体,是一种高性能的新型电涡流传感器。按美国**规范设计生产,探头头部采用耐高低温和各种化学
腐蚀的聚苯硫醚(PPS)注塑成形保护,线圈被严格密封;电路采用防酸碱不锈钢和环氧树脂
封装,防潮、防尘;信号电缆采用屏蔽电缆,可选用不锈钢金属软管铠装保护;可在恶劣环境下长期连续工作。图1—5中δo(δ2)为线性起始(终点)间距,相对电压为U1(U2)。为线性工作中点(理想安装位置),相对电压为U0。δ1
1.2 的特点
非接触式测量;系列线性范围宽100μm ~80mm;动态响应好;0—10kHz;能长期连续可靠地工作;可长线传输;并且抗干扰能力强,能在水、油等恶劣环境下工作;可直接与A/D接口相连。
1.3 一体化工作测试条件
ж环境温度:20℃
ж相对湿度≤80%
ж供电电压:+24V
ж负载:10KΩ
ж试件材料:45#钢
1.5的工作温度:-30℃~80℃
1.6一体化(探头)*大工作压力为1.3×107Pa。
1.7一体化器输出的信号为4~20mA的标准信号,这种信号可直接与计算机及标准电流信号输入的显示分析系统相连,是电涡流传感器直接接到计算机自动化仪表系统上去的理想选择。
2.0一体化的应用范围
主要用于石油、化工、冶炼、电力部门作为旋转机械的轴向位移、轴的径向振动、轴转速、胀差、偏心、油膜厚度的在线检测和**监控保护。以及转子动力学研究和零件尺寸的检验,请看应用实例示意图。
3.0 一体化的安装
3.1 一体化
·探头与被测体表面不垂直度小于±5°;并牢固安装在刚体支架上。
·探头支架刚性要好,其固有频率应远离工作频率,以免因支架振动造成附加误差;
·探头高频电缆若有转接插头座时(带延伸电缆时)插头座外壳务必与现场设备地绝缘,否则会引起传感器电气损坏或引起电干扰。
·为避免支架的轴向屏蔽影响,要求支架端面离开探头感应面,其距离L≥D,见图3-1。
·探头感应面径向应避免非测量体以外的金属体屏蔽;
·如探头安装在机匣内,则应开一个直径为d,深度为L的凹孔,要求d≥3D,L≥D,见图3- +24V直流电源 COM 间隙测量 4~20mA输出 |
3.3
根据厂方出厂校验单给定的探头安装间隙用塞尺检查安装距离,并接通传感器,用查看间隙电压的办法反复对比,当紧固螺帽时,间隙会有变化,需反复调整直到基本准确,安装轴位移时尤其重要。
4.0 一体化的测量
一体化
5.0影响一体化
除了探头线圈和前置器电路参数决定传感器性能外,严格地讲被测体也是传感器的一部份,因此它的性能也会影响整个传感器性能。这是所有非接触传感器的共性。
5.1 被测体材料的影响
对来说,只要被测体是金属导电材料就能工作,且灵敏度高,而
导磁材料由于磁效应和涡流效应同时存在,且效应相反,所以灵敏度降低(见图4-
1)。图中各曲线所对应的灵敏度(V/mm):铜 14.9 铝 14.0 不锈钢 10.4
45#钢 8(校准基准
材料)
5.2 被测体形状的影响
探头线圈发出的磁场范围是一定的,在被测体表面形成的
涡流区也是一定的,如图4-示的涡流区作用范围,几何尺寸近似计算公式;
C=0.86ras,ri=0.52ras;ra=1.39ras。这是说传感器线圈半径确定后,在被测体中电涡
流作用区也就确定了。如果被测体面积大于探
头线圈面积2倍时,灵敏度不会变化,而当被测体面积小于探头线圈面积2倍时,灵敏度就
会下降,小得越多,灵敏度下降越多。对被测体为轴,其直径3倍以上时,其灵敏度不受影
响,当轴的直径与线圈直径相等时,灵敏度将下降至70%。电涡流在被测体中的作用区
5.3 被测体厚度的影响
探头线圈产生的高频磁场,在穿过被测体表面时,由于涡
流效应的影响,其渗透深度决定于频率、材料导电率。由公式求得渗透深度。h=50.3
(cm)式中:δ-导电率;μ-导磁率;f-频率。渗透深度h为图4—2中的电涡流作用深度br,
因此如果被测体太薄,将会使传感器灵敏度下降,一般厚度大于0.1mm以上的钢及厚度
大于0.05以上的铜、铝等导电材料,则灵敏度不会受其厚度的影响。
5.4 表面残磁效应的影响
匀,硬度不均匀,结晶结构不均匀等都将影响灵敏度变化,尤其在精密测量时,需要考虑
其影响。
5.5 安装垂直度影响
一体化探头中敏感线圈轴线与被测体平面垂直度偏差较大
时,将会降低传感器灵敏度。经验证明,垂直度在±5°以内对灵敏度影响很小。
由于以上几点影响的外部因素,用户在选择
传感器时应予以考虑,订货时若用户不对被测体材料加以指定,出厂时传感器特性均按45#钢校准。
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