安徽萬瓏系列傳感器模塊的典型應(yīng)用 

傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機、水輪機、鼓風(fēng)機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。 

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部損失；當(dāng)有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，電磁學(xué)上稱之為電渦流。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，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。 

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，zui終完成機械位移(間隙)轉(zhuǎn)換成電壓（電流）。由上所述，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)。  

偏心測量 

偏心是在低轉(zhuǎn)速的情況下，對軸彎曲程度的測量，這種彎曲可由下列情況引起： 

·原有的機械彎曲  ·臨時溫升導(dǎo)致的彎曲 ·在靜止?fàn)顟B(tài)下，必然有些向下彎曲，有時也叫重力彎曲。 

偏心的測量，對于評價旋轉(zhuǎn)機械全面的機械狀態(tài)，是非常重要的。特別是對于裝有透平監(jiān)測儀表系統(tǒng)（TSI）的汽輪機，在啟動或停機過程中，偏心測量已成為不可少的測量項目。它使你能看到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉(zhuǎn)子的偏心位置，也叫軸的徑向位置，它經(jīng)常用來指示軸承的磨損，以及加載荷的大小。如由不對中導(dǎo)致的那種情況，它同時也用來決定軸的方位角，方位角可以說明轉(zhuǎn)子是否穩(wěn)定。 

脹差測量 

對于汽輪發(fā)電機組來說，在其啟動和停機時，由于金屬材料的不同，熱膨脹系數(shù)的不同，以及散熱的不同，軸的熱膨脹可能超過殼體膨脹；有可能導(dǎo)致透平機的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件（如機殼、噴嘴、臺座等）的相互接觸，導(dǎo)致機器的破壞。因此脹差的測量是非常重要的。 

轉(zhuǎn)速測量 

對于所有旋轉(zhuǎn)機械而言，都需要監(jiān)測旋轉(zhuǎn)機械軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速是衡量機器正常運轉(zhuǎn)的一個重要指標(biāo)。而電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)速的*性是其它任何傳感器測量沒法比的，它既能響應(yīng)零轉(zhuǎn)速，也能響應(yīng)高轉(zhuǎn)速，抗干擾性能也非常強。 

滾動軸承、電機換向器整流片動態(tài)監(jiān)控 

    對使用滾動軸承的機器預(yù)測性維修很重要。探頭安裝在軸承外殼中，以便觀察軸承外環(huán)。由于滾動元件在軸承旋轉(zhuǎn)時，滾動元件與軸承有缺陷的地方相碰撞時，外環(huán)會產(chǎn)生微小變形。監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測到這種變形信號。當(dāng)信號變形時意味著發(fā)生了軸承故障，如滾動元件的裂紋缺陷或者軸承環(huán)的缺陷等。還可以測量軸承內(nèi)環(huán)運行狀態(tài)，經(jīng)過運算可以測量軸承打滑度。

核心部分，它包括了整個傳感器系統(tǒng)的振蕩產(chǎn)生、線性檢波、濾波、線性補償、放大等線路，經(jīng)過延伸電纜把探頭與被測金屬之間的距離變化轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的電壓信號變化。 

系統(tǒng)特性 

具有金屬外殼封裝的前置器，有較強的抗干擾能力。即使安裝在非金屬防護罩中，附近的無線電信號也不會對傳感器信號造成影響，從而提高了可靠性，減少繁瑣的防護安裝措施，降低了生產(chǎn)成本； 

可靠的原理設(shè)計具有容錯保護，在額定電壓范圍內(nèi)，接錯線不會引起前置器的損壞； 

具有防雷擊、抑制電網(wǎng)尖峰干擾能力，輸出噪聲系數(shù)小； 

探頭頭部體選用進口PPS工程塑料模具成型，具有強度高、耐高溫150℃、抗腐蝕； 

探頭和前置器的連接均采用高溫同軸電纜，長期工作在-40℃~150℃環(huán)境中不會損壞； 

電纜的轉(zhuǎn)接均選用軍標(biāo)連接器，并具有自鎖功能； 

鎧裝采用進口高彈性不銹鋼，表面附有耐高溫FEP外皮。 

廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，對汽輪機、水輪機、發(fā)電機、鼓風(fēng)機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機械的軸的徑向振動、軸向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進行在線測量和安全保護，以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸校驗等方面

探頭對正被測量表面，它能地探測出被測體表面相對于探頭端面間隙的變化。通常探頭由線圈、頭部、殼體、高頻電纜、高頻接頭組成，其典型結(jié)構(gòu)見圖1-5所示。

線圈是探頭的，它是整個傳感器系統(tǒng)的敏感元件，線圈的物理尺寸和電氣參數(shù)決定傳感器系統(tǒng)的線性量程以及探頭的電氣參數(shù)穩(wěn)定性。

探頭頭部采用耐高低溫的PPS工程塑料，通過“二次注塑"工藝將線圈密封其中。這項技術(shù)增強了探頭頭部的強度和密封性，在惡劣環(huán)境中可以保護頭部線圈可靠工作。頭部直徑取決于其內(nèi)部線圈直徑，由于線圈直徑取決傳感器系統(tǒng)的基本性能——線性量程，因此我們通常用頭部直徑來分類和表征各型號探頭，一般情況傳感器系統(tǒng)的線性量程大致是探頭頭部直徑的1/2-1/4。設(shè)計了Φ5、Φ8、Φ11、Φ25、Φ35、Φ50六種標(biāo)準直徑的頭部體，也可生產(chǎn)其它規(guī)格的頭部體。

探頭殼體用于支撐探頭頭部，并作為探頭安裝時的裝夾結(jié)構(gòu)。殼體采用不銹鋼制成，一般上面刻有標(biāo)準螺紋，并備有鎖緊螺母。為了能適應(yīng)不同的應(yīng)用和安裝場合，探頭殼體具有不同的形式和不同的螺紋及尺寸規(guī)格.

探頭中心線應(yīng)與軸心線正交，探頭監(jiān)測的表面（正對探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個圓周面，見圖2-3）應(yīng)無劃痕或其它任何不連續(xù)的表面（如油孔或鍵槽等），且在這個范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍，表面粗糙度應(yīng)在0.4-0.8um之間。

除非特別說明，通常將軸的徑向振動測量探頭安裝在傳感器的線性范圍中點，對應(yīng)的前置器輸出電壓為中點電壓（線性范圍中點間隙和中點電壓值可以從校準數(shù)據(jù)單或校準曲線中查到，一般電壓輸出傳感器線性中點電壓為-10V左右，電流輸出傳感器線性中點電流為12mA）。特別是對于軸承機器，其軸承間隙接近傳感器線性工作范圍時（建議選用線性工作范圍更寬的傳感器）。但是對于臥式機器，在機器啟動時，軸會抬高0.25mm 左右，因而在停機時安裝垂直方向探頭，應(yīng)將安裝間隙（冷態(tài)間隙）調(diào)整到傳感器的線性范圍中點偏大0.25mm左右，對應(yīng)的前置器輸出電壓可從校準數(shù)據(jù)單或校準曲線中查到。

各探頭頭部間的安裝距離應(yīng)不小于安裝距離。為防止兩探頭間的相鄰干擾，對于不同規(guī)格的探頭和不同的安裝方法要求其間的距離也有所不同

高頻電纜是用于連接探頭頭部到前置器（有時中間帶有延伸電纜轉(zhuǎn)接），這種電纜是用氟塑料絕緣的射頻同軸電纜，通常電纜長度有0.5m、1m、5m、9m四種選擇，當(dāng)選擇0.5m和1m時必須用延伸電纜以保證系統(tǒng)的總的電纜長度為5m或9m，至于選擇5m還是9m應(yīng)該是考慮能滿足將前置器安裝在設(shè)備機組的同一側(cè)來決定。根據(jù)探頭的應(yīng)用場合和安裝環(huán)境，探頭所帶電纜可以配有不銹鋼軟管鎧裝（可選擇），以保護電纜不易被損壞，對于安裝現(xiàn)場安裝探頭電纜無管道布置的情況，應(yīng)該選擇鎧裝。

探頭電纜接頭是符合規(guī)范MIL-C-39012的高頻同軸接頭。

探頭整體各部件通過機械變形連接，在惡劣環(huán)境中可以保證探頭的穩(wěn)定性和可靠性。