SYSE08-01-060-03-01-02-02軸位移傳感器前置器

能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器能準確測量被測體（必須是金屬導體）與探頭端面之間靜態和動態的相對位移變化。在高速旋轉機械和往復式運動機械的狀態分析，振動研究、分析測量中，對非接觸的高振動、位移信號，能連續準確地采集到轉子振動狀態的多種參數。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位置。在所有與機械狀態有關的故障征兆中，機械振動測量是性的，這是因為它同時含有幅值、相位和頻率的信息。機械振動測量占有優勢的另一個原因是：它能反應出機械所有的損壞，并易于測量。從轉子動力學、軸承學的理論上分析，大型旋轉機械的運動狀態，主要取決于其—轉軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測量轉軸的狀態，對諸如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發生摩擦等機械問題的早期判定，可提供關鍵的信息。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響、結構簡單等優點，在大型旋轉機械狀態的在線監測與故障診斷中得到廣泛應用。 

廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業和一些科研單位。對汽輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉機械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉速、脹差、偏心、以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。 
軸向位移測量 
   對于許多旋轉機械，包括蒸汽輪機、燃汽輪機、水輪機、離心式和軸流式壓縮機、離心泵等，軸向位移是一個十分重要的信號，過大的軸向位移將會引起過大的機構損壞。軸向位移的測量，可以指示旋轉部件與固定部件之間的軸向間隙或相對瞬時的位移變化，用以防止機器的破壞。軸向位移是指機器內部轉子沿軸心方向，相對于止推軸承二者之間的間隙而言。有些機械故障，也可通過軸向位移的探測，進行判別： 
● 止推軸承的磨損與失效  ● 平衡活塞的磨損與失效  
● 止推法蘭的松動        ● 聯軸節的鎖住等。 
    軸向位移（軸向間隙）的測量，經常與軸向振動弄混。軸向振動是指傳感器探頭表面與被測體，沿軸向之間距離的快速變動，這是一種軸的振動，用峰峰值表示。它與平均間隙無關。有些故障可以導致軸向振動。例如壓縮機的踹振和不對中即是。 
振動測量 
   測量徑向振動，可以由它看到軸承的工作狀態，還可以看到轉子的不平衡，不對中等機械故障。可以提供對于下列關鍵或基礎機械進行機械狀態監測所需要的信息： 
·工業透平，蒸汽/燃汽         ·壓縮機，空氣/特殊用途氣體，徑向/軸向 
·膨脹機                      ·動力發電透平，蒸汽/燃汽/水利 
·電動馬達                    ·發電機    
·勵磁機                     ·齒輪箱 
·泵                          ·風扇 
·鼓風機                      ·往復式機械 
    振動測量同樣可以用于對一般性的小型機械進行連續監測。可為如下各種機械故障的早期判別提供了重要信息。 
·軸的同步振動                ·油膜失穩 
·轉子摩擦                    ·部件松動 
·軸承套筒松動                ·壓縮機踹振 
·滾動部件軸承失效            ·徑向預載，內部/外部包括不對中  
·軸承巴氏合金磨損            ·軸承間隙過大，徑向/軸向 
·平衡（阻氣）活塞磨損/失效   ·聯軸器“鎖死" 
·軸彎曲                      ·軸裂紋 
·電動馬達空氣間隙不勻        ·齒輪咬合問題  
·透平葉片通道共振            ·葉輪通過現象 
偏心測量 
    偏心是在低轉速的情況下，對軸彎曲程度的測量，這種彎曲可由下列情況引起： 
·原有的機械彎曲  ·臨時溫升導致的彎曲 ·在靜止狀態下，必然有些向下彎曲，有時也叫重力彎曲。 
    偏心的測量，對于評價旋轉機械全面的機械狀態，是非常重要的。特別是對于裝有透平監測儀表系統（TSI）的汽輪機，在啟動或停機過程中，偏心測量已成為不可少的測量項目。它使你能看到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉子的偏心位置，也叫軸的徑向位置，它經常用來指示軸承的磨損，以及加載荷的大小。如由不對中導致的那種情況，它同時也用來決定軸的方位角，方位角可以說明轉子是否穩定。 
脹差測量 
對于汽輪發電機組來說，在其啟動和停機時，由于金屬材料的不同，熱膨脹系數的不同，以及散熱的不同，軸的熱膨脹可能超過殼體膨脹；有可能導致透平機的旋轉部件和靜止部件（如機殼、噴嘴、臺座等）的相互接觸，導致機器的破壞。因此脹差的測量是非常重要的。 
轉速測量 
對于所有旋轉機械而言，都需要監測旋轉機械軸的轉速，轉速是衡量機器正常運轉的一個重要指標。而電渦流傳感器測量轉速的*性是其它任何傳感器測量沒法比的，它既能響應零轉速，也能響應高轉速，抗干擾性能也非常強。 
滾動軸承、電機換向器整流片動態監控 
    對使用滾動軸承的機器預測性維修很重要。探頭安裝在軸承外殼中，以便觀察軸承外環。由于滾動元件在軸承旋轉時，滾動元件與軸承有缺陷的地方相碰撞時，外環會產生微小變形。監測系統可以監測到這種變形信號。當信號變形時意味著發生了軸承故障，如滾動元件的裂紋缺陷或者軸承環的缺陷等。還可以測量軸承內環運行狀態，經過運算可以測量軸承打滑度。

探頭、(延伸電纜)、前置器以及被測體構成基本工作系統。前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈，在探頭頭部的線圈中產生交變的磁場。如果在這一交變磁場的有效范圍內沒有金屬材料靠近，則這一磁場能量會全部損失；當有被測金屬體靠近這一磁場，則在此金屬表面產生感應電流，電磁學上稱之為電渦流。與此同時該電渦流場也產生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變（線圈的有效阻抗），這一變化與金屬體磁導率、電導率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導體表面的距離等參數有關。通常假定金屬導體材質均勻且性能是線性和各項同性，則線圈和金屬導體系統的物理性質可由金屬導體的電導率б、磁導率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導體表面的距離D、電流強度I和頻率ω參數來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函數來表示。通常我們能做到控制τ, ξ, б, I, ω這幾個參數在一定范圍內不變，則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數，雖然它整個函數是一非線性的，其函數特征為“S"型曲線，但可以選取它近似為線性的一段。于此，通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導體的距離D的變化轉化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據這一原理實現對金屬物體的位移、振動等參數的測量。 
其工作過程是：當被測金屬與探頭之間的距離發生變化時，探頭中線圈的Q值也發生變化，Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化，而這個隨距離變化的振蕩電壓經過檢波、濾波、線性補償、放大歸一處理轉化成電壓（電流）變化，最終完成機械位移(間隙)轉換成電壓（電流）。由上所述，電渦流傳感器工作系統中被測體可看作傳感器系統的一半，即一個電渦流位移傳感器的性能與被測體有關。