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電渦流式傳感�
閱讀�13748�(shí)間:2010-12-08 09:45:55

  電渦流式傳感�是一種建立在渦流效應(yīng)原理上的傳感�。它能實(shí)�(xiàn)非接觸測(cè)�,如位移、振�(dòng)、厚�、轉(zhuǎn)速、應(yīng)�、硬度等參數(shù)。這種傳感器還可用于無(wú)損探��

�(jié)�(gòu)

  主要由一�(gè)安置在框架上的扁平圓形線圈構(gòu)成。此線圈可以粘貼于框架上,或在框架上開一條槽�,將�(dǎo)線繞在槽�(nèi)。下圖為CZF1型渦流傳感器的結(jié)�(gòu)原理,它采取將導(dǎo)線繞在聚四氟乙烯框架窄槽�(nèi),形成線圈的�(jié)�(gòu)方式�

電渦流式傳感器結(jié)構(gòu)

  1 線圈 2 框架 3 襯套

  4 支架 5 電纜 6 插頭

原理

  電渦流傳感器的線圈與被測(cè)金屬�(dǎo)體間是磁性耦合,電渦流傳感器是利用這種耦合程度的變化來(lái)�(jìn)行測(cè)量的。因�,被�(cè)物體的物理性質(zhì),以及它的尺寸和開關(guān)都與總的�(cè)量裝置特性有�(guān)。一般來(lái)�(shuō),被�(cè)物的電導(dǎo)率越�,傳感器的靈敏度也越高�

  為了充分有效地利用電渦流效應(yīng),對(duì)于平板型的被�(cè)體則要求被測(cè)體的半徑�(yīng)大于線圈半徑�1.8�,否則靈敏度要降�。當(dāng)被測(cè)物體是圓柱體�(shí),被�(cè)�(dǎo)體直徑必須為線圈直徑�3.5倍以上,靈敏度才不受影響�

電渦流檢�(cè)

  電渦流檢�(cè)的工作原理是檢測(cè)激�(lì)線圈磁場(chǎng)和感�(yīng)渦流磁場(chǎng)之間的交互作用。當(dāng)敏感線圈通入交流電流�(shí),線圈周圍就�(huì)�(chǎn)生交變磁�(chǎng),如�1(a�,如果此�(shí)將金屬導(dǎo)體耙材移入此交變磁�(chǎng)�,耙材表面就會(huì)感應(yīng)出電渦流,而此電渦流又�(huì)�(chǎn)生一�(gè)磁場(chǎng),該磁場(chǎng)的方向與原線圈磁�(chǎng)的方向正好相�,而減弱了原磁�(chǎng)�

電渦流檢測(cè)的原理

  �1 電渦流檢�(cè)的原�

  電渦流傳感器通常有兩種檢�(cè)方法。一種是單線圈檢�(cè)的方�,通過(guò)檢測(cè)敏感線圈阻抗的變化來(lái)反映磁場(chǎng)的變化情況。線圈的等效阻抗z一般可表示為函�(shù)�

  Z=F(�,�,f,x,r�

  式中:�,μ分別是被測(cè)金屬�(dǎo)體的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)�;f是激�(lì)信號(hào)的頻�;x是線圈與金屬�(dǎo)體的距離;r是線圈的尺寸因子,與線圈的結(jié)�(gòu)、形狀以及尺寸相關(guān)�

  可見,線圈阻抗的變化完整而且地反映了被測(cè)金屬�(dǎo)體的電渦流效�(yīng)。實(shí)際檢�(cè)�(shí),對(duì)不需要的影響因素加以控制,就可以�(shí)�(xiàn)�(duì)上式中某�(gè)相關(guān)量的檢測(cè)。作為接近式傳感器,線圈到金屬耙材之間的距離與線圈的阻抗直接相�(guān),而檢�(cè)金屬表面或近表面的缺陷時(shí),缺陷的存在將引起被�(cè)�(dǎo)體電�(dǎo)率和磁導(dǎo)率的變化,�(jìn)而使線圈的阻抗參�(shù)�(fā)生改��

  另一種方法是雙線圈檢�(cè),如�1(b�,通過(guò)使用另外一�(gè)線圈作為檢測(cè)線圈,檢�(cè)這兩�(gè)磁場(chǎng)的疊加效�。根�(jù)法拉第電磁感�(yīng)定律,檢�(cè)線圈中將�(huì)�(chǎn)生一�(gè)感應(yīng)電動(dòng)�(shì)�

  式中:ψ是通過(guò)線圈的交變磁�(chǎng)的磁通量;n是線圈的繞線圈數(shù)�

  通過(guò)�(cè)量檢�(cè)線圈中產(chǎn)生的電壓即可非常容易地得到磁�(chǎng)的變化情��

維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百��

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