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电涡流位移探头传感器前置器CWY-D0-20Q25-50V，CWY-D0-20T25-M30×2-B-00-05-50K

传感器能测量被测体（金属导体）与探头端面的相对位置。由于其长期工作可靠性好，耐高温，灵敏度高，抗干扰能力强，采用非接触测量，响应速度快，检测不受油污、蒸汽等介质的影响，因此常被用于对大型旋转机械的相向位移，胀差，轴振动，轴转速等参数的长期实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障的早期预报，有效地对设备进行保护及进行预测性维修。

是以高频电涡流效应为原理的非接触式位移传感器。前置器内产生的高频振荡电流通过同轴电缆流入探头线圈中，线圈将产生一个高频电磁场。当被测金属体靠近该线圈时，由于高频电磁场的作用，在金属表面上就产生感应电流，既电涡流。该电流产生一个交变磁场，方向与线圈磁场方向相反，这两个磁场相互叠加就改变了原线圈的阻抗。所以探头与被测金属体表面距离的变化可通过探头线圈阻抗的变化来测量。前置器根据探头线圈阻抗的变化输出一个与距离成正比的直流电压。

技术规范:
探头、延伸电缆在-20℃～150℃，前置器在-20℃～+85℃；相对湿度95%环境中。在室温22℃，被测体材料为AISI4140(42CrMoA钢),电源-24VDC（电源输出电流不小于50mA，纹波小于10mV），负载10KΩ条件下，系统满足：
供电电压每变化1V，输出变化小于1.8mV。
前置器功耗不大于12mA。
输出阻抗不大于10欧，输出电流50mA(输出方式出恒流外)，驱动信号电缆长度300m。
频率响应DC 0～10KHz；(对Ф3、Ф5、Ф8、Ф10而言，在0～-3dB，300米接线条件下测试)
线性误差±1%（包括互换性误差在内，φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm、φ11mm、φ14mm探头规格而言）
探头：工作温度-50～ +175°C 温漂≤0.05%/°C

前置器：工作温度-50～ +120°C 温漂≤0.05%/°C
互换性：误差≤5%
频响：0～10kHz；幅频特性1kHz处-1%、10kHz处-5%；相频特性1kHz处-1°、10kHz处-100°
输出特性：
1、负电压输出供电电源：-18Vdc～ -24Vdc 功耗≤12mA(不含输出电流)
2、4～20mA电流输出供电电源：+18Vdc～ +30Vdc 功耗≤12mA(不含输出电流)
传感器的输出方式:
0 1 限幅0～5VDC输出 (±12VDC～±15VDC供电方式)
0 2 限幅0～10VDC输出(±15VDC供电方式)
0 3 不限幅负电压输出-2～-18VDC(-22VDC～-27VDC供电方式)
0 4 不限幅负电压输出-4～-20VDC(-23VDC～-27VDC供电方式)
0 5 限幅±5VDC输出 (±12VDC～±15VDC供电方式)
0 6 限幅4～20mA输出 (±15VDC供电方式)
0 7 限幅±10VDC输出 (±15VDC供电方式)
0 8 限幅0～10mA输出 (±15VDC供电方式)
0 9 不限幅正电压+2～+18VDC输出 (+22VDC～+27VDC供电方式)
1 0 限幅4～20mA输出 (+24VDC±10％供电方式)
1 1 限幅1～5VDC输出 (±12VDC～±15VDC供电方式)
1 2 不限幅负电压输出-2 ～-20VDC(-22VDC～-27VDC供电方式)
1 3 限幅4～20mA输出 (±18VDC供电方式)

是以高频电涡流效应为原理的非接触式位移传感器。前置器内产生的高频振荡电流通过同轴电缆流入探头线圈中，线圈将产生一个高频电磁场。当被测金属体靠近该线圈时，由于高频电磁场的作用，在金属表面上就产生感应电流，既电涡流。该电流产生一个交变磁场，方向与线圈磁场方向相反，这两个磁场相互叠加就改变了原线圈的阻抗。所以探头与被测金属体表面距离的变化可通过探头线圈阻抗的变化来测量。前置器根据探头线圈阻抗的变化输出一个与距离成正比的直流电压。

前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近，则这一磁场能量会全部损失；当有被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，电磁学上称之为电涡流。与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变（线圈的有效阻抗），这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性，则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。则线圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函数来表示。通常我们能做到控制τ, ξ, б, I, ω这几个参数在一定范围内不变，则线圈的特征阻抗Z就成为距离D的单值函数，虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为“S”型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。于此，通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。
其工作过程是：当被测金属与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的Q值也发生变化，Q值的变化引起振荡电压幅度的变化，而这个随距离变化的振荡电压经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压（电流）变化，最终完成机械位移(间隙)转换成电压（电流）。由上所述，电涡流传感器工作系统中被测体可看作传感器系统的一半，即一个电涡流位移传感器的性能与被测体有关。

广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。
轴向位移测量
   对于许多旋转机械，包括蒸汽轮机、燃汽轮机、水轮机、离心式和轴流式压缩机、离心泵等，轴向位移是一个十分重要的信号，过大的轴向位移将会引起过大的机构损坏。轴向位移的测量，可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的位移变化，用以防止机器的破坏。轴向位移是指机器内部转子沿轴心方向，相对于止推轴承二者之间的间隙而言。有些机械故障，也可通过轴向位移的探测，进行判别：
● 止推轴承的磨损与失效  ● 平衡活塞的磨损与失效
● 止推法兰的松动        ● 联轴节的锁住等。
    轴向位移（轴向间隙）的测量，经常与轴向振动弄混。轴向振动是指传感器探头表面与被测体，沿轴向之间距离的快速变动，这是一种轴的振动，用峰峰值表示。它与平均间隙无关。有些故障可以导致轴向振动。例如压缩机的踹振和不对中即是。
振动测量
   测量径向振动，可以由它看到轴承的工作状态，还可以看到转子的不平衡，不对中等机械故障。可以提供对于下列关键或基础机械进行机械状态监测所需要的信息：
·工业透平，蒸汽/燃汽         ·压缩机，空气/特殊用途气体，径向/轴向
·膨胀机                      ·动力发电透平，蒸汽/燃汽/水利
·电动马达                    ·发电机
·励磁机                     ·齿轮箱
·泵                          ·风扇
·鼓风机                      ·往复式机械
    振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。可为如下各种机械故障的早期判别提供了重要信息。
·轴的同步振动                ·油膜失稳
·转子摩擦                    ·部件松动
·轴承套筒松动                ·压缩机踹振
·滚动部件轴承失效            ·径向预载，内部/外部包括不对中
·轴承巴氏合金磨损            ·轴承间隙过大，径向/轴向
·平衡（阻气）活塞磨损/失效   ·联轴器“锁死”
·轴弯曲                      ·轴裂纹
·电动马达空气间隙不匀        ·齿轮咬合问题
·透平叶片通道共振            ·叶轮通过现象
偏心测量
偏心是在低转速的情况下，对轴弯曲程度的测量，这种弯曲可由下列情况引起：
·原有的机械弯曲  ·临时温升导致的弯曲 ·在静止状态下，必然有些向下弯曲，有时也叫重力弯曲。
    偏心的测量，对于评价旋转机械全面的机械状态，是非常重要的。特别是对于装有透平监测仪表系统（TSI）的汽轮机，在启动或停机过程中，偏心测量已成为不可少的测量项目。它使你能看到由于受热或重力所引起的轴弯曲的幅度。转子的偏心位置，也叫轴的径向位置，它经常用来指示轴承的磨损，以及加载荷的大小。如由不对中导致的那种情况，它同时也用来决定轴的方位角，方位角可以说明转子是否稳定。
胀差测量
对于汽轮发电机组来说，在其启动和停机时，由于金属材料的不同，热膨胀系数的不同，以及散热的不同，轴的热膨胀可能超过壳体膨胀；有可能导致透平机的旋转部件和静止部件（如机壳、喷嘴、台座等）的相互接触，导致机器的破坏。因此胀差的测量是非常重要的。
转速测量
对于所有旋转机械而言，都需要监测旋转机械轴的转速，转速是衡量机器正常运转的一个重要指标。而电涡流传感器测量转速的优越性是其它任何传感器测量没法比的，它既能响应零转速，也能响应高转速，抗干扰性能也非常强。
滚动轴承、电机换向器整流片动态监控
    对使用滚动轴承的机器预测性维修很重要。探头安装在轴承外壳中，以便观察轴承外环。由于滚动元件在轴承旋转时，滚动元件与轴承有缺陷的地方相碰撞时，外环会产生微小变形。监测系统可以监测到这种变形信号。当信号变形时意味着发生了轴承故障，如滚动元件的裂纹缺陷或者轴承环的缺陷等。还可以测量轴承内环运行状态，经过运算可以测量轴承打滑度。

安徽春辉仪表线缆集团有限公司

电涡流位移探头传感器前置器CWY-D0-20Q25-50V，CWY-D0-20T25-M30×2-B-00-05-50K

探头直径（mm）

线性量程

（mm）

线性范围

(mm)

灵敏度

(V/ mm)

非线性误差

被测轴直径

(mm)

Ф5

2

0.25~2.25

8

1%

Ф15

Ф8

2

0.25~2.25

8

1%

Ф20

Ф11

4

1.0~5.0

4

1.2%

Ф33

Ф25

12.5

1.25~13.75

1.28

2%

Ф55

Ф50

25

0.25~2.25

0.64

2%

Ф120

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