SDY3800XL11，

SDY-3800XL-08，SDY3800XL25振動電渦流位移傳感器

廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)， 對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸的徑向振動、軸 向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線測量和安全保護(hù)，以及轉(zhuǎn)子動 力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等方面

傳感器系統(tǒng)的工作機(jī)理是電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器系 統(tǒng)電源時，在前置器內(nèi)會產(chǎn)生一個高頻電流信號，該信號通 過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場H1。如果 在磁場H1的范圍內(nèi)沒有金屬導(dǎo)體材料接近，則發(fā)射到這一范 圍內(nèi)的能量都會全部釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體材料接近 探頭頭部，則交變磁場H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場，該 電渦流場也會產(chǎn)生一個方向與H1相反的交變磁場H2。 由于H2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。這種變化既 與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，即與金屬 導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、 激勵電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離等參數(shù)有 關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線性和各向同 性的，則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)通?？捎?金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率μ 、電導(dǎo)率σ 、尺寸因子r，線圈與 金屬導(dǎo)體距離δ ，線圈激勵電流強(qiáng)度I和頻率ω 等參數(shù) 來描述。因此線圈的阻抗可用函數(shù)Z=F(μ ,σ ,r,I,ω )來 表示。 如果控制μ 、σ 、r、δ 、I、ω 恒定不變，那么阻抗Z就成為距離δ 的單值函數(shù)，由麥克 斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線性函數(shù)，其曲線為“ S" 形曲線，在一定范圍內(nèi)可以近 似為一線性函數(shù)。 在實際應(yīng)用中，通常是將線圈密封在探頭中，線圈阻抗的變化通過封裝在前置器中的電 子線路的處理轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。這個電子線路并不是直接測量線圈的阻抗，而是采用 并聯(lián)諧振法，見圖1-3，即在前置器中將一個固定電容C C C C 0 1 2 1 2 ? ? C 和探頭線圈Lx并聯(lián)與晶體 管T一起構(gòu)成一個振蕩器，振蕩器的振蕩幅度Ux與線圈阻抗成比例，因此振蕩器的振蕩幅度 Ux會隨探頭與被測間距δ 改變。Ux經(jīng)檢波濾波，放大，非線性修正后輸出電壓Uo，Uo與δ 的關(guān)系曲線如圖1-4所示，可以看出該曲線呈“ S" 形，即在線性區(qū)中點(diǎn)δ 0處(對應(yīng)輸出電壓 U0)線性，其斜率(即靈敏度)較大，在線性區(qū)兩端，斜率(靈敏度)逐漸下降，線性變差。(δ 1，U1) ——線性起點(diǎn)，(δ 2，U2) ——線性末點(diǎn)。

技術(shù)指標(biāo)
1.線性量程、線性范圍、線性中點(diǎn)、非線性誤差、被測面

※非線性誤差指實際輸出值與理論值(按標(biāo)準(zhǔn)特性方程計算)誤值。
2.平均靈敏度（線性范圍內(nèi)輸出變化除線性范圍）

平均靈敏度誤差：≤±5％
3. 動態(tài)特性
頻響：0～10kHz
幅頻特性:0～1kHz衰減小于1%，10kHz衰減小于5%
相頻特性:0～1kHz相位差小于－10°，10kHz相位差小于－100°
4.互換性誤差≤5%
5. 工作溫度
探頭：工作溫度-25℃～+150℃   溫漂≤0.05%/°C
前置器：工作溫度-25℃～+85℃  溫漂≤0.05%/°C
6.工作介質(zhì)：空氣、油、水。
7.探頭工作壓力：12Mpa

● 探頭插座是與探頭和延伸電纜接頭同一系列的高頻插座，電源、輸出端子是標(biāo)準(zhǔn)的重 載隔離型三端接線端子。 ● 前置器外殼是用鋁鑄造而成，表面已進(jìn)行噴塑處理。為了屏蔽外界干擾，在前置器內(nèi) 部已將殼體與信號公共端(信號地)聯(lián)接；在底板和安裝孔處都加裝了工程塑料絕緣， 這樣可以保證在安裝前置器時，使前置器殼體與大地隔離(即所謂“ 浮地" )。 ● 將工程塑料底板扳開，可以對前置器進(jìn)行校準(zhǔn)(校準(zhǔn)的詳細(xì)介紹見第三章)，除非需要 進(jìn)行傳感器系統(tǒng)重新校準(zhǔn)或前置器出現(xiàn)故障，一般不要打開底板

您可以根據(jù)出廠校驗單上所標(biāo)明的各型號和編號，對照產(chǎn)品上的標(biāo)簽，按出廠校準(zhǔn)的情 況進(jìn)行系統(tǒng)配套，這樣在出廠后一年內(nèi)使用此傳感器系統(tǒng)時可以不再校準(zhǔn)。但是，一般要求 在傳感器使用前都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)檢查，尤其是當(dāng)使用條件與出廠校準(zhǔn)條件不同時，如被測體材 料與出廠校準(zhǔn)單注明校準(zhǔn)材料牌號不同。 標(biāo)準(zhǔn)配套附件 ● 每個標(biāo)準(zhǔn)安裝探頭配2個螺母(六角薄螺母GB6173-86，材料1Cr18Ni9Ti，螺紋規(guī)格與 探頭螺紋規(guī)格一致)、2個墊片(GB97-76，規(guī)格與探頭螺紋配套)、2個彈簧墊圈 (GB93-76，規(guī)格與探頭螺紋配套)，每個反裝探頭配1個螺母、1個墊圈、1個彈簧墊圈， 無螺紋探頭一般無配套零件。 ● 每個探頭配熱縮套管：規(guī)格φ 8，透明，長200mm(用于編號及保護(hù)轉(zhuǎn)接頭)。 ● 每個前置器配安裝螺栓：4個M3×40 GB29-76螺栓。 ● 以上附件均可單獨(dú)供貨

在系統(tǒng)的工作原理部分，介紹了被測金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率μ 、電導(dǎo)率σ 、尺寸因子r對測量 也有影響，因此除了探頭、延伸電纜、前置器決定傳感器系統(tǒng)的性能外，嚴(yán)格地講被測體也 是傳感器系統(tǒng)的一部分，即被測體的性能參數(shù)也會影響整個傳感器系統(tǒng)的性能。

所以，當(dāng)被測面為平面時，以正對探頭中心線的點(diǎn)為 中心，被測面直徑應(yīng)當(dāng)大于探頭頭部直徑1.5倍以上；當(dāng) 被測體為圓軸而且探頭中心線與軸心線正交時，一般要求 被測軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上，否則靈敏度就會 下降，一般當(dāng)被測面大小與探頭頭部直徑相同時，靈敏度 會下降至70%左右。 被測體的厚度也會影響測量結(jié)果。在被測體中電渦流 場作用的深度由頻率、材料導(dǎo)電、導(dǎo)磁率決定，深度b可 按下式求得： f 1 ? ? ? ? ? ? ? b (單位：m) 其中δ —導(dǎo)電率、μ —導(dǎo)磁率、f—頻率(通常為1MHz左右) 因此如果被測體太薄，將會造成電渦流作用不夠，使傳感器靈敏度下降，一般厚度大于 0.1mm以上的鋼等導(dǎo)磁材料及厚度大于0.6mm以上的銅、鋁等弱導(dǎo)磁材料，則靈敏度不會受 其厚度的影響。 被測體表面加工狀況的影響 不規(guī)則的被測體表面，會給實際的測量值造成附加誤差，特別是對于振動測量，這個附 加誤差信號與實際的振動信號疊加一起，在電氣上很難進(jìn)行分離，因此被測表面應(yīng)該光潔， 不應(yīng)該存在刻痕、洞眼、凸臺、凹槽等缺陷(對于特意為鍵相器、轉(zhuǎn)速測量設(shè)置的凸臺或凹槽 除外)。通常，對于振動測量被測面表面粗糙度Ra要求在0.4μ m～0.8μ m之間(API670標(biāo)準(zhǔn) 推薦值)，一般需要對被測面進(jìn)行衍磨或拋光；對于位移測量，由于指示儀表的濾波效應(yīng)或平 均效應(yīng)，可稍放寬(一般表面粗糙度Ra不超過0.8μ m～1.6μ m)。

傳感器特性與被測體的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率有關(guān)， 當(dāng)被測體為導(dǎo)磁材料(如普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等)時，由 于磁效應(yīng)和渦流效應(yīng)同時存在，而且磁效應(yīng)與渦流 效應(yīng)相反，要抵消部分渦流效應(yīng)，使得傳感器感應(yīng) 靈敏度低；而當(dāng)被測體為非導(dǎo)磁或弱導(dǎo)磁材料(如 銅、鋁、合金鋼等)時，由于磁效應(yīng)弱，相對來說 渦流效應(yīng)要強(qiáng)，因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。圖1-9 列出了同一套傳感器測量幾種典型材料時的輸出 特性曲線，圖中各曲線所對應(yīng)的靈敏度為： 銅：14.9 V/mm 鋁：14.0 V/mm 不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm 45號鋼：8.2 V/mm 40CrMo鋼：8.0 V/mm（出廠校準(zhǔn)材料） 除非在訂貨時進(jìn)行特別說明，通常，在出廠前傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料試件進(jìn)行校準(zhǔn)， 只有和它同系列的被測體材料，產(chǎn)生的特性方程才能和40CrMo的相近；當(dāng)被測體的材料與 40CrMo成分相差很大時，則須按第三章節(jié)所述步驟進(jìn)行重新校準(zhǔn)，否則可能造成很大的 測量誤差。 因為大多數(shù)的汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)軸是用40CrMo材料或者與之相近的材料制造， 因此傳感器系統(tǒng)用40CrMo材料作出廠校準(zhǔn)，能適合大多數(shù)的測量對象。

小心地將系統(tǒng)各組成部分從包裝盒取出。檢查是否存在運(yùn)輸造成的損壞。如果有，就應(yīng)與承運(yùn)單位交涉提出索賠，同時將情況反 映給本公司。對照訂貨清單和裝箱單檢查貨物是否齊全，產(chǎn)品型號規(guī)格是否正確。 如果是成套訂貨，則按照第三章所述校準(zhǔn)方法，將系統(tǒng)聯(lián)接起來，通電檢查系統(tǒng)靜態(tài)特 性是否符合出廠校驗單注明的指標(biāo)，通常這些指標(biāo)應(yīng)該是符合附錄所規(guī)定的技術(shù)規(guī)范或 者商定的技術(shù)協(xié)議。 ? 如果產(chǎn)品完好，而且又不立即安裝使用，將各部分小心地放回原包裝盒內(nèi)，封好保 存，以備以后使用。

探頭中心線應(yīng)與軸心線正交，探頭監(jiān)測的表面(正 對探頭中心線的兩邊1.5倍探頭直徑寬度的軸的整個圓 周面，見圖2-3)應(yīng)無刻劃痕跡或其它任何不連續(xù)的表面 (如油孔或鍵槽等)，且在這個范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或 電鍍，表面粗糙度應(yīng)在0.4μ m～0.8μ m之間。 除非特別說明，通常將軸的徑向振動測量探頭安 裝在傳感器的線性范圍中點(diǎn)，對應(yīng)的前置器輸出電壓 為中點(diǎn)電壓(線性范圍中點(diǎn)間隙值和中點(diǎn)電壓值可以從 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單或校準(zhǔn)曲線中查到，一般電壓輸出傳感器線性中點(diǎn)電壓為-10V左右，電流輸出傳 感器線性中點(diǎn)電流為12mA)。特別是對于大軸承機(jī)器，其軸承間隙接近傳感器線性工作 范圍時(建議選用線性工作范圍更寬的傳感器)。但是對于臥式機(jī)器，在機(jī)器啟動時，軸會抬 高0.25mm左右，因而在停機(jī)時安裝垂直方向探頭，應(yīng)將安裝間隙(冷態(tài)間隙)調(diào)整到傳感器的 線性范圍中點(diǎn)偏大0.25mm左右，對應(yīng)的前置器輸出電壓可從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單或校準(zhǔn)曲線中查到。 各探頭頭部間的安裝距離應(yīng)不小于安裝距離。為防止兩探頭間的相鄰干擾，對于不 同規(guī)格的探頭和不同的安裝方法要求其間的距離也有所不同

鑒相器測量就是通過在被測軸上設(shè)置一個凹槽或凸鍵，稱著鑒相標(biāo)記。當(dāng)這個凹槽或凸 鍵轉(zhuǎn)到探頭安裝位置時，相當(dāng)于探頭與被測面間距突變，傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號，軸每 轉(zhuǎn)一圈，就會產(chǎn)生一個脈沖信號，產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。同時通過對脈 沖計數(shù)，可以測量軸的轉(zhuǎn)速；通過將脈沖與軸的振動信號比較，可以確定振動的相位角，用 于軸的動平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。 凹槽或凸鍵要足夠大，以使得產(chǎn)生的脈沖峰峰值不小于5V(API670標(biāo)準(zhǔn)要求不小于7V)。 一般若采用φ 8探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm、深度或高度應(yīng)大于1.5mm(推薦 采用2.5mm以上)、長度應(yīng)大于10mm。凹槽或凸鍵應(yīng)平行于軸中心線，其長度盡量長，以防 止當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動時，探頭還能對著凹槽或凸鍵

為了避免由于軸向位移引起探頭與被測面之間的 間隙變化過大，應(yīng)將鑒相器探頭安裝在軸的徑向，而不 是軸向位置。應(yīng)盡可能地將鍵相器探頭安裝在機(jī)組的驅(qū) 動部分上，這樣即使機(jī)組的驅(qū)動部分與載荷脫離，傳感 器仍會有鍵相信號輸出。當(dāng)機(jī)組具有不同的轉(zhuǎn)速時，通 常需要有多套鑒相器對其進(jìn)行監(jiān)測，從而可以為機(jī)組的 各部分提供有效的鑒相信號。 鑒相標(biāo)記可以是凹槽，也可以是凸鍵，如圖2-5所 示，API670標(biāo)準(zhǔn)要求用凹槽的型式。當(dāng)標(biāo)記是凹槽時，安裝探頭要對著軸的完整部分調(diào)整初 始安裝間隙，而不能對著凹槽來調(diào)整初始安裝間隙。而當(dāng)標(biāo)記是凸鍵時，探頭一定要對著凸 起頂部表面調(diào)整初始安裝間隙，不能對著軸的其它完整表面進(jìn)行調(diào)整。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時，可 能會造成凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。 為了便于快速判斷鑒相信號的位置，應(yīng)該對鑒相器探頭安裝位置在機(jī)器外殼上做上標(biāo)志， 對于鑒相標(biāo)記的角度位置應(yīng)該在軸的露出部分做上標(biāo)志

安裝探頭時，您應(yīng)注意以下幾個問題： 各探頭間的距離 探頭與安裝面的距離 安裝支架的選擇 探頭安裝間隙 探頭所帶電纜的安裝 電纜轉(zhuǎn)接頭的密封與絕緣 探頭的抗腐蝕性 探頭的高壓環(huán)境 各探頭間的距離 當(dāng)探頭頭部線圈中通過電流時，在頭部周圍會產(chǎn)生交變電磁場，因此在安裝時要注意兩 個探頭的安裝距離不能太近，否則兩探頭之間會通過電磁場互相干擾(如圖2-6所示)，在輸出 信號上迭加兩探頭的差頻信號，造成測量結(jié)果的失真，這種情況稱之為相鄰干擾。排除相鄰 干擾有關(guān)的因素：被測體的形狀，探頭的頭部直徑以及安裝方式。