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研旭小量程電渦流位移傳感器YXS-DW

YX-DWII 系列一體化電渦流位移傳感器是通過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。

關(guān)鍵詞：

所屬分類：

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測

傳感器

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產(chǎn)品描述

▌基本原理

從轉(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機械的運動狀態(tài)，主要取決于其核心—轉(zhuǎn)軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，對諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機械問題的早期判定，可提供關(guān)鍵的信息。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(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式傳感器。

電渦流位移傳感器系統(tǒng)中的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。當(dāng)被測金屬體靠近這一磁場，則在此金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，與此同時該電渦流場也產(chǎn)生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變（線圈的有效阻抗），這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線性和各項同性，則線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強度I和頻率ω參數(shù)來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數(shù)來表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù)，雖然它整個函數(shù)是一非線性的，其函數(shù)特征為“S”型曲線，但可以選取它近似為線性的一段。于此，通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化，輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，電渦流位移傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。

輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類，但從基本工作原理上來說仍是相似的。

其工作過程是：當(dāng)被測金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時，探頭中線圈的Q值也發(fā)生變化，Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化，而這個隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過檢波、濾波、線性補償、放大歸一處理轉(zhuǎn)化成電壓（電流）變化，最終完成機械位移(間隙)轉(zhuǎn)換成電壓（電流）。由上所述，電渦流傳感器工作系統(tǒng)中被測體可看作傳感器系統(tǒng)的一半，即一個電渦流位移傳感器的性能與被測體有關(guān)。

▌性能特點

YX-DWII 系列一體化電渦流位移傳感器廣泛用于電力、石化、冶金、機械等行業(yè)，對大型旋轉(zhuǎn)機械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行在線實時監(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(jìn)行保護(hù)及進(jìn)行預(yù)測性維修?？蓽y量位移、振幅、轉(zhuǎn)速、尺寸、厚度、表面不平度等。

▌應(yīng)用范圍

該產(chǎn)品可非接觸測量，是檢測旋轉(zhuǎn)機械軸向位移、徑向偏擺的理想工具，更是大型水輪機、發(fā)電機、風(fēng)機等自動檢測、故障診斷的主要傳感器，在機械、電力、航天、交通、石油、原子能、材料工程、建筑等許多部門廣泛應(yīng)用。

▌性能參數(shù)

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(hù)等級：IP68。

5、輸出形式：三線制電壓或電流輸出。

6、頻響：幅頻特性0～1kHz衰減小于1％，1KHz～10kHz衰減小于 5％；

相頻特性0～1kHz相位差小于-10°，1KHz～10kHz相位差小于-100°。

7、傳感器供電電源：

（1）+15dc～+24Vdc供電，電壓輸出，輸出范圍0.1～10.5V/1～5V/0.5～4.5V，功耗≤12mA(不含輸出電流)；

（2）-18Vdc～-24Vdc 供電，電壓輸出，輸出范圍-2～-18V，功耗≤12mA(不含輸出電流)；

（3）+18Vdc～+30Vdc供電,電流輸出，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 8）	≤±1%	φ35
φ25	12（可擴展到 20）	≤±1.5%	φ50
φ50	25（可擴展到 40）	≤±2%	φ100

11、外形尺寸：

探頭直徑	殼體螺紋	殼體金屬部分長度		探頭PPS部分長度
探頭直徑	殼體螺紋	不帶鎧裝	鎧裝輸出	探頭PPS部分長度
φ5 φ5	M10×1	100mm	120mm	5mm 5～8mm
φ8	M10×1(常規(guī))	100mm	120mm	8mm
φ8	M14×1.5	80mm	100mm	8mm
φ11	M14×1.5（常規(guī)）	80mm	100mm	11mm
φ25	M14×1.5	90mm	120mm	25mm
φ50	M14×1.5	90mm	120mm	35mm

▌安裝說明

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直徑的 3倍以上，否則傳感器的靈敏度會下降，當(dāng)被測面大小與探頭頭部直徑相同時，靈敏度會下降到70%左右。

被測體的厚度也會影響到測量結(jié)果。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，則靈敏度不會受到影響。

被測表面應(yīng)光潔，不應(yīng)有刻痕、洞眼、凸臺、凹槽等缺陷（對于特意為鍵相器、轉(zhuǎn)速測量設(shè)置的除外）。對于振動測量要求被測面表面粗糙度在0.4～0.8um；對于位移測量一般表面粗糙度不超過0.8～1.6um。

除非在訂貨時進(jìn)行特別說明，通常在出廠前傳感器用45#鋼材料試件進(jìn)行校準(zhǔn)，只有和它相同系列的被測體材料，產(chǎn)生的特性方程才能相近。傳感器之間的安裝距離不能太近，以免產(chǎn)生相鄰干擾。通常情況下傳感器探頭之間的最小距離見下表。

探頭頭部直徑 (mm)	兩探頭平行安裝 DPX(mm)	兩探頭垂直安裝（被測體為圓形） DCY(mm)	兩探頭垂直安裝（被測體為方形） DCF(mm)
φ5	40.6	35.6	22.9
φ8	40.6	35.6	22.9
φ11	80	70	40
φ25	150	120	80
φ50	200	180	150