傳感器經(jīng)常作為自動(dòng)化產(chǎn)品的一部分，在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中扮演著重要角色。它是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，其水平高低也是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。市面上的傳感器多種多樣，玲瑯滿(mǎn)目，可供我們選擇的有很多。渦流傳感器等眾多高性能傳感器，被大量應(yīng)用在各行各業(yè)。特別是機(jī)床行業(yè)，以及汽車(chē)制造等行業(yè)更是應(yīng)用廣泛，是國(guó)內(nèi)外*的具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

 

　　在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)分析，振動(dòng)研究、分析測(cè)量中，對(duì)非接觸的高精度振動(dòng)、位移信號(hào)，能連續(xù)準(zhǔn)確地采集到轉(zhuǎn)子振動(dòng)狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動(dòng)、振幅以及軸向位置。從轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主要取決于其核心—轉(zhuǎn)軸，而渦流傳感器，能直接非接觸測(cè)量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，對(duì)諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對(duì)中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問(wèn)題的早期判定，可提供關(guān)鍵的信息。渦流傳感器以其長(zhǎng)期工作可靠性好、測(cè)量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。

 

　　原理：

　　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱(chēng)為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱(chēng)為渦流傳感器。

　　前置器中高頻振蕩電流通過(guò)延伸電纜流入探頭線(xiàn)圈，在探頭頭部的線(xiàn)圈中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。當(dāng)被測(cè)金屬體靠近這一磁場(chǎng)，則在此金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，與此同時(shí)該電渦流場(chǎng)也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線(xiàn)圈方向相反的交變磁場(chǎng)，由于其反作用，使頭部線(xiàn)圈高頻電流的幅度和相位得到改變，這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線(xiàn)圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線(xiàn)圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線(xiàn)性和各項(xiàng)同性，則線(xiàn)圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ、尺寸因子τ、頭部體線(xiàn)圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強(qiáng)度I和頻率ω參數(shù)來(lái)描述。則線(xiàn)圈特征阻抗可用Z=F(τ，ξ，б，D，I，ω)函數(shù)來(lái)表示。通常我們能做到控制τ，ξ，б，I，ω這幾個(gè)參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，則線(xiàn)圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù)，雖然它整個(gè)函數(shù)是一非線(xiàn)性的，其函數(shù)特征為“S”型曲線(xiàn)，但可以選取它近似為線(xiàn)性的一段。于此，通過(guò)前置器電子線(xiàn)路的處理，將線(xiàn)圈阻抗Z的變化，即頭部體線(xiàn)圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化。輸出信號(hào)的大小隨探頭到被測(cè)體表面之間的間距而變化，渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量。

 

　　渦流傳感器的應(yīng)用：

　　渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量和保護(hù)。