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電渦流傳感器系統以其*的優(yōu)點，廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，對汽輪機、水輪機、發(fā)電機、鼓風機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉機械的軸的徑向振動、軸向位移、鑒相器、軸轉速、脹差、偏心、油膜厚度等進行在線測量和安全保護，以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等方面。

電感線圈產生的磁力線經過金屬導體時，金屬導體就會產生感應電流，且呈閉合回路，類似于水渦流形狀，故稱之為電渦流也叫做電渦流效應，其實是電磁感應原理的延伸。

傳感器探頭里有小型線圈，由控制器控制產生震蕩電磁場，當接近被測體時，被測體表面會產生感應電流，而產生反向的電磁場。這時電渦流傳感器根據反向電磁場的強度來判斷與被測體之間的距離。注意：電渦流傳感器要求被測體必須是導體。

電渦流傳感器的工作原理

當接通傳感器系統電源時，在前置器內會產生一個高頻信號，該信號通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產生交變磁場。

如果在磁場的范圍沒有金屬導體接近，則發(fā)射到這一范圍內的能量都會被釋放；反之，如果有金屬導體接近探頭頭部，則交變磁場H1將在導體的表面產生電渦流場，該電渦流場也會產生一個方向相反的交變磁場。

由于的反作用，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。這種變化與電渦流效應有關，也與靜磁學效應有關（與金屬導體的電導率、磁導率、幾何形狀、線圈幾何參數、激勵電流頻率以及線圈到金屬導體的距離參數有關）。

假定金屬導體是均質的，其性能是線形和各向同性的，則線圈——金屬導體系統的磁導率u、電導率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導體距離δ線圈激勵電流I和頻率ω等參數來描述。因此線圈的阻抗可用函數Z=F（u，σ，r，δ，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，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數為一非線形函數，其曲線為“S"型曲線，在一定范圍內可以近似為一線形函數。

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δ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。

一般來說，傳感器線圈的阻抗、電感和品質因數的變化與導體的幾何形狀、導電率和磁導率有關。也與線圈的幾何參數、電流的頻率以及線圈到被測導體間距有關。

如果控制上述參數中的一個參數改變，其余的不變，那么就可以構成測位移、測溫度、測硬度等的各種傳感器。

電渦流式傳感器結構比較簡單，主要由一個安置在探頭殼體的扁平圓形線圈構成。

本特利330104-00-05-10-02-00汽輪機探頭

本特利3300XL 8mm電渦流探頭，公制，振動探頭

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本特利3300XL 8mm電渦流探頭，公制，振動探頭，位移探頭，趨近式傳感器

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汽輪機通常在高溫高壓及高轉速的條件下工作，是一種較為精密的重型機械，一般須與鍋爐（或其他蒸汽發(fā)生器）、發(fā)電機（或其他被驅動機械）以及凝汽器、加熱器、泵等組成成套設備，一起協調配合工作。

由轉動部分和靜止部分兩個方面組成。轉子包括主軸、葉輪、動葉片和聯軸器等。靜子包括進汽部分、汽缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。

汽缸

汽缸是汽輪機的外殼，其作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔開，形成封閉的汽室，保證蒸汽在汽輪機內部完成能量的轉換過程，汽缸內安裝著噴嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外連接著進汽、排汽、抽汽等管道。

汽缸的高、中壓段一般采用合金鋼或碳鋼鑄造結構，低壓段可根據容量和結構要求，采用鑄造結構或由簡單鑄件、型鋼及鋼板焊接的焊接結構。

高壓缸有單層缸和雙層缸兩種形式。單層缸多用于中低參數的汽輪機。雙層缸適用于參數相對較高的汽輪機。分為高壓內缸和高壓外缸。高壓內缸由水平中分面分開，形成上、下缸，內缸支承在外缸的水平中分面上。高壓外缸由前后共四個貓爪支撐在前軸承箱上。貓爪由下缸一起鑄出，位于下缸的上部，這樣使支承點保持在水平中心線上。

中壓缸由中壓內缸和中壓外缸組成。中壓內缸在水平中分面上分開，形成上下汽缸，內缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出來的一外凸臺和在內缸上的一個環(huán)形槽相互配合，保持內缸在軸向的位置。中壓外缸由水平中分面分開，形成上下汽缸。中壓外缸也以前后兩對貓爪分別支撐在中軸承箱和1號低壓缸的前軸承箱上。

低壓缸為反向分流式，每個低壓缸由一個外缸和兩個內缸組成，全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分為三個部分，但在安裝時，上缸垂直結合面已用螺栓連成一體，因此汽缸上半可作為一個零件起吊。低壓外缸由裙式臺板支承，此臺板與汽缸下半制成一體，并沿汽缸下半向兩端延伸。低壓內缸支承在外缸上。每塊裙式臺板分別安裝在被灌漿固定在基礎上的基礎臺板上。低壓缸的位置由裙式臺板和基礎臺板之間的滑銷固定。

轉子

轉子是由合金鋼鍛件整體加工出來的。在高壓轉子調速器端用剛性聯軸器與一根長軸連接，此節(jié)上軸上裝有主油泵和超速跳閘結構。

所有轉子都被精加工，并且在裝配上所有的葉片后，進行全速轉動試驗和精確動平衡。

套裝轉子：葉輪、軸封套、聯軸節(jié)等部件都是分別加工后，熱套在階梯型主軸上的。各部件與主軸之間采用過盈配合，以防止葉輪等因離心力及溫差作用引起松動，并用鍵傳遞力矩。中低壓汽輪機的轉子和高壓汽輪機的低壓轉子常采用套裝結構。套裝轉子在高溫下，葉輪與主軸易發(fā)生松動。所以不宜作為高溫汽輪機的高壓轉子。

整鍛轉子：葉輪、軸封套、聯軸節(jié)等部件與主軸是由一整鍛件削而成，無熱套部分，這解決了高溫下葉輪與軸連接容易松動的問題。這種轉子常用于大型汽輪機的高、中壓轉子。結構緊湊，對啟動和變工況適應性強，宜于高溫下運行，轉子剛性好，但是鍛件大，加工工藝要求高，加工周期長，大鍛件質量難以保證。

焊接轉子：汽輪機低壓轉子質量大，承受的離心力大，采用套裝轉子時葉輪內孔在運行時將發(fā)生較大的彈性形變，因而需要設計較大的裝配過盈量，但這會引起很大的裝配應力，若采用整鍛轉子，質量難以保證，所以采用分段鍛造、焊接組合的焊接轉子。它主要由若干個葉輪與端軸拼合焊接而成。焊接轉子質量輕，鍛件小，結構緊湊，承載能力高，與尺寸相同、有中心孔的整鍛轉子相比，焊接轉子強度高、剛性好，質量輕，但對焊接性能要求高，這種轉子的應用受焊接工藝及檢驗方法和材料種類的限制。

組合轉子：由整鍛結構套裝結構組合而成，兼有兩種轉子的優(yōu)點。

聯軸器

聯軸器用來連接汽輪機各個轉子以及發(fā)電機轉子，并將汽輪機的扭矩傳給發(fā)電機?，F代汽輪機常用的聯軸器常用三種形式：剛性聯軸器，半撓性聯軸器和撓性聯軸器。

電渦流傳感器在大型旋轉機械中的應用

電渦流傳感器系統廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)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。

一、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：1、止推軸承的磨損與失效；2、平衡活塞的磨損與失效；3、止推法蘭的松動；4、 聯軸節(jié)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。

二、振動測量

測量徑向振動，可以由它看到軸承的工作狀態(tài)，還可以看到轉子的不平衡，不對中等機械故障?？梢蕴峁τ谙铝嘘P鍵或基礎機械進行機械狀態(tài)監(jiān)測所需要的信息：1、工業(yè)透平，蒸汽/燃汽；2、壓縮機，空氣/特殊用途氣體，徑向/軸向；3、膨脹機；4、動力發(fā)電透平，蒸汽/燃汽/水利；5、電動馬達、發(fā)電機 ；6、勵磁機；7、齒輪箱；8、泵；9、風扇、風機；10、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(xù)監(jiān)測?？蔀槿缦赂鞣N機械故障的早期判別提供了重要信息：

1、軸的同步振動，油膜失穩(wěn)；

2、轉子摩擦，部件松動；

3、軸承套筒松動，壓縮機踹振；

4、滾動部件軸承失效，徑向預載，內部/外部包括不對中；

5、軸承巴氏合金磨損，軸承間隙過大，徑向/軸向；

6、平衡（阻氣）活塞磨損/失效 ，聯軸器“鎖死"；

7、軸彎曲，軸裂紋；

8、電動馬達空氣間隙不勻，齒輪咬合問題；

9、透平葉片通道共振，葉輪通過現象。