[理学]2-4电涡流式传感器.ppt

2.4 电涡流传感器 2.4.1 电涡流传感器工作原理 电涡流效应演示 2.4.1 电涡流传感器工作原理 电涡流效应演示 电涡流的应用 ——在我们日常生活中经常可以遇到 干净、高效的 电磁炉 集肤效应 集肤效应与激励源频率f、工件的电导率?、磁导率?等有关。频率f越高，电涡流的渗透的深度就越浅，集肤效应越严重。 检测深度的控制：由于存在集肤效应，电涡流只能检测导体表面的各种物理参数。改变f，可控制检测深度。激励源频率一般设定在100kHz~1MHz。频率越低，检测深度越深。 电磁炉内部的励磁线圈 电磁炉的工作原理 高频电流通过励磁线圈，产生交变磁场，在铁质锅底会产生无数的电涡流，使锅底自行发热，烧开锅 内 的 食 物。 2.4.2 电涡流传感器结构及特性 电涡流探头外形 电涡流探头内部结构 1—电涡流线圈 2—探头壳体 3—壳体上的位置调节螺纹 4—印制线路板 5—夹持螺母 6—电源指示灯 7—阈值指示灯 8—输出屏蔽电缆线 9—电缆插头 CZF-1系列传感器的性能 分析上表请得出结论： 探头的直径与测量范围及分辨力之间有何关系？ 大直径电涡流探雷器 2.4.3 电涡流传感器的应用 一、位移测量 位移测量仪 位移测量包含： 偏心、间隙、位置、倾斜、弯曲、变形、移动、圆度、冲击、偏心率、冲程、宽度等等。来自不同应用领域的许多量都可归结为位移或间隙变化。 4~20mA电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料） 齐平式电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料） V系列电涡流位移传感器外形（参考浙江洞头开关厂资料） V系列电涡流位移传感器性能一览表（摘自洞头开关厂资料）  某V系列电涡流位移传感器的机械图 四线制电涡流位移传感器的接线说明 该位移传感器同时具备两种动作输出状态，用户可选择从高电压向低电压转变、和从低电压向高电压转变两种方式，分别称为NPN和PNP输出模式，俗称为常开输出或常闭输出模式。 电涡流位移传感器的应用 电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响，例如金属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、磁导率、表面因素、距离等。只要固定其他因素就可以用电涡流传感器来测量剩下的一个因素。因此电涡流传感器的应用领域十分广泛。但也同时带来许多不确定因素，一个或几个因素的微小变化就足以影响测量结果。所以电涡流传感器多用于定性测量。 即使要用作 定 量 测量，也必须采用逐点标定、计算机线性纠正、温度补补偿等措施。 位移传感器的分类 偏心和振动检测 通过测量间隙来测量径向跳动 测量弯曲、波动、变形 对桥梁、丝杆等机械结构的振动测量，须使用多个传感器。 测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪 测量冷轧板厚度 测量尺寸、公差及零件识别 通过测量间隙来测定 热膨胀引起的上下平移 测量封口机工作间隙 测量注塑机开合模的间隙 位移的标定方法 使用千分尺，逐一对照测量电路的输出电压及数显表读数，列出对照表，存入计算机，从而达到线性化的目的。 电涡流位移传感器的距离与输出电压特性曲线 1—量程为10mm 2—量程为16mm 3—量程为20mm 二、振动测量 用电涡流探头、调幅法测量简谐振动时，探头的输出波形。 调频法测量振动的波形 振动测量 汽轮机叶片测试 三、转速测量 若转轴上开z 个槽(或齿)，频率计的读数为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为r/min）的计算公式为 齿轮转速测量 例： 下图中，设齿数z =48，测得频率 f=120Hz，求该齿轮的转速n 。 各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置 电动机转速测量 四、镀层厚度测量 由于存在集肤效应，镀层或箔层越薄，电涡流越小。测量前，可先用电涡流测厚仪对标准厚度的镀层和铜箔作出“厚度-输出”电压的标定曲线，以便测量时对照。 电涡流涂层厚度仪 电涡流涂层厚度仪原理 测量金属镀层或绝缘层厚度 测量金属镀层或绝缘层厚度的计算方法有何区别？ 五、电涡流式通道安全检查门 安检门的内部设置有发射线圈和接收线圈。当有金属物体通过时，交变磁场就会在该金属导体表面产生电涡流，会在接收线圈中感应出电压，计算机根据感应电压的大小、相位来判定金属物体的大小。在安检门的侧面还安装一台“软x光”扫描仪，它对人体、胶卷无害，用软件处理的方法，可合成完整的光学图像。 安检门演示 六、电涡流表面探伤 手持式裂纹测量仪 滚子涡流探伤机