检测技术及仪表 教学课件 作者 毛徐辛 等 第7章 位移、振动检测.ppt

检测技术及仪表 主编毛徐辛 第7章　位移、振动检测 7.1　位移传感器7.2　振动传感器 7.1　位移传感器 7.1.1　电位器式位移传感器1.工作原理 图7-1　电位器式位移传感器工作原理示意图 7.1　位移传感器 2.结构及分类(1)线绕电位器　 图7-2　电位器式传感器类型示意图1—电阻丝　2—滑动臂　3—骨架 7.1　位移传感器 (2)非线绕电位器　 图7-3　非线绕电位器 7.1　位移传感器 7.1.2　电容式位移传感器 1.工作原理2.电容式位移传感器类型(1)变极距型　 图7-4　变极距型电容式位移传感器 灵敏度S：　 7.1　位移传感器 图7-5　差动变极距型电容式位移传感器 7.1　位移传感器 (2)变面积型　 图7-6　变面积型电容式位移传感器结构示意图 7.1　位移传感器 图7-7　转轴回转精度测量示意图 3.应用举例 7.1　位移传感器 7.1.3　电感式位移传感器1.自感式位移传感器 图7-8　自感式位移传感器 7.1　位移传感器 2.互感式位移传感器 图7-9　差动变压器式位移传感器 7.1　位移传感器 7.1.4　电涡流式位移传感器　1.电涡流式位移传感器的工作原理 图7-10　电涡流式位移传感器的工作原理 7.1　位移传感器 2.电涡流式位移传感器的结构 图7-11　电涡流式位移传感器的结构示意图1—保护套　2—填料　3—螺母　4、13—电缆　5、8—线圈　6、9—框架　7—壳体10—框架衬套　11—支架　12—插头 7.1　位移传感器 表7-1　CZF-1系列电涡流式位移传感器的性能 型　　号 线性范围/μm 线圈外径/mm 分辨力/μm 线性误差（%） 使用温度/℃ CZF—1000 1000 ?7 1 ＜3 －15～80 CZF—3000 3000 ?25 3 ＜3 -15～80 CZF—5000 5000 ?28 5 ＜3 -15～80 7.1　位移传感器 3.电涡流式位移传感器的应用 图7-12　汽轮机主轴轴向位移测量示意图 7.1　位移传感器 图7-13　往复式压缩机活塞杆沉降监测示意图 7.1　位移传感器 图7-14　光栅位移传感器1—光源　2—透镜　3—主光栅　4—指示光栅　5—光敏元件 7.1.5　光栅位移传感器 1.光栅位移传感器的结构 7.1　位移传感器 2.光栅位移传感器的工作原理 （1）莫尔条纹形成 图7-15　莫尔条纹的形成 7.1　位移传感器 莫尔条纹特性　1)莫尔条纹会随主光栅的左右移动而上下移动，且它们之间有严格的对应关系，包括移动方向和移动量。2)莫尔条纹具有放大作用。3)莫尔条纹具有减小光栅栅距不均匀误差的作用。(2)光栅位移传感器的工作原理　 主光栅和被测物体相连，它随被测物体的直线位移而产生移动。当主光栅相对指示光栅移动时，莫尔条纹便随之产生移动，使得光电元件接收到的光强发生周期变化，该变化经光电元件转换后使输出信号亦呈周期性变化（如正弦波变化），在测量电路中利用隔直电容隔断直流分量，取出交流分量进行处理，便可确定主光栅位移量的大小。 7.2　振动传感器 7.2.1　相对振动传感器 相对振动：指物体以其平衡位置为运动参照点所作的往复运动。 图7-17　相对振动传感器的可动部分与被测物体之间的连接方式 7.2　振动传感器 图7-18　磁电式相对速度传感器结构图1—壳体　2—中心杆　3、6—弹簧片4—磁铁　5—线圈　7—引出线 举例： 7.2　振动传感器 图7-20　电涡流式传感器测量轴的径向振动 7.2　振动传感器 图7-21　传感器探头安装示意图 7.2　振动传感器 7.2.2　绝对振动传感器 绝对振动：指相对大地或惯性空间所作的往复运动。 测量绝对振动的传感器由绝对振动敏感器与相对振动传感器配接而构成。 图7-22　绝对振动敏感器的工作原理 “m-k-c ”系统 7.2　振动传感器 1.磁电式振动速度传感器 磁电式传感器配接“m-k-c”系统 图7-23　磁电式振动速度传感器1—弹簧片　2—壳体　3—阻尼环　4—磁铁5—线圈　6—中心轴　7—弹簧 7.2　振动传感器 图7-24　压电式加速度传感器1—基座　2—压电元件　3—惯性质量块　4—弹簧　5—壳体 2.压电式加速度传感器 压电式传感器配接“m-k-c”系统