電渦流(liu)傳感器探(tan)頭適用於多(duo)種(zhong)物(wu)理量(liang)的(de)測量，如(ru)位移(yi)、振動、厚(hou)度等(deng)

壹、引(yin)言

電渦流(liu)傳感器探(tan)頭是(shi)壹(yi)種(zhong)基(ji)於電渦流(liu)效應的(de)非接(jie)觸式傳感器，廣泛(fan)應(ying)用於工業自(zi)動化(hua)、機(ji)械(xie)制(zhi)造、航空航(hang)天(tian)、船舶、鐵(tie)路、汽車、醫(yi)療(liao)等(deng)多(duo)個(ge)領域。它能(neng)夠高精度地(di)測量金(jin)屬(shu)導(dao)體(ti)與(yu)探頭(tou)表(biao)面(mian)之(zhi)間(jian)的(de)相對(dui)位(wei)置(zhi)，適用於多(duo)種(zhong)物(wu)理量(liang)的(de)測量，如(ru)位移(yi)、振動、厚(hou)度等(deng)。

二(er)、工作(zuo)原(yuan)理

電渦流(liu)傳感器的(de)工作(zuo)原(yuan)理基(ji)於法(fa)拉第電磁感(gan)應原(yuan)理。當(dang)金屬(shu)導(dao)體(ti)置(zhi)於變(bian)化(hua)的(de)磁場(chang)中時，導(dao)體(ti)內(nei)會產生呈(cheng)渦旋(xuan)狀的(de)感應(ying)電流，即電渦流(liu)。在(zai)電渦流(liu)傳感器系(xi)統中，前(qian)置(zhi)器中(zhong)的(de)高頻(pin)振蕩電流通(tong)過(guo)延(yan)伸(shen)電纜(lan)流入(ru)探頭(tou)線圈，在(zai)探頭(tou)頭(tou)部(bu)的(de)線圈中產生交變(bian)的(de)磁場(chang)。當(dang)被測金屬(shu)體(ti)靠近(jin)這壹(yi)磁場(chang)時，會在(zai)金屬(shu)表(biao)面(mian)產生感應(ying)電流，即電渦流(liu)。同時，該(gai)電渦流(liu)場也產生壹個(ge)方(fang)向與(yu)頭部(bu)線圈方向(xiang)相反(fan)的(de)交變(bian)磁場(chang)，這個(ge)反(fan)作(zuo)用會改(gai)變(bian)頭部(bu)線圈高頻(pin)電流的(de)幅度和(he)相位(wei)，即線圈的(de)有效阻抗(kang)。這壹(yi)變(bian)化(hua)與(yu)金屬(shu)體(ti)的(de)磁導(dao)率、電導率(lv)、線圈的(de)幾何形(xing)狀、幾何尺寸、電流頻(pin)率以及(ji)頭(tou)部(bu)線圈到(dao)金(jin)屬(shu)導(dao)體(ti)表(biao)面(mian)的(de)距(ju)離(li)等(deng)參(can)數(shu)有(you)關(guan)。

三、技術特點(dian)

（壹(yi)）非(fei)接(jie)觸測量

電渦流(liu)傳感器能(neng)夠實現(xian)非(fei)接觸測量，避免(mian)了(le)傳統接觸式測量可(ke)能(neng)帶來的(de)磨損(sun)和誤(wu)差。這種(zhong)測量方(fang)式不(bu)僅(jin)提(ti)高了(le)測量的(de)精度和(he)可(ke)靠性(xing)，還延(yan)長(chang)了(le)傳感器的(de)使(shi)用壽(shou)命(ming)。

（二(er)）高線性(xing)度、高分(fen)辨力(li)

電渦流(liu)傳感器能(neng)夠提供(gong)高精度的(de)測量結(jie)果，適用於對(dui)測量精度要求(qiu)較高的(de)場合(he)。其(qi)高線性(xing)度和(he)高分(fen)辨力(li)使(shi)其(qi)能(neng)夠準確地(di)測量微(wei)小的(de)位移(yi)變(bian)化(hua)。

（三）長(chang)期(qi)工作(zuo)可(ke)靠性(xing)好(hao)

電渦流(liu)傳感器設計(ji)合(he)理，工作(zuo)穩定(ding)可(ke)靠，能(neng)夠在(zai)惡劣(lie)的(de)工作(zuo)環境(jing)中(zhong)長(chang)期(qi)運(yun)行(xing)。其(qi)探頭(tou)頭(tou)部(bu)體(ti)選(xuan)用PPS工程(cheng)塑(su)料並通(tong)過(guo)模具成型，具(ju)有高強度、耐(nai)高溫(wen)（220℃）、抗(kang)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)。

（四(si)）靈敏(min)度高、抗(kang)幹(gan)擾能(neng)力(li)強

電渦流(liu)傳感器對(dui)微(wei)小的(de)位移(yi)變(bian)化(hua)也能(neng)做(zuo)出(chu)快(kuai)速(su)響應，且(qie)不(bu)受(shou)油(you)水(shui)等(deng)介(jie)質(zhi)的(de)影響。其(qi)高頻(pin)同軸電纜(lan)的(de)頻(pin)率衰減、溫(wen)度特性(xing)、阻抗(kang)、長(chang)度等(deng)都(dou)成(cheng)為(wei)影響傳感器性(xing)能(neng)的(de)因素(su)。

（五(wu)）響應速(su)度快(kuai)

電渦流(liu)傳感器能(neng)夠快(kuai)速(su)捕(bu)捉(zhuo)被測體(ti)的(de)位移(yi)變(bian)化(hua)，適用於需(xu)要實(shi)時監(jian)測的(de)場合(he)。

四(si)、應用場(chang)景

（壹）工業自(zi)動化(hua)與(yu)機械(xie)制造

電渦流(liu)傳感器用於檢(jian)測金屬(shu)材料(liao)的(de)缺陷(xian)、表(biao)面(mian)質(zhi)量、尺寸、形狀(zhuang)等(deng)參(can)數(shu)。它(ta)能(neng)夠非接觸地(di)測量金(jin)屬(shu)材料(liao)的(de)裂紋、劃痕、腐蝕(shi)等(deng)缺(que)陷(xian)，以及(ji)材料(liao)的(de)導電性、磁性(xing)等(deng)物(wu)理特性(xing)。在(zai)機械(xie)制(zhi)造(zao)領域，電渦流(liu)傳感器用於檢(jian)測各(ge)種(zhong)機(ji)械(xie)零件(jian)的(de)缺陷(xian)和(he)損(sun)傷，如(ru)軸(zhou)承(cheng)、齒輪、滑動軸(zhou)承(cheng)等(deng)。通(tong)過(guo)實時監(jian)測這些關(guan)鍵部(bu)件(jian)的(de)狀態(tai)，可以預測和預防設備故(gu)障，提高生產效率和(he)設備可(ke)靠性(xing)。

（二(er)）航(hang)空航(hang)天(tian)與(yu)船舶

在(zai)航空航(hang)天(tian)領域，電渦流(liu)傳感器用於監(jian)測飛機發(fa)動機(ji)、起(qi)落架等(deng)關(guan)鍵部(bu)件(jian)的(de)狀態(tai)。它能(neng)夠實時監(jian)測部(bu)件(jian)的(de)位移(yi)、振動等(deng)參(can)數(shu)，確保(bao)飛行安全(quan)。在(zai)船舶領域，電渦流(liu)傳感器用於監(jian)測船舶發(fa)動機(ji)、螺(luo)旋槳(jiang)等(deng)部(bu)件(jian)的(de)狀態(tai)。

（三）其(qi)他領域

在(zai)石(shi)油(you)、化(hua)工、冶(ye)金(jin)等(deng)行(xing)業，電渦流(liu)傳感器也被(bei)用於對(dui)大型旋(xuan)轉機(ji)械(xie)的(de)在(zai)線監(jian)測與(yu)安全(quan)保護(hu)，如汽輪機(ji)、水(shui)輪(lun)機、壓縮(suo)機等(deng)設備的(de)軸位(wei)移(yi)、軸振(zhen)動等(deng)參(can)數(shu)的(de)測量。在(zai)科學(xue)研究(jiu)中，電渦流(liu)傳感器作(zuo)為(wei)重要的(de)測量工具(ju)，為(wei)研究(jiu)人員(yuan)提供(gong)了(le)準確的(de)實驗(yan)數據。

五、安裝(zhuang)與(yu)維護(hu)

（壹）安裝(zhuang)

安裝(zhuang)探(tan)頭(tou)時，要註(zhu)意探(tan)頭間的(de)距(ju)離(li)、探(tan)頭與(yu)安裝(zhuang)面(mian)的(de)距(ju)離(li)、安裝(zhuang)支(zhi)架的(de)選(xuan)擇、探頭(tou)安裝(zhuang)間(jian)隙(xi)、探頭所(suo)帶電纜(lan)的(de)安裝(zhuang)、電纜(lan)轉接(jie)頭(tou)的(de)密封(feng)與(yu)絕緣、探(tan)頭(tou)的(de)抗(kang)腐蝕(shi)性(xing)、探(tan)頭(tou)的(de)高壓環境(jing)等(deng)因(yin)素(su)。各(ge)探(tan)頭間的(de)距(ju)離(li)不(bu)能(neng)太近(jin)，否(fou)則(ze)兩探頭(tou)之(zhi)間(jian)會通(tong)過(guo)磁場(chang)互相幹(gan)擾，造成(cheng)測量結(jie)果的(de)失(shi)真(zhen)。安裝(zhuang)探(tan)頭(tou)時，應(ying)考(kao)慮傳感器的(de)線性(xing)測量範圍和被測間隙(xi)的(de)變(bian)化(hua)量(liang)，當(dang)被測間隙(xi)總(zong)的(de)變(bian)化(hua)量(liang)與(yu)傳感器的(de)線性(xing)工作(zuo)範圍接近(jin)時，尤其(qi)要註(zhu)意。通(tong)常(chang)，測量振(zhen)動時，將(jiang)探(tan)頭的(de)安裝(zhuang)間(jian)隙(xi)設在(zai)傳感器的(de)線性(xing)中(zhong)點(dian)；測量位(wei)移(yi)時，要根(gen)據位移(yi)往(wang)哪個方(fang)向變(bian)化(hua)或往(wang)哪個方(fang)向的(de)變(bian)化(hua)量(liang)較大來決定(ding)其(qi)安裝(zhuang)間(jian)隙(xi)的(de)設定(ding)。

（二(er)）維護(hu)

電渦流(liu)傳感器的(de)維護(hu)主要包(bao)括定(ding)期(qi)檢(jian)查探(tan)頭(tou)、延(yan)伸(shen)電纜(lan)和前(qian)置(zhi)器的(de)連(lian)接(jie)是(shi)否(fou)牢固，檢查探(tan)頭(tou)表(biao)面(mian)是否(fou)有汙(wu)垢或損(sun)壞(huai)，以及(ji)檢(jian)查傳感器的(de)輸出(chu)信(xin)號是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)。如(ru)果(guo)發(fa)現(xian)探(tan)頭表(biao)面(mian)有汙(wu)垢，應及(ji)時清(qing)理，以保證(zheng)測量的(de)準確性(xing)。如果(guo)發(fa)現(xian)傳感器的(de)輸出(chu)信(xin)號異(yi)常(chang)，應(ying)及(ji)時檢(jian)查傳感器的(de)連(lian)接(jie)和(he)電源供(gong)應，必(bi)要時更(geng)換(huan)傳感器。

六(liu)、結論(lun)

電渦流(liu)傳感器探(tan)頭以其(qi)非接(jie)觸測量、高線性(xing)度、高分(fen)辨力(li)、長(chang)期(qi)工作(zuo)可(ke)靠性(xing)好(hao)、靈敏(min)度高、抗(kang)幹(gan)擾能(neng)力(li)強、響應速(su)度快(kuai)等(deng)技術特點(dian)，在(zai)工業自(zi)動化(hua)、機(ji)械(xie)制(zhi)造、航空航(hang)天(tian)、船舶、鐵(tie)路、汽車、醫(yi)療(liao)等(deng)多(duo)個(ge)領域得到(dao)了(le)廣泛(fan)應(ying)用。通(tong)過(guo)合(he)理安裝(zhuang)和(he)維護(hu)，電渦流(liu)傳感器探(tan)頭能(neng)夠為各(ge)種(zhong)工業應(ying)用提(ti)供(gong)高精度、高可靠性(xing)的(de)測量解(jie)決方案。