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電渦流傳感器的工作原理
當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時,在前置器內(nèi)會產(chǎn)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(chǎn)生交變磁場。
如果在磁場的范圍沒有金屬導(dǎo)體接近,則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會被釋放;反之,如果有金屬導(dǎo)體接近探頭頭部,則交變磁場H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場,該電渦流場也會產(chǎn)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(yīng)有關(guān),也與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)(與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離參數(shù)有關(guān))。
假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的,其性能是線形和各向同性的,則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的磁導(dǎo)率u、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導(dǎo)體距離δ線圈激勵電流I和頻率ω等參數(shù)來描述。因此線圈的阻抗可用函數(shù)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(shù),由麥克斯韋爾公式,可以求得此函數(shù)為一非線形函數(shù),其曲線為“S”型曲線,在一定范圍內(nèi)可以近似為一線形函數(shù)。
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(dǎo)體的距離δ的變化轉(zhuǎn)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(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。
一般來說,傳感器線圈的阻抗、電感和品質(zhì)因數(shù)的變化與導(dǎo)體的幾何形狀、導(dǎo)電率和磁導(dǎo)率有關(guān)。也與線圈的幾何參數(shù)、電流的頻率以及線圈到被測導(dǎo)體間距有關(guān)。
如果控制上述參數(shù)中的一個參數(shù)改變,其余的不變,那么就可以構(gòu)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(jié)構(gòu)比較簡單,主要由一個安置在探頭殼體的扁平圓形線圈構(gòu)成。
電渦流傳感器的特點
電渦流傳感器通過電渦流效應(yīng)原理,準(zhǔn)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(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響,常被用于對大型旋轉(zhuǎn)機械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進行長期實時監(jiān)測,可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因,有效地對設(shè)備進行保護及預(yù)維修。
1、電渦流位移傳感器能測量被測體(必須是金屬導(dǎo)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(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響,常被用于對大型旋轉(zhuǎn)機械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進行長期實時監(jiān)測,可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因,有效地對設(shè)備進行保護及進行預(yù)測性維修。
3、從轉(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析,大型旋轉(zhuǎn)機械的運行狀態(tài)主要取決于其核心——轉(zhuǎn)軸,而電渦流位移傳感器能直接測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài),測量結(jié)果可靠、可信。
電渦流傳感器的分類
按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)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。
高頻反射式電渦流傳感器
高頻(>lMHz)激勵電流,產(chǎn)生的高頻磁場作用于金屬板的表面,由于集膚效應(yīng),在金屬板表面將形成渦電流。與此同時,該渦流產(chǎn)生的交變磁場又反作用于線圈,引起線圈自感L或阻抗ZL的變化,其變化與距離、金屬板的電阻率ρ、磁導(dǎo)率μ、激勵電流i,及角頻率ω等有關(guān),若只改變距離δ而保持其他系數(shù)不變,則可將位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈自感的變化,通過測量電路轉(zhuǎn)換為電壓輸出。高頻反射式渦流傳感器多用于位移測量。
本特利探頭殼體組件21000-00-00-00-187-00-02,美國Bently趨近式探頭外殼
美國本特利Bently探頭殼體外殼組件型號:
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汽輪機也稱蒸汽透平發(fā)動機,是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動力裝置,高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上,使裝有葉片排的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),同時對外做功。汽輪機是現(xiàn)代火力發(fā)電廠的主要設(shè)備,也用于冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、艦船動力裝置中。
汽輪機是能將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機械功的外燃回轉(zhuǎn)式機械。來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機后,依次經(jīng)過一 系列環(huán)形配置的噴嘴和動葉,將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能。蒸汽在汽輪機中,以不同方式進行能量轉(zhuǎn)換,便構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機。
汽輪機種類很多,根據(jù)結(jié)構(gòu)、工作原理、熱力性能、用途、氣缸數(shù)目的不同有多種分類方法。
按結(jié)構(gòu)
有單級汽輪機和多級汽輪機;各級裝在一個汽缸內(nèi)的單缸汽輪機,和各級分裝在幾個汽缸內(nèi)的多缸汽輪機;各級裝在一根軸上的單軸汽輪機,和各級裝在兩根平行軸上的雙軸汽輪機等。
按工作原理
有蒸汽主要在各級噴嘴(或靜葉)中膨脹的沖動式汽輪機;蒸汽在靜葉和動葉中都膨脹的反動式汽輪機;以及蒸汽在噴嘴中膨脹后的動能在幾列動葉上加以利用的速度級汽輪機。
按熱力特性
有凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式和飽和蒸汽汽輪機等類型。凝汽式汽輪機排出的蒸汽流入凝汽器,排汽壓力低于大氣壓力,因此具有良好的熱力性能,是為常用的一種汽輪機;供熱式汽輪機既提供動力驅(qū)動發(fā)電機或其他機械,又提供生產(chǎn)或生活用熱,具有較高的熱能利用率;背壓式汽輪機的排汽壓力大于大氣壓力的汽輪機;抽汽式汽輪機是能從中間級抽出蒸汽供熱的汽輪機;飽和蒸汽輪機是以飽和狀態(tài)的蒸汽作為新蒸汽的汽輪機。
按用途
可分為為電站汽輪機、工業(yè)汽輪機、船用汽輪機等。
按汽缸數(shù)目
可分為單缸汽輪機、雙缸汽輪機和多缸汽輪機。
其他
另外還可按照蒸汽初壓(低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界、超超臨界)、排列方式(單軸、雙軸)等進行分類。
汽輪機通常在高溫高壓及高轉(zhuǎn)速的條件下工作,是一種較為精密的重型機械,一般須與鍋爐(或其他蒸汽發(fā)生器)、發(fā)電機(或其他被驅(qū)動機械)以及凝汽器、加熱器、泵等組成成套設(shè)備,一起協(xié)調(diào)配合工作。