涡流传感器安装方法详解
电涡流传感器技术说明
电涡流位移、振动传感器第一节概述电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。
它是一种非接触的线性化计量工具。
电涡流传感器能准确测量被测体（必须是金属导体）与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。
在高速旋转机械和往复式运动机械的状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。
如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。
在所有与机械状态有关的故障征兆中，机械振动测量是最具权威性的，这是因为它同时含有幅值、相位和频率的信息。
机械振动测量占有优势的另一个原因是：它能反应出机械所有的损坏，并易于测量。
从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运动状态，主要取决于其核心—转轴，而电涡流传感器，能直接非接触测量转轴的状态，对诸如转子的不平衡、不对中、轴承磨损、轴裂纹及发生摩擦等机械问题的早期判定，可提供关键的信息。
电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰力强、不受油污等介质的影响、结构简单等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。
第二节探头、(延伸电缆)、前置器以及被测体构成基本工作系统。
前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。
如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近，则这一磁场能量会全部损失；当有被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，电磁学上称之为电涡流。
与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变（线圈的有效阻抗），这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。
通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性，则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。
压缩机探头安装工法
压缩机探头安装工法赵全磊霍利辉1. 前言压缩机探头（电涡流传感器）仪表安装的一直以来是一项繁琐、难度大、需密切配合的工作。
近几年公司承建的大型煤化工程出现多台机组集中陈设的现象，探头安装工作量大、难点更突出。
国内常见压缩机组由沈鼓压缩机搭载杭汽透平机的组合，机组安全监控系统采用Bently 公司提供的3300 系列产品，多厂家、多标准、多设备是机组安装的主要特点。
本文将就这种压缩机为例浅谈电涡流传感器仪表安装方法。
2.探头分类和结构在不同的使用条件下探头的选型不同，探头型号繁多，我们以常用本特利3300系列8 mm为例。
压缩机常用探头分为振动探头传感器、位移探头传感器、转速传感器等。
常见安装方法分为机械测隙安装法和电气测隙安装法。
机械测隙安装法是利用塞尺用测量的方式来调整探头的安装位置，此方法有安装精度不高、不易操作、需要安装空间等缺点，实际中多用于转速传感器仪表安装；电气测隙安装法是探头通过延长电缆和有24V供电的前置器连接，然后调整探头和测量轴的距离，测量前置器输出电压值来调整达到安装的要求，这种方法安装精度高，安全系数高，在实际生产中广泛应用，主要用于振动探头传感器、位移探头传感器的安装。
下列图例是常用探头和连接件图样：3. 振动探头传感器安装振动探头传感器的安装我们拿本特利 3300系列8伽探头来说，采 用电气测隙安装法。
探头的线性范围为2伽，即从测量面0.25伽开始， 0.25 mm~2.25 mm 范围内，输出电压为-1~-17VDC 。
这种型号探头的零点 间隙值为1.27 m 即最佳安装间隙（注：不同型号探头零界值不同，可 以在产品说明书上获得），灵敏度为7.87V/ m 。
那么零界点电压就由 灵敏度X 零点间隙值=7.87 X 1.27〜10V 。
计算得出的结果零界点电压 V=10V 便是安装振动探头传感器所要 调整到的数值。
主要安装步骤：1） 探头插入安装孔之前，应保证孔内无杂物，探头能自由转动而不会与导线缠绕。
电涡流传感器详解
电涡流传感器详解电涡流传感器详解一、电涡流传感器的基本类型分为高频反射式电涡流传感器和低频透射式电涡流传感器。
激励频率的选择原则为：待测导体的厚度大，应选择较低的激励频率以保证线性度，反之则使用较高激励频率以提高灵敏度。
二、电涡流传感器的典型应用电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。
对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。
胀差测量斜坡式胀差测量补偿式胀差测量双斜面胀差测量振动测量轴位移测量轴心轨迹测量差动测量动力膨胀转子动平径向运动分析转速和相位差测试转速测量表面不平整度测量裂痕测量非导电材料厚度测量金属元件合格检测轴承测量换向片测量1、相对振动测量测量径向振动，可以由它分析轴承的工作状态，还可以看到分析转子的不平衡，不对中等机械故障。
电涡流传感器系统可以提供对于下列关键或是基础机械状态监测所需要的信息：●工业透平，蒸汽/燃气●压缩机，径向/轴向●膨胀机●动力发电透平，蒸汽/燃气/水利●发动马达●发动机●励磁机●齿轮箱●泵●风箱●鼓风机●往复式机械（1）相对振动测量（小型机械）振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。
电涡流传感器系统可为如下各种机械故障的早期判别提供重要信息：●轴的同步振动●油膜失稳●转子摩擦●部件松动●轴承套筒松动●压缩机踹振●滚动部件轴承失效●径向预载，内部/外部包括不对中●轴承巴氏合金磨损●轴承间隙过大，径向/轴向●平衡（阻气）活塞●联轴器“锁死”磨损/失效●轴裂纹●轴弯曲●齿轮咬合问题●电动马达空气间隙不匀●叶轮通过现象●透平叶片通道共振（2）偏心测量偏心是在低转速的情况下，电涡流传感器系统可对轴弯曲的程度进行测量，这些弯曲可由下列情况引起：●原有的机械弯曲●临时温升导致的弯曲●重力弯曲●外力造成的弯曲偏心的测量，对于评价旋转机械全面的机械状态，是非常重要的。
电涡流振动传感器安装、使用、信号辨别
电涡流振动传感器安装、使用、信号辨别电涡流式位移传感器由探头和前置放大器（又称测隙仪）二部分组成，探头对着转子被测表面，但并不接触，留有一定的间隙，用支架固定在轴承的瓦座上或机壳上，通过延伸电缆与机壳外的前置放大器相连。
电涡流式位移传感器是非接触式传感器，具有灵敏度高、线性范围大、频响范围宽、具有零频响应、探头结构尺寸小、抗干挠能力强、适于远距离传送、易于校准标定等优点。
与接触式传感器（速度传感器、加速度传感器都是接触式）相比，电涡流式传感器能够更准确地测量出转子振动状况的各种参数，尤其适用于大型旋转机械轴振动、轴位移、相位、轴心轨迹、轴心位置、差胀、等等的测量，用途十分广泛。
1、传感器的安装使用要求初始间隙的确定——各种型号电涡流传感器应在一定的间隙电压值下，其读数才有较好的线性度，所以在安装传感器是必须调整好合适的初始间隙。
根据电涡流传感器特性曲线，用于振动测量的传感器静态最大量程不能大于2.5 mm，动态下为了获得较好的线性度，其工作间隙应在0.3~2.8 mm范围内，即仪表所指示间隙电压为2~16V，因此传感器工作点的选择应为静态时安装间隙电压为11V左右。
保证被测表面必须光洁——椭圆度小于20μm，否则所测结果中包含了表面光洁度及椭圆度给测量结果带来较大误差，如局部腐蚀、有凹坑或伤痕等，即使不振动，涡流传感器也会有波动电压输出，甚至测量结果不能使用避免交叉感应和过小的侧向间隙——当两个垂直或平行安装的传感器相互靠拢时，它们之间将产生交叉感应，使传感器输出灵敏度降低。
为了避免交叉感应两个传感器不能靠得太近，图中的A≥40mm。
侧隙过小使传感器头部两侧存在导体，这也会降低传感器输出灵敏度，正确的侧隙b≥1.5d，d是传感器顶部线圈直径。
传感器头部外露高度c，一般没有特别规定，但现场使用证明，c太小也会降低传感器灵敏度，正确的c≥2d。
金属材料的影响——在使用中，除了要注意间隙问题外，还须考虑被测物体是何种金属材料，因为同一传感器测量不同材质的物体时，其输出灵敏度也不相同，因此，制造厂用某种标定材料给出的标准曲线，在实际使用时如果不是标定材料，最好用实际使用中的材料重新标定。
实验二 电涡流传感器位移实验
实验二(1)电涡流传感器位移实验一、实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：通过高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
三、需用器件与单元：电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
四、实验步骤：1、根据图8－1安装电涡流传感器。
图8－1电涡流传感器安装示意图图8-1电涡流传感器安装示意图图8－2电涡流传感器位移实验接线图2、观察传感器结构，这是一个平绕线圈。
3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中，作为振荡器的一个元件。
4、在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。
5、将实验模板输出端Vo与数显单元输入端V i相接。
数显表量程切换开关选择电压20V档。
6、用连结导线从主控台接入15V直流电源接到模板上标有＋15V的插孔中。
7、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。
将结果列入表8－1。
表8－1电涡流传感器位移X与输出电压数据X（mm）V(v)8、根据表8－1数据，画出V－X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或其它拟合直线）。
五、思考题：1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器？2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程使用选用传感器。
实验二(2)被测体材质对电涡流传感器特性影响一、实验目的：了解不同的被测体材料对电涡流传感器性能的影响。
二、基本原理：涡流效应与金属导体本身的电阻率和磁导率有关，因此不同的材料就会有不同的性能。
三、需用器件与单元：除与实验二(1)相同外，另加铜和铝的被测体圆盘。
四、实验步骤：1、传感器安装与实验二(1)相同。
电涡流位移传感器的使用说明
电涡流位移传感器的使用说明一、原理非接触式电涡流位移传感器'>传感器，是基于高频磁场在金属表面的涡流效应而成，是对金属物体的位移、振动、转速等机械量进行检测和控制的理想传感器。
它具有非接触测量、线性范围宽、灵敏度高、抗干扰能力强、无介质影响、稳定可靠、易于处理等明显优点，广泛用于冶金、化工、航天等行业中，也可用于科研和学校实验中的位移、振动、转速、长度、厚度、表面不平度等机械量的检测。
目前我公司生产的电涡流式传感器有两大类：位移、和转速传感器。
二、 MLW3300型位移、振动传感器1、量程： 250 .m----- 20mm2、线性误差：0.5% ～3.5%3、分辨率：0.05%(静态)0.1%(动态)。
4、频率响应：0 ～ 10KHz(0 ~ 2KHz, 0.5%, 2 ～ 10KHz 1%)5、工作温度：―20℃～100℃ (常温)―40℃～160℃ (高温)6、温度漂移：0.08%/℃(F.S)7、探头外径：Ф6~Ф65(mm)8、安装部分尺寸：a: M10 1 50. (量程 2mm)b: ф13 50. (量程 15mm)c: ф18 50. (量程 15mm)(注：尾架可根据用户要求定制)三、HR2000型前置变换器前置变换器的型号分为：1、信号输出：a: 非标准电压输出，(BZF Ⅰ)b: 0～~ 2V, 0～~ 5V,0～10V.(BZF―Ⅱ)C: 4～20mA. (BZF―Ⅲ)2、供电电源：a: 15～24V (BZF―Ⅰ,BZF―Ⅱ)b: ―20～30V (BZF―Ⅲ)(用户可选配本公司ZY-A型专用电源)3、接线：四芯航空插头①负电源, ②正电源，③信号输出，④公共地(4―20mA输出②脚为空脚)4、工作温度：0℃～65℃5、有容错装置，不会因电源接错而烧毁。
四、位移传感器的连接和标定1、传感器与前置变换器的连接①、通过高频连接，标准长度为3米。
②、最大可加长至9米，需订货时说明。
电涡流探头原理及安装
电涡流(wōliú)传感器探头(tàn tóu)的原理(yuánlǐ)以及实际应用和安装一、概述(ɡài shù)我公司(ɡōnɡ sī)#1、#2小汽轮机TSI（汽轮机监视系统）使用美国本特立.内华达公司生产的3500 电涡流传感器系统，本系统为我公司#1、#2小机TSI系统提供准确可靠的监测数据。
在#1、#2小机TSI系统中主要使用了本特立.内华达公司的3500 XL 8 mm 电涡流传感器，这种电涡流传感器提供最大80 mils (2 mm)线性范围和200 mV/mil的输出。
它在大多数机械监测应用中用于径向振动、轴向位移、转速和相位的测量。
二、工作原理电涡流传感器可分为高频反射式和低频透射式两类，我公司主要使用高频反射式电涡流传感器，下面将对其工作原理作以阐述：电涡流传感器是基于电磁感应原理而工作的，但又完全不同于电磁感应，并且在实际测量中要避免电磁感应对其的干扰。
电涡流的形成：现假设有一线圈中的铁心是由整块铁磁材料制成的，此铁心可以看成是由许多与磁通相垂直的闭合细丝所组成，因而形成了许多闭合的回路。
当给线圈通入交变的电流时，由于通过铁心的磁通是随着电流做周期性变化的，所以在这些闭合回路中必有感应电动势产生。
在此电动势的作用下，形成了许多旋涡形的电流，这种电流就称为电涡流。
电涡流传感器的工作原理如下图所示：当线圈中通过高频电流i时，线圈周围产生高频磁场，该磁场作用于金属体，但由于趋肤效应，不能透过具有一定厚度的金属体，而仅作用于金属表面的薄层内。
在交变磁场的作用下金属表面产生了感应电流Ie，即为涡流。
感应电流也产生一个交变磁场并反作用于线圈上，其方向与线圈原磁场方向相反。
这两个(liǎnɡ ɡè)磁场相互叠加，就改变了原来线圈的阻抗Z，Z的变化仅与金属导体的电阻率ρ、导磁率u、激励电磁强度i、频率f、线圈(xiànquān)的几何形状r以及线圈与金属导体之间的距离有关。
本特利电涡流传感器的安装及常见故障处理
（ｈｎ ｕ ｈｎ ｈｍｉ ｌ ｏ ， ｔ．Ｓ ａ ｎ ｉ ｈｎ １３ ９，ｈｎ ） Ｓｅｈ ａＳ ｅｍｕＣ ｅ ｃ ． ｄ ，ｈ ａｘ ｅｍｕ７ ９ １ Ｃ ｉａ ａＣ Ｌ Ｓ
关键 词 ： 头 ； 用 ； 探 应 系统 ； 方法
中图分 类号 ：Ｐ １ ． ３ Ｔ ２ ２４
文 献标 志码 ： Ｂ
文章编 号 ：０ ０— ６ ２ ２ １ ） ４— ０ ７— ３ １０ ０ ８ （ ０ １ ０ ０ ８ ０
Ｂｅ ｌｙ ｅ ｄ ｕｒ ｅ ｅ ｓ ｒ ｉ ｓａｌ ｔｏ ｎ ｔ ｏ ｌ － ｈ ｏ ｉ ｒ ｃ ｓ ｉ ｎｔｅ ｄ ｙ ｃ ｒ ｎｔｓ ｎ ｏ ｎ ｔ ｌ ｉ ｎ ａ ｄ ｒ ｕｂ ｅ ｓ ｏ ｔｎｇ ｐ ｏ ｅ ｓｎｇ ａ
ｌ 本 特 利 监 测 系统 结 构
离心压缩机组的监测系统主要 由电涡流传感器
探 头 、 伸 电 缆 、 置 器 以 及 ３０ 延 前 ５ ０检 测 模 块 组 成 。 探 头安装 于现场设 备 ， 检测 轴 承 的振 动 和位移 等量 ；
厂安装 前 ， 已由压 缩 机厂 家完成 ， 表维 护人员 在 日 仪
常检修 中， 一般只需进行④ 、 、 ⑤ ⑥项工作 ， 若前 ３ 项
必 须重新 进 行确定 ， 要 与厂 家沟通 ， 需 由厂家派 员 和 仪 表维 护人 员共 同完 成 。
２ １ 探 头 的安装 间 隙 ．
延伸电缆用来连接和延伸探头与前置器 ， 传输探头 检测 到 的信 号 ； 置 器 接 收 由探 头 和 延 伸 电缆传 输 前
电涡流传感器安装方法
安装步骤：1 探头的安装①探头插入安装孔之前，应保证孔内无杂物，探头能自由转动而不会与导线缠绕。
②为避免擦伤探头端部或监视表面，可用非金属测隙规测定探头的间隙。
③也可用连接探头导线到延伸电缆及前置器的电汽方法整定探头间隙。
当探头间隙调整合适后，旋紧防松螺母。
此时应注意，过分旋紧会使螺纹损坏。
探头被固定后，探头的导线也应牢固。
延伸电缆的长度应于前置器所需的长度一致。
任意的加长或缩短均会导致测量误差。
具体安装如图1所示。
图1 传感器探头安装示意图当每个测点需要同时安装两个传感器探头，两个探头应分别安装在轴承两边的同一平面上相隔90°±5°。
由于轴承盖一般是水平分割的，因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45°，从原动机端看，分别定义为X探头（水平方向）和Y探头（垂直方向），X方向在垂直中心线的右侧，Y方向在垂直中心线的左侧。
如图2所示。
图2 同时安装两个传感器探头2 延伸电缆的安装延伸电缆作为连接探头和前置器的中间部分，是涡流传感器的一个重要组成部分，所以延伸电缆的安装应保证在使用过程中不易受损坏，应避免延伸电缆的高温环境。
探头与延伸电缆的连接处应锁紧，接头用热缩管包裹好，这样可以避免接地并防止接头松动。
在盘放延伸电缆时应避免盘放半径过小而折坏电缆线。
一般要求延伸电缆盘放直径不得小于55mm.3 前置器的安装前置器应置于铸铝的盒子内，以免机械损坏及污染。
不允许盒子上附有多余的电缆，在不改变探头到前置器电缆长度的前提下，允许在同一个盒内装有多个前置器，以降低安装成本，简化从前置器到监视器的电缆布线。
采用适当的隔离和屏蔽接地，将信号所受的干扰降至最低限度。
前置器是整个传感器系统的信号处理部分，要求将其安装在远离高温环境的地方，其周围环境应无明显的蒸汽和水珠、无腐蚀性的汽体、干燥、振动小、前置器周围的环境温度与室温相差不大的地方。
安装时前置器壳体金属部分不要同机壳或大地接触。
《传感器及检测技术》实验4 电涡流传感器实验
实验四电涡流传感器实验一、实验目的了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性，了解不同的被测体材料对电涡流传感器性能的影响。
二、实验仪器电涡流传感器、铁圆盘、铜圆盘、两个不同尺寸的铝盘，电涡流变换器、测微头、数显直流电压表；三、实验原理通过高频电流的线圈产生磁场（高频电流产生电路可参照图4-1），当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，从而使线圈两端电压发生变化。
涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
图 4-1电涡流变换器原理图涡流效应与金属导体本身的电阻率和磁导率有关，因此不同的材料就会有不同的性能。
在实际应用中，由于被测体的材料、形状和大小不同会导致被测体上涡流效应的不充分，会减弱甚至不产生涡流效应，因此影响电涡流传感器的静态特性，所以在实际测量中，往往必须针对具体的被测体进行静态特性标定。
四、实验内容与步骤（1）位移特性实验1．按图4-2 安装电涡流传感器。
图4-2 电涡流传感器安装示意图2．在测微头端部固定上铁质金属圆盘，作为电涡流传感器的被测体。
调节测微头，使铁质金属圆盘的平面贴到电涡流传感器的探测端，固定测微头,涡流传感器连接线接至相应的电涡流插座中。
3．按图4-3，将底面板上电涡流传感器连接到涡流变换器上标有“”的两端，涡流变换器输出端接直流数显电压表。
电压表量程切换开关选择20V 档。
图4-3 电涡流传感器接线图4．打开实验台直流电源开关，记下直流电压表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。
将结果列入下表4-1。
（2）被测体材质、面积大小对电涡流传感器的特性影响实验1．将电涡流传感器安装到传感器固定架上。
2．重复电涡流位移特性实验的步骤，将铁质金属圆盘分别换成铜质金属圆盘和铝质金属圆盘。
金属圆盘紧贴电涡流传感器探头时，输出电压铁<铜<铝。
将实验资料分别记入下面表4-2、表4-3。
表4-2 铜质材料3．重复电涡流位移特性实验的步骤，将被测体换成比体积较小的铝质被测体，将实验数据记入下表4-4。
3300XL电涡流传感器安装及校准2
3300系列电涡流传感器系统一．系统组成：3300电涡流趋近传感器系统是由趋近式探头、延伸电缆、前置器和信号电缆、监测器所组成。
催化装置应用在监测机组的轴振动、轴位移、转速、轴温上。
二. 工作原理电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体间的间隙变化来测量物体的振动和静位移的。
趋近式探头使用专用电缆，安全方便的连接到探头端部，能承受很大的拉力。
探头由通有高频信号的线圈构成，被测轴金属表面与探头相对位置变化时，形成的电涡流大小改变，使探头内高频信号能量损失大小变化，这个变化信号通过前置器转换成与位置变化相对应的电压信号送到监测器显示或报警。
三、前置器具有一个电子线路，它可以产生一个无线电频率信号，它能探测到能量的损耗，并能产生一个输出电压，该电压正比于所测间隙。
前置器电源的要求：无安全栅时要求-17.5－-26VDC,电流最大12MA;有安保器时要求-23－-26VDC。
四、电涡流探头的优点和缺点；优点：①可测量转速及相位角。
②校准很方便。
③传感器系统是一整体，其中没有相对运动部分，不会产生磨损、疲劳。
④可用于永久性检测，从所测轴的振动曲线可得到很多有用信息，可用来对机械进行故障诊断。
⑤可测量轴的振动、轴的位置以及慢速转动时轴的弯曲。
缺点：①对被测材料的成分以及表面缺陷比较敏感。
②需要外部电源。
③有时安装比较困难。
五、电涡流探头安装及校准先将配套的延伸电缆和前置放大器安装就绪，在机组不旋转时，把探头拧进安装孔，一直到探头端部接触到轴表面然后退回到1.25圈，再把探头延伸电缆以及前置器统一连接起来。
用测量前置放大器输出电压的方式调整间隙，首先供给前置器电源电压（-18－-26VDC）。
在前置放大器的输出端连接一数字万用表，再调整探头直到达到零点间隙电压为止。
最后稍微拧紧紧固螺母，再利用间隙电压测量方式细调探头，使放大器输出达到零点间隙电压，最后上紧固定螺母使探头固定，小心别破坏螺纹。
一般情况下，己调整好线性范围的传感器，检测系统的零点间隙电压，调整为正常范围的中间值-9±0.25VDC。
GY021-04 涡流式间隔传感器安装调试
严禁以传感器部分为受力点进行安装、调整
锁紧螺母 A （使用 24 卡口扳手）
支架部分 垫圈 锁紧螺母 B （使用 24 卡口扳手）
传感器支架调整位置 （使用 13 卡口扳手） 电缆
插接器
【 涡流式间隔传感器 】
涡流式间隔传感器损坏的特征： 1) 涡流式间隔Байду номын сангаас感器损坏后，不能进行轿厢零点负载设置； 2) 输出电压约为 0.8V[正常时约为 4.6V（此电压是传感器在非工作状况下测定）]； 3) 传感器部分可以相对支架部分转动； 4) 传感器的内部配线折断。 以下空白
编 制 蔡源栋 对
校 审 林汉洁 核
送 交
品环部、 研发中心、 设计部、 培训中心
发行部门 广州日立电梯有限公司 工程本部技术科
发至部门 安装部(各科)、维保部(技术组、保养站)、统计规划科(转发各营分司和安装外协公司)
安 装 维 修 工 艺 通 知 书
编 号
GY021-04
涡流式间隔传感器（负荷检测装置）安装、调整注意事项
共 1 页 第 1 页
目的： 规范涡流式间隔传感器（负荷检测装置）的调整方法，防止因安装、调整操作不当造 成涡流式间隔传感器损坏。 调整方法： 1) 使用 13 号卡口扳手固定传感器支架的底部； 2) 使用 24 号卡口扳手松开锁紧螺母 A； 3) 使用 24 号卡口扳手松开锁紧螺母 B； 4) 通过转动传感器支架的底部来调整涡流式间隔传感器与检测金属板的间隔为 8±1mm； 5) 间隔调整完成后紧固锁紧螺母 A、B。 注意：严禁现场作业人员握住传感器部位进行间隔调整或锁紧螺母的松紧作业，以免 造成传感器损坏。
本特利电涡流传感器工作原理、安装及常见故障总结处理
引言在笔者所在单位大空分空气透平压缩机、天然气转化制甲醇合成气压缩机，低密度聚乙烯循环气压缩机等大型旋转机械上都使用本特利电涡流传感器来测量压缩机的轴的位移、振动及转速等，本文说明了电涡流传感器的构成及工作原理，介绍其在大型旋转机械设备监测中的应用、安装方法并总结常见故障。
1本特利监测系统结构1.1本特利电涡流传感器的构成电涡流传感器系统由三个部分组成，分别是传感器探头、延伸电缆、前置放大器。
传感器探头内部含有一个线圈，探头的端部由聚苯撑硫（PPS ）材料组成，线圈被厚实的封装到探头的端部，探头壳体材料为不锈钢，线圈与75欧姆宽带同轴电缆相连，同轴电缆中心是导体芯，有中心向外展开依次为绝缘层、内屏蔽层、外屏蔽层（网状屏蔽层）和外护套，内屏蔽层和线圈相连，外屏蔽层不和线圈相连，延伸电缆同样为同轴电缆，两端的接头分别与探头和前置放大器相连接。
前置器是一种内部装有振荡电路和调制解调器测量电路的密闭金属盒，接收电涡流传感器和延伸电缆的信号，需要给前置器的电压VT 端和公共端COM 端输入-17.5VDC ~-26VDC 的驱动电压。
前置器的VOUT 端为输出端。
传感器系统的结构构成图如图1所示。
图1传感器系统的结构构成图1.2本特利监测系统结构组成监测系统由电涡流传感器系统，3500监测模块组成，其中前置器接收由探头和延伸电缆传输的信号，并将其转换为3500监测模块接收的电压信号，通过内部逻辑运算，向各保护装置（DCS 和SIS ）送出模拟量和数字量信号。
3500系统模块组件如图2所示。
1.3电涡流传感器工作原理电涡流传感器是一种相对式非接触传感器，前置器的振荡电路产生的高频振荡电流流入探头内部线圈，线圈中便会产生交变的磁场，当被测金属转轴靠近这一交变磁场，就会在转轴表面产生感应电流，同时，该感应电流也产生一方向与探头内部线圈方向相反的交变磁场，两个磁场相叠加，将改变线圈的阻抗。
该线圈阻抗可近似看成是探头顶部到金属表面间隙的单值函数，即两者之间成正比例关系。
电涡流传感器的常见故障处理及安装方法
第25卷第10期2018年10月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONV o l. 252018 No. 10电涡流传感器的常见故障处理及安装方法宋海成(神华榆林能源化工有限公司，陕西榆林719302)摘要：本文详细阐述了电涡流传感器的工作原理和系统组成，简单分析了电涡流传感器的常见故障和处理方法，介绍了电涡流传感器探头的安装方法，安装中的常见错误以及处理方法。
关键词：电涡流传感器；工作原理；系统组成；常见故障；安装方法；常见措误中图分类号：TP212 文献标志码：A DO 1:10. 3969/j.i ssn. 1671 -1041.2018.10. 010文章编号：1671-1041 (2018)10-0031-05Common Fault Treatment and Installation Method ofEddy Current SensorSong Haicheng(China Shenhua Goal to Liquid&Chemical,Yulin Branch Co.,Ltd.,Shauxi,Yulin,719302,China)Abstract ：This paper describes the working principle and system composition of the eddy current sensor in detail,analyzes the common faults and treatm ent methods of the eddy current sensor,and introduces the instaQ ation m ethods of the probe of the eddy current sensor,common errors in installation and treatm ent methods.Key w ords: eddy current sensor;working principle;system composition;common faults;installation method;commono引言电涡流传感器广泛应用于电力、石油、化工、冶金 等科研单位，对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空压 机、齿轮箱、大型冷却栗等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相、轴转速、胀差、偏心等在线测量和保 护。
浅谈电涡流式传感器的安装
浅谈电涡流式传感器的安装汽轮机监测仪表系统（TSI）是以测量机械位移量为基础的仪表，用于汽轮机测量机械位移量的传感器有三种：1.电涡流式传感器；2.螺管式差动变压器；3.磁电式速度传感器；在汽轮机的监测项目中，除汽缸绝对膨胀以及轴承瓦振这两个项目外，几乎所有的其他监测项目均可采用电涡流式传感器作为测量的一次元件。
采用电涡流式传感器的监测项目主要有：1.汽轮机转速；2.转子轴向位移；3.转子与汽缸间的相对膨胀；4.转子偏心及键相位；5.转轴振动；可以看出，电涡流式传感器是系统中测量位移的主要测量元件。
因此，掌握电涡流式传感器的正确安装方法对我们现场的测量和维修都有很大帮助。
1.电涡流式传感器探头安装电涡流探头安装时，要求被测金属表面没有凹凸不平的现象，如锻造的痕迹、划伤、孔眼或键槽。
当两个探头安装距离较近时，要防止交叉耦合，如图1所示，水平方向安装了测量轴向位置的探头，垂直方向按转了测量径向位置的探头，两个探头安装的太近，顶端的磁场会产生交叉耦合，使前置放大器输出信号上叠加一个小幅度的交流信号，产生测量误差，因此，安装时，两个探头顶端的安装间距至少使磁场不会产生相互交叉。
图1磁场交叉耦合示例另外，由于电涡流式传感器所产生的电磁场沿探头顶端向外延伸。
因此，探头周围不应有导磁材料，否则也会产生错误的信号。
安装时，通过适当调整探头间隙或扩孔，可避开导磁材料，以保证测量的准确性。
在安装探头支架时，固定探头的支架必须紧固，还应检查其共振频率，该频率一般至少是被测机械转速的十倍。
测量探头支架应与被测面垂直，探头中心线偏离垂线小于15度时，一般不会影响传感器系统的性能。
键相信号是转速和相位测量的参考标记。
键相探头必须径向安装而不能轴向安装。
轴位移可能引起键相槽偏离测量探头，得不到键相信号。
1.延伸电缆的安装在安装延伸电缆前，应保证延伸电缆的电气长度加上探头引线的长度等于前置器所要求的电气长度。
在布设电缆前，将信号识别标签装在电缆末端的聚四氟乙烯套管下，通过对热缩套加热固定标签，其热源温度不超过149。
电涡流位移传感器安装方法及注意事项
电涡流位移传感器安装方法及注意事项工业生产中在使用电涡流位移传感器测量设备时，由于是短时间临时测量，因此往往不会注意电涡流位移传感器的正确安装，引起显著的测试误差，给振动故障诊断和轴系平衡带来麻烦。
为了提高设备振动测试的正确性和可靠性。
下面申思测控小编介绍下电涡流位移传感器的正确安装方法及要点。
电涡流位移传感器的安装应注意如下几点：1、避免结构支架发生共振和松动传感器的支架在测振频率必须高于设备的最高转速对应的频率，否则会因支架共振而使测量结果失真。
美国CTC厂规定电涡流位移传感器支架在测振方向的自振频率应高于机器10倍的最高工作频率，这一点在实际操作中往往难以达到，一般支架测振方向自振频率高于2~3倍的转速工作频率就可以基本满足测振要求。
为了提高自振频率，结构支架一般是采用6~8mm厚的扁钢制成，其悬臂长度不应超过100mm;当悬臂较长时，应采用型钢，例如角铁、工字钢等，以便有效的提高支架自振频率。
测试中为防止支架或电涡流位移传感器发生松动，支架必须紧固在稳定性好的支撑部件上，最好固定在轴瓦或轴承座上，电涡流位移传感器与支架的连接应采用支架上攻丝，再用螺母扭紧，不要采用支架上打孔用双螺母扭紧。
2、避免交叉感应和侧向间隙当两个垂直或平行安装的电涡流位移传感器相互靠近时，他们之间产生交叉感应，会使传感器输出灵敏度降低。
为了避免交叉感应，两个传感器不能靠的太近。
对于不同类型的电涡流位移传感器，要求两个传感器之间距离的数值是不同的。
过小的侧向间隙主要是传感器头部两侧存在导体，使传感器输出灵敏度明显降低。
正确的侧向间隙b应大于或等于d （传感器顶部线圈直径）。
测向间隙不仅要考虑冷态，还要考虑气缸和转子受热后的膨胀变化。
传感器头部外露高度c，一般没有特定规定，但根据现场使用得，c太小也会使传感器灵敏度显著降低。
3、正确的初始间隙。
电涡流传感器工作电路
电涡流传感器工作电路
电涡流传感器的实际接线如下图所示：
图1 电涡流传感器实际接线图
其中，前置器的四芯航空接头的四条信号线分别为+15V 输入、-15V 输入、地线和电涡流传感器信号输出线。
在接线时需要注意：红色信号线为+15V 输入、黄色信号线为-15V
输入、蓝色信号线为地线。
前置器的输出信号和接地信号一起接入采集卡进行数据采集。
一般情况下采用单端地参考输入方式进行信号采集。
单端地参考输入方式的原理图如下图所示：
图2 单端地参考输入方式
前置器的输出信号接NI 卡模拟信号输入端，接地信号接NI 卡的模拟地输入端，即可实现采集。
目前的实验都是基于这一种采集方式完成。
同时，还可以选用差分输入方式对模拟输入信号进行采集。
差分输入方式的原理图如下图所示：
图3 差分输入方式
在这种模式下，前置器的输出信号接NI 卡的一个模拟信号输入端，接地信号接另一个配对的模拟信号输入端，这两路信号分别通过一个电阻与NI 卡的模拟地输入端相接，即可实现采集。
考虑到尽量简化DSP 实验板的接线，拟采用单端地参考输入方式完成模拟信号的采集。
电涡流位移传感器使用办法
电涡流位移传感器
说明：
本元件使用方法有两种
1 稳压电源给前置器提供-24V稳定电压，再用一头3根单头Q9接头的导线连接短接头，最后接东华。
如图1
2 将前置器接用两头都是3根单导线直接连接桥盒，再连接东华。
如图2
3 桥盒采用半桥的连接方式，红_Vg+，黄_Vi+,红_Vg-.
桥盒输出的是对称电压，及+/-12V；与对称电压相反的是偏值电压，-24V。
桥盒类型：半桥(U型铜片插入)
测量类型：内输入采
灵敏度：mV/EU（1 mV每工程单位）
输入方式：DIF_DC
图1
电源输出为+24V，为了提供-24V，特将前置器与电源的正负反
接
图2
Com位为公共电位，既作为给前置器供电的导线，又作为信号
返回传输线。
注意：所有设置在重新开机后都要重新设置，否则会出现软件错误。
WYK-303B2 直流稳压电源
问题1
只出现半波
解决：
问题2
无信号
桥盒电压不足
问题3
桥盒电压不足。
电涡流传感器教学课件
电涡流传感器的发展趋势与
06
未来展望
技术创新与改进
微型化设计
多功能化
随着微电子和纳米技术的发展，电涡 流传感器的尺寸逐渐减小，具有更高 的灵敏度和空间分辨率。
开发具有温度、压力、位移等多参数 测量能力的电涡流传感器，满足复杂 环境下的应用需求。
智能化技术
集成化、智能化的电涡流传感器能够 实现自校准、自诊断和自适应调整等 功能，提高测量精度和可靠性。
THANKS
感谢观看
当金属材料振动或位移时，其表面电涡流的强度 02 和相位会发生变化，通过测量这些变化，可以获
得金属材料的振动或位移信息。
该方法具有高灵敏度、高分辨率和高动态范围的 03 特点，广泛应用于机械、航空和航天等领域的振
动和位移测量。
液位与流量测量
电涡流传感器也可以用于液位和流量的测量。
01
输标02入题
在液位测量中，当电涡流传感器靠近液面时，由于液 体的导电性，会在液面产生电涡流，通过测量电涡流 的强度和变化规律，可以确定液位的高度。
用途
电涡流传感器广泛应用于材料检测、无损检测、自动化 控制等领域，如金属材料的厚度测量、表面裂纹检测、 气瓶压力检测等。
优缺点分析
优点
电涡流传感器具有非接触、高精度、高分辨率和高可靠性等优点，能够实现快速、准确地测量 和检测。
缺点
电涡流传感器对于导电率、磁导率和温度等参数敏感，对于不同材料和表面状态的物体，需要 进行校准和调整，同时其测量范围较小，难以测量较大尺寸的物体。
分辨率
传感器能够分辨出的最小变化量，通常以百分比 或相对于满量程的数值表示。分辨率越高，传感 器能够检测到的最小变化越小。
频率响应与带宽
频率响应
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安装步骤：
1 探头的安装
①探头插入安装孔之前，应保证孔内无杂物，探头能自由转动而不会与导线缠绕。
②为避免擦伤探头端部或监视表面，可用非金属测隙规测定探头的间隙。
③也可用连接探头导线到延伸电缆及前置器的电汽方法整定探头间隙。
当探头间隙调整合适后，旋紧防松螺母。
此时应注意，过分旋紧会使螺纹损坏。
探头被固定后，探头的导线也应牢固。
延伸电缆的长度应于前置器所需的长度一致。
任意的加长或缩短均会导致测量误差。
具体安装如图1所示。
图1 传感器探头安装示意图
当每个测点需要同时安装两个传感器探头，两个探头应分别安装在轴承两边的同一平面上相隔90°±5°。
由于轴承盖一般是水平分割的，因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45°，从原动机端看，分别定义为X探头（水平方向）和Y探头（垂直方向），X方向在垂直中心线的右侧，Y方向在垂直中心线的左侧。
如图2所示。
图2 同时安装两个传感器探头
2 延伸电缆的安装
延伸电缆作为连接探头和前置器的中间部分，是涡流传感器的一个重要组成部分，所以延伸电缆的安装应保证在使用过程中不易受损坏，应避免延伸电缆的高温环境。
探头与延伸电缆的连接处应锁紧，接头用热缩管包裹好，这样可以避免接地并防止接头松动。
在盘放延伸电缆时应避免盘放半径过小而折坏电缆线。
一般要求延伸电缆盘放直径不得小于55mm.
3 前置器的安装
前置器应置于铸铝的盒子内，以免机械损坏及污染。
不允许盒子上附有多余的电缆，在不改变探头到前置器电缆长度的前提下，允许在同一个盒内装有多个前置器，以降低安装成本，简化从前置器到监视器的电缆布线。
采用适当的隔离和屏蔽接地，将信号所受的干扰降至最低限度。
前置器是整个传感器系统的信号处理部分，要求将其安装在远离高温环境的地
方，其周围环境应无明显的蒸汽和水珠、无腐蚀性的汽体、干燥、振动小、前置器周围的环境温度与室温相差不大的地方。
安装时前置器壳体金属部分不要同机壳或大地接触。
安装时必须避免有其他干扰信号影响测量电路。
4轴振动传感器安装间隙的锁定
将探头、延伸电缆、前置器连接起来，并给传感器系统接上电源，用精度较高的万用表监测前置器的输出电压，同时调整探头与被测面的间隙，当前置器的输出电压大约在10-11vDC之间时，拧紧探头的两个紧固螺母固定探头即可。
5 注意事项
①不规则的被测体表面，会给实际测量带来附加误差，因此被测体表面应该平整光滑，不
应存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。
②当被测体为圆轴且探头中心线与轴心线正交时，一般要求被测轴直径为探头头部直径的
3倍以上。
③被测体表面不应有伤痕、小孔和缝隙，不允许表面电镀。
被测体材料应与探头、前置器
标定的材料一致。
④探头通过支架固定在轴承座上，支架应有足够的刚度以提高其自振频率，避免或减小被
测体振动时支架的受激自振。
⑤对初始间隙的要求
电涡流传感器应在一定的间隙电压（传感器顶部与被测物体之间间隙，在仪表上指示一般是电压）值下，其读数才有较好的线性度，所以在安装传感器时必须调整好合适的初始间隙。
转子旋转和机组带负荷后，转子相对于传感器将发生位移。
如果把传感器装在轴承顶部，其间隙将减少；如装在轴承水平方向，其间隙取决于转子旋转方向；当转向一定时，其间隙取决于安装在右侧还是左侧。
为了获得合适的工作间隙值，在安装时应估算转子从静态到转动状态机组带负荷后轴颈位移值和位移方向，以便在调整初始间隙时给予考虑。
根据现场经验，转子从静态到工作转速，轴颈抬高大约为轴瓦间隙的1/2；水平方向位移与轴瓦形式、轴瓦两侧间隙和机组滑销系统工作状态有关，一般位移值为0.05-0.20mm。
在调整传感器初始间隙时，除了要考虑上述这些因素外，还要考虑最大振动值和转子原始晃摆值。
传感器初始间隙应大于转轴可能发生的最大振幅和转轴原始晃摆值的1/2。