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位移的标定方法 电涡流传感器原理 回顾、要点 知识回顾与要点 ?知识回顾： ◆ 磁电式传感器 ?课程要点： ◆ 电涡流效应 ◆ 电涡流传感器 ◆ 典型应用 认识电涡流传感器 1 电涡流传感器概述 ★Why? ★ How? 偏心振动 间隙 转速 探头 线圈 More…… 26 安全检查 2 电涡流效应 2.1 电涡流效应演示 通电线圈靠近导体时，导体中产生电流-电涡流(Eddy current) 电涡流应用举例 2 电涡流效应 电磁炉内部的励磁线圈 24 2.2 电涡流解释 交变电流i1 传感器线圈 被测导体 交变磁场H1 电涡流i2 交变磁场H2 (与H1反向) 参数变化(电感、阻抗、品质因素等) 输出信号 2 电涡流效应 20 2.2 电涡流解释 2 电涡流效应 ■ f↗——δ↘ ■ρ↗——δ↗ ■ μ↗——δ ↘ 电涡流在金属导体的纵深方向分布不均匀，只集中在金属导体的表面，这称为集肤效应（或趋肤效应）。 透射深度(δ)与激励频率(f)、电阻率(ρ)及导磁率(μ)有关 18 3.1 等效阻抗计算 d 为导体几何尺寸； x为线圈与导体之间距离。 电涡流等效原理图 电涡流线圈的等效阻抗Z的函数表达式(非线性)： 3 电涡流传感方法 3.2 电涡流传感方法 3 电涡流传感方法 检测深度的控制：改变 f 控制检测深度；激励源频率一般设定在100kHz~1MHz。 间距x的测量：如果 i1、f、?、ρ、d 不变，则阻抗 Z 与间距 x 呈单值函数。实现非接触式位移测量。 多种用途：如果控制 x、i1、f、d 不变：(1) 检测表面温度、表面裂纹等参数(与ρ有关)； (2) 检测材料型号、表面硬度等参数(与?有关)。 12B 3.3 测量电路 3 电涡流传感方法 调频式测量电路 x L 改变振荡频率 f=h(x) 通过 f 间接测量 x 3.3 测量电路 3 电涡流传感方法 调幅式电路 ①导体远离探头 ②导体靠近 LC振荡回路谐振频率与 f0 相等 谐振 Zmax UOmax x↘ L(x)↘ 失谐 Z(x)↘ UO(x)=g(x)↘ 检测电压间接测量 x 09 3.4 电涡流探头结构 3 电涡流传感器 交变磁场 08 4.1 振动检测 4 电涡流传感器典型应用 径向振动检测 轴振动研究 振动是设备运行的重要参数 ；旋转设备故障诊断 More…… 4.1 振动检测 4 电涡流传感器典型应用 4.1 振动检测 4 电涡流传感器应用举例 汽轮机转子 TSI(Turbine Supervisory Instrumentation) 小 结 04 ?课后对TSI进行调研(研究式学习)！ 4.2 通道安全检查(金属) 当有金属物体穿越安检门时报警 4 电涡流传感器应用举例 4.2 通道安全检查(金属) L11/L12与 L21/ L22正交 L21/ L22各包含3个扁平线圈，分上/中/下布置 4 电涡流传感器应用举例 4.2 通道安全检查(金属) 小 结 10KHz音频信号驱动发射线圈L11/ L12 交变磁场 有金属 无金属时UO=0 (正交) 金属产生涡流 涡流磁场H2(与L21(3)/ L22(3)不正交) L21(3)/ L22(3)输出电压 计算机(报警显示) 01 4 电涡流传感器应用举例 4.3 转速检测 转动 齿 槽 交替 x 输出 z ——槽(或齿)数； f——频率计的读数，Hz； n——转速，r/min。 小 结 4 电涡流传感器应用举例 弯曲、变形 4.4 位移检测 梁 间隙测量 4 电涡流传感器应用举例 4.4 位移检测 使用千分尺逐一对照测量电路的输出电压及位移读数，得出标定曲线 - U=f(x)，存入计算机进行线性化。 01 小 结 4 电涡流传感器应用举例 * * * *