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電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速軸向位移探頭JK800611-10-01-10，JK800608-10-01-10

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產(chǎn)品型號(hào)JK800608-10-01-10轉(zhuǎn)速軸振位移探頭

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電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速軸向位移探頭JK800611-10-01-10，JK800608-10-01-10：在離線(xiàn)圈(電渦流傳感器)1某一距離d(可變)處有一塊金屬板導(dǎo)體(被測(cè)體)2

詳細(xì)介紹

電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速軸向位移探頭JK800611-10-01-10，JK800608-10-01-10：

在離線(xiàn)圈(電渦流傳感器)1某一距離d(可變)處有一塊金屬板導(dǎo)體(被測(cè)體)2。當(dāng)線(xiàn)圈中通以頻率為 的高頻交變電流i 時(shí)，線(xiàn)圈周?chē)惝a(chǎn)生一高頻交變的磁場(chǎng) 。在此磁場(chǎng)范圍的金屬板內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生高頻感應(yīng)電流i。，由于這種電流在導(dǎo)體內(nèi)呈閉合旋渦形狀，故稱(chēng)之為渦流。同時(shí)，此電渦流也將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng) 。根據(jù)有關(guān)電磁定律，電渦流磁場(chǎng)總是抵抗原磁場(chǎng)的存在，使導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電渦流損耗，并引起原邊線(xiàn)圈的等效電感L、等效阻抗z和品質(zhì)因素Q降低。

電感量L的變化大小與線(xiàn)圈的外形尺寸r、被測(cè)距離d、金屬體材料的電阻率ρ、磁導(dǎo)率μ、激勵(lì)電流i及激勵(lì)電流角頻率ω等因素有關(guān)，即對(duì)的傳感器探頭，若金屬導(dǎo)體為某一均質(zhì)材料，激勵(lì)電流是穩(wěn)頻穩(wěn)幅的，則r，ρ、μ、ω、i均為定值，L僅與被測(cè)距離d有關(guān)，即等效電感L的變化可近似認(rèn)為是距離d變化的單值函數(shù)。

事實(shí)上，金屬導(dǎo)體內(nèi)的渦流難以直接測(cè)量，但渦流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)原激勵(lì)磁場(chǎng)產(chǎn)生影響，使原邊線(xiàn)圈的等效電感L、等效阻抗Z和品質(zhì)因素Q發(fā)生變化。

探頭內(nèi)繞有線(xiàn)圈，該線(xiàn)圈與前置放大器內(nèi)的振蕩電路構(gòu)成高頻振蕩回路。電渦流傳感器工作時(shí)在被測(cè)金屬表面產(chǎn)生電渦流效應(yīng)，當(dāng)探頭與被測(cè)金屬面之間的距離變化時(shí)，金屬表面上的渦流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)使探頭與前置器所構(gòu)成的振蕩器的阻抗發(fā)生變化，所以探頭與被測(cè)表面距離變化可以通過(guò)探頭線(xiàn)圈阻抗的變化來(lái)測(cè)量。電渦流檢測(cè)的工作原理是檢測(cè)激勵(lì)線(xiàn)圈磁場(chǎng)和感應(yīng)渦流磁場(chǎng)之間的交互作用。當(dāng)敏感線(xiàn)圈通入交流電流時(shí)，線(xiàn)圈周?chē)蜁?huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，如圖1（a），如果此時(shí)將金屬導(dǎo)體耙材移入此交變磁場(chǎng)中，耙材表面就會(huì)感應(yīng)出電渦流，而此電渦流又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)的方向與原線(xiàn)圈磁場(chǎng)的方向正好相反，而減弱了原磁場(chǎng)。

圖1 渦流檢測(cè)的原理

電渦流的檢測(cè)原理圖

傳感器通常有兩種檢測(cè)方法。一種是單線(xiàn)圈檢測(cè)的方法，通過(guò)檢測(cè)敏感線(xiàn)圈阻抗的變化來(lái)反映磁場(chǎng)的變化情況。線(xiàn)圈的等效阻抗z一般可表示為函數(shù)：

Z=F（σ，μ，f，x，r）

式中：σ，μ分別是被測(cè)金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率；f是激勵(lì)信號(hào)的頻率；x是線(xiàn)圈與金屬導(dǎo)體的距離；r是線(xiàn)圈的尺寸因子，與線(xiàn)圈的結(jié)構(gòu)、形狀以及尺寸相關(guān)。

可見(jiàn)，線(xiàn)圈阻抗的變化完整而且地反映了被測(cè)金屬導(dǎo)體的電渦流效應(yīng)。實(shí)際檢測(cè)時(shí)，對(duì)不需要的影響因素加以控制，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上式中某個(gè)相關(guān)量的檢測(cè)。作為接近式傳感器，線(xiàn)圈到金屬耙材之間的距離與線(xiàn)圈的阻抗直接相關(guān)，而檢測(cè)金屬表面或近表面的缺陷時(shí)，缺陷的存在將引起被測(cè)導(dǎo)體電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的變化，進(jìn)而使線(xiàn)圈的阻抗參數(shù)發(fā)生改變。

另一種方法是雙線(xiàn)圈檢測(cè)，如圖1（b），通過(guò)使用另外一個(gè)線(xiàn)圈作為檢測(cè)線(xiàn)圈，檢測(cè)這兩個(gè)磁場(chǎng)的疊加效果。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，檢測(cè)線(xiàn)圈中將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

式中：ψ是通過(guò)線(xiàn)圈的交變磁場(chǎng)的磁通量；n是線(xiàn)圈的繞線(xiàn)圈數(shù)。

通過(guò)測(cè)量檢測(cè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電壓即可非常容易地得到磁場(chǎng)的變化情況。

傳感器的規(guī)范要求：

  • 探頭延伸電纜在-20℃～150℃，前置器在-20℃～+85℃；相對(duì)濕度95[%]環(huán)境中。在室溫22℃，被測(cè)體材料為AISI4140(42CrMoA鋼),電源-24VDC（電源輸出電流不小于50mA，紋波小于10mV），負(fù)載10KΩ條件下，系統(tǒng)滿(mǎn)足：

    供電電壓每變化1V，輸出變化小于1.8mV。

    前置放大器功耗不大于12mA。

    輸出阻抗不大于10歐，輸出電流50mA(輸出方式出恒流外)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)電纜長(zhǎng)度300m。

    頻率響應(yīng)DC 0～10KHz；(對(duì)Ф3、Ф5、Ф8、Ф10而言，在0～-3dB，300米接線(xiàn)條件下測(cè)試)

    線(xiàn)性誤差±1[%]（包括互換性誤差在內(nèi)，φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm、φ11mm、φ14mm探頭規(guī)格而言）

    線(xiàn)性量程、線(xiàn)性范圍、線(xiàn)性誤差、被測(cè)面積

    探頭直徑(mm) 線(xiàn)性量程（mm） 線(xiàn)性起始點(diǎn)（mm） 線(xiàn)性誤差 被測(cè)面積（mm）





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