中文名 | 一體化電渦流位移傳感器 | 外文名 | Integrated eddy current displacement sensor |
---|
1、非接觸測量,永不磨損。
2、抗干擾能力強,高可靠性,長壽命。
3、工作溫度:-25~ 85℃,溫漂0.05%/℃。
4、防護等級:IP68。
5、輸出形式:三線制電壓或電流輸出。
6、頻響:0~10kHz
幅頻特性0~1kHz衰減小于1%,10kHz衰減小于5%;
相頻特性0~1kHz相位差小于-10°,10kHz相位差小于-100°
7、電壓輸出形式傳感器供電電源:
(1) 12dc~ 30Vdc供電,輸出范圍0.1~10.5V或1~5V或0.5~4.5V,功耗≤12mA(不含輸出電流);
(2)-18Vdc~-24Vdc供電,輸出范圍-2~-18V,功耗≤12mA(不含輸出電流);
(3)±12Vdc~±15Vdc供電,輸出0~ 5V或0~ 10V或-5~ 5V或-10~ 10V功耗≤±12mA(不含輸出電流);
(4) 18Vdc~ 30Vdc供電,4~20mA電流輸出,功耗≤12mA(不含輸出電流)。
8、紋波(測量間隙恒定時最大輸出噪聲峰峰值):電壓輸出形式的傳感器輸出紋波不大于20mV;電流輸出形式的傳感器輸出紋波不大于30uA。
9、負(fù)載能力:電壓輸出形式的傳感器輸出阻抗不大于51Ω,最大驅(qū)動信號電纜長度300m;4~20mA電流輸出形式的傳感器最大負(fù)載電阻不大于750Ω,帶最大負(fù)載電阻時輸出變化-1%。
10、測量參數(shù):
探頭直徑
線性量程(mm)
非線性誤差
最小被測面(mm)
φ5
1(可擴展到2)
≤±1%
φ15
φ8
2(可擴展到4)
≤±1%
φ25
φ11
4(可擴展到10)
≤±1%
φ35
φ25
12(可擴展到20)
≤±1.5%
φ50
φ50
25
≤±2%
φ100
11、外形尺寸
一體化電渦流傳感器鎧裝版
探頭直徑
可選殼體螺紋
最小殼體螺紋長度
探頭部分長度
不帶鎧裝
鎧裝輸出
φ5
M10×1
75mm
85mm
5~8mm
M16×1
50mm
60mm
φ8
M10×1
75mm
85mm
11~13mm
M12×1
50mm
60mm
M16×1
50mm
60mm
φ11
M10×1
75mm
85mm
11~13mm
M14×1.5
50mm
60mm
M16×1
50mm
60mm
φ25
M14×1.5
75mm
85mm
35mm
M16×1
50mm
60mm
M30×2
50mm
60mm
φ50
M14×1.5
75mm
85mm
55mm
M16×1
50mm
60mm
M30×2
50mm
60mm
一體化電渦流傳感器選型圖
選型示例:
HZ-891YT-04-B-M16×1-80-30K
表示:HZ891YT系列一體化電渦流傳感器,量程4mm,1~5V輸出,螺紋規(guī)格為M16×1,殼體長為80mm,輸出電纜長3米,帶不銹鋼金屬軟管鎧裝。
HZ-891電渦流傳感器的原理是,通過電渦流效應(yīng)的原理,準(zhǔn)確測量被測體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面的相對位置,其特點是長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響,常被用于對大型旋轉(zhuǎn)機械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進行長期實時監(jiān)測,可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因,有效地對設(shè)備進行保護及預(yù)維修。
一體化電渦流位移傳感器 是在HZ-891電渦流位移傳感器基礎(chǔ)上,采用美國普林斯頓科技有限公司的表面貼裝微形封裝技術(shù),將前置器電路和探頭集成一體,是一種高性能、低成本的新型電渦流位移傳感器,屬上海航振儀器儀表有限公司的專利產(chǎn)品。
電渦流位移傳感器的測量特性是根據(jù)被測物特性改變的,因此為了達到最佳的測量精度,需要將探頭與被測物一一校準(zhǔn)。具體的校準(zhǔn)辦法因產(chǎn)品不同而不同。以德國米銥eddyNCDT3010為例,需要準(zhǔn)備一個精密位移臺...
電渦流測量原理是一種非接觸式測量原理。這種類型的傳感器特別適合測量快速的位移變化,且無需在被測物體上施加外力。而非接觸測量對于被測表面不允許接觸的情況,或者需要傳感器有超長壽命的應(yīng)用領(lǐng)用意義重大。嚴(yán)格...
探頭、(延伸電纜)、前置器以及被測體構(gòu)成基本工作系統(tǒng)。前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場。如果在這一交變磁場的有效范圍內(nèi)沒有金屬材料靠近,則這一磁場能量會全...
一、為何采用電渦流位移傳感器
電渦流位移傳感器能測量被測體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面的相對位置。
電渦流位移傳感器長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響,常被用于對大型旋轉(zhuǎn)機械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進行長期實時監(jiān)測,可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因,有效地對設(shè)備進行保護及進行預(yù)測性維修。
從轉(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析,大型旋轉(zhuǎn)機械的運行狀態(tài)主要取決于其核心——轉(zhuǎn)軸,而電渦流位移傳感器能直接測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài),測量結(jié)果可靠、可信。過去對于機械的振動測量采用加速度傳感器或速度傳感器,通過測量機殼振動,間接地測量轉(zhuǎn)軸振動,測量結(jié)果的可信度不高。
二、系統(tǒng)的工作原理
傳感器系統(tǒng)的工作機理是電渦流效應(yīng)。電渦流作用的原理如下圖。
電渦流作用原理圖
當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時,在前置器內(nèi)會產(chǎn)生一個高頻電流信號,該信號通過電纜送到探頭的頭部,在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場H1。如果在磁場H1的范圍內(nèi)沒有金屬導(dǎo)體材料接近,則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會全部釋放;反之,如果有金屬導(dǎo)體材料接近探頭頭部,則交變磁場H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場,該電渦流場也會產(chǎn)生一個方向與H1相反的交變磁場H2。由于H2的反作用,就會改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位,即改變了線圈的電感。
這種變化既與電渦流效應(yīng)有關(guān),又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān),即與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離等參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的,其性能是線性和各向同性的,則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)通??捎山饘賹?dǎo)體的磁導(dǎo)率μ、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r,線圈與金屬導(dǎo)體距離d,線圈激勵電流強度I和頻率ω等參數(shù)來描述。因此線圈的電感可用函數(shù)L=F(μ,σ,r,I,ω,d)來表示。
三、被測體尺寸與材料的影響
在系統(tǒng)的工作原理部分,被測金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率μ、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r對測量有影響,因此除了探頭、延伸電纜、前置器決定傳感器系統(tǒng)的性能外,嚴(yán)格地講被測體也是傳感器系統(tǒng)的一部分,即被測體的性能參數(shù)也會影響整個傳感器系統(tǒng)的性能,主要有:
1、被測體尺寸的影響
探頭線圈產(chǎn)生的磁場范圍是一定的,在被測體表面形成的渦流場也是一定的,所以,當(dāng)被測面為平面時,以正對探頭中心線的點為中心,被測面直徑應(yīng)當(dāng)大于探頭頭部直徑1.5倍以上;當(dāng)被測體為圓軸而且探頭中心線與軸心線正交時,一般要求被測軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上,否則靈敏度就會下降,一般當(dāng)被測面大小與探頭頭部直徑相同時,靈敏度會下降至70%左右。
被測體的厚度也會影響測量結(jié)果,如果被測體太薄,將會造成電渦流作用不夠,使傳感器靈敏度下降,一般厚度大于0.1mm以上的鋼等導(dǎo)磁材料及厚度大于0.6mm以上的銅、鋁等弱導(dǎo)磁材料,則靈敏度不會受其厚度的影響。
2、被測體表面加工狀況的影響
不規(guī)則的被測體表面,會給實際的測量值造成附加誤差,特別是對于振動測量,這個附加誤差信號與實際的振動信號疊加一起,在電氣上很難進行分離,因此被測表面應(yīng)該光潔,不應(yīng)該存在刻痕、洞眼、凸臺、凹槽等缺陷。
3、被測體材料的影響
傳感器特性與被測體的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率有關(guān),當(dāng)被測體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時,由于磁效應(yīng)和渦流效應(yīng)同時存在,而且磁效應(yīng)與渦流效應(yīng)相反,要抵消部分渦流效應(yīng),使得傳感器感應(yīng)靈敏度低;而當(dāng)被測體為非導(dǎo)磁或弱導(dǎo)磁材料(如銅、鋁、合金鋼等)時,由于磁效應(yīng)弱,相對來說渦流效應(yīng)要強,因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。
首個垂直實效的互聯(lián)網(wǎng)+傳感器行業(yè)平臺,為全球范圍內(nèi)的行業(yè)客戶提供專業(yè)傳感器選型及購買服務(wù)!找傳感器,上必優(yōu)網(wǎng)http://www.buysensor.com/
一體化軸振動變送器將電渦流傳感器的振動位移峰峰值信號,經(jīng)變送器濾波、峰峰值檢波、歸一化處理后,直接輸出4-20mA信號,供給DCS、PLC接口,為旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子的軸振動監(jiān)測提供了一種簡便、低成本的方式。
軸振動:一體化軸振動變送器
隨著DCS系統(tǒng)的普及,傳統(tǒng)的二次儀表的功能基本上都能由DCS系統(tǒng)實現(xiàn)。在電渦流位移傳感器基礎(chǔ)上,開發(fā)研制了一體化:將傳感器采樣的振動位移峰峰值信號經(jīng)變送器線性化、歸一化處理后,直接輸出4-20mA信號。一體化軸振動變送器與HZ-891系列電渦流傳感器探頭配接,取消了變送器或儀表,減少了接線環(huán)節(jié)和安裝環(huán)節(jié),減少了故障率,它將傳統(tǒng)的外部前置器和儀表部分的濾波、信號歸一化處理、信號輸出等功能模塊化,增強了系統(tǒng)的集成度,體積小,提高了可靠性。
技術(shù)參數(shù):
供電電源: 24Vdc,最大工作電流小于50mA
緩沖輸出: 2~ 10V,最大傳輸距離300米
精度:≤1%
量程:0-500um(可選)
輸出:4~20mA,最大負(fù)載電阻500Ω
輸出紋波:≤20mV
頻響:4~1kHz(-3dB)
溫漂:≤0.1%℃
外形尺寸:90mm(W)×35mm(L)×70mm(H)
安裝尺寸:M4×12 GB29-76螺栓安裝或?qū)к壈惭b,可以方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌上
工作溫度: -30℃~80℃。
選型:HZYT-801
供電24VDC,量程0-200um,對應(yīng)輸出:4-20mA, 電纜標(biāo)配5米。
振動與位移的準(zhǔn)確測量對于穩(wěn)定運行至關(guān)重要,一般振動和位移探頭都是成對安裝的,如果其中一個不正常,若該點處的溫度以及其他相關(guān)工藝指標(biāo)都無異常時,就可以判斷這個報警是假的,經(jīng)過多年的經(jīng)驗電渦流傳感器設(shè)計工程師提出能夠引起誤報警的主要的幾個方面的原因。
探頭安裝質(zhì)量因素引起的故障誤報警,引起誤報警的原因有探頭鎖緊螺帽松動,延伸,電纜中間接頭松動或接觸不良前置器連接接頭滑扣或松動等。
處理方法:在安裝探頭時,用合適的工具用力上緊螺帽,螺帽松動情況在運行中基本不會出現(xiàn),但由于系統(tǒng)的多次拆裝和長期運行,中間轉(zhuǎn)接接頭松動,或接觸不良在運行中可能會出現(xiàn),這就需要在每次,檢修中將接頭處的油污雜質(zhì)清除干凈,并做好接頭處的絕緣密封工作,為了確保中間接頭擰緊,可以在用手?jǐn)Q緊后,再用尖嘴鉗緊固圈即可。
測量線路引起的故障誤報警常見的原因有前置放大器接線端子松動或接觸不良,處接線端子松動或接觸不良,探頭延伸,電纜破皮,線路屏蔽線接地等。
處理方法:這類故障不容易判斷,生產(chǎn)運行期間也不便于徹底檢查,如果查出問題之后,處理方法就對于接線端子松動或接觸不良引起的誤報警可以在解除該點聯(lián)鎖后進行處理,對于電纜破皮,可以在破皮處纏繞耐油密封膠帶或用熱縮管進行收縮包裹,若線路屏蔽線接地則需要重新接線,采取防接地措施前置器處的個壓接端子在多次壓接之后,很容易出現(xiàn)損壞,無法壓緊線纜,由于前置器整體構(gòu)造的特點,端子損壞后很難修復(fù),必須更換新的前置器,這樣造成了很大的浪費,建議在前置器與之間再增加一接線端子排,這樣前置器處的壓接端子只需一次將線接好,以后檢查線路就在新增加的端子排處進行。
此類故障在機組運行期間無法處理,必須進行停機處理,探頭在設(shè)備搬運和拆卸過程中,可能會因碰撞,和磨損而損壞端部的測量線圈,所以在每次安裝之前,要進行檢查校驗,首先進行外觀的檢查,外觀無用萬用表測量其直流阻抗,若在明顯缺陷的情況下,規(guī)定范圍內(nèi)則說明探頭完好,若外觀有明顯缺陷,如端部有磨損現(xiàn)象,電纜皮破損較大等,在處理破損后,除測量阻抗外,還需要用專用的傳感器標(biāo)準(zhǔn)校驗,進行校驗,校驗結(jié)果合格后,方可使用儀此探頭,不論何種故障,在機組運行期間,現(xiàn)場檢查只能進行以下內(nèi)容,在解除聯(lián)鎖的前提下,檢查接線是否正常,前置器的接線端子有無松動,前置器供電電壓是否正常,若探頭中間轉(zhuǎn)接頭在機組殼,體外保護管內(nèi),可以檢查中間轉(zhuǎn)接頭有無松動,絕緣是否良好,若想做更進一步檢查,就必須進行停機處理。