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電渦流傳感器在大型旋轉機械中的應用
電渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉機械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉速、脹差、偏心、以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。

電渦流傳感器能靜態(tài)和動態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器能準確測量被測體（必須是金屬導體）與探頭端面之間靜態(tài)和動態(tài)的相對位移變化。電渦流傳感器的原理是，通過電渦流效應的原理，準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面的相對位置，其特點是長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質的影響，常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動、軸轉速等參數(shù)進行長期實時監(jiān)測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備進行保護及預維修。

傳感器經常作為自動化產品的一部分，在我們日常生產生活中扮演著重要角色。它是現(xiàn)代科技的前沿技術，其水平高低也是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志之一。市面上的傳感器多種多樣，玲瑯滿目，可供我們選擇的有很多。電感渦流傳感器等眾多高性能傳感器，被大量應用在各行各業(yè)。特別是機床行業(yè)，以及汽車制造等行業(yè)更是應用廣泛，是國內外*的具有發(fā)展前途的高技術產業(yè)。

在高速旋轉機械和往復式運動機械的狀態(tài)分析，振動研究、分析測量中，對非接觸的高精度振動、位移信號，能連續(xù)準確地采集到轉子振動狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位置。從轉子動力學、軸承學的理論上分析，大型旋轉機械的運動狀態(tài)，主要取決于其核心—轉軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測量轉軸的狀態(tài)，對諸如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機械問題的早期判定，可提供關鍵的信息。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響、結構簡單等優(yōu)點，在大型旋轉機械狀態(tài)的在線監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應用 。

電渦流傳感器的工作原理
當接通傳感器系統(tǒng)電源時，在前置器內會產生一個高頻信號，該信號通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產生交變磁場。
如果在磁場的范圍沒有金屬導體接近，則發(fā)射到這一范圍內的能量都會被釋放；反之，如果有金屬導體接近探頭頭部，則交變磁場H1將在導體的表面產生電渦流場，該電渦流場也會產生一個方向相反的交變磁場。

由于的反作用，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。這種變化與電渦流效應有關，也與靜磁學效應有關（與金屬導體的電導率、磁導率、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體的距離參數(shù)有關）。

假定金屬導體是均質的，其性能是線形和各向同性的，則線圈——金屬導體系統(tǒng)的磁導率u、電導率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導體距離δ線圈激勵電流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（u，σ，r，δ，I，ω）來表示。

如果控制u，σ，r，I，ω恒定不變，那么阻抗Z就成為距離的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線形函數(shù)，其曲線為“S”型曲線，在一定范圍內可以近似為一線形函數(shù)。

通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導體的距離δ的變化轉化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。

一般來說，傳感器線圈的阻抗、電感和品質因數(shù)的變化與導體的幾何形狀、導電率和磁導率有關。也與線圈的幾何參數(shù)、電流的頻率以及線圈到被測導體間距有關。
如果控制上述參數(shù)中的一個參數(shù)改變，其余的不變，那么就可以構成測位移、測溫度、測硬度等的各種傳感器。
電渦流式傳感器結構比較簡單，主要由一個安置在探頭殼體的扁平圓形線圈構成。

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水輪機是把水流的能量轉換為旋轉機械能的動力機械，它屬于流體機械中的透平機械。早在公元*年前后，中國就出現(xiàn)了水輪機的雛形——水輪，用于提灌和驅動糧食加工器械?，F(xiàn)代水輪機則大多數(shù)安裝在水電站內，用來驅動發(fā)電機發(fā)電。在水電站中，上游水庫中的水經引水管引向水輪機，推動水輪機轉輪旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大，水輪機的輸出功率也就越大。

水輪機按工作原理可分為沖擊式水輪機和反擊式水輪機兩大類。沖擊式水輪機的轉輪受到水流的沖擊而旋轉，工作過程中水流的壓力不變，主要是動能的轉換；反擊式水輪機的轉輪在水中受到水流的反作用力而旋轉，工作過程中水流的壓力能和動能均有改變，但主要是壓力能的轉換。

沖擊式水輪機按水流的流向可分為切擊式(又稱水斗式)和斜擊式兩類。斜擊式水輪機的結構與水斗式水輪機基本相同，只是射流方向有一個傾角，只用于小型機組。

發(fā)動機冷卻水泵是汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的中心，其作用是提高循環(huán)系統(tǒng)中冷卻液的工作壓力，維持發(fā)動機相關部件間的冷卻液循環(huán)，防止發(fā)動機的運行溫度過高． 根據(jù)配套要求和工作條件的不同，發(fā)動機冷卻水泵結構型式有離心泵、旋渦泵以及旋轉容積泵等，由于受空間尺寸的限制，通常采用由入水室、葉輪和出水室組成的單級離心泵，該結構具有外形尺寸小、重量輕、供水量大、結構簡單等特點，是應用廣泛的一種結構型式。典型離心式冷卻循環(huán)水泵主要由泵體、葉輪、軸承、水封和帶輪等組成。

發(fā)動機冷卻水泵的周圍有多個零部件，其結構設計必須服從發(fā)動機的整體布置要求，以致水泵進出水的流道走向、蝸室的形狀與斷面、水泵進出口布局、葉輪進口結構及基本尺寸確定等往往難以滿足正常的水力設計要求，從而直接影響了包括效率在內的運行性能的提高。發(fā)動機冷卻水泵的入水室結構分為直筒型或者螺旋形，出水室結構為螺旋形且與發(fā)動機鑄造為一體。葉輪的結構幾何參數(shù)對水泵運行性能具有決定性的影響，發(fā)動機冷卻水泵一般采用無前蓋板的半開式葉輪結構。

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