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哪些因素会影响电涡流传感器的测量精度

浏览次数: 日期:2018年6月19日 08:49

电涡流传感器是一种非接触的线性化测量工具,能静态和动态地非接触、高线性度、高精度、高分辨力地测量被测金属导体距传感器探头表面的相对位移变化。在测量过程中电涡流传感器的测量准确性会受到一定因素的影响,那么影响电涡流传感器的测量因素有哪些呢?小编依据六零八所生产的航空天瑞牌TR81系列电涡流传感器具体给大家介绍。

 

图示---TR81系列电涡流传感器

 

1. 被测体材料的影响

传感器特性与被测体的电导率б、磁导率ξ有关,当被测体为导磁材料(如普通钢、结构钢等)时,由于和磁效应同时存在,磁效应反作用于涡流效应,使得涡流效应减弱,即传感器的灵敏度降低。而当被测体为弱导磁材料(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。


 

2. 被测体表面平整度的影响

不规则的被测体表面,会给实际的测量带来附加误差,因此对被测体表面应该平整光滑,不应存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。一般要求,对于振动测量的被测表面粗糙度Ra要求在0.4um~0.8um之间,要求对被测面进行衍磨或抛光;对于位移测量被测表面粗糙度Ra要求在0.4um~1.6um之间。

 

3. 被测体表面残磁效应的影响

电涡流效应主要集中在被测体表面,如果加工过程中形成残磁效应,以及淬火不均匀、硬度不均匀、金相组织不均匀、结晶结构不均匀等,都会影响传感器特性。在进行振动测量时,如果被测体表面残磁效应过大,会出现测量波形发生畸变。一般被测体表面残磁不能超过0.5ut(微特),当需要更高的测量精度时,应该用实际被测体进行校准。

 

4. 被测体表面镀层的影响

被测体表面的镀层对电涡流传感器的影响相当于改变了被测体材料,视其镀层的材质、厚薄,传感器的灵敏度会略有变化。

 

5. 被测体表面尺寸的影响

由于探头线圈的磁场范围是一定的,而被测体表面形成的涡流场也是一定的。这样就对被测体表面大小有一定要求。通常,当被测体表面为平面时,以正对传感器探头中心线的点为中心,一般要求被测面直径应大于探头头部体直径的1.5倍以上;当被测体为圆轴,且探头中心线与轴心线正交时,一般要求被测轴直径为传感器探头头部体直径的3倍以上,否则传感器的灵敏度会下降;当被测体表面越小,灵敏度下降越多。我们通过实验测试得出,当被测体表面大小与传感器探头头部体直径相同时,其灵敏度会下降到70%左右。


 

6. 被测体厚度的影响

被测体中电涡流场作用的深度由频率、材料、导磁率决定。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45#钢等强导磁材料要求被测体厚度大于0.1mm以上,铜、铝、弱导磁材料要求被测体厚度大于0.05mm以上,这样灵敏度将不会受其厚度的影响。

 

图示---不同材料被测体的厚度选择参考

 

分析了影响电涡流传感器的测量因素,将有助于电涡流传感器行业技术人员更准确地利用电涡流传感器测量相关数据。

六零八所科技公司生产的航空天瑞牌电涡流传感器以长期工作可靠性高、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰能力强、不受油污等介质的影响、结构简单等优点,在大型旋转机械状态的在线监测故障诊断中得到广泛应用。TR81系列电涡流传感器被广泛应用于电力、石油、化工、冶金等生产、科研单位,对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相、轴转速、胀差、偏心进行在线测量和保护,以及转子动力学研究和零件尺寸检验等。具体的参见六零八所仪器仪表项目部《产品选型手册》。
 

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