RS901802XL-003-050-80-00-01电涡流探头传感器/位移前置器

广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业，对汽轮机、水轮机、发电机、鼓风机、压缩机、齿轮箱等大型旋转机械的轴的径向振动、轴向位移、鉴相器、轴转速、胀差、偏心、油膜厚度等进行在线测量和安全保护，以及转子动力学研究和零件尺寸校验等方面

传感器系统的工作原理是电涡流效应。当接通传感器系统电源时，在前置器内会产生一个高频信号，该信号通过电缆送到探头的头部，在头部周围产生交变磁场H1。如果在磁场H1的范围没有金属导体接近，则发射到这一范围内的能量都会被释放；反之，如果有金属导体接近探头头部，则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2。由于H2的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，既改变了线圈的有效阻抗。这种变化即与电涡流效应有关，又与静磁学效应有关，既与金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数、激励电流频率以及线圈到金属导体的距离参数有关。假定金属导体是均质的，其性能是线形和各向同性的，则线圈——金属导体系统的磁导率u、电导率σ、尺寸因子r、线圈与金属导体距离δ线圈激励电流I和频率ω等参数来描述。因此线圈的阻抗可用函数Z=F（u，r，I，ω）来表示。 

如果控制u，σ，r，I，ω恒定不变，那么阻抗Z就成为距离的单值函数，由麦克斯韦尔公式，可以求得此函数为一非线形函数，其曲线为“S"型曲线，在一定范围内可以近似为一线形函数。前置器是一个电子信号处理器。一方面前置器为探头线圈提供高频交流电流；另一方面，前置器感受探头前面由于金属导体靠近引起探头参数的变化，经过前置器的处理，产生随探头端面与被测金属导体间隙线性变化的输出电压或电流信号。

前置器统一一种安装尺寸，提供两种输出方式：

安装尺寸：面板安装：51mm*51mm,采用四个M4*15螺栓安装；（作为产品附件提供）导轨安装：直接卡入DIN轨道，安装方便。（作为产品附件提供）

电压输出：供电电源Ut:-20Vdc～ -26Vdc,输出电压极限：-0.7～(Ut+1)V；

线性范围输出起始电压：-2V。（一般为：-2～-18Vdc输出）

电流输出：供电电源Ut:+18Vdc～+30Vdc,输出电流：4-20mA。

探头插座是与探头和延伸电缆接头同一系列的高频插座，电源、输出端子是标准的重载隔离型三端接线端子。

前置器外壳是用铝铸造而成，表面已进行喷塑处理。为了屏蔽外界干扰，在前置器内部已将壳体与信号公共端（信号地）连接；在底板和安装孔处都加装了工程塑料绝缘，这样可以保证在安装前置器时，使前置器壳体与大地隔离（即所谓“浮地"）。

将工程塑料底板扳开，可以对前置器进行校准（校准的详细介绍见第三章），除非需要进行传感器系统重新校准或前置器出现故障，一般不要打开底板。

传感器特性与被测体的导电率和导磁率有关，当被测体为导磁材料（如普通钢、结构钢等）时，要抵消部分涡流效应，使得传感器感应灵敏度低；而当被测体为非导磁或弱导磁材料（如铜、铝、合金钢等）时，由于磁效应弱，因此传感器感应灵敏度要高

测量轴的径向振动时，每个测量点安装两个传感器探头，两个探头分别安装在轴承两边的同一平面上相隔90°（±5°）。由于轴承盖一般是水平剖分的，因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45°，定义为X探头（水平方向）和Y探头（垂直方向）。通常从原动机端看，X探头应该在垂直中心线的右侧，Y探头应该在垂直中心线的左侧。如图2-2所示。理论上，只要安装位置可行，两个探头可安装在轴承圆周的任何位置，保证其90°（±5°）的间隔，都能够准确测量轴的径向振动。

探头中心线应与轴心线正交，探头监测的表面（正对探头中心线的两边1.5倍探头直径宽度的轴的整个圆周面，见图2-3）应无划痕或其它任何不连续的表面（如油孔或键槽等），且在这个范围内不能有喷镀金属或电镀，表面粗糙度应在0.4-0.8um之间。

   除非特别说明，通常将轴的径向振动测量探头安装在传感器的线性范围中点，对应的前置器输出电压为中点电压（线性范围中点间隙和中点电压值可以从校准数据单或校准曲线中查到，一般电压输出传感器线性中点电压为-10V左右，电流输出传感器线性中点电流为12mA）。特别是对于轴承机器，其轴承间隙接近传感器线性工作范围时（建议选用线性工作范围更宽的传感器）。但是对于卧式机器，在机器启动时，轴会抬高0.25mm 左右，因而在停机时安装垂直方向探头，应将安装间隙（冷态间隙）调整到传感器的线性范围中点偏大0.25mm左右，对应的前置器输出电压可从校准数据单或校准曲线中查到。

 鉴相器可以测量机器的转速，但是鉴相器只能产生每转一个脉冲信号，用它作转速测量的不高。专门的转速测量一般都是在轴的测量圆周上设置多个凹槽或凸键标记，或者直接利用轴上的齿轮，使探头能每转产生多个脉冲。

    记的数量或者齿轮的齿数，就是传感器每转产生的脉冲数量，数量越大，测量越。但是当转速较高时，由于传感器的频率响应限制，标记的数量或者齿轮不能太多，一般要求脉冲的频率不能超过10KHz。

机器外部双轴向位移探头安装支架

根据测量部位的量程、安装空间的环境和尺寸、被测体材料等特性选定传感器、并检查传感器各部分外观是否完好、各部分是否配套（如探头直径与前置器型号中规定的配套探头直径是否一致、探头电缆长度加延伸电缆长度是否符合前置器对电缆长度的要求等）。通常成套订货的传感器在出厂时提供有校验卡，校验卡上注明了配套校准的传感器各部分的型号、编号，可据此与产品上的标记核对然后在传感器的探头、延伸电缆（如果有的话）、前置器上分别进行特定标记（如“1#瓦水平振动"、“轴位移"等）来说明其作用以及区分多套传感器各部分间的连接关系，电缆两端应都做标记以便在多根电缆头中进行分辨，这种标记应该能防油、防水。

2.将传感器各部分连接好，按第三章节校准所述通电检查传感器，若超差，则需要重新校准。检查时特别要注意校准试件材料是否与被测体材料一致或者具有相近的成分，关于材料对测量的影响详见被测体材料的影响。

3.如果未订购配套的安装支架，则应加工合适的安装支架（参见探头安装支架选择）。外部安装探头支架较复杂，一般需要订购。

4.在基座上加工支撑安装支架的螺孔，内部安装探头的支架一般都需要两个螺孔进行紧固，外部安装探头一般都是在机壳上加工通孔螺纹孔。

5.紧固内部安装探头支架。如果是外部安装探头，则应先将探头紧固在支架上，在将支架拧进安装螺纹内。

6.调整探头安装间隙。不同用途探头的初始安装间隙有不同的要求，参见章的第二节传感器的典型应用中关于轴的径向振动测量、轴向位移测量、鉴相器测量中的说明。关于调整的方法参见本章探头安装间隙的说明。

7.紧固内部安装探头，采用角钢支架则用两个螺母背紧，采用压块支架则用紧固螺栓锁紧；外部安装探头，则紧固外部安装支架。紧固螺钉、螺母都应用弹簧垫圈以防止松动。（参见探头安装支架选择）

8.固定探头电缆。内部安装探头电缆，在机器内部先用电缆固定架固定，然后穿过电缆密封装置（参见探头所带电缆的安装），在拧紧电缆密封组件（多个探头共用一个电缆密封装置时，在各探头电缆都穿过来后再拧紧）；外部安装探头电缆，只需拧紧支架上的电缆密封组件。