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研旭小量程電渦流位移傳感器YXS-DW

YX-DWII 系列一體化電渦流位移傳感器是通過表面貼裝微形封裝技術，將前置器電路和探頭集成一體，是一種高性能、低成本的新型電渦流位移傳感器。

關鍵詞：

所屬分類：

設備狀態監測

傳感器

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產品描述

▌基本原理

從轉子動力學、軸承學的理論上分析，大型旋轉機械的運動狀態，主要取決于其核心—轉軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測量轉軸的狀態，對諸如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發生摩擦等機械問題的早期判定，可提供關鍵的信息。

根據法拉第電磁感應原理，塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內將產生呈渦旋狀的感應電流，此電流叫電渦流，以上現象稱為電渦流效應。而根據電渦流效應制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。

電渦流位移傳感器系統中的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，電渦流位移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。

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。按照電渦流在導體內的貫穿情況，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。

其工作過程是：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，最終完成機械位移(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。

▌性能特點

YX-DWII 系列一體化電渦流位移傳感器是通過表面貼裝微形封裝技術，將前置器電路和探頭集成一體，是一種高性能、低成本的新型電渦流位移傳感器。

YX-DWII 系列一體化電渦流位移傳感器廣泛用于電力、石化、冶金、機械等行業，對大型旋轉機械的軸位移、軸振動、軸轉速等參數進行在線實時監測，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?？蓽y量位移、振幅、轉速、尺寸、厚度、表面不平度等。

▌應用范圍

該產品可非接觸測量，是檢測旋轉機械軸向位移、徑向偏擺的理想工具，更是大型水輪機、發電機、風機等自動檢測、故障診斷的主要傳感器，在機械、電力、航天、交通、石油、原子能、材料工程、建筑等許多部門廣泛應用。

▌性能參數

1、非接觸測量，永不磨損。

2、抗干擾能力強，高可靠性，長壽命。

3、工作溫度：-25～+85℃，溫漂 0.05%/℃。

4、防護等級：IP68。

5、輸出形式：三線制電壓或電流輸出。

6、頻響：幅頻特性0～1kHz衰減小于1％，1KHz～10kHz衰減小于 5％；

相頻特性0～1kHz相位差小于-10°，1KHz～10kHz相位差小于-100°。

7、傳感器供電電源：

（1）+15dc～+24Vdc供電，電壓輸出，輸出范圍0.1～10.5V/1～5V/0.5～4.5V，功耗≤12mA(不含輸出電流)；

（2）-18Vdc～-24Vdc 供電，電壓輸出，輸出范圍-2～-18V，功耗≤12mA(不含輸出電流)；

（3）+18Vdc～+30Vdc供電,電流輸出，4～20mA電流輸出,功耗≤12mA(不含輸出電流)。

8、紋波（測量間隙恒定時最大輸出噪聲峰峰值）：電壓輸出形式的傳感器輸出紋波不大于20mV；電流輸出形式的傳感器輸出紋波不大于 30uA。

9、負載能力：電壓輸出形式的傳感器輸出阻抗不大于51Ω，最大驅動信號電纜長度 300m；4～20mA電流輸出形式的傳感器最大負載電阻不大于750Ω，帶最大負載電阻時輸出變化-1%。

10、測量參數：

探頭直徑	線性量程(mm)	非線性誤差	最小被測面(mm)
φ5	1（可擴展到 2）	≤±1%	φ15
φ8	2（可擴展到 4）	≤±1%	φ25
φ11	4（可擴展到 8）	≤±1%	φ35
φ25	12（可擴展到 20）	≤±1.5%	φ50
φ50	25（可擴展到 40）	≤±2%	φ100

11、外形尺寸：

探頭直徑	殼體螺紋	殼體金屬部分長度		探頭PPS部分長度
探頭直徑	殼體螺紋	不帶鎧裝	鎧裝輸出	探頭PPS部分長度
φ5 φ5	M10×1	100mm	120mm	5mm 5～8mm
φ8	M10×1(常規)	100mm	120mm	8mm
φ8	M14×1.5	80mm	100mm	8mm
φ11	M14×1.5（常規）	80mm	100mm	11mm
φ25	M14×1.5	90mm	120mm	25mm
φ50	M14×1.5	90mm	120mm	35mm

▌安裝說明

當被測體為圓軸而且探頭中心線與軸心線正交時，一般要求被測軸直徑為探頭直徑的 3倍以上，否則傳感器的靈敏度會下降，當被測面大小與探頭頭部直徑相同時，靈敏度會下降到70%左右。

被測體的厚度也會影響到測量結果。一般厚度大于0.1mm以上的鋼等導磁材料及厚度大于0.6mm以上的銅、鋁等弱導磁材料，則靈敏度不會受到影響。

被測表面應光潔，不應有刻痕、洞眼、凸臺、凹槽等缺陷（對于特意為鍵相器、轉速測量設置的除外）。對于振動測量要求被測面表面粗糙度在0.4～0.8um；對于位移測量一般表面粗糙度不超過0.8～1.6um。

除非在訂貨時進行特別說明，通常在出廠前傳感器用45#鋼材料試件進行校準，只有和它相同系列的被測體材料，產生的特性方程才能相近。傳感器之間的安裝距離不能太近，以免產生相鄰干擾。通常情況下傳感器探頭之間的最小距離見下表。

探頭頭部直徑 (mm)	兩探頭平行安裝 DPX(mm)	兩探頭垂直安裝（被測體為圓形） DCY(mm)	兩探頭垂直安裝（被測體為方形） DCF(mm)
φ5	40.6	35.6	22.9
φ8	40.6	35.6	22.9
φ11	80	70	40
φ25	150	120	80
φ50	200	180	150