中文名 | 一体化电涡流位移传感器 | 外文名 | Integrated eddy current displacement sensor |
---|
1、非接触测量,永不磨损。
2、抗干扰能力强,高可靠性,长寿命。
3、工作温度:-25~ 85℃,温漂0.05%/℃。
4、防护等级:IP68。
5、输出形式:三线制电压或电流输出。
6、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°
7、电压输出形式传感器供电电源:
(1) 12dc~ 30Vdc供电,输出范围0.1~10.5V或1~5V或0.5~4.5V,功耗≤12mA(不含输出电流);
(2)-18Vdc~-24Vdc供电,输出范围-2~-18V,功耗≤12mA(不含输出电流);
(3)±12Vdc~±15Vdc供电,输出0~ 5V或0~ 10V或-5~ 5V或-10~ 10V功耗≤±12mA(不含输出电流);
(4) 18Vdc~ 30Vdc供电,4~20mA电流输出,功耗≤12mA(不含输出电流)。
8、纹波(测量间隙恒定时最大输出噪声峰峰值):电压输出形式的传感器输出纹波不大于20mV;电流输出形式的传感器输出纹波不大于30uA。
9、负载能力:电压输出形式的传感器输出阻抗不大于51Ω,最大驱动信号电缆长度300m;4~20mA电流输出形式的传感器最大负载电阻不大于750Ω,带最大负载电阻时输出变化-1%。
10、测量参数:
探头直径
线性量程(mm)
非线性误差
最小被测面(mm)
φ5
1(可扩展到2)
≤±1%
φ15
φ8
2(可扩展到4)
≤±1%
φ25
φ11
4(可扩展到10)
≤±1%
φ35
φ25
12(可扩展到20)
≤±1.5%
φ50
φ50
25
≤±2%
φ100
11、外形尺寸
一体化电涡流传感器铠装版
探头直径
可选壳体螺纹
最小壳体螺纹长度
探头部分长度
不带铠装
铠装输出
φ5
M10×1
75mm
85mm
5~8mm
M16×1
50mm
60mm
φ8
M10×1
75mm
85mm
11~13mm
M12×1
50mm
60mm
M16×1
50mm
60mm
φ11
M10×1
75mm
85mm
11~13mm
M14×1.5
50mm
60mm
M16×1
50mm
60mm
φ25
M14×1.5
75mm
85mm
35mm
M16×1
50mm
60mm
M30×2
50mm
60mm
φ50
M14×1.5
75mm
85mm
55mm
M16×1
50mm
60mm
M30×2
50mm
60mm
一体化电涡流传感器选型图
选型示例:
HZ-891YT-04-B-M16×1-80-30K
表示:HZ891YT系列一体化电涡流传感器,量程4mm,1~5V输出,螺纹规格为M16×1,壳体长为80mm,输出电缆长3米,带不锈钢金属软管铠装。
HZ-891电涡流传感器的原理是,通过电涡流效应的原理,准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置,其特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响,常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测,可以分析出设备的工作状况和故障原因,有效地对设备进行保护及预维修。
一体化电涡流位移传感器 是在HZ-891电涡流位移传感器基础上,采用美国普林斯顿科技有限公司的表面贴装微形封装技术,将前置器电路和探头集成一体,是一种高性能、低成本的新型电涡流位移传感器,属上海航振仪器仪表有限公司的专利产品。
电涡流位移传感器的测量特性是根据被测物特性改变的,因此为了达到最佳的测量精度,需要将探头与被测物一一校准。具体的校准办法因产品不同而不同。以德国米铱eddyNCDT3010为例,需要准备一个精密位移台...
电涡流测量原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化,且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况,或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。严格...
探头、(延伸电缆)、前置器以及被测体构成基本工作系统。前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈,在探头头部的线圈中产生交变的磁场。如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近,则这一磁场能量会全...
防水电涡流振动位移传感器
一、为何采用电涡流位移传感器
电涡流位移传感器能测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置。
电涡流位移传感器长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响,常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测,可以分析出设备的工作状况和故障原因,有效地对设备进行保护及进行预测性维修。
从转子动力学、轴承学的理论上分析,大型旋转机械的运行状态主要取决于其核心——转轴,而电涡流位移传感器能直接测量转轴的状态,测量结果可靠、可信。过去对于机械的振动测量采用加速度传感器或速度传感器,通过测量机壳振动,间接地测量转轴振动,测量结果的可信度不高。
二、系统的工作原理
传感器系统的工作机理是电涡流效应。电涡流作用的原理如下图。
电涡流作用原理图
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,即改变了线圈的电感。
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d,线圈激励电流强度I和频率ω等参数来描述。因此线圈的电感可用函数L=F(μ,σ,r,I,ω,d)来表示。
三、被测体尺寸与材料的影响
在系统的工作原理部分,被测金属导体的磁导率μ、电导率σ、尺寸因子r对测量有影响,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,主要有:
1、被测体尺寸的影响
探头线圈产生的磁场范围是一定的,在被测体表面形成的涡流场也是一定的,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,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。
2、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。
3、被测体材料的影响
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。
首个垂直实效的互联网+传感器行业平台,为全球范围内的行业客户提供专业传感器选型及购买服务!找传感器,上必优网http://www.buysensor.com/
一体化轴振动变送器将电涡流传感器的振动位移峰峰值信号,经变送器滤波、峰峰值检波、归一化处理后,直接输出4-20mA信号,供给DCS、PLC接口,为旋转机械转子的轴振动监测提供了一种简便、低成本的方式。
轴振动:一体化轴振动变送器
随着DCS系统的普及,传统的二次仪表的功能基本上都能由DCS系统实现。在电涡流位移传感器基础上,开发研制了一体化:将传感器采样的振动位移峰峰值信号经变送器线性化、归一化处理后,直接输出4-20mA信号。一体化轴振动变送器与HZ-891系列电涡流传感器探头配接,取消了变送器或仪表,减少了接线环节和安装环节,减少了故障率,它将传统的外部前置器和仪表部分的滤波、信号归一化处理、信号输出等功能模块化,增强了系统的集成度,体积小,提高了可靠性。
技术参数:
供电电源: 24Vdc,最大工作电流小于50mA
缓冲输出: 2~ 10V,最大传输距离300米
精度:≤1%
量程:0-500um(可选)
输出:4~20mA,最大负载电阻500Ω
输出纹波:≤20mV
频响:4~1kHz(-3dB)
温漂:≤0.1%℃
外形尺寸:90mm(W)×35mm(L)×70mm(H)
安装尺寸:M4×12 GB29-76螺栓安装或导轨安装,可以方便地安装在标准35mm导轨上
工作温度: -30℃~80℃。
选型:HZYT-801
供电24VDC,量程0-200um,对应输出:4-20mA, 电缆标配5米。
振动与位移的准确测量对于稳定运行至关重要,一般振动和位移探头都是成对安装的,如果其中一个不正常,若该点处的温度以及其他相关工艺指标都无异常时,就可以判断这个报警是假的,经过多年的经验电涡流传感器设计工程师提出能够引起误报警的主要的几个方面的原因。
探头安装质量因素引起的故障误报警,引起误报警的原因有探头锁紧螺帽松动,延伸,电缆中间接头松动或接触不良前置器连接接头滑扣或松动等。
处理方法:在安装探头时,用合适的工具用力上紧螺帽,螺帽松动情况在运行中基本不会出现,但由于系统的多次拆装和长期运行,中间转接接头松动,或接触不良在运行中可能会出现,这就需要在每次,检修中将接头处的油污杂质清除干净,并做好接头处的绝缘密封工作,为了确保中间接头拧紧,可以在用手拧紧后,再用尖嘴钳紧固圈即可。
测量线路引起的故障误报警常见的原因有前置放大器接线端子松动或接触不良,处接线端子松动或接触不良,探头延伸,电缆破皮,线路屏蔽线接地等。
处理方法:这类故障不容易判断,生产运行期间也不便于彻底检查,如果查出问题之后,处理方法就对于接线端子松动或接触不良引起的误报警可以在解除该点联锁后进行处理,对于电缆破皮,可以在破皮处缠绕耐油密封胶带或用热缩管进行收缩包裹,若线路屏蔽线接地则需要重新接线,采取防接地措施前置器处的个压接端子在多次压接之后,很容易出现损坏,无法压紧线缆,由于前置器整体构造的特点,端子损坏后很难修复,必须更换新的前置器,这样造成了很大的浪费,建议在前置器与之间再增加一接线端子排,这样前置器处的压接端子只需一次将线接好,以后检查线路就在新增加的端子排处进行。
此类故障在机组运行期间无法处理,必须进行停机处理,探头在设备搬运和拆卸过程中,可能会因碰撞,和磨损而损坏端部的测量线圈,所以在每次安装之前,要进行检查校验,首先进行外观的检查,外观无用万用表测量其直流阻抗,若在明显缺陷的情况下,规定范围内则说明探头完好,若外观有明显缺陷,如端部有磨损现象,电缆皮破损较大等,在处理破损后,除测量阻抗外,还需要用专用的传感器标准校验,进行校验,校验结果合格后,方可使用仪此探头,不论何种故障,在机组运行期间,现场检查只能进行以下内容,在解除联锁的前提下,检查接线是否正常,前置器的接线端子有无松动,前置器供电电压是否正常,若探头中间转接头在机组壳,体外保护管内,可以检查中间转接头有无松动,绝缘是否良好,若想做更进一步检查,就必须进行停机处理。