電渦流位移傳感器是專(zhuān)為微小位移測(cè)量設(shè)計(jì)的高精度位移傳感器，常用于大型設(shè)備震動(dòng)、膨脹、偏心等在線監(jiān)測(cè)。傳感器依據(jù)電渦流效應(yīng)感應(yīng)測(cè)量被測(cè)物體位移變化，具有非接觸測(cè)量、檢測(cè)精度高、抗干擾能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。使用時(shí)，將傳感器探頭固定在合適的位置，要保證被測(cè)物體最大行程與最小行程均處于傳感器探頭檢測(cè)范圍內(nèi)。

電渦流傳感器僅對(duì)金屬材質(zhì)測(cè)量物體敏感，不同的被測(cè)物體材料對(duì)傳感器的靈敏度影響也各不相同：當(dāng)被測(cè)物體為普通鋼、結(jié)構(gòu)鋼等導(dǎo)磁材料時(shí)，由于被測(cè)物體磁效應(yīng)與傳感器渦流效應(yīng)同時(shí)存在，導(dǎo)致傳感器檢測(cè)靈敏度降低；當(dāng)被測(cè)物體為銅、鋁、合金鋼等弱導(dǎo)磁材料（或者非導(dǎo)磁材料）時(shí)，被測(cè)物體磁效應(yīng)減弱，傳感器的靈敏度提高。

工業(yè)設(shè)備應(yīng)用中，因?yàn)槎鄶?shù)大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)軸采用40CrMo材料制造，所以廠家常用40CrMo材料制做電渦流位移傳感器出廠校準(zhǔn)。特殊用戶可在傳感器出廠校準(zhǔn)前寄送少量被測(cè)設(shè)備材料樣本給生產(chǎn)廠家，供廠家調(diào)試校準(zhǔn)。當(dāng)被測(cè)物體材料發(fā)生變化時(shí)，必須重新校準(zhǔn)傳感器，否則可能造成較大的測(cè)量誤差。電渦流位移傳感器現(xiàn)場(chǎng)安裝注意事項(xiàng)總結(jié)如下：
      ▼各探頭間的距離           ▼探頭頭部與安裝面的距離
      ▼探頭安裝支架的選擇       ▼探頭安裝間隙
      ▼探頭所帶電纜的安裝       ▼電纜接頭的密封與絕緣
      ▼探頭的抗腐蝕性           ▼探頭的高壓環(huán)境

1. 各探頭間的距離

當(dāng)探頭頭部線圈中通過(guò)電流時(shí)，在頭部周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，因此在安裝時(shí)要注意兩個(gè)探頭的安裝距離不能太近，否則兩探頭之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)互相干擾（如圖1所示），在輸出信號(hào)上迭加兩探頭的差頻信號(hào)，造成測(cè)量結(jié)果的失真，這種情況我們稱(chēng)之為相鄰干擾。排除相鄰干擾有關(guān)的因素：被測(cè)體的形狀，探頭的頭部直徑以及安裝方式。通常情況下探頭之間的最小距離見(jiàn)表1。

圖1 各探頭間的距離

表1 相鄰探頭之間的最小距離表

※可根據(jù)客戶應(yīng)用環(huán)境，定制不符合以上距離參數(shù)的傳感器。

2. 探頭頭部與安裝面的距離

探頭頭部發(fā)射的交變磁場(chǎng)在徑向和橫向上都有一定的擴(kuò)散。因此在安裝時(shí)，就必須考慮安裝面金屬導(dǎo)體材料的影響，應(yīng)保證探頭的頭部與安裝面之間不小于一定的距離，工程塑料頭部體要完全露出安裝面，否則應(yīng)將安裝面加工成平底孔或倒角，如圖2所示。

圖2 探頭頭部與安裝面的距離

3. 探頭安裝支架的選擇

實(shí)際的測(cè)量值是被測(cè)體相對(duì)于探頭的相對(duì)值，而需要的測(cè)量結(jié)果是被測(cè)體相對(duì)于其基座的，因此探頭必須牢固在基座上，通常需要用安裝支架來(lái)固定探頭。對(duì)于不同的測(cè)量要求和不同的被測(cè)體結(jié)構(gòu)，安裝支架的形狀和尺寸各種各樣，常用的有機(jī)器內(nèi)部探頭安裝支架和機(jī)器外部探頭安裝支架。

3.1 機(jī)器內(nèi)部安裝支架

在機(jī)器內(nèi)部安裝探頭，對(duì)探頭規(guī)格要求較靈活，而且探頭安裝支架通常采用角鋼就可以制成，但是在選擇角鋼的規(guī)格時(shí)，應(yīng)使角鋼的強(qiáng)度盡量高，否則就有可能由于支架的振動(dòng)造成附加干擾，如圖4所示。對(duì)于幾種常規(guī)探頭，推薦采用的角鋼尺寸如圖3和表2所示(本單位可提供加工好的支架)，其他規(guī)格的探頭安裝支架可參照加工。在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，可以用錘子敲打支架，同時(shí)用示波器觀察前置器的輸出信號(hào)來(lái)檢查其諧振頻率的大小。一般要求諧振頻率至少為機(jī)器轉(zhuǎn)速的十倍，才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

圖3 角鋼支架

※ 角鋼為熱軋不等邊角鋼GB9788-88，固定螺栓為六角頭GB30-76

表2 探頭規(guī)格選擇表

（單位mm）

圖4 探頭安裝支架的影響

另一種常見(jiàn)的機(jī)器內(nèi)部探頭安裝支架如圖5所示，對(duì)于幾種常規(guī)探頭安裝支架的推薦加工尺寸見(jiàn)表3（本單位提供加工好的安裝支架）。這種支架的結(jié)構(gòu)便于調(diào)整探頭安裝間隙：當(dāng)探頭與被測(cè)面間隙調(diào)整到合適位置時(shí)，擰緊固定螺栓，即可將探頭安裝間隙鎖定。這種安裝支架還還可以有效地防止由于振動(dòng)而造成的探頭松動(dòng)。

圖5 夾塊支架

表3 常規(guī)探頭安裝支架的推薦加工尺寸表
                                                        單位：mm

※支架材料1Cr18Ni9Ti，固定螺栓為六角頭螺栓GB30-76

在機(jī)器內(nèi)部安裝探頭，需要將探頭電纜引出機(jī)殼外，為了避免在過(guò)線孔處由于密封不良而產(chǎn)生漏油等現(xiàn)象，應(yīng)該在機(jī)器外部安裝一套電纜密封、保護(hù)裝置（本單位可以提供，參見(jiàn)本單位產(chǎn)品選型手冊(cè)）。關(guān)于這個(gè)裝置的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)電纜安裝部分。
※通常在機(jī)器內(nèi)部安裝的探頭，選型時(shí)，應(yīng)該選用帶不銹鋼軟管鎧裝，以保護(hù)探頭電纜不易被損壞。

3.2 機(jī)器外部探頭安裝支架

探頭也可以采用專(zhuān)用的安裝支架組件（本單位可以提供，參見(jiàn)本單位產(chǎn)品選型手冊(cè)），通過(guò)機(jī)器外殼（如軸承蓋），將探頭固定，如圖6所示。這樣安裝的好處是：不必打開(kāi)機(jī)殼就可以調(diào)整探頭安裝間隙、拆卸或者更換探頭，另外這種專(zhuān)用的安裝支架可以起到電纜密封保護(hù)作用，不必另外的電纜密封裝置。包括探頭支撐桿、接線盒、電纜密封組件等。通常用于軸振動(dòng)測(cè)量探頭的安裝。

圖6 機(jī)器外部探頭安裝支架

※采用這種安裝方式，探頭選用帶固定螺母的Φ8反裝探頭。

3.3 機(jī)器外部雙探頭安裝支架套件

軸向位移通常采用雙探頭同時(shí)測(cè)量，當(dāng)兩探頭并列測(cè)量同一軸端面時(shí)可以采用雙探頭安裝支架組件（本單位可以提供，參見(jiàn)本單位產(chǎn)品選型手冊(cè)），通過(guò)機(jī)器外殼將探頭固定，如圖7所示。這種支架組件的結(jié)構(gòu)可以在機(jī)器外面分別調(diào)整每個(gè)探頭的安裝間隙、拆卸或者更換探頭，還能起到電纜密封保護(hù)作用，不必另外的電纜密封裝置。包括二支探頭支撐桿、一個(gè)接線盒、二套電纜密封組件等。通常用于雙軸位移測(cè)量探頭的安裝。

圖7 機(jī)器外部雙探頭安裝支架

※ 采用這種安裝方式，探頭選用Φ8或Φ11反裝探頭。

4. 探頭安裝間隙

安裝探頭時(shí)，應(yīng)考慮傳感器的線性測(cè)量范圍和被測(cè)間隙的變化量，當(dāng)被測(cè)間隙總的變化量與傳感器的線性工作范圍接近時(shí)，尤其要注意（在訂貨選型時(shí)應(yīng)使所選的傳感器線性范圍大于被測(cè)間隙的15％以上）。通常，測(cè)量振動(dòng)時(shí)，將探頭的安裝間隙設(shè)在傳感器的線性中點(diǎn)；測(cè)量位移時(shí)，要根據(jù)位移往哪個(gè)方向變化或往哪個(gè)方向的變化量較大來(lái)決定其安裝間隙的設(shè)定。當(dāng)位移向遠(yuǎn)離探頭端部的方向變化時(shí)，安裝間隙應(yīng)設(shè)定在線性近端；反之，則應(yīng)設(shè)在線性遠(yuǎn)端。

5. 調(diào)整探頭安裝間隙可以采用下列兩種方法

（一）在探頭端面和被測(cè)面之間塞入設(shè)定安裝間隙厚度的塞尺，當(dāng)探頭端面和被測(cè)面壓緊塞尺時(shí)，緊固探頭即可。該方法適合于探頭安裝孔為螺紋孔的情況，通過(guò)旋轉(zhuǎn)探頭來(lái)調(diào)整安裝間隙，如采用夾塊支架時(shí)。

（二）將探頭、延伸電纜（如果有的話）、前置器聯(lián)接起來(lái)，給傳感器系統(tǒng)接通電源，用三用表監(jiān)測(cè)前置器的輸出，同時(shí)調(diào)節(jié)探頭與被測(cè)面的間隙，當(dāng)前置器的輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的電壓或電流時(shí)（該值可由傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單中查得），再備緊探頭所帶的兩個(gè)緊固螺母即可。這種方法適用于探頭安裝孔為通孔的情形，如采用角鋼支架。

※通過(guò)測(cè)量前置器輸出電壓來(lái)確定安裝間隙，有可能會(huì)產(chǎn)生一種假象，當(dāng)探頭頭部還未露出安裝孔時(shí)，由于安裝孔周?chē)慕饘儆绊?，可能使得前置器的輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的電壓或電流輸出值，但這時(shí)探頭測(cè)量的不是需要測(cè)量的被測(cè)體。探頭調(diào)整到正確的安裝位置，前置器的輸出應(yīng)該是：首先是較大的飽和輸出（此時(shí)探 頭還未放進(jìn)安裝孔中），然后是較小的輸出（此時(shí)探頭放進(jìn)安裝孔內(nèi)），繼續(xù)將探頭塞進(jìn)安裝孔，前置器的輸出會(huì)變?yōu)檩^大的輸出（此時(shí)探頭頭部露出安裝孔，但與被測(cè)面的間隙較大），再繼續(xù)塞進(jìn)探頭，前置器的輸出等于安裝間隙所對(duì)應(yīng)的值，此時(shí)探頭才是正確的安裝間隙。

圖8 兩種安裝間隙對(duì)比圖

6. 探頭所帶電纜的安裝

探頭所帶電纜長(zhǎng)度加延伸電纜長(zhǎng)度之和應(yīng)不小于被測(cè)體到前置器安裝位置之間的距離。探頭所帶電纜的長(zhǎng)度應(yīng)使探頭與延伸電纜的聯(lián)接處位于機(jī)器的機(jī)殼外面，這樣可以避免聯(lián)接處轉(zhuǎn)接頭被機(jī)器內(nèi)部的潤(rùn)滑油污染，而且當(dāng)延伸電纜損壞或聯(lián)接處接觸不良時(shí)，不必打開(kāi)機(jī)殼就能方便地進(jìn)行維修或更換。由于探頭電纜部分處于裸露狀態(tài)，在機(jī)器檢修或探頭裝拆時(shí)容易被損壞，因此通常應(yīng)該選用帶不銹鋼軟管鎧裝的探頭來(lái)保護(hù)。如果在機(jī)器內(nèi)部安裝探頭，建議采用如圖9所示電纜密封裝置（本單位可以提供，參見(jiàn)本單位產(chǎn)品選型手冊(cè)）進(jìn)行電纜密封和接頭保護(hù)，兩個(gè)或多個(gè)探頭可共用一套裝置。

圖9 探頭電纜的安裝

7. 電纜接頭的密封與絕緣

探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)絕緣，但是探頭電纜接頭是和信號(hào)“地”相接的，而且不具有密封性。為了避免接頭和機(jī)殼接觸以及加強(qiáng)其密封性，應(yīng)該對(duì)接頭進(jìn)行絕緣保護(hù)。一種較好的辦法是采用熱縮套管收縮包裹。在產(chǎn)品出廠時(shí)本單位作為附件按每個(gè)探頭200mm長(zhǎng)提供一節(jié)Φ8透明熱縮套管，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，剪下約100mm長(zhǎng)的一節(jié)，接好接頭后，將套管套在接頭處，用電吹風(fēng)將其加熱收縮即可。這樣還能起到防止接頭松動(dòng)的作用。

如果需要脫開(kāi)接頭，只要用刀片小心將熱縮套管劃開(kāi)。再次連接接頭則另剪一節(jié)完好未收縮的套管套上后收縮。這種熱縮套管在市場(chǎng)上很容易采購(gòu)到。

8. 探頭的抗腐蝕性

探頭頭部材料為PPS工程塑料、殼體為1Cr18Ni9Ti耐酸堿不銹鋼、電纜外表皮為F4聚四氟乙烯包裹，這些材料可以抗大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。但也有一些化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)對(duì)探頭造成腐蝕，安裝時(shí)應(yīng)注意被測(cè)體的環(huán)境中是否存在使探頭遭到損壞的化學(xué)物質(zhì)。對(duì)于探頭的抗腐蝕性說(shuō)明如下：

（1）探頭連續(xù)接觸下列物質(zhì)，探頭材料不會(huì)受到影響：

空氣、水、潤(rùn)滑油、氨氫氧化物、酒精、汽油、乙醚、稀硫酸、氫氧化鈉

（2）探頭不應(yīng)該連續(xù)接觸下列物質(zhì)：

無(wú)水氨、高壓蒸汽、苯甲醛、硝酸、二氧化碳、磷（濕的）、三氯甲烷、高錳酸鉀、二氧化硫、98％硫酸、鹽酸。

※如果探頭的安裝環(huán)境有其它對(duì)金屬和工程塑料有腐蝕的化學(xué)物質(zhì)時(shí)，請(qǐng)與本單位聯(lián)系

9. 探頭的高壓環(huán)境

探頭頭部能承受12Mpa的壓力。如果在應(yīng)用過(guò)程中由于壓力過(guò)高而造成探頭損壞，您應(yīng)及時(shí)控制泄漏。另外，探頭處在有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境中時(shí)，探頭最大工作壓力值有可能降低。

※在高壓環(huán)境中安裝探頭，尤其是在機(jī)器外部安裝探頭，需要特別注意密封性要求。本單位可以為此提供服務(wù)

10. 探頭安裝的一般步驟

（1）根據(jù)測(cè)量部位的量程、安裝空間的環(huán)境和尺寸、被測(cè)體材料等特性選定傳感器，并檢查傳感器的各部分外觀是否完好、各部分是否配套（如探頭直徑與前置器型號(hào)中規(guī)定的配套探頭直徑是否一致、探頭電纜長(zhǎng)度加延伸電纜長(zhǎng)度是否符合前置器對(duì)電纜長(zhǎng)度的要求等）。通常成套訂購(gòu)的傳感器，在出廠時(shí)提供有數(shù)據(jù)校驗(yàn)單，校驗(yàn)單上注明了配套校準(zhǔn)的傳感器各部分的型號(hào)、編號(hào)，用戶可據(jù)此與產(chǎn)品上的標(biāo)記核對(duì)。然后在傳感器的探頭、延伸電纜（如果有的話）、前置器上分別進(jìn)行特定標(biāo)記（如“1#瓦水平振動(dòng)”、“軸位移”等）來(lái)說(shuō)明其作用以及區(qū)分多套傳感器各部分之間的聯(lián)接關(guān)系，電纜兩端應(yīng)都做標(biāo)記以便在多根電纜頭中進(jìn)行分辨，這種標(biāo)記應(yīng)該能防水、防油。

（2）將傳感器各部分聯(lián)接好，按第三章第一節(jié)校準(zhǔn)所述通電檢查傳感器，若超差，則需進(jìn)行重新校準(zhǔn)。檢查時(shí)應(yīng)特別注意校準(zhǔn)試件材料是否與被測(cè)體材料一致或具有相近成分，關(guān)于材料對(duì)測(cè)量的影響見(jiàn)被測(cè)體材料的影響。

（3）如果未訂購(gòu)配套的安裝支架，則加工合適的安裝支架（參見(jiàn)探頭安裝支架選擇）。外部安裝探頭支架比較復(fù)雜，一般應(yīng)訂購(gòu)。

（4）在機(jī)座上加工支撐安裝支架的螺孔，內(nèi)部安裝探頭的支架一般都需要兩個(gè)螺孔進(jìn)行緊固，外部安裝探頭一般都是在機(jī)殼上加工帶螺紋的通孔。

（5）緊固內(nèi)部安裝探頭支架。如果是外部安裝探頭，則應(yīng)先將探頭緊固在支架上，再將支架擰進(jìn)安裝螺孔內(nèi)。

（6）調(diào)整探頭安裝間隙。不同的用途，探頭的初始安裝間隙有不同的要求 ，參見(jiàn)傳感器的典型應(yīng)用關(guān)于軸的徑向振動(dòng)測(cè)量、軸向位移測(cè)量、鑒相器測(cè)量中的說(shuō)明。關(guān)于調(diào)整的方法參見(jiàn)上述探頭安裝間隙的說(shuō)明。

（7）緊固內(nèi)部安裝探頭，采用角鋼支架則用兩個(gè)螺母背緊，采用夾塊則用緊固螺釘鎖緊；對(duì)于外部安裝探頭，則緊固外部安裝支架。緊固螺釘、螺母都應(yīng)加彈簧墊圈以防松動(dòng)（參見(jiàn)探頭安裝支架選擇）。

（8）固定探頭電纜。內(nèi)部安裝探頭電纜，在機(jī)器內(nèi)部先用電纜固定架固定，然后穿過(guò)電纜密封裝置（參見(jiàn)探頭所帶電纜的安裝），再擰緊電纜密封組件（多個(gè)探頭共用一個(gè)電纜密封裝置時(shí)，在各探頭電纜都穿過(guò)來(lái)后再擰緊）；外部安裝探頭電纜，只需擰緊支架上的電纜密封組件。