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前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,在探頭頭部的線圈中產生交變的磁場。當被測金屬體靠近這一磁場,則在此金屬表面產生感應電流,與此同時該電渦流場也產生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場,由于其反作用,使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變(線圈的有效阻抗),這一變化與金屬體磁導率、電導率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導體表面的距離等參數有關。通常假定金屬導體材質均勻且性能是線性和各項同性,則線圈和金屬導體系統的物理性質可由金屬導體的電導率б、磁導率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導體表面的距離D、電流強度I和頻率ω參數來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數來表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參數在一定范圍內不變,則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數,雖然它整個函數是一非線性的,其函數特征為“S”型曲線,但可以選取它近似為線性的一段。于此,通過前置器電子線路的處理,將線圈阻抗Z的變化,即頭部體線圈與金屬導體的距離D的變化轉化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化,電渦流傳感器就是根據這一原理實現對金屬物體的位移、振動等參數的測量。
當被測金屬與探頭之間的距離發生變化時,探頭中線圈的Q值也發生變化,Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化,而這個隨距離變化的振蕩電壓經過檢波、濾波、線性補償、放大歸一處理轉化成電壓(電流)變化,完成機械位移(間隙)轉換成電壓(電流)。由上所述,電渦流傳感器工作系統中被測體可看作傳感器系統的一半,即一個電渦流位移傳感器的性能與被測體有關。
按照電渦流在導體內的貫穿情況,此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類,但從基本工作原理上來說仍是相似的。電渦流式傳感器的特點是能對位移、厚度、表面溫度、速度、 應力、材料損傷等進行非接觸式連續測量,另外還具有體積小,靈敏度高,頻率響應寬等特點,應用極其廣泛。
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本特利Bently前置器3300XL 11m前置器
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電渦流傳感器的工作原理
當接通傳感器系統電源時,在前置器內會產生一個高頻信號,該信號通過電纜送到探頭的頭部,在頭部周圍產生交變磁場。
如果在磁場的范圍沒有金屬導體接近,則發射到這一范圍內的能量都會被釋放;反之,如果有金屬導體接近探頭頭部,則交變磁場H1將在導體的表面產生電渦流場,該電渦流場也會產生一個方向相反的交變磁場。
由于的反作用,就會改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位,即改變了線圈的有效阻抗。這種變化與電渦流效應有關,也與靜磁學效應有關(與金屬導體的電導率、磁導率、幾何形狀、線圈幾何參數、激勵電流頻率以及線圈到金屬導體的距離參數有關)。
假定金屬導體是均質的,其性能是線形和各向同性的,則線圈——金屬導體系統的磁導率u、電導率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導體距離δ線圈激勵電流I和頻率ω等參數來描述。因此線圈的阻抗可用函數Z=F(u,σ,r,δ,I,ω)來表示。
如果控制u,σ,r,I,ω恒定不變,那么阻抗Z就成為距離的單值函數,由麥克斯韋爾公式,可以求得此函數為一非線形函數,其曲線為“S”型曲線,在一定范圍內可以近似為一線形函數。
通過前置器電子線路的處理,將線圈阻抗Z的變化,即頭部體線圈與金屬導體的距離δ的變化轉化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化,電渦流傳感器就是根據這一原理實現對金屬物體的位移、振動等參數的測量。
一般來說,傳感器線圈的阻抗、電感和品質因數的變化與導體的幾何形狀、導電率和磁導率有關。也與線圈的幾何參數、電流的頻率以及線圈到被測導體間距有關。
如果控制上述參數中的一個參數改變,其余的不變,那么就可以構成測位移、測溫度、測硬度等的各種傳感器。
電渦流式傳感器結構比較簡單,主要由一個安置在探頭殼體的扁平圓形線圈構成。
電渦流傳感器的特點
電渦流傳感器通過電渦流效應原理,準確測量被測體與探頭端面的相對位置,其特點是長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質的影響,常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動、軸轉速等參數進行長期實時監測,可以分析出設備的工作狀況和故障原因,有效地對設備進行保護及預維修。
1、電渦流位移傳感器能測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面的相對位置。
2、電渦流位移傳感器長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質的影響,常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動、軸轉速等參數進行長期實時監測,可以分析出設備的工作狀況和故障原因,有效地對設備進行保護及進行預測性維修。
3、從轉子動力學、軸承學的理論上分析,大型旋轉機械的運行狀態主要取決于其核心——轉軸,而電渦流位移傳感器能直接測量轉軸的狀態,測量結果可靠、可信。
冷卻水泵適用于高壓運行系統中輸送清水或物理化學性質的液體,如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環、浴室等冷暖水循環增壓及設備配套,消防系統等輸送或管道增壓之用。不同材質的硬質合金密封,保證了不同介質輸送均無泄漏。如采用整體不銹鋼材質制造的冷卻水泵,適用于化工、食品、釀造、紡織等行業。
隨著冷卻系統對發動機性能的影響日益顯著,汽車冷卻系統關鍵零部件的熱負荷及其可靠性研究已成為國內外研究的熱點。冷卻水泵是汽車發動機閉式循環冷卻系統中輸送冷卻水的主要部件,其性能好壞,不僅影響汽車的動力性、經濟性,而且影響整機的壽命長短。
發動機冷卻水泵是汽車發動機冷卻系統的中心,其作用是提高循環系統中冷卻液的工作壓力,維持發動機相關部件間的冷卻液循環,防止發動機的運行溫度過高. 根據配套要求和工作條件的不同,發動機冷卻水泵結構型式有離心泵、旋渦泵以及旋轉容積泵等,由于受空間尺寸的限制,通常采用由入水室、葉輪和出水室組成的單級離心泵,該結構具有外形尺寸小、重量輕、供水量大、結構簡單等特點,是應用廣泛的一種結構型式。典型離心式冷卻循環水泵主要由泵體、葉輪、軸承、水封和帶輪等組成。
發動機冷卻水泵的周圍有多個零部件,其結構設計必須服從發動機的整體布置要求,以致水泵進出水的流道走向、蝸室的形狀與斷面、水泵進出口布局、葉輪進口結構及基本尺寸確定等往往難以滿足正常的水力設計要求,從而直接影響了包括效率在內的運行性能的提高。發動機冷卻水泵的入水室結構分為直筒型或者螺旋形,出水室結構為螺旋形且與發動機鑄造為一體。葉輪的結構幾何參數對水泵運行性能具有決定性的影響,發動機冷卻水泵一般采用無前蓋板的半開式葉輪結構。
本特利Bently電渦流探頭,3300XL 11mm電渦流探頭,公制,振動探頭,脹差測量探頭
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傳感器系統
3300 XL 11 mm 電渦流傳感器系統由以下幾部分組成:
3300 XL 11mm 探頭
3300 XL 11mm 延伸電纜
3300 XL 11mm 前置器
對于油膜軸承機器非接觸式振動和位移測量,3300 XL 11mm電渦流傳感器系統可輸出3.94 V/mm ( 100mV/mil )。 11mm 的探頭端部 使這種傳感器與我們標準的3300 XL8mm 傳感器系統相比具有更大的線性區。它主要應用在要求大線性范圍的下列測量:
軸向(推力)位移測量
蒸汽輪機的斜面脹差測量
往復式壓縮機活塞桿位移或下降的測量
轉速計和零轉速測量
相位參考(鍵相位)信號
3300 XL11 mm 前置器的設計目標是取代7200 系列11mm和14mm 傳感器系統。當從7200 系統升級到3300 XL11mm系統時, 所有的部件都必須被3300 XL11mm 部件替換;同時,監測系統 也要升級。如果使用3500 監測系統,則需要軟件組態的升級版本,該版本可以兼容3300 XL11mm 系統;現存的3300 監測系統也需要 作相應的修改。欲了解更多信息,可與本特利內華達公司當地的銷售和服務代表聯系。
應用建議:3300 XL11mm趨近式傳感器系統設計用于頻率范圍從0 到8kHz 的位移或振動測量,典型應用包括徑向振動和位移、軸向位移以及鍵相位測量。
應用注意事項:雖然前置器的終端和連接器具備靜電釋放保護功能,但在使用過程中還應對靜電釋放多加注意。
3300XL 11mm趨近式傳感器系統設計用于頻率范圍從0到8kHz的位移或振動測量,典型應用包括徑向振動和位移、軸向位移以及鍵相位移測量。
雖然前置器的終端和連接器具備靜電釋放保護功能,但在使用過程中還應對靜電釋放多加注意。