SDY3800XL11，

SDY-3800XL-08，SDY3800XL25振动电涡流位移传感器

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检验等方面

传感器系统的工作机理是电涡流效应。当接通传感器系统电源时，在前置器内会产生一个高频电流信号，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的范围内没有金属导体材料接近，则发射到这一范围内的能量都会全部释放；反之，如果有金属导体材料接近探头头部，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，即改变了线圈的有效阻抗。这种变化既与电涡流效应有关，又与静磁学效应有关，即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等参数有关。假定金属导体是均质的，其性能是线性和各向同性的，则线圈——金属导体系统的物理性质通常可由金属导体的磁导率μ 、电导率σ 、尺寸因子r，线圈与金属导体距离δ ，线圈激励电流强度I和频率ω 等参数来描述。因此线圈的阻抗可用函数Z=F(μ ,σ ,r,I,ω )来表示。 如果控制μ 、σ 、r、δ 、I、ω 恒定不变，那么阻抗Z就成为距离δ 的单值函数，由麦克斯韦尔公式，可以求得此函数为一非线性函数，其曲线为“ S" 形曲线，在一定范围内可以近似为一线性函数。 在实际应用中，通常是将线圈密封在探头中，线圈阻抗的变化通过封装在前置器中的电子线路的处理转换成电压或电流输出。这个电子线路并不是直接测量线圈的阻抗，而是采用并联谐振法，见图1-3，即在前置器中将一个固定电容CCC C01 21 2??C 和探头线圈Lx并联与晶体管T一起构成一个振荡器，振荡器的振荡幅度Ux与线圈阻抗成比例，因此振荡器的振荡幅度Ux会随探头与被测间距δ 改变。Ux经检波滤波，放大，非线性修正后输出电压Uo，Uo与δ的关系曲线如图1-4所示，可以看出该曲线呈“ S" 形，即在线性区中点δ 0处(对应输出电压U0)线性，其斜率(即灵敏度)较大，在线性区两端，斜率(灵敏度)逐渐下降，线性变差。(δ1，U1) ——线性起点，(δ 2，U2) ——线性末点。

技术指标
1.线性量程、线性范围、线性中点、非线性误差、被测面

※非线性误差指实际输出值与理论值(按标准特性方程计算)误值。
2.平均灵敏度（线性范围内输出变化除线性范围）

平均灵敏度误差：≤±5％
3. 动态特性
频响：0～10kHz
幅频特性:0～1kHz衰减小于1%，10kHz衰减小于5%
相频特性:0～1kHz相位差小于－10°，10kHz相位差小于－100°
4.互换性误差≤5%
5. 工作温度
探头：工作温度-25℃～+150℃   温漂≤0.05%/°C
前置器：工作温度-25℃～+85℃  温漂≤0.05%/°C
6.工作介质：空气、油、水。
7.探头工作压力：12Mpa

● 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)联接；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

您可以根据出厂校验单上所标明的各型号和编号，对照产品上的标签，按出厂校准的情况进行系统配套，这样在出厂后一年内使用此传感器系统时可以不再校准。但是，一般要求在传感器使用前都应进行校准检查，尤其是当使用条件与出厂校准条件不同时，如被测体材料与出厂校准单注明校准材料牌号不同。标准配套附件● 每个标准安装探头配2个螺母(六角薄螺母GB6173-86，材料1Cr18Ni9Ti，螺纹规格与探头螺纹规格一致)、2个垫片(GB97-76，规格与探头螺纹配套)、2个弹簧垫圈(GB93-76，规格与探头螺纹配套)，每个反装探头配1个螺母、1个垫圈、1个弹簧垫圈，无螺纹探头一般无配套零件。● 每个探头配热缩套管：规格φ 8，透明，长200mm(用于编号及保护转接头)。● 每个前置器配安装螺栓：4个M3×40 GB29-76螺栓。● 以上附件均可单独供货

在系统的工作原理部分，介绍了被测金属导体的磁导率μ 、电导率σ 、尺寸因子r对测量也有影响，因此除了探头、延伸电缆、前置器决定传感器系统的性能外，严格地讲被测体也是传感器系统的一部分，即被测体的性能参数也会影响整个传感器系统的性能。

所以，当被测面为平面时，以正对探头中心线的点为中心，被测面直径应当大于探头头部直径1.5倍以上；当被测体为圆轴而且探头中心线与轴心线正交时，一般要求被测轴直径为探头头部直径的3倍以上，否则灵敏度就会下降，一般当被测面大小与探头头部直径相同时，灵敏度会下降至70%左右。 被测体的厚度也会影响测量结果。在被测体中电涡流场作用的深度由频率、材料导电、导磁率决定，深度b可按下式求得：f1? ? ??? ? ?b (单位：m)其中δ —导电率、μ —导磁率、f—频率(通常为1MHz左右) 因此如果被测体太薄，将会造成电涡流作用不够，使传感器灵敏度下降，一般厚度大于0.1mm以上的钢等导磁材料及厚度大于0.6mm以上的铜、铝等弱导磁材料，则灵敏度不会受其厚度的影响。被测体表面加工状况的影响 不规则的被测体表面，会给实际的测量值造成附加误差，特别是对于振动测量，这个附加误差信号与实际的振动信号叠加一起，在电气上很难进行分离，因此被测表面应该光洁，不应该存在刻痕、洞眼、凸台、凹槽等缺陷(对于特意为键相器、转速测量设置的凸台或凹槽除外)。通常，对于振动测量被测面表面粗糙度Ra要求在0.4μ m～0.8μ m之间(API670标准推荐值)，一般需要对被测面进行衍磨或抛光；对于位移测量，由于指示仪表的滤波效应或平均效应，可稍放宽(一般表面粗糙度Ra不超过0.8μ m～1.6μ m)。

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，由于磁效应和涡流效应同时存在，而且磁效应与涡流效应相反，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，相对来说涡流效应要强，因此传感器感应灵敏度要高。图1-9列出了同一套传感器测量几种典型材料时的输出特性曲线，图中各曲线所对应的灵敏度为：铜：14.9 V/mm铝：14.0 V/mm不锈钢(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm45号钢：8.2 V/mm40CrMo钢：8.0 V/mm（出厂校准材料） 除非在订货时进行特别说明，通常，在出厂前传感器系统用40CrMo材料试件进行校准，只有和它同系列的被测体材料，产生的特性方程才能和40CrMo的相近；当被测体的材料与40CrMo成分相差很大时，则须按第三章节所述步骤进行重新校准，否则可能造成很大的测量误差。 因为大多数的汽轮机、鼓风机等设备的转轴是用40CrMo材料或者与之相近的材料制造，因此传感器系统用40CrMo材料作出厂校准，能适合大多数的测量对象。

小心地将系统各组成部分从包装盒取出。检查是否存在运输造成的损坏。如果有，就应与承运单位交涉提出索赔，同时将情况反映给本公司。对照订货清单和装箱单检查货物是否齐全，产品型号规格是否正确。 如果是成套订货，则按照第三章所述校准方法，将系统联接起来，通电检查系统静态特性是否符合出厂校验单注明的指标，通常这些指标应该是符合附录所规定的技术规范或者商定的技术协议。 ? 如果产品完好，而且又不立即安装使用，将各部分小心地放回原包装盒内，封好保存，以备以后使用。

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)应无刻划痕迹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0.4μ m～0.8μ m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(线性范围中点间隙值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)。特别是对于大轴承机器，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。 各探头头部间的安装距离应不小于安装距离。为防止两探头间的相邻干扰，对于不同规格的探头和不同的安装方法要求其间的距离也有所不同

鉴相器测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键，称着鉴相标记。当这个凹槽或凸键转到探头安装位置时，相当于探头与被测面间距突变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。同时通过对脉冲计数，可以测量轴的转速；通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。 凹槽或凸键要足够大，以使得产生的脉冲峰峰值不小于5V(API670标准要求不小于7V)。一般若采用φ 8探头，则这一凹槽或凸键宽度应大于7.6mm、深度或高度应大于1.5mm(推荐采用2.5mm以上)、长度应大于10mm。凹槽或凸键应平行于轴中心线，其长度尽量长，以防止当轴产生轴向窜动时，探头还能对着凹槽或凸键

为了避免由于轴向位移引起探头与被测面之间的间隙变化过大，应将鉴相器探头安装在轴的径向，而不是轴向位置。应尽可能地将键相器探头安装在机组的驱动部分上，这样即使机组的驱动部分与载荷脱离，传感器仍会有键相信号输出。当机组具有不同的转速时，通常需要有多套鉴相器对其进行监测，从而可以为机组的各部分提供有效的鉴相信号。 鉴相标记可以是凹槽，也可以是凸键，如图2-5所示，API670标准要求用凹槽的型式。当标记是凹槽时，安装探头要对着轴的完整部分调整初始安装间隙，而不能对着凹槽来调整初始安装间隙。而当标记是凸键时，探头一定要对着凸起顶部表面调整初始安装间隙，不能对着轴的其它完整表面进行调整。否则当轴转动时，可能会造成凸键与探头碰撞，剪断探头。 为了便于快速判断鉴相信号的位置，应该对鉴相器探头安装位置在机器外壳上做上标志，对于鉴相标记的角度位置应该在轴的露出部分做上标志

安装探头时，您应注意以下几个问题： 各探头间的距离 探头与安装面的距离 安装支架的选择 探头安装间隙 探头所带电缆的安装 电缆转接头的密封与绝缘 探头的抗腐蚀性 探头的高压环境各探头间的距离 当探头头部线圈中通过电流时，在头部周围会产生交变电磁场，因此在安装时要注意两个探头的安装距离不能太近，否则两探头之间会通过电磁场互相干扰(如图2-6所示)，在输出信号上迭加两探头的差频信号，造成测量结果的失真，这种情况称之为相邻干扰。排除相邻干扰有关的因素：被测体的形状，探头的头部直径以及安装方式。