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德國(guó)EPRO電渦流傳感器的安裝方法
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德國(guó)EPRO電渦流傳感器的安裝方法
EPRO電渦流傳感器在高速旋轉(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，而電渦流傳感器,，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,。電渦流傳感器以其長(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)的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用,。
當(dāng)需要測(cè)量軸的徑向振動(dòng)時(shí),，要求軸的直徑大于探頭直徑的三倍以上。每個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)同時(shí)安裝兩個(gè)傳感器探頭,，兩個(gè)探頭應(yīng)分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90o±5o。由于軸承蓋一般是水平分割的,，因此通常將兩個(gè)探頭分別安裝在垂直中心線每一側(cè)45o,，從原動(dòng)機(jī)端看，分別定義為X探頭（水平方向）和Y探頭（垂直方向）,，X方向在垂直中心線的右側(cè),，Y方向在垂直中心線的左側(cè)。
軸的徑向振動(dòng)測(cè)量時(shí)探頭的安裝位置應(yīng)該盡量靠近軸承,，如圖所示,，否則由于軸的撓度，得到的值會(huì)有偏差,。軸的徑向振動(dòng)探頭安裝位置與軸承的zui大距離,。軸的徑向振動(dòng)測(cè)量時(shí)探頭的安裝：測(cè)量軸承直徑 zui大距離0~76mm 25mm76~510mm 76mm大于520mm 160mm探頭中心線應(yīng)與軸心線正交，探頭監(jiān)測(cè)的表面（正對(duì)探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個(gè)圓周面,，如圖）應(yīng)無(wú)裂痕或其它任何不連續(xù)的表面現(xiàn)象（如鍵槽,、凸凹不平、油孔等）,，且在這個(gè)范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍,，其表面的粗糟度應(yīng)在0.4 um至0.8um之間,。
軸的軸向位移測(cè)量測(cè)量軸的軸向位移時(shí)，測(cè)量面應(yīng)該與軸是一個(gè)整體,，這個(gè)測(cè)量面是以探頭的中心線為中心,，寬度為1.5倍的探頭圓環(huán)。探頭安裝距離距止推法蘭盤(pán)不應(yīng)超過(guò)305mm,，否則測(cè)量結(jié)果不僅包含軸向位移的變化,，而且包含脹差在內(nèi)的變化，這樣測(cè)量的不是軸的真實(shí)位移值,。鍵相測(cè)量就是通過(guò)在被測(cè)軸上設(shè)置一個(gè)凹槽或凸鍵,，稱鍵相標(biāo)記。當(dāng)這個(gè)凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭位置時(shí),，相當(dāng)于探頭與被測(cè)面間距突變,，傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，軸每轉(zhuǎn)一圈,，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào),，產(chǎn)生的時(shí)刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。因此通過(guò)對(duì)脈沖計(jì)數(shù),，可以測(cè)量軸的轉(zhuǎn)速,；通過(guò)將脈沖與軸的振動(dòng)信號(hào)比較，可以確定振動(dòng)的相位角,，用于軸的動(dòng)平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面,。
德國(guó)EPRO電渦流傳感器的安裝方法
凹槽或凸鍵要足夠大，以使產(chǎn)生的脈沖信號(hào)峰峰值不小于5V,。一般若采用φ5,、φ8探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm,、深度或高度應(yīng)大于1.5mm（推薦采用2.5mm以上）,、長(zhǎng)度應(yīng)大于0.2mm。凹槽或凸鍵應(yīng)平行于軸中心線,，其長(zhǎng)度盡量長(zhǎng),，以防當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)時(shí)，探頭還能對(duì)著凹槽或凸鍵,。為了避免由于軸相位移引起的探頭與被測(cè)面之間的間隙變化過(guò)大,，應(yīng)將鍵相探頭安裝在軸的徑向，而不是軸向的位置,。應(yīng)盡可能地將鍵相探頭安裝在機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分上,，這樣即使機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分與載荷脫離，傳感器仍會(huì)有鍵相信號(hào)輸出,。當(dāng)機(jī)組具有不同的轉(zhuǎn)速時(shí)通常需要有多套鍵相傳感器探頭對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè),，從而可以為機(jī)組的各部分提供有效的鍵相信號(hào),。鍵相標(biāo)記可以是凹槽，也可以是凸鍵,，如圖所示,，標(biāo)準(zhǔn)要求用凹槽的形式。當(dāng)標(biāo)記是凹槽時(shí),，安裝探頭要對(duì)著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線性中點(diǎn)為宜）,，而不是對(duì)著凹槽來(lái)調(diào)整初始安裝間隙。而當(dāng)標(biāo)記是凸鍵時(shí)探頭一定要對(duì)著凸起的頂部表面調(diào)整初始安裝間隙（安裝在傳感器的線性中點(diǎn)為宜）,，不是對(duì)著軸的其它完整表面進(jìn)行調(diào)整,。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)造成凸鍵與探頭碰撞,，剪斷探頭,。被測(cè)體材料對(duì)傳感器的影響傳感器特性與被測(cè)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ有關(guān),，當(dāng)被測(cè)體為導(dǎo)磁材料（如普通鋼,、結(jié)構(gòu)鋼等）時(shí)，由于渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)同時(shí)存在,，磁效應(yīng)反作用于渦流效應(yīng),，使得渦流效應(yīng)減弱，即傳感器的靈敏度降低,。
而當(dāng)被測(cè)體為弱導(dǎo)磁材料（如銅,，鋁，合金鋼等）時(shí),，由于磁效應(yīng)弱,，相對(duì)來(lái)說(shuō)渦流效應(yīng)要強(qiáng)，因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高,。被測(cè)體表面平整度對(duì)傳感器的影響不規(guī)則的被測(cè)體表面，會(huì)給實(shí)際的測(cè)量帶來(lái)附加誤差,，因此對(duì)被測(cè)體表面應(yīng)該平整光滑,，不應(yīng)存在凸起、洞眼,、刻痕,、凹槽等缺陷。一般要求,，對(duì)于振動(dòng)測(cè)量的被測(cè)表面粗糙度要求在0.4um～0.8um之間,；對(duì)于位移測(cè)量被測(cè)表面粗糙度要求在0.4um～1.6um之間。
被測(cè)體表面磁效應(yīng)對(duì)傳感器的影響電渦流效應(yīng)主要集中在被測(cè)體表面,，如果由于加工過(guò)程中形成殘磁效應(yīng),，以及淬火不均勻,、硬度不均勻、金相組織不均勻,、結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會(huì)影響傳感器特性,。在進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí)，如果被測(cè)體表面殘磁效應(yīng)過(guò)大,，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量波形發(fā)生畸變,。被測(cè)體表面鍍層對(duì)傳感器的影響被測(cè)體表面的鍍層對(duì)傳感器的影響相當(dāng)于改變了被測(cè)體材料，視其鍍層的材質(zhì),、厚薄,，傳感器的靈敏度會(huì)略有變化。被測(cè)體表面尺寸對(duì)傳感器的影響由于探頭線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)范圍是一定的,，而被測(cè)體表面形成的渦流場(chǎng)也是一定的,。
這樣就對(duì)被測(cè)體表面大小有一定要求。通常,，當(dāng)被測(cè)體表面為平面時(shí),，以正對(duì)探頭中心線的點(diǎn)為中心，被測(cè)面直徑應(yīng)大于探頭頭部直徑的1.5倍以上,；當(dāng)被測(cè)體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時(shí),，一般要求被測(cè)軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上，否則傳感器的靈敏度會(huì)下降,，被測(cè)體表面越小,，靈敏度下降越多。實(shí)驗(yàn)測(cè)試,，當(dāng)被測(cè)體表面大小與探頭頭部直徑相同,，其靈敏度會(huì)下降到72%左右。被測(cè)體的厚度也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果,。被測(cè)體中電渦流場(chǎng)作用的深度由頻率,、材料導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率決定,。因此如果被測(cè)體太薄,，將會(huì)造成電渦流作用不夠，使傳感器靈敏度下降,，一般要求厚度大于0.1mm以上的鋼等導(dǎo)磁材料及厚度大于0.05mm以上的銅,、鋁等弱導(dǎo)磁材料，則靈敏度不會(huì)受其厚度的影響,。