常州电涡流位移传感器（标准式探头）

一、电涡流位移传感器工作原理：

       电涡流传感器系统的工作原理是电涡流效应，属于一种电感式测量原理。电涡流效应源自振荡电路的能量。而电涡流需要在可导电的材料内才可以形成。给传感器探头内线圈导入一个交变电流,可以在探头线圈周围形成一个磁场。如果将一个导体放入这个磁场,根据法拉第电磁感应定律,导体内会激发出电涡流。根据楞兹定律,电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反,而这将改变探头内线圈的阻抗值。这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关。传感器探头连接到控制器后,控制器可以从传感器探头内获得电压值的变化量,并以此为依据,计算出对应的距离值,电涡流测量原理可以测量所有导电材料。

       由于电涡流可以穿透绝缘体,即使表面覆盖有绝缘体的金属材料,也可以作为电涡流传感器的被测物体。独特的圈式绕组设计在实现传感器外形紧凑的同时,可以满足其运转于高温测量环境的要求。

二、电涡流位移传感器应用范围：

       通过测量金属被测体与探头端的相对位置、电涡流位移传感器感应并处理成相应的电信号输出。传感器可长期可靠工作、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，在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中被广泛应用，并且被扩展到卫星发射、材料鉴定、称重测量、金属板厚测量、材料形变量等应用领域。

三、电涡流位移传感器性能参数：

四、电涡流位移传感器接线定义：

五、电涡流位移传感器产品尺寸：

ML33传感器系统有探头、前置器、电缆以及附件组成。

1. 电涡流位移传感器探头

标准型探头安装尺寸：

       通常探头由线圈、头部、壳体、高频电缆、高频接头组成。

       在制作过程中，探头头部体一般采用耐高温PPS工程塑料或耐高温的聚四氟，通过“二次注塑”成型将线圈密封其中。使探头在恶劣的环境中能可靠工作。由于头部体线圈直径决定传感器系统的线性量程，因此我们通常用头部体外部直径来分类和表征各型号探头，一般情况下传感器系统的线性量程大致是探头头部直径的1/2～1/4倍。ML33系列传感器共有Φ5、Φ8、Φ11，Φ16、Φ25、Φ50、Φ60共7种直径的头部见图所示：

       探头壳体用于连接和固定探头头部，并用为探头安装时的装夹结构。壳体一般采用黄铜镀镍工艺制成，上面刻有标准螺纹，并备有锁紧螺母。为了能适应不同的应用和安装场合，探头壳体具有不同的形式和不同的螺纹及尺寸规格。

沉头式探头安装尺寸：

方形式探头安装尺寸：

圆形式探头安装尺寸：

2. 前置器

       前置器是整个传感器系统的信号处理中心。一方面，前置器为探头线圈提供高频交流激励电流使探头工作；另一方面，前置器通过特殊电路感应出探头头部体与头部体前金属导体的间隙变化，经过前置器的处理，产生随间隙线性变化而变化的电压或电流输出信号。

ML33系列前置器外形尺寸图：

六、电涡流位移传感器产品命名规则：

1. 探头命名规则

●  A  □□:探头量程代号选择

▼   探头代号分类

●  B□□    无螺纹长选择

  探头无螺纹部分是为了方便安装、减少无效的螺纹长度、使拧接螺栓更为快捷

  ▼公制螺纹探头

● C □□ 壳体长度选择

探头壳体长度根据现场的使用情况而定，为了保证测量精度、避免探头杆的自身振动带来测量干扰，建议不要使用超过300㎜长的壳体长度；当必须使用时，应附加一个增强探头杆强度的安装附件。

● D □□ 探头外形结构选择

此项不选代表标准探头结构；选C代表沉头式结构;选F代表方形探头结构，选丫代表圆形探头结构。

▼公制壳体长度

2. 前置器命名规则

● A 前置器外壳选择

      A:  A型外壳

      B:  B 型外壳

      R:  RS485专用

● B   输出方式选择

A:  表示电流4—20MA输出          + 24V DC 供电  

V1-1: 表示电压0—5V 输出          ±15V～±18V DC 供电

V1-2: 表示电压0—5V输出           + 12V DC 供电

V1-3: 表示电压0—5V输出           + 24V DC 供电

V2-1: 表示电压0—10V 输出        ±15V～±18V DC 供电

V2-2: 表示电压0—10V输出         + 12V DC 供电

V2-3: 表示电压0—10V输出         + 24V DC 供电

R:  表示RS485输出                      + 12V DC  供电 

七、电涡流位移传感器产品安装使用：

1. 探头的安装

1、根据测量部位的量程、安装空间的环境和尺寸、被测体材料等特性选定传感器，并检查传感器的各部分外观是否完好、各部分是否配套（如探头直径与前置器型号中规定的配套探头直径是否一致、探头电缆长度是否符合前置器对电缆长度的要求等）。通常成套订购的传感器，在出厂时提供有数据校验单，校验单上注明了配套校准的传感器各部分的型号、编号，用户可据此与产品上的标记核对。然后在传感器的探头、前置器上分别进行特定标记。

2、探头的电缆接头是和内部电路相接的，而且不具备密封性。为了避免接头和机壳接触以及加强密封性，应该采用热缩套管加热收缩包紧接头。这样还能起到防止接头松动的作用。不要用粘性的电工胶带来绝缘接头，因为油雾会溶解胶带上的粘性物而污染接头。  

3、探头电缆长度一经选定，在使用时不能随意缩短或加长，过长的电缆不能随意剪断，否则可能造成传感器严重超差或不能正常工作。探头电缆长度应该与前置器要求的电缆长度一致。除非特殊规格。

4、将传感器各部分联接好，通电检查传感器，若超差，则需进行重新校准。检查时应特别注意校准试件材料是否与被测体材料一致或具有相近成分。

5、如果未定购配套的安装支架，则应自行加工合适的安装支架。外部安装探头支架比较复杂，一般应订购。

6、在机座上加工支撑安装支架的螺孔，内部安装探头的支架一般都需要两个螺孔进行紧固，外部安装探头的一般都是在机壳上加工带螺纹的通孔。

7、紧固安装探头支架。如果是外部安装探头，则应先将探头紧固在支架上，再将支架拧进安装孔内。

8、调整探头安装间隙。不同的用途，探头的初始安装间隙有不同的要求。

9、紧固安装探头。对于内部安装探头，如果是采用角钢支架则用两个螺母背紧，采用夹块则用紧固螺钉锁紧；对于外部安装探头，则紧固外部安装支架。紧固螺钉、螺母都应加弹簧垫圈以防松动。

2. 前置器的安装

       变送器对工作环境的要求比探头严格得多，通常将它安装在远离危险区，其周围环境应该无腐蚀性气体，干燥、震动小，环境温度与室温相差不大。在机器旁安装，为了保证变送器工作安全可靠，有必要采用专用安装盒。为了防止不同地电位造成的干扰，必须采用单点接地。

3. 注意事项

探头的安装

安装探头时，您应注意以下几个问题:

●各探头间的距离              ●探头与安装面的距离

●安装支架的选择              ●探头安装间隙

●探头所带电缆的安装       ●电缆转接头的密封与绝緣

●探头的抗腐蚀性              ●探头的高压环境

●各探头间的距离

       当探头头部线圈中通过电流时，在头部周围会产生交变磁场，因此在安装时要注意两个探头的安装距离不能太近，否则两探头之间会通过磁场互相干扰(如下图各探头间的距离所示)，在输出信号上迭加两探头的差频信号，造成测量结果的失真，这种情况我们称之为相邻干扰。排除相邻干扰有关的因素:被测体的形状，探头的头部直径以及安装式。通常情况下探头之间的zui小距离见下表。

       探头头部发射的交变磁场在径向和横向上都有一定的扩散。 因此在安装时，就必须考虑安装面金属导体材料的影响，应保证探头的头部与安装面之间不小于一定的距离，工程塑料头部体要完全露出安装面，否则应将安装面加工成平底孔或倒角，如下图所示。

1、对探头安装间隙的要求：

       安装探头时，应考虑传感器的线性测量范围和被测间隙的变化量，当被测间隙总的变化量与传感器的线性工作范围接近时，尤其要注意（在订货选型时应使所选的传感器线性范围大于被测间隙的15%以上）。通常，测量振动时，将探头的安装间隙设在传感器的线性中点；测量位移时，要根据位移往哪个方向变化或往哪个方向的变化量较大来决定其安装间隙的设定。 当位移向远离探头端部的方向变化时，安装间隙应设定在线性近端；反之，则应设在线性远端。

调整探头安装间隙可以采用下列方法：

       连接好探头、延伸电缆、前置器，接通传感器系统电源，用万用表电压档监测前置器的输出，同时调节探头与被测面的间隙，当前置器的输出等于安装间隙所对应的电压或电流时（该值可由传感器校准数据单中查得），再拧紧探头所带的两个紧固螺母即可。

• 产品应用