電渦流在線檢測計數裝置

❶ 用電渦流感測器實時監測軋制鋁板厚度的裝置，試畫出測試裝置圖，簡要說明其工作原理

電渦流式感測器由感測器激勵線圈和被測金屬體組成。根據法拉第電磁感應定律，當感測器激勵線圈中通過以正弦交變電流時，線圈周圍將產生正選交變磁場，是位於蓋磁場中的金屬導體產生感應電流，該感應電流又產生新的交變磁場。新的交變磁場阻礙原磁場的變化，使得感測器線圈的等效阻抗發生變化。

線圈阻抗的變化完全取決於被測金屬的電渦流效應，分別與以上因素有關。如果只改變式中的一個參數，保持其他參數不變，感測器線圈的阻抗Z就只與該參數有關，如果測出感測器線圈阻抗的變化，就可以確定該參數。在實際應用中，通常是改變線圈與導體間的距離x，而保持其他參數不變，來實現位移和距離測量。

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注意事項：

1、一般渦流感測器的最高允許溫度≤180度，實際上如果工作溫度過高，不僅感測器的靈敏度會顯著降低，還會造成感測器的損壞，因此測量汽輪機高、中、低轉軸振動時，感測器必須安裝在軸瓦內，只有特製的高溫渦流感測器才允許安裝在汽封附近。

2、為防止電渦流產生的磁場影響儀器的正常輸出，安裝時感測器頭部四周必須留有一定范圍的非導電介質空間。若在測試過程中某一部位需要同時安裝兩個或以上感測器，為避免交叉干擾，兩個感測器之間應保持一定的距離。

3、另外被測體表面積應為探頭直徑3倍以上，表面不應有傷痕、小孔和縫隙，不允許表面電鍍。被測體材料應與探頭、前置器標定的材料一致。

❷ 電渦流感測器的工作原理

電渦流感測器的工作原理：

根據法拉第電磁感應原理，塊狀金屬導體置於變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時（與金屬是否塊狀無關，且切割不變化的磁場時無渦流），導體內將產生呈渦旋狀的感應電流，此電流叫電渦流，以上現象稱為電渦流效應。而根據電渦流效應製成的感測器稱為電渦流式感測器。

電渦流感測器系統以其獨特的優點，廣泛應用於電力、石油、冶金等行業，對汽輪機、水輪機、發電機、鼓風機、壓縮機、齒輪箱等大型旋轉機械的軸的徑向振動、軸向位移、鑒相器、軸轉速、脹差、偏心、油膜厚度等進行在線測量和安全保護。以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等方面。

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電渦流感測器實驗基本原理是通過交變電流的線圈產生交變磁場，當金屬體處在交變磁場時，根據電磁感應原理，金屬體內產生電流，該電流在金屬體內自行閉合，關呈漩渦狀，故稱為渦流。

渦流的大小與金屬導體的電阻率、導磁率、厚度、線圈激磁電流頻率及線圈與金屬體表面的距離x等參數有關。電渦流的產生必然要消耗一部分磁場能量，從而改變磁線線圈阻抗，渦流感測器就是基於這種渦流效應製成的。

電渦流工作在非接觸狀態（線圈與金屬體表面不接觸），當線圈與金屬以表面的距離x以外的所有參數一定時可以進行位移測量。

電渦流感測器側測量方式：

位移的測量方式所涉及的范圍是相當廣泛的，一般來說小位移的測量通常有應變式、電感式、差動變壓式、渦流式、霍爾感測器等方法來檢測，大的位移常用感應同步器、光柵、容柵、磁柵等感測技術來測量，由於電磁測量方式能直接輸出電信號，方便轉化，易於控制，所以應用的最為廣泛。

電渦流感測器就屬於電磁法的一種，結構簡單，動態響應好，靈敏度高，解析度高，可實現非接觸測量受介質。與接觸式測量感測器相比，非接觸測量的方法由於不接觸可以減少磨損。

與其他類型的位移感測器相比較，電渦流位移感測器具有長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、解析度高、響應速度快、不受油污影響、結構簡單等優點。

❸ 試用電渦流式感測器設計一在線檢測的鋼球計數裝置,請畫出檢測原理框圖和電路原框圖。

工作原理摘要：電渦流式感測器將光信號轉換成電信號從而檢測被測目標的版一種裝置。光權電感測器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。光電檢測方法具有精度高，反應快，非接觸等優點，而且可測參數多，感測器的結構簡單，形式靈活多樣，體積小。

它可用於檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫和氣體成分等；也可用來檢測能轉換成光量的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度和加速度，以及物體形狀、工作狀態等。

缺點是有些壓電材料需要防潮措施，輸出直流響應差。為了克服這一缺點，需要高輸入阻抗電路或電荷放大器。

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壓電式感測器的主要參數：

（1）壓電常數是衡量材料壓電效應強弱的參數，它直接影響壓電輸出的靈敏度。

（2）壓電材料的彈性常數、剛度決定了壓電器件的固有頻率和動態特性。

（3）對於一定形狀和尺寸的壓電元件，其固有電容與介電常數有關，固有電容影響壓電感測器的頻率下限。

（4）在壓電效應中，機械耦合系數等於轉換輸出能量（如電能）與輸入能量（如機械能）之比的平方根，是衡量機電能轉換效率的重要參數。壓電材料。