電渦(wo)流傳感(gan)器的工作原(yuan)理

電渦(wo)流傳感(gan)器能(neng)靜(jing)態(tai)和(he)動態(tai)地(di)非(fei)接(jie)觸(chu)、高線(xian)性(xing)度(du)、高分(fen)辨(bian)力地(di)測(ce)量被測金屬導(dao)體距探(tan)頭(tou)表(biao)面的距(ju)離(li)。它是(shi)壹(yi)種非(fei)接(jie)觸(chu)的線(xian)性(xing)化計量工具。電渦(wo)流傳感(gan)器能(neng)準(zhun)確測(ce)量被測體（必須(xu)是(shi)金屬導(dao)體）與探(tan)頭(tou)端(duan)面之(zhi)間(jian)靜態(tai)和(he)動態(tai)的相(xiang)對位(wei)移變化。電渦(wo)流傳感(gan)器的原(yuan)理是，通(tong)過電渦(wo)流效(xiao)應(ying)的原(yuan)理，準確測量被測體(必須(xu)是(shi)金屬導(dao)體)與探(tan)頭(tou)端(duan)面的相(xiang)對位(wei)置(zhi)，其特(te)點是長(chang)期(qi)工作可(ke)靠性(xing)好(hao)、靈(ling)敏度(du)高、抗(kang)幹擾能力(li)強(qiang)、非(fei)接(jie)觸(chu)測量、響應(ying)速度(du)快、不(bu)受(shou)油水等(deng)介(jie)質(zhi)的影(ying)響，常被(bei)用(yong)於(yu)對大(da)型旋轉機(ji)械的軸位(wei)移、軸振動、軸轉速等參(can)數(shu)進行長期實(shi)時監(jian)測，可(ke)以(yi)分(fen)析出(chu)設(she)備的工作狀(zhuang)況和(he)故障(zhang)原(yuan)因(yin)，有(you)效(xiao)地(di)對設(she)備進行保護及預(yu)維(wei)修。

根(gen)據(ju)法(fa)拉第(di)電磁感應(ying)原(yuan)理，塊狀(zhuang)金屬導(dao)體置(zhi)於(yu)變化的磁(ci)場中或(huo)在(zai)磁場中作切(qie)割(ge)磁力(li)線(xian)運動時（與金屬是(shi)否(fou)塊狀(zhuang)無(wu)關，且切割(ge)不變化的磁(ci)場時無(wu)渦(wo)流），導(dao)體內將(jiang)產生(sheng)呈渦(wo)旋狀(zhuang)的感(gan)應(ying)電流，此電流叫(jiao)電渦(wo)流，以(yi)上現象(xiang)稱為電渦(wo)流效(xiao)應(ying)。而(er)根(gen)據(ju)電渦(wo)流效(xiao)應(ying)制(zhi)成的傳感(gan)器稱為電渦(wo)流式(shi)傳感(gan)器。

電渦(wo)流傳感(gan)器原(yuan)理

前(qian)置(zhi)器中(zhong)高頻振(zhen)蕩電流通(tong)過延(yan)伸電纜(lan)流(liu)入(ru)探(tan)頭(tou)線(xian)圈(quan)，在(zai)探(tan)頭(tou)頭(tou)部(bu)的線(xian)圈(quan)中產生(sheng)交變的磁(ci)場。當被測(ce)金屬體靠近(jin)這壹(yi)磁場，則在(zai)此金屬表(biao)面產生(sheng)感應(ying)電流，與此(ci)同時該(gai)電渦(wo)流場也產生(sheng)壹(yi)個方(fang)向與(yu)頭(tou)部(bu)線(xian)圈(quan)方向(xiang)相(xiang)反的交(jiao)變磁場，由(you)於(yu)其反(fan)作用，使頭(tou)部(bu)線(xian)圈(quan)高頻電流的幅(fu)度(du)和(he)相位(wei)得到(dao)改變（線(xian)圈(quan)的有(you)效(xiao)阻抗(kang)），這壹(yi)變化與金屬體磁導(dao)率(lv)、電導(dao)率(lv)、線(xian)圈(quan)的幾何形(xing)狀(zhuang)、幾何尺寸、電流頻率(lv)以(yi)及頭(tou)部(bu)線(xian)圈(quan)到(dao)金屬導(dao)體表面(mian)的距(ju)離(li)等參(can)數(shu)有(you)關。通(tong)常假(jia)定(ding)金屬導(dao)體材質(zhi)均(jun)勻(yun)且(qie)性能是線(xian)性(xing)和(he)各(ge)項同性(xing)，則線(xian)圈(quan)和(he)金屬導(dao)體系統(tong)的物(wu)理性質(zhi)可(ke)由(you)金屬導(dao)體的電導(dao)率(lv)б、磁(ci)導(dao)率(lv)ξ、尺寸因(yin)子(zi)τ、頭(tou)部(bu)體線(xian)圈(quan)與金屬導(dao)體表面(mian)的距(ju)離(li)D、電流強(qiang)度(du)I和(he)頻率(lv)ω參(can)數(shu)來(lai)描述。則線(xian)圈(quan)特征(zheng)阻抗(kang)可(ke)用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函(han)數(shu)來表示(shi)。通(tong)常我們能(neng)做到(dao)控(kong)制τ, ξ, б, I, ω這(zhe)幾個(ge)參(can)數在(zai)壹(yi)定範(fan)圍(wei)內(nei)不變，則線(xian)圈(quan)的特(te)征(zheng)阻抗(kang)Z就成為距(ju)離(li)D的單(dan)值(zhi)函(han)數(shu)，雖然它整個(ge)函(han)數(shu)是壹(yi)非線(xian)性(xing)的，其函(han)數(shu)特征(zheng)為“S"型曲(qu)線(xian)，但(dan)可(ke)以(yi)選取(qu)它近(jin)似為線(xian)性(xing)的壹(yi)段。於(yu)此，通(tong)過前(qian)置(zhi)器電子(zi)線(xian)路(lu)的處(chu)理，將線(xian)圈(quan)阻抗(kang)Z的變化，即頭(tou)部(bu)體線(xian)圈(quan)與金屬導(dao)體的距(ju)離(li)D的變化轉化成電壓或(huo)電流的變化。輸出(chu)信(xin)號的大(da)小(xiao)隨探(tan)頭(tou)到(dao)被(bei)測(ce)體表面(mian)之(zhi)間(jian)的間(jian)距而(er)變化，電渦(wo)流傳感(gan)器就是根(gen)據(ju)這(zhe)壹(yi)原(yuan)理實(shi)現對金屬物(wu)體的位(wei)移、振動等參數的測(ce)量。

       電渦(wo)流傳感(gan)器系(xi)統(tong)以(yi)其優點，廣泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)電力、石油、化工、冶金等行業(ye)，對汽(qi)輪(lun)機(ji)、水輪(lun)機(ji)、發(fa)電機(ji)、鼓(gu)風機(ji)、壓縮機(ji)、齒(chi)輪箱(xiang)等大(da)型旋轉機(ji)械的軸的徑(jing)向(xiang)振(zhen)動、軸向位(wei)移、鑒相器、軸轉速、脹差(cha)、偏心、油膜(mo)厚(hou)度(du)等進行在(zai)線(xian)測(ce)量和(he)安全(quan)保(bao)護(hu)，以(yi)及轉子(zi)動力學(xue)研究(jiu)和(he)零(ling)件(jian)尺寸檢(jian)驗等(deng)方(fang)面(mian)。圖1-1列(lie)舉了(le)電渦(wo)流傳感(gan)器的壹(yi)些典(dian)型應(ying)用(yong)示(shi)意。前(qian)置(zhi)器根(gen)據(ju)探(tan)頭(tou)線(xian)圈(quan)阻抗(kang)的變化輸出(chu)壹(yi)個與(yu)距離(li)成正(zheng)比(bi)的直流(liu)電壓。