*章      綜 述
*節(jié)    系統(tǒng)簡介

為何采用電渦流傳感器
?    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,。
?    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(qiáng),、非接觸測量,、響應(yīng)速度快,、不受油水等介質(zhì)的影響,，常被用于實(shí)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(jìn)行保護(hù)及進(jìn)行預(yù)測性維修,。
?    從轉(zhuǎn)子動力學(xué),、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)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。過去,，對于機(jī)械的振動測量采用加速度傳感器或速度傳感器,，通過測量機(jī)殼振動，間接地測量轉(zhuǎn)軸振動,，測量結(jié)果的可信度不高,。

系統(tǒng)組成
系統(tǒng)主要包括探頭、延伸電纜（用戶可以根據(jù)需要選擇）,、前置器和附件,。

與美國本特利（BN）公司產(chǎn)品兼容
   DF3100系列電渦流位移傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)相當(dāng)或接近美國本特利（BN）公司產(chǎn)品水平，可直接替換（BN）公司3300,、7200,、及的3300 XL系列產(chǎn)品。

第二節(jié)    系統(tǒng)的工作原理

傳感器系統(tǒng)的工作原理是電渦流效應(yīng),。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H1,。如果在磁場H1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)生一個方向與H1相反的交變磁場H2。由于H2的反作用,，就會改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位,，既改變了線圈的有效阻抗。這種變化即與電渦流效應(yīng)有關(guān),，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān),，既與金屬導(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,，r,，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),。

在實(shí)際應(yīng)用中，通常是將線圈密封在探頭中,，線圈阻抗的變化通過封裝在前置器中的電子線路的處理轉(zhuǎn)化成電壓或電流輸出,。這個電子線路并不是直接測量線圈的阻抗，而是采用并連諧振法,，見圖1-3,，即在前置器中將一個固定電容C0=C1×C2/（C1+C2）和探頭線圈LX并連與晶體管T一起構(gòu)成一個振蕩器，振蕩器的振蕩幅值UX與線圈阻抗成比例,，因此振蕩器的振動幅度UX會隨探頭與被測間距δ改變,。UX經(jīng)檢波濾波，放大,，非線形修正后輸出電壓UO,，UO與δ的關(guān)系曲線如圖1—4所示，可以看出該曲線呈“S”形,，即在線形區(qū)中點(diǎn)δ0處（對應(yīng)輸出電壓UO）線性

,，其斜率（即靈敏度）較大，在線性區(qū)兩端,，斜率（靈敏度）逐漸下降,，線性變差。（δ1,，U1）——線性起點(diǎn),，（δ2，U2）——線性末點(diǎn),。

第三節(jié)    產(chǎn)品說明
探 頭
探頭對正被測量表面,，它能地探測出被測體表面相對于探頭端面間隙的變化。通常探頭由線圈、頭部,、殼體,、高頻電纜、高頻接頭組成,，其典型結(jié)構(gòu)見圖1-5所示,。

    
   線圈是探頭的核心，它是整個傳感器系統(tǒng)的敏感元件,，線圈的物理尺寸和電氣參數(shù)決定傳感器系統(tǒng)的線性量程以及探頭的電氣參數(shù)穩(wěn)定性,。
   探頭頭部采用耐高低溫的PPS工程塑料，通過“二次注塑”工藝將線圈密封其中,。這項(xiàng)技術(shù)增強(qiáng)了探頭頭部的強(qiáng)度和密封性,，在惡劣環(huán)境中可以保護(hù)頭部線圈可靠工作。頭部直徑取決于其內(nèi)部線圈直徑,，由于線圈直徑取決傳感器系統(tǒng)的基本性能——線性量程,，因此我們通常用頭部直徑來分類和表征各型號探頭，一般情況傳感器系統(tǒng)的線性量程大致是探頭頭部直徑的1/2-1/4,。我們?yōu)镈F3100系列設(shè)計(jì)了Φ5,、Φ8、Φ11,、Φ25,、Φ35、Φ50六種標(biāo)準(zhǔn)直徑的頭部體,，也可生產(chǎn)其它規(guī)格的頭部體,。
   探頭殼體用于支撐探頭頭部，并作為探頭安裝時的裝夾結(jié)構(gòu),。殼體采用不銹鋼制成,，一般上面刻有標(biāo)準(zhǔn)螺紋，并備有鎖緊螺母,。為了能適應(yīng)不同的應(yīng)用和安裝場合，探頭殼體具有不同的形式和不同的螺紋及尺寸規(guī)格.
   高頻電纜是用于連接探頭頭部到前置器（有時中間帶有延伸電纜轉(zhuǎn)接）,，這種電纜是用氟塑料絕緣的射頻同軸電纜,，通常電纜長度有0.5m、1m,、5m,、9m四種選擇，當(dāng)選擇0.5m和1m時必須用延伸電纜以保證系統(tǒng)的總的電纜長度為5m或9m,，至于選擇5m還是9m應(yīng)該是考慮能滿足將前置器安裝在設(shè)備機(jī)組的同一側(cè)來決定,。根據(jù)探頭的應(yīng)用場合和安裝環(huán)境，探頭所帶電纜可以配有不銹鋼軟管鎧裝（可選擇），以保護(hù)電纜不易被損壞,，對于安裝現(xiàn)場安裝探頭電纜無管道布置的情況,，應(yīng)該選擇鎧裝。
   探頭電纜接頭是符合美國軍用規(guī)范MIL-C-39012的高頻同軸接頭,。
   探頭整體各部件通過機(jī)械變形連接,，在惡劣環(huán)境中可以保證探頭的穩(wěn)定性和可靠性。