电涡流应用教材

电涡流传感器的应用

一、位移测量

电涡流位移传感器是一种输出为模拟电压的电子器件。接通电源后，在电涡流探头的有效面（感应工作面）将产生一个交变磁场。当金属物体接近此感应面时，金属表面将吸取电涡流探头中的高频振荡能量，使振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的变化，可计算出与被检物体的距离、振动等参数。这种位移传感器属于非接触测量，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，寿命较长，可在各种恶劣条件下使用。3/27/20241位移测量仪

位移测量包含：偏心、间隙、位置、倾斜、弯曲、变形、移动、圆度、冲击、偏心率、冲程、宽度等等。来自不同应用领域的许多量都可归结为位移或间隙变化。数显位移测量仪及探头3/27/202424~20mA电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料）3/27/20243齐平式电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料）齐平式传感器安装时可以不高出安装面，不易被损害。3/27/20244V系列电涡流位移传感器外形（参考浙江洞头开关厂资料）齐平式3/27/20245V系列电涡流位移传感器性能一览表

（摘自洞头开关厂资料）

3/27/20246某V系列电涡流位移传感器的机械图3/27/20247四线制电涡流位移传感器的接线说明该位移传感器同时具备两种动作输出状态，用户可选择从高电压向低电压转变和从低电压向高电压转变两种方式，分别称为NPN和PNP输出模式，俗称为常开输出或常闭输出模式。3/27/20248电涡流传感器的特点电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响，例如金属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、磁导率、表面因素、距离等。只要固定其他因素就可以用电涡流传感器来测量剩下的一个因素。因此电涡流传感器的应用领域十分广泛。一个或几个因素的微小变化就足以影响测量结果，因此带来许多不确定因素，所以电涡流传感器多用于定性测量。用作定量测量，必须采用逐点标定、计算机线性纠正、温度补补偿等措施。

3/27/20249位移传感器的分类3/27/202410通过测量间隙来测量径向跳动3/27/202411偏心和振动检测3/27/202412测量弯曲、波动、变形

对桥梁、丝杆等机械结构的振动测量，须使用多个传感器。3/27/202413测量尺寸、公差及零件识别

通过测量间隙来测定热膨胀引起的上下平移3/27/202414测量封口机工作间隙间隙越大，电涡流越小3/27/202415测量注塑机开合模的间隙间距3/27/202416电涡流位移传感器的距离

与输出电压特性曲线1—量程为10mm2—量程为16mm3—量程为20mm3/27/202417测量金属薄膜、板材厚度

——电涡流测厚仪

测量冷轧板厚度3/27/202418高频反射法测金属板材厚度

d3/27/202419低频透射法测金属板材厚度d3/27/202420二、振动测量用电涡流探头、调幅法测量简谐振动时，探头的输出波形。3/27/202421调频法测量振动的波形3/27/202422振动测量

汽轮机叶片测试

测量悬臂梁的振幅及频率3/27/202423三、转速测量

若转轴上开z个槽(或齿)，频率计的读数为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为r/min）的计算公式为

3/27/202424各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置3/27/202425齿轮转速测量例：下图中，设齿数z=48，测得频率f=120Hz，求该齿轮的转速n

。3/27/202426电动机转速测量3/27/202427四、镀层厚度测量

测量前，可先用电涡流测厚仪对标准厚度的镀层和铜箔作出“厚度-输出”电压的标定曲线，以便测量时对照。

3/27/202428电涡流涂层厚度仪

3/27/202429电涡流涂层厚度仪原理3/27/202430测量金属镀层或绝缘层厚度

测量金属镀层或绝缘层厚度的计算方法有何区别？3/27/202431五、电涡流式通道安全检查门

3/27/202432安检门演示当有金属物体穿越安检门时报警3/27/202433六、电涡流表面探伤

手持式裂纹测量仪油管探伤3/27/202434滚子涡流探伤机滚子涡流探伤机是由计算机控制的轴承滚子表面微裂纹探伤的专用设备，可探出深30μm的表面微小裂纹。（参考无锡市通达滚子有限公司资料）3/27/202435手提式探伤仪外形

（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料）3/27/202436掌上型

电涡流

探伤仪3/27/202437用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹3/27/202438台式电涡流探伤仪3/27/202439花瓣阻抗图3/27/202440思考题

电涡流传感器可用于测量金属镀层和绝缘层厚度，请指出下图中两个电涡流探头的测量对象，并阐明理由。3/27/202441贯穿深度与位移测量拓展练习

使用电涡流传感器非接触测量金属板材厚