震动传感器ES-08-M10*1-B-00-05-10

应用领域
传感器广泛应用于电力、石油、化工、冶金等科研单位。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。

是基于高频磁场在金属表面形成涡流效应原理而成，是对金属物体的位移、振动、转速等机械量进行检测和控制的理想传感器。它具有非接触测量、线性范围宽、灵敏度高、抗干扰能力强、无介质影响、稳定可靠、易于处理等明显优点，广泛用于冶金、化工、航天等行业中，也可用于科研和学校实验中的位移、振动、转速、长度、厚度、表面不平度等机械量的检测。电涡流传感器除用来测量静态位移外，还被广泛用来测量汽轮机、压缩机、电机等旋转轴系的振动、轴向位移、转速等，在工况监测与故障诊断中应用甚广。

前置器应用 
径向振动测量：它可指出轴承的工作状况，并可测出诸如转子的不平衡，不对中以及轴裂纹等机械故障 
轴向位置测量：它可指示止推轴承的磨损或潜在的轴承失效的可能性 
轴在轴承内的平均径向位置：它可用来决定方位角，它也是转速是否稳定，轴是否对中的一种指示。 
偏心度：对于大小透平机械，在启动时，需要测量轴的弯曲，即偏心度。 
键相器信号：是为测量轴的旋转速度以及相位角之用。

探头内绕有线圈，该线圈与前置器内的振荡电路构成高频振荡回路。胀差传感器工作时在被测金属表面产生电涡流效应，当探头与被测金属面之间的距离变化时，金属表面上的涡流所产生的磁场使探头与前置器所构成的振荡器的阻抗发生变化，所以探头与被测表面距离变化可以通过探头线圈阻抗的变化来测量。

能非接触地测量被测金属导体与探头端面的相对位移，具有可靠性高、测量范围宽、抗干扰能力强、不受油水等 
介质影响、结构简单等特点。能对大型旋转机械的轴振动、轴向位移、 轴转速、壳体膨胀等长期实时监测，有效的保护设备的安全运行。 
用 途 适用于旋转机械轴系的位移、振动、转速、膨胀、偏心、油膜厚度等的监测。

横坐标：探头直径　　 纵坐标：输出方式

线性量程、线性范围、线性误差、z小被测面积直径

线圈：探头的核心部分，整个传感器系统的敏感元件。探头线圈采用特殊合金元素材料，具有极小的温度漂移系数。

线圈保护罩：探头线圈保护罩采用PPS○注材料，通过“模具成型"和“二次真空注塑工艺"将线圈很好地密封在头部保护罩内，以保证线圈长时间不受氧化，可在恶劣的环境中稳定地工作。同时，探头头部保护罩和壳体连接应用了锁紧技术，防止保护罩松动。

注释：PPS为工程塑料，具有耐高低温、抗腐蚀、高强度和高韧性的特点。

不锈钢壳体：用于连接保护罩和现场安装需要。探头壳体内部采用特殊结构，有效地将壳体、胶、保护罩凝结成一体；壳体材料为不锈钢，通常壳体上有标准螺纹和两个紧固螺母；为了适应不同的安装要求，备有光面壳体和不同尺寸、螺距的壳体供选择。

高频电缆：用于连接探头头部到前置器。高频电缆选用双屏蔽电缆，电缆芯线采用合金材料制成，是耐高温的射频同轴电缆。通常约定电缆长度有（0.5m、1.5m、1.0m、2.0m、4.0m、5.0m、6.0m、8.0m、9.0m、10.0m）供用户选择。如需选择延伸电缆，则必须确保系统总的电缆长度（探头电缆线线长+延伸电缆线长）为（3.5m、4.0m、4.5m、5.0m、5.5m、6.0m、6.5m、7.0m、7.5m、8.0m、8.5m、9.0m、9.5m、10.0m）。根据现场的应用环境需要，探头所带电缆可配不锈钢铠装管(外加聚四氟管（耐高温350℃）)，以保护电缆不受损坏和防止过线孔漏油。高频电缆接头：选用黄金锁紧接头或不锈钢锁紧接头，球面针设计，接触电阻小，可靠性高。壳体尾部的出线孔采用圆弧过度，保证电缆线不在此处扭伤。

延伸电缆是为了安装方便而设计的、与探头电缆通过接头进行连接的那部分电缆，它是传感器系统的组成部分。延伸电缆用于增加探头头部到前置器之间信号传输的距离。延伸电缆的长度加上探头本身所带电缆的长度之和即为传感器系统电缆的长度。延伸电缆的长度可选：3.0m、3.5m、4.0m、4.5m、5.0m、5.5m、7.0m、7.5m、8.0m、8.5m、9.0m、9.5m。延伸电缆有两种接头可供选择：黄金锁紧接头或不锈钢接头（在化工行业等具有强腐蚀性气体的环境中，推荐选用不锈钢接头）延伸电缆和探头电缆都采取双层屏蔽：电缆线外壳采用软管铠装保护；软管外面还套有一层绝缘的特氟龙外皮。STV7的编织铠装和装在某些类型电缆上的不锈钢铠装不同，它在保护内部电缆不被损伤的同时也可防止地面回流问题对其造成伤害。

被测体对传感器系统的影响
▲ 传感器系统的校准及其精度，取决于被测体的一些特性：
u 被测体材料
u 被测体表面尺寸
u 被测体表面磁效应
u 被测体表面平整度
u 被测体表面镀层材质
▲ 被测体材料对电涡流传感器特性的影响
传感器特性与被测体的电导率、磁导率有关。当被测体为导磁材料（如普通钢、结构钢等）时，由于涡流效应和磁效应同时存在，磁效应反作用于涡流效应使得涡流效应弱，因此传感器的灵敏度降低；而当被测体为弱导磁材料（如铜、铝、合金钢等）时，由于磁效应弱、涡流效应相对强，因此传感器感应灵敏度高。
下表列出同一套Φ8探头传感器测量几种典型材料的输出平均灵敏度：
AISI41410 7.87（8.0）mV/um
45#钢 7.97（8.1）mV/um
不锈钢 10.41 mV/um
铝 14.1 mV/um
铜 15.0 mV/um
▲ 被测体表面尺寸对电涡流传感器系统特性的影响
由于探头线圈产生的磁场范围及被测体表面形成的涡流场都是一定的，这样就对被测体表面大小有一定要求。通常，当被测体表面为平面时，以正对探头中心线的点为中心，被测面直径应大于探头头部直径的1.5倍以上；当被测体为圆轴且探头中心线与轴心线正交时，一般要求被测轴直径为探头头部直径的3倍以上，否则传感器的灵敏度会下降，被测体表面越小，灵敏度下降越多。
被测体的厚度也会影响测量结果，被测体中电涡流场作用的大小由频率、材料导电率、导磁率决定，因此如果被测体太薄，将会造成电涡流作用不够，使传感器灵敏度下降。一般要求被测体使用厚度大于0.1mm以上的钢等导磁材料或厚度大于0.05mm以上的铜、铝等弱导磁材料，则灵敏度不会受其厚度的影响。
▲ 被测体表面磁效应对电涡流传感器系统特性的影响
电涡流效应主要集中在被测体表面，如果由于加工过程中形成残磁效应或淬火不均匀、硬度不均匀、金相组织不均匀、结晶结构不均匀等都会影响传感器性能。
API670标准推荐被测体表面残磁不超过0.5微特斯拉。在进行振动测量时，如果被测体表面残磁效应过大，会出现测量波形发生畸变。
▲ 被测体表面平整度对电涡流传感器系统特性的影响
不规则的被测体表面，会给实际的测量带来附加误差，因此要求被测体表面应平整光滑，不应存在凸起、洞眼、划痕、凹槽等缺陷。一般来说，对于振动测量的被测表面粗糙程度要求在0.4um～0.8um之间，对于位移测量则要求在0.4um～1.6um之间。
▲ 被测体表面镀层材料对电涡流传感器系统特性的影响
被测体表面的镀层对传感器的影响相当于改变了被测体材料。镀层的材质、薄厚会略微改变传感器的灵敏度。因为探头能探测到被测体表层材质之下，其灵敏度会受镀层厚度及其特性的影响，一般要求镀层一定要均匀，并且有一定的厚度。