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SDY3800XL11，SDY-3800XL-08，SDY3800XL25振動電渦流位移傳感器

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振動/接近/位移傳感器

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SDY3800XL11，SDY-3800XL-08，SDY3800XL25振動電渦流位移傳感器廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，對汽輪機、水輪機、發(fā)電機、鼓風(fēng)機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機械的軸的徑向振動、軸向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線測量和安全保護(hù)，以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等方面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)的工作機理是電渦流效應(yīng)

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SDY3800XL11，

SDY-3800XL-08，SDY3800XL25振動電渦流位移傳感器

廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，對汽輪機、水輪機、發(fā)電機、鼓風(fēng)機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機械的軸的徑向振動、軸向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線測量和安全保護(hù)，以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等方面

傳感器系統(tǒng)的工作機理是電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時，在前置器內(nèi)會產(chǎn)生一個高頻電流信號，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的范圍內(nèi)沒有金屬導(dǎo)體材料接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會全部釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體材料接近探頭頭部，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，即改變了線圈的有效阻抗。這種變化既與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，即與金屬導(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)體的距離等參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線性和各向同性的，則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)通?？捎?金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率μ 、電導(dǎo)率σ 、尺寸因子r，線圈與金屬導(dǎo)體距離δ ，線圈激勵電流強度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(μ ,σ ,r,I,ω )來表示。如果控制μ 、σ 、r、δ 、I、ω 恒定不變，那么阻抗Z就成為距離δ 的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線性函數(shù)，其曲線為“ S" 形曲線，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線性函數(shù)。在實際應(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)換成電壓或電流輸出。這個電子線路并不是直接測量線圈的阻抗，而是采用并聯(lián)諧振法，見圖1-3，即在前置器中將一個固定電容C C C C 0 1 2 1 2 ? ? C 和探頭線圈Lx并聯(lián)與晶體管T一起構(gòu)成一個振蕩器，振蕩器的振蕩幅度Ux與線圈阻抗成比例，因此振蕩器的振蕩幅度 Ux會隨探頭與被測間距δ 改變。Ux經(jīng)檢波濾波，放大，非線性修正后輸出電壓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，即在線性區(qū)中點δ 0處(對應(yīng)輸出電壓 U0)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。(δ 1，U1) ——線性起點，(δ 2，U2) ——線性末點。

技術(shù)指標(biāo)
1.線性量程、線性范圍、線性中點、非線性誤差、被測面

※非線性誤差指實際輸出值與理論值(按標(biāo)準(zhǔn)特性方程計算)誤值。
2.平均靈敏度（線性范圍內(nèi)輸出變化除線性范圍）

平均靈敏度誤差：≤±5％
3. 動態(tài)特性
頻響：0～10kHz
幅頻特性:0～1kHz衰減小于1%，10kHz衰減小于5%
相頻特性:0～1kHz相位差小于－10°，10kHz相位差小于－100°
4.互換性誤差≤5%
5. 工作溫度
探頭：工作溫度-25℃～+150℃ 溫漂≤0.05%/°C
前置器：工作溫度-25℃～+85℃ 溫漂≤0.05%/°C
6.工作介質(zhì)：空氣、油、水。
7.探頭工作壓力：12Mpa

● 探頭插座是與探頭和延伸電纜接頭同一系列的高頻插座，電源、輸出端子是標(biāo)準(zhǔn)的重載隔離型三端接線端子。 ● 前置器外殼是用鋁鑄造而成，表面已進(jìn)行噴塑處理。為了屏蔽外界干擾，在前置器內(nèi) 部已將殼體與信號公共端(信號地)聯(lián)接；在底板和安裝孔處都加裝了工程塑料絕緣，這樣可以保證在安裝前置器時，使前置器殼體與大地隔離(即所謂“ 浮地" )。 ● 將工程塑料底板扳開，可以對前置器進(jìn)行校準(zhǔn)(校準(zhǔn)的詳細(xì)介紹見第三章)，除非需要進(jìn)行傳感器系統(tǒng)重新校準(zhǔn)或前置器出現(xiàn)故障，一般不要打開底板

您可以根據(jù)出廠校驗單上所標(biāo)明的各型號和編號，對照產(chǎn)品上的標(biāo)簽，按出廠校準(zhǔn)的情況進(jìn)行系統(tǒng)配套，這樣在出廠后一年內(nèi)使用此傳感器系統(tǒng)時可以不再校準(zhǔn)。但是，一般要求在傳感器使用前都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)檢查，尤其是當(dāng)使用條件與出廠校準(zhǔn)條件不同時，如被測體材料與出廠校準(zhǔn)單注明校準(zhǔn)材料牌號不同。標(biāo)準(zhǔn)配套附件 ● 每個標(biāo)準(zhǔn)安裝探頭配2個螺母(六角薄螺母GB6173-86，材料1Cr18Ni9Ti，螺紋規(guī)格與探頭螺紋規(guī)格一致)、2個墊片(GB97-76，規(guī)格與探頭螺紋配套)、2個彈簧墊圈 (GB93-76，規(guī)格與探頭螺紋配套)，每個反裝探頭配1個螺母、1個墊圈、1個彈簧墊圈，無螺紋探頭一般無配套零件。 ● 每個探頭配熱縮套管：規(guī)格φ 8，透明，長200mm(用于編號及保護(hù)轉(zhuǎn)接頭)。 ● 每個前置器配安裝螺栓：4個M3×40 GB29-76螺栓。 ● 以上附件均可單獨供貨

在系統(tǒng)的工作原理部分，介紹了被測金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率μ 、電導(dǎo)率σ 、尺寸因子r對測量也有影響，因此除了探頭、延伸電纜、前置器決定傳感器系統(tǒng)的性能外，嚴(yán)格地講被測體也是傳感器系統(tǒng)的一部分，即被測體的性能參數(shù)也會影響整個傳感器系統(tǒng)的性能。

所以，當(dāng)被測面為平面時，以正對探頭中心線的點為中心，被測面直徑應(yīng)當(dāng)大于探頭頭部直徑1.5倍以上；當(dāng) 被測體為圓軸而且探頭中心線與軸心線正交時，一般要求被測軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上，否則靈敏度就會下降，一般當(dāng)被測面大小與探頭頭部直徑相同時，靈敏度會下降至70%左右。被測體的厚度也會影響測量結(jié)果。在被測體中電渦流場作用的深度由頻率、材料導(dǎo)電、導(dǎo)磁率決定，深度b可按下式求得： f 1 ? ? ? ? ? ? ? b (單位：m) 其中δ —導(dǎo)電率、μ —導(dǎo)磁率、f—頻率(通常為1MHz左右) 因此如果被測體太薄，將會造成電渦流作用不夠，使傳感器靈敏度下降，一般厚度大于 0.1mm以上的鋼等導(dǎo)磁材料及厚度大于0.6mm以上的銅、鋁等弱導(dǎo)磁材料，則靈敏度不會受其厚度的影響。被測體表面加工狀況的影響不規(guī)則的被測體表面，會給實際的測量值造成附加誤差，特別是對于振動測量，這個附加誤差信號與實際的振動信號疊加一起，在電氣上很難進(jìn)行分離，因此被測表面應(yīng)該光潔，不應(yīng)該存在刻痕、洞眼、凸臺、凹槽等缺陷(對于特意為鍵相器、轉(zhuǎn)速測量設(shè)置的凸臺或凹槽除外)。通常，對于振動測量被測面表面粗糙度Ra要求在0.4μ m～0.8μ m之間(API670標(biāo)準(zhǔn) 推薦值)，一般需要對被測面進(jìn)行衍磨或拋光；對于位移測量，由于指示儀表的濾波效應(yīng)或平均效應(yīng)，可稍放寬(一般表面粗糙度Ra不超過0.8μ m～1.6μ m)。

傳感器特性與被測體的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率有關(guān)，當(dāng)被測體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時，由于磁效應(yīng)和渦流效應(yīng)同時存在，而且磁效應(yīng)與渦流效應(yīng)相反，要抵消部分渦流效應(yīng)，使得傳感器感應(yīng) 靈敏度低；而當(dāng)被測體為非導(dǎo)磁或弱導(dǎo)磁材料(如銅、鋁、合金鋼等)時，由于磁效應(yīng)弱，相對來說渦流效應(yīng)要強，因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。圖1-9 列出了同一套傳感器測量幾種典型材料時的輸出特性曲線，圖中各曲線所對應(yīng)的靈敏度為：銅：14.9 V/mm 鋁：14.0 V/mm 不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm 45號鋼：8.2 V/mm 40CrMo鋼：8.0 V/mm（出廠校準(zhǔn)材料）除非在訂貨時進(jìn)行特別說明，通常，在出廠前傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料試件進(jìn)行校準(zhǔn)，只有和它同系列的被測體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當(dāng)被測體的材料與 40CrMo成分相差很大時，則須按第三章節(jié)所述步驟進(jìn)行重新校準(zhǔn)，否則可能造成很大的測量誤差。因為大多數(shù)的汽輪機、鼓風(fēng)機等設(shè)備的轉(zhuǎn)軸是用40CrMo材料或者與之相近的材料制造，因此傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料作出廠校準(zhǔn)，能適合大多數(shù)的測量對象。

小心地將系統(tǒng)各組成部分從包裝盒取出。檢查是否存在運輸造成的損壞。如果有，就應(yīng)與承運單位交涉提出索賠，同時將情況反映給本公司。對照訂貨清單和裝箱單檢查貨物是否齊全，產(chǎn)品型號規(guī)格是否正確。如果是成套訂貨，則按照第三章所述校準(zhǔn)方法，將系統(tǒng)聯(lián)接起來，通電檢查系統(tǒng)靜態(tài)特性是否符合出廠校驗單注明的指標(biāo)，通常這些指標(biāo)應(yīng)該是符合附錄所規(guī)定的技術(shù)規(guī)范或者商定的技術(shù)協(xié)議。 ? 如果產(chǎn)品完好，而且又不立即安裝使用，將各部分小心地放回原包裝盒內(nèi)，封好保存，以備以后使用。

探頭中心線應(yīng)與軸心線正交，探頭監(jiān)測的表面(正對探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個圓周面，見圖2-3)應(yīng)無刻劃痕跡或其它任何不連續(xù)的表面 (如油孔或鍵槽等)，且在這個范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍，表面粗糙度應(yīng)在0.4μ m～0.8μ m之間。除非特別說明，通常將軸的徑向振動測量探頭安裝在傳感器的線性范圍中點，對應(yīng)的前置器輸出電壓為中點電壓(線性范圍中點間隙值和中點電壓值可以從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單或校準(zhǔn)曲線中查到，一般電壓輸出傳感器線性中點電壓為-10V左右，電流輸出傳感器線性中點電流為12mA)。特別是對于大軸承機器，其軸承間隙接近傳感器線性工作范圍時(建議選用線性工作范圍更寬的傳感器)。但是對于臥式機器，在機器啟動時，軸會抬高0.25mm左右，因而在停機時安裝垂直方向探頭，應(yīng)將安裝間隙(冷態(tài)間隙)調(diào)整到傳感器的線性范圍中點偏大0.25mm左右，對應(yīng)的前置器輸出電壓可從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單或校準(zhǔn)曲線中查到。各探頭頭部間的安裝距離應(yīng)不小于安裝距離。為防止兩探頭間的相鄰干擾，對于不同規(guī)格的探頭和不同的安裝方法要求其間的距離也有所不同

鑒相器測量就是通過在被測軸上設(shè)置一個凹槽或凸鍵，稱著鑒相標(biāo)記。當(dāng)這個凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭安裝位置時，相當(dāng)于探頭與被測面間距突變，傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會產(chǎn)生一個脈沖信號，產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。同時通過對脈沖計數(shù)，可以測量軸的轉(zhuǎn)速；通過將脈沖與軸的振動信號比較，可以確定振動的相位角，用于軸的動平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。凹槽或凸鍵要足夠大，以使得產(chǎn)生的脈沖峰峰值不小于5V(API670標(biāo)準(zhǔn)要求不小于7V)。一般若采用φ 8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)、長度應(yīng)大于10mm。凹槽或凸鍵應(yīng)平行于軸中心線，其長度盡量長，以防止當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動時，探頭還能對著凹槽或凸鍵

為了避免由于軸向位移引起探頭與被測面之間的間隙變化過大，應(yīng)將鑒相器探頭安裝在軸的徑向，而不是軸向位置。應(yīng)盡可能地將鍵相器探頭安裝在機組的驅(qū) 動部分上，這樣即使機組的驅(qū)動部分與載荷脫離，傳感器仍會有鍵相信號輸出。當(dāng)機組具有不同的轉(zhuǎn)速時，通常需要有多套鑒相器對其進(jìn)行監(jiān)測，從而可以為機組的各部分提供有效的鑒相信號。鑒相標(biāo)記可以是凹槽，也可以是凸鍵，如圖2-5所示，API670標(biāo)準(zhǔn)要求用凹槽的型式。當(dāng)標(biāo)記是凹槽時，安裝探頭要對著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙，而不能對著凹槽來調(diào)整初始安裝間隙。而當(dāng)標(biāo)記是凸鍵時，探頭一定要對著凸起頂部表面調(diào)整初始安裝間隙，不能對著軸的其它完整表面進(jìn)行調(diào)整。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時，可能會造成凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。為了便于快速判斷鑒相信號的位置，應(yīng)該對鑒相器探頭安裝位置在機器外殼上做上標(biāo)志，對于鑒相標(biāo)記的角度位置應(yīng)該在軸的露出部分做上標(biāo)志

安裝探頭時，您應(yīng)注意以下幾個問題：各探頭間的距離探頭與安裝面的距離安裝支架的選擇探頭安裝間隙探頭所帶電纜的安裝電纜轉(zhuǎn)接頭的密封與絕緣探頭的抗腐蝕性探頭的高壓環(huán)境各探頭間的距離當(dāng)探頭頭部線圈中通過電流時，在頭部周圍會產(chǎn)生交變電磁場，因此在安裝時要注意兩個探頭的安裝距離不能太近，否則兩探頭之間會通過電磁場互相干擾(如圖2-6所示)，在輸出信號上迭加兩探頭的差頻信號，造成測量結(jié)果的失真，這種情況稱之為相鄰干擾。排除相鄰干擾有關(guān)的因素：被測體的形狀，探頭的頭部直徑以及安裝方式。

關(guān)鍵詞：傳感器發(fā)電機鼓風(fēng)機壓縮機振蕩器

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技術(shù)指標(biāo)
1.線性量程、線性范圍、線性中點、非線性誤差、被測面

※非線性誤差指實際輸出值與理論值(按標(biāo)準(zhǔn)特性方程計算)誤值。
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※非線性誤差指實際輸出值與理論值(按標(biāo)準(zhǔn)特性方程計算)誤值。2.平均靈敏度（線性范圍內(nèi)輸出變化除線性范圍）

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