Вихретоковый датчик: Датчики вихретоковые

Содержание

S120c, датчик вихретоковый

Цилиндрический вихретоковый датчик  измерения смещений (диапазон 0…5,0 мм), виброперемещений и искривления ротора (диапазон 50…1000 мкм) с электронным узлом встроенным в корпус датчика. Тип выхода: постоянный ток 4…20 мА, подключение по трехпроводной линии. Максимальная рабочая температура до +100° C.

Датчики состоят из измерительной части (чувствительного элемента) в корпусес внешней резьбой М16×1 и соединительного кабеля с разъемом. Подключение датчиков осуществляется при помощи кабеля удлинительного.

Характеристики

ПараметрЗначение
Измеряемая величина  перемещение,
виброперемещение
Диапазоны измерений:
— статический режим (перемещение), мм
— динамический режим (относительная вибрация), мкм

2,0; 4,0; 5,0
50…1000
Начальное расстояние (зазор), мм 1,0 ± 0,2
Диапазон частот перемещений, Гц 0…1500 
Отклонение калибровочного коэффициента преобразования от номинального значения, %:
— в нормальных условиях
— в диапазоне рабочих температур

±1,5
±4,0

Основная относительная погрешность измерения перемещения в динамическом режиме, %:
 ±4
Диапазон рабочих температур, °С  -40…+100
Тип выходного сигнала  постоянный ток
4… 20 мА
Установочный (номинальный) зазор для симметричной области перемещений, мм
3,5 ± 0,2
Значение выходного тока для симметричной области перемещений, мА
12±0,2
Диапазон напряжений питания, B  +22…+26
Ток потребления (не более), мА  30
Схема подключения (количество линий)  трехпроводная
Материал корпуса чувствительного элемента  сталь 1)
Степень защиты корпуса по ГОСТ 14254  IP67
Длина кабеля датчика, м  0,3
1) Указанный металл или сплав, либо близкий по составу и свойствам. Возможно изготовление датчиков из других металлов и сплавов по требованию заказчика. Сталь 12×18Н10Т по ГОСТ 14254.

Габаритные размеры корпуса

Габаритные размеры разъема

 Электрическая схема соединения

Применение

Измерение следующих параметров узлов паровых, газовых и гидравлических турбин, турбокомпрессоров, центробежных насосов и других машин во время их эксплуатации:

  • смещения;
  • осевого сдвига ротора;
  • виброперемещения ротора;
  • искривления (эксцентриситета) ротора.

Датчики могут использоваться как самостоятельно, так и в составе измерительных каналов автоматизированных систем АСУ ТП агрегатов.

Информация для заказа

Пример записи при заказе:

Датчик перемещений вихретоковый S120с-5.0–00.3

Расшифровка записи: датчик перемещения и размаха перемещения вихретоковый с выходным сигналом постоянного тока 4…20 мА, в цилиндрическом корпусе с размером внешней резьбы М16×1. Диапазон эксплуатационных температур −40…+100° C. Предназначен для измерения смещений в диапазоне 0…5,0 мм и (или) размаха виброперемещения 50…1000 мкм. Кабель датчика 0,3 м с разъемом типа ST1210/S6 на конце.

Маркировка исполнения:

Таблица выбора вариантов исполнения:

Номер
параметра
Наименование параметра Возможные
значения
Расшифровка
1 тип измеряемого параметра S перемещение, размах виброперемещения
2 тип выходного сигнала 1 постоянный ток 4…20 мА
3 конструктивные исполнения корпуса 20
цилиндрический с резьбой М16×1
4 температурное исполнение С -40…+100 0С
5 диапазон измерения перемещений
(в статическом режиме), мм
2,0 2,0 мм
4,0 4,0 мм
5,0 5,0 мм
6 длина кабеля, м 0,3 0,3 м
Примечание:
1. Цветовое кодирование параметров. 
1.1 Параметры без возможности выбора синий шрифт
1.2 Параметры, определяющие исполнение при заказе серый шрифт
2. Особенности маркировки
2.1 Поле 6 для базового исполнения кабеля 0,3 м не заполняется
2.2 Длина резьбовой части корпуса 75 мм 

Аксессуары

  • Коробка соединительная КС-4У;
  • Кабель удлинительный КУ5;
  • Механизм установки МУ10;
  • Механизм установки МУ11;
  • Механизм установки МУ14;
  • Стойка М16×1;
  • Проходники М20, М24;
  • Держатели разъемов ДР-2, ДР3.

Загрузки

Техническая документация

ВШПА.421412.100.120 РЭ. Датчики перемещения «Вибробит S100». Руководство по эксплуатации

ВШПА.421412.100.120 ТУ Датчики перемещения «Вибробит S100». Технические условия

Вихретоковые датчиковые системы ZETLAB

Вихретоковые датчиковые системы (вихретоковые датчики) предназначены для бесконтактного измерения вибрации перемещения и частоты вращения электропроводящих объектов. Они применяются для диагностики состояния промышленных турбин, компрессоров, электромоторов. Наиболее часто объектом контроля является осевое смещение и радиальная вибрация вала ротора относительно корпуса.

Вихретоковая датчиковая система (eddy probe system / proximity sensor system) состоит из бесконтактного вихревого пробника, удлинительного кабеля и драйвера. Вихревой пробник представляет собой металлический зонд с диэлектрическим наконечником (в который заключена катушка индуктивности) на одном конце и отрезком коаксиального кабеля на другом. С помощью коаксиального удлинительного кабеля (максимальная длина кабеля 0,5 м) пробник подключается к драйверу.

Драйвер представляет собой электронный блок, который вырабатывает сигнал возбуждения пробника и осуществляет выделение информативного параметра. Выходным сигналом драйвера является электрический сигнал, пропорциональный расстоянию от торца вихревого пробника до контролируемого объекта.

Принцип работы

В торце диэлектрического наконечника вихревого пробника находится катушка индуктивности (рисунок 1).

Рисунок 1

Драйвер обеспечивает возбуждение электромагнитных колебаний в катушке, в результате чего возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с материалом контролируемого объекта. Если материал обладает электропроводностью, на его поверхности наводятся вихревые токи, которые, в свою очередь, изменяют параметры катушки — ее активное и индуктивное сопротивление. Параметры меняются при изменении зазора между контролируемым объектом и торцом датчика. Драйвер преобразует эти изменения в электрический сигнал, осуществляет его линеаризацию и масштабирование.

Конструкция

Наибольшее количество вариантов исполнения имеет пробник (зонд), поскольку его конструкция зависит от места монтажа и диапазона измерения. Пробник может подключаться к драйверу напрямую или через удлинительный кабель. Для защиты от механического повреждения соединительный кабель защищается металлорукавом. Драйвер представляет собой герметичную металлическую коробку, на которой имеется коаксиальный соединитель для подключения кабеля, а также клеммы питания, заземления, общего провода и выходного сигнала.

Частотные характеристики

Вихретоковые датчики обладают хорошим частотным откликом (реакция на изменение расстояния между торцом пробника и объектом контроля). Частотный диапазон может достигать 0 — 10 000 Гц. При этом неравномерность амплитудно-частотной характеристики не превышает 0,5 дБ.

Вход и выход

Входным параметром вихретокового датчика является величина зазора между торцом пробника и электропроводящим объектом. Величина измеряемого зазора составляет несколько миллиметров и зависит от диаметра катушки, заключенной в торце диэлектрического наконечника. Выходной сигнал, пропорциональный измеряемому зазору, может быть представлен в виде напряжения, тока или в цифровом формате (определяется типом системы наблюдения). Для драйверов с выходным сигналом в виде напряжения указывают чувствительность (коэффициент преобразования зазора в электрический сигнал), которая в большинстве случаев составляет 8 мВ/мкм. Часто для сопряжения вихретокового датчика с типовыми системами мониторинга необходимо дополнительное преобразование выходного напряжения в формат 4 — 20 мА токовой петли или в цифровой вид.

Устройства, сочетающие функции драйвера и дополнительного формирователя, называют трансмиттерами.

Области применения

Приоритетной областью использования вихретоковых измерителей является контроль осевого смещения и поперечного биения валов больших турбин, компрессоров, электромоторов, в которых используются подшипники скольжения. Применение для этих целей датчиков скорости и ускорения, хотя и допустимо, но неоправданно, поскольку из-за уменьшения коэффициента пропорциональности между вибросмещением ротора и опоры на низких скоростях вращения, а также значительного (3…10 раз) ослабления вибрации ротора массивным корпусом установки, результат будет иметь большую погрешность. Вихретоковый метод, напротив, обладает исключительной точностью, поскольку не только не имеет нижнего предела по частоте, но и не требует математической обработки результатов измерения ввиду прямого соответствия выходного сигнала текущему смещению вала или измерительного буртика относительно корпуса.

В малых турбинах, генераторах и компрессорах, где используются подшипники качения и масса корпуса относительно невелика, для измерения вибрации вала целесообразно использовать датчики скорости и ускорения, размещаемые на корпусе механизма.

Радиальная вибрация

Для измерения величины радиальной вибрации, как правило, используют два датчика, установленные перпендикулярно валу и развернутые относительно друг друга на 90° (рисунок 2).

Рисунок 2

Ортогональное X-Y размещение пробников улучшает диагностические возможности, поскольку позволяет получать как суммарную информацию, так и раздельную по каждой координате, а при наличии соответствующих средств мониторинга позволяет визуально наблюдать орбиту движения вала в радиальной плоскости. Кроме того, измерение векторов вибросмещения в нескольких плоскостях позволяет построить линию динамического прогиба вала.

Осевое смещение

Для измерения осевого сдвига датчик размещают перпендикулярно плоскости торца вала и (или) плоскости измерительного буртика (рисунок 3).

Рисунок 3

В некоторых случаях для надежности используют два датчика (основной и резервный).

Частота вращения

Вихретоковые датчики часто используются для измерения частоты вращения ротора (рисунок 4). Формирование отклика датчика обычно обеспечивается небольшим углублением на валу, полученным методом фрезерования. Такой датчик можно использовать совместно с X-Y датчиками радиальной вибрации. В этом случае датчик выполняет функции формирователя фазовой метки, относительно которой определяется ориентация орбиты движения вала. Для формирования отклика датчика могут использоваться конструктивные особенности ротора, например, наличие шестерни.

Рисунок 4

Использование в вихретоковой системе трансмиттера вместо драйвера позволяет получить на выходе сигнал, величина которого прямо пропорциональна числу оборотов в минуту.

Кроме того…

Вихретоковые даичтковые системы применимы:

  • для измерения эксцентриситета валов;
  • для измерения толщины диэлектрических (лакокрасочных) покрытий на металлическом основании;
  • для измерения величины относительного температурного расширения механизмов;
  • для измерения величины износа трущихся деталей и механизмов;
  • в качестве бесконтактных концевых выключателей;
  • для измерения слоя металлизации на диэлектрическом основании.

Системная конфигурация

Предлагается несколько основных конфигураций вихретоковых систем, отличающихся диаметром катушки пробника, длиной кабеля, параметрами выходного сигнала и характером измеряемой величины. Диаметр катушки пробника определяет диапазон измерения и площадь взаимодействия электромагнитного поля с контролируемым объектом. Считается, что площадь взаимодействия не выходит за пределы воображаемой окружности на поверхности объекта, диаметр которой равен двойному диаметру катушки пробника. Последнее обстоятельство необходимо учитывать при выборе места монтажа пробника, а также при контроле поперечной вибрации вала, поскольку в этом случае облучаемая поверхность цилиндрическая, что является причиной возникновения систематической погрешности, которая растет с увеличением диаметра катушки и уменьшением диаметра вала. Для каждой комбинации — «диаметр катушки + длина системного кабеля» калибруется собственный драйвер или трансмиттер, на который наносится соответствующая маркировка.

Несоответствие длины системного кабеля или диаметра катушки пробника маркировке драйвера или трансмиттера приводит к увеличению погрешности. В таблице приведены основные системные характеристики, позволяющие пользователю определить подходящую конфигурацию датчиковой системы для решения существующей прикладной задачи. Основные характеристики вихретоковых датчиковых систем см в разделе продукция.

Вихретоковые датчики перемещения

Вихретоковые датчики измеряют расстояние или изменение расстояния до металлических объектов бесконтактным способом, с высокой динамикой и точностью. Электроника TX, специально разработанная для этих датчиков, рассчитывает аналоговый выходной сигнал пропорционально расстоянию. Кроме того, имеются USB и CAN интерфейсы передачи данных. Программное обеспечение eddylab — это важное дополнение серии TX для решения различных задач: осциллограф, быстрое преобразование Фурье, регистратор, линеаризация). Более подробную информацию Вы можете найти на http://www. eddycurrentprobe.com.

Серия TX — высокоточные измерения

Диапазон

0,5…10 мм

Погрешность макс.

±0,15%

Разрешение

0,03 мкм

Частота опроса

124 тыс. отсч./с

Степень защиты

IP68

Рабочая температура

до +185°C

Выход

0. ..10В, 0…5В, ±5В, 0…20 мА, 4…20 мА, USB, CAN

Загрузка

  • Техническое описание
  • Чертежи (по запросу)

Серия IC, бюджетная серия со встроенной электроникой

Диапазоны

2, 3, 8 мм

Погрешность макс.

±60 мкм

Разрешение

1 мкм

Частотный диапазон

200. ..500 Гц (±3 dB)

Степень защиты

IP67

Выход

4…20 мА, 0…10В

Загрузка

  • Техническое описание
  • Чертежи

serie_ic_.zip

Серия CM — керамические датчики, устойчивые к высокой температуре и давлению

Диапазон

0,3…2 мм

Погрешность макс.

±0,15%

Разрешение

0,03 мкм

Давление

200 бар

Степень защиты

IP68

Рабочая температура

до +185°C

Выход

0…10В, 0…5В, ±5В, 0…20 мА, 4…20 мА, USB, CAN

Загрузка

  • Техническое описание
  • Чертежи (по запросу)

Серия AX — бюджетная серия

Диапазон

0,5. ..10 мм

Погрешность макс.

±2%

Разрешение

0,03 мкм

Димамика

10 кГц

Степень защиты

IP68

Рабочая температура

до +185°C

Выход

0…10В, 0…5В

Загрузка

  • Техническое описание
  • Чертежи (по запросу)

Вибрация и все, все, все.

..

© 2001 ГлобалТест

Вихретоковые датчиковые системы предназначены для бесконтактного измерения вибрации перемещения и частоты вращения электропроводящих объектов. Они применяются для диагностики состояния промышленных турбин, компрессоров, электромоторов. Наиболее часто объектом контроля является осевое смещение и радиальная вибрация вала ротора относительно корпуса.

Вихретоковая датчиковая система (eddy probe system / proximity sensor system) состоит из бесконтактного вихревого пробника, удлинительного кабеля и драйвера.

Вихревой пробник представляет собой металлический зонд с диэлектрическим наконечником на одном конце и небольшим отрезком коаксиального кабеля на другом. С помощью коаксиального удлинительного кабеля пробник подключается к драйверу. Драйвер представляет собой электронный блок, который вырабатывает сигнал возбуждения пробника и осуществляет выделение информативного параметра.

Выходным сигналом драйвера является, электрический сигнал пропорциональный расстоянию от торца вихревого пробника до контролируемого объекта.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

В торце диэлектрического наконечника вихревого пробника находится катушка индуктивности. Драйвер обеспечивает возбуждение высокочастотных колебаний в катушке, в результате чего возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с материалом контролируемого объекта. Если материал обладает электропроводностью, на его поверхности наводятся вихревые токи, которые, в свою очередь, изменяют параметры катушки — ее активное и индуктивное сопротивление. Параметры, меняются при изменении зазора между контролируемым объектом и торцом датчика. Драйвер преобразует эти изменения в электрический сигнал, осуществляет его линеаризацию и масштабирование.

КОНСТРУКЦИЯ

Наибольшее количество вариантов исполнения имеет пробник (зонд), поскольку его конструкция существенно зависит от места монтажа.

Использование соединительного кабеля, состоящего из двух частей — кабеля пробника и удлинительного кабеля выгодно с технологической точки зрения. С помощью типового набора удлинительных кабелей разной длины, удобно задавать общую длину системы. Для защиты от механического повреждения весь кабель или его отдельные части армируются.

Драйвер представляет собой герметичную металлическую коробку, на которой имеется коаксиальный соединитель для подключения кабеля, а также клеммы питания, земли, общего провода и выходного сигнала.

ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Вихретоковые датчики обладают хорошим частотным откликом (реакция на изменение расстояния между торцом пробника и объектом контроля). Обычно частотный диапазон составляет 0 — 10000 Гц. При этом неравномерность амплитудно-частотной характеристики не превышает 0,5 дБ.

ВХОД И ВЫХОД

Входным параметром вихретокового датчика является величина зазора между торцом пробника и электропроводящим объектом. Величина измеряемого зазора составляет несколько миллиметров и зависит от диаметра катушки, заключенной в торце диэлектрического наконечника. Выходной сигнал, пропорциональный измеряемому зазору, может быть представлен в виде напряжения, тока или в цифровом формате (определяется типом системы наблюдения).

Для драйверов с выходным сигналом в виде напряжения указывают чувствительность (коэффициент преобразования зазора в электрический сигнал), которая в большинстве случаев составляет 8мв/мкм. Часто для сопряжения вихретокового датчика с типовыми системами мониторинга необходимо дополнительное преобразование выходного напряжения в формат 4-20мА токовой петли или в цифровой вид.

Устройства, сочетающие функции драйвера и дополнительного формирователя называют трансмиттерами.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Приоритетной областью использования вихретоковых измерителей является контроль осевого смещения и поперечного биения валов больших турбин, компрессоров, электромоторов, в которых используются подшипники скольжения. Применение для этих целей датчиков скорости и ускорения, хотя и допустимо, но неоправданно, поскольку из-за слабого отклика на низких частотах (<10Hz) и значительного поглощения вибрации массивным корпусом установки, результат будет иметь большую погрешность. Вихретоковый метод напротив обладает исключительной точностью, поскольку не только не имеет нижнего предела по частоте, но и не требует математической обработки результатов измерения ввиду прямого соответствия выходного сигнала текущему смещению вала или измерительного буртика относительно корпуса.

В малых турбинах, генераторах и компрессорах, где используются подшипники качения и масса корпуса относительно невелика, спектр колебаний смещен в высокочастотную область. В этом случае для измерения вибрации вала целесообразно использовать датчики скорости и ускорения, размещаемые на корпусе механизма.

РАДИАЛЬНАЯ ВИБРАЦИЯ

Для измерения величины радиальной вибрации, как правило, используют два датчика установленные перпендикулярно валу и развернутые относительно друг друга на 90 градусов.

Ортогональное X-Y размещение датчиков улучшает диагностические возможности, поскольку при наличии соответствующих средств мониторинга позволяет визуально наблюдать орбиту движения вала в радиальной плоскости.

ОСЕВОЕ СМЕЩЕНИЕ

Для измерения осевого сдвига датчик размещают параллельно оси в торце вала и (или) параллельно плоскости измерительного буртика.

В некоторых случаях для усиления диагностических возможностей в торце вала рекомендуется устанавливать два датчика. Это позволяет помимо смещения измерять угол отклонения вала от осевой линии.

ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ И УГОЛ ПОВОРОТА

Вихретоковые датчики часто используются для измерения частоты вращения или углового положения ротора. Формирование отклика датчика обеспечивается небольшим выступом или углублением на валу. Такой датчик называют фазовым ключом (формирователь фазовой метки). Его часто используют совместно с X-Y датчиками радиальной вибрации для определения ориентации орбиты движения вала относительно фазовой метки. Эта информация позволяет легко определить место установки противовеса для устранения дисбаланса вала.

Для измерения углового положения идеально подходит зубчатое колесо. Количество импульсов, соответствующих числу зубьев от начала отсчета определяет текущее угловое положение вала.

Использование в вихретоковой системе трансмиттера вместо драйвера позволяет получить на выходе сигнал, величина которого прямо пропорциональна числу оборотов в минуту или вибрации от пика до пика во всем частотном диапазоне.

КРОМЕ ТОГО…

Вихретоковые системы применимы:

  • для измерения эксцентриситета валов;
  • для измерения толщины диэлектрических (лакокрасочных) покрытий, на металлическом основании;
  • для измерения величины температурного расширения механизмов;
  • для измерения величины износа трущихся деталей и механизмов;
  • в качестве бесконтактных концевых выключателей;
  • для измерения слоя металлизации на диэлектрическом основании.

© 2001 ГлобалТест

Вихретоковые датчики СИЭЛ–166Д — ООО «СИЭЛ»

Рабочие условия применения.
Характеристика Значение
Температура окружающей среды, °С от 0 до 120
Описание модификаций.
СИЭЛ-166Д   ХХ ХХХ ХХХ В
      1   2   3  

Расшифровка полей обозначения.

поле 1. СИЭЛ–166Д–10–… установочная резьба М10х1;
  СИЭЛ–166Д–10Д–… 3/8”­24 UNF;
  СИЭЛ–166Д–16–… М16х1.

поле 2.

Обозначение датчика и общий вид исполнения кабельной сборки 1:

СИЭЛ–166Д–хх–Lк–ххх–В

Длина кабеля Lк может быть равна от 4,0 м до 8,0 м с шагом 0,5 м.

Например:          обозначение СИЭЛ–166Д–хх–4,5–ххх–В указывает на длину кабеля 4,5 м.

Обозначение датчика и общий вид исполнения кабельной сборки 2:

СИЭЛ–166Д–хх–LкР–ххх–В

Длина кабеля Lк может быть равна от 4,0 м до 8,0 м с шагом 0,5 м.

Например:          обозначение СИЭЛ–166Д–хх–6,5Р–ххх–В указывает на длину кабеля 6,5 м в защитном металлорукаве.

Обозначение датчика и общий вид исполнения кабельной сборки 3:

СИЭЛ–166Д–хх–Lк1 / Lк2 Р–ххх–В

Длина кабеля Lк = Lк1 + Lк2 может быть равна от 4,0 м до 8,0 м с шагом 0,5 м; длина кабеля до проходной втулки (Lк1) может быть равна от 0,3 м до 2,0 м с шагом 0,1 м.

Например:          обозначение СИЭЛ–166Д–хх–0,5/7,5Р–ххх–В указывает на длину кабеля 8,0 м, из которых 0,5 м без защитного металлорукава расположены внутри корпуса агрегата, а 7,5 м с защитным металлорукавом ­ снаружи.

Если датчик комплектуется уплотняющим сальником для крепления проходной втулки, в поле 2 должно быть добавлено обозначение С1 – установочная резьба М20х1,5 или С2 – установочная резьба М16х2 (С2только для СИЭЛ–166Д–10–… и СИЭЛ–166Д–10Д–…).

Например:          обозначение СИЭЛ–166Д–хх–0,5/7,5 Р С1–ххх–В говорит о том, что кабельная сборка датчика укомплектована уплотняющим сальником с установочной резьбой М20х1,5.

Обозначение датчика и общий вид исполнения кабельной сборки 4:

СИЭЛ–166Д–хх–Lк1 Р / Lк2 Р–ххх–В

Длина кабеля Lк = Lк1 + Lк2 может быть равна от 4,0 м до 8,0 м с шагом 0,5 м; длина кабеля до проходной втулки (Lк1) может быть равна от 0,3 м до 2,0 м с шагом 0,1 м.

Например:          обозначение СИЭЛ–166Д–хх–0,7Р/3,8Р–ххх–В указывает на длину кабеля 4,5 м с защитным металлорукавом на обеих частях кабельной сборки.

Если датчик комплектуется уплотняющим сальником для крепления проходной втулки, в поле 2 должно быть добавлено обозначение С1 – установочная резьба М20х1,5 или С2 – установочная резьба М16х2 (С2только для СИЭЛ–166Д–10–… и СИЭЛ–166Д–10Д–…).

Например:          обозначение СИЭЛ–166Д–хх–0,7Р /3,8Р С1–ххх–В говорит о том, что кабельная сборка датчика укомплектована уплотняющим сальником с установочной резьбой М20х1,5.

поле 3:      исполнение корпуса.

СИЭЛ–166Д–10–… СИЭЛ–166Д–16–…
LР, мм LД, мм LР, мм LД, мм
20 35  
25 40  
30 45  
35 50 28 50
40 55 33 55
45 60 38 60
50 65 43 65
55 70 48 70
65 100 65 100
65 125 65 125
65 150 65 150
65 175 65 175
65 200 65 200
65 250  

где:

LР – длина резьбовой части, мм;

LД – общая длина корпуса, мм.

Датчик СИЭЛ–166Д–10–…комплектуется гайкой М10х1 под ключ 13;

датчик СИЭЛ–166Д–16–… – гайкой М16х1 под ключ 22.

Например:          обозначение СИЭЛ–166Д–хх–ххх–65/200–В указывает на длину корпуса датчика 200 мм при этом длина резьбы составляет 65 мм.

Примечание

1.       *  размеры для справок.

2.       Вывод более темного цвета от экрана кабеля.


Обозначение вихретоковых датчиков СИЭЛ–166Д-…
Опросный лист для заказа вихретоковых датчиков

Вихретоковый датчик ДП-10, ДП-12, ДП-20 (Иа-5.777.0.19)

Москва:
+7 (499) 237-35-78
Режим работы:
Пн-Пт, с 9 до 17
E-mail:
[email protected]
  • Контрольно-измерительные приборы и автоматика
  • Датчики
  • Вихретоковый датчик ДП-10, ДП-12, ДП-20 (Иа-5. 777.0.19)

По всем интересующим Вас вопросам:

Код товара:

127-285-5888

Наличие:

Уточняйте у менеджера

Цена с НДС:

По запросу

0

  •  Описание
  •  Файлы для скачивания

Вихретоковые датчики серии ДП применяются для измерения следующих параметров: датчик вибрации виброаппаратура вибрация измерение вибрации

  • вибрация вала-
  • искривление вала-
  • осевой сдвиг-
  • измерение оборотов.

Датчик состоит из:

  • корпуса датчика-
  • концевой катушки-
  • контровочная гайка-
  • соединительного кабеля-
  • сальник-
  • защитный колпачок.

Принцип действия датчика основан на использовании явления вихревых токов, которые возбуждаются на контролируемой поверхности высокочастотным электромагнитным полем катушки преобразователя и создают экранирующее поле.
Степень взаимодействия этих высокочастотных полей линейно зависит от зазора между катушкой преобразователя и контролируемой поверхностью. Изменение величины зазора преобразуется в пропорциональное изменение выходного тока.

В зависимости от диаметра концевой части датчика, датчики серии ДП делятся на:

  • ДП-10 — диаметр резьбы М10, шаг 1 мм-
  • ДП-12 — диаметр резьбы М12, шаг 1 мм-
  • ДП-20 — диаметр резьбы М20, шаг 1 мм.

В зависимости от толщины корпуса агрегата в месте установки датчика, длина корпуса датчика может вариароваться от 50 мм до 435 мм.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальный установочный зазор, мм

3±0,1
Диапазон измерения относительного осевого сдвига, мм ±2
Диапазон измерения выходного сигнала, мА 4-20
Величина выходного сигнала при начальной установке (установочный зазор), мм 12±0,2

Основная приведенная погрешность измерения не более, %

±15
Крутизна характеристик преобразования, мА/мм 4,0
Отклонение коэффициента преобразования от номинального значения не более ± 2%
Напряжение питания, В 24±1
Степень защиты оболочек IP65
Ток потребления не более , мА 35
Ток потребления 12 … 20 мА
Средний срок службы, не менее 10 лет
Условия эксплуатации по группе В3 ГОСТ12997-84 и по ГОСТ15150-69 для вида климатического исполнения УХЛ4. 2**, но при этом:  
— температура воздуха от +1 до +100°С
— относительная влажность воздуха 98% (при температуре +35°С)

Примеры монтажа вихретоковых датчиков на оборудовании:

  1. Пример установки вихретоковых датчиков ДП-10 для контроля вибрации вала в двух плоскостях (X, Y), а также осевого сдвига вала на нагнетателе ГЦН-16 (газовый нанетатель).

Технические характеристики

Вихретоковые датчики

Свяжитесь с нами

Вихретоковые датчики относятся к категории бесконтактных датчиков перемещения. Принцип наименования допускает измерение расстояния до токопроводящих объектов. Особенность этой технологии заключается в том, что присутствие непроводящих сред, таких как масло, вода или охлаждающая жидкость, не влияет на измерение. Это обстоятельство предопределяет применение вихретокового датчика в жестких промышленных условиях.

Кроме того, вихретоковые датчики идеально подходят для наблюдения за динамическими явлениями. Вихретоковые датчики серии TX отличаются превосходным динамическим диапазоном >100 квыб/с и разрешением в субмикронном диапазоне. С этой предпосылкой вихретоковый датчик подходит для общего анализа движения и в автомобильных приложениях.

Помимо надежности, высокой динамики и высокого разрешения, серия TX также отличается широким температурным диапазоном. Вихретоковые датчики с диапазоном температур от -60°C до 180°C являются идеальным выбором для применения в двигателях внутреннего сгорания.


Вихретоковый датчик для диапазонов измерения до 10 мм, серия T

Принцип действия

Чувствительным элементом вихретокового датчика является катушка колебательного контура. Колебательный контур состоит из собственно щупа (индуктивности) и промежуточной емкости. Чувствительное электромагнитное поле излучается зондом (катушкой). Электромагнитное поле индуцирует вихревые токи на поверхности проводящих предметов (например, металлических предметов). Эти вихревые токи противодействуют их причине и ослабляют амплитуду колебательного контура. Этот эффект затухания обратно пропорционален расстоянию между объектом и датчиком. Система TX управляет колебательным контуром и интерпретирует затухание как положение.


Вихретоковый принцип

Датчики и температурное поведение

Вихретоковый датчик должен выдерживать самые жесткие условия. Вихретоковые датчики используются при высоких температурах и высоком давлении, в масле или охлаждающей жидкости, в сильных электромагнитных полях и в различных комбинациях. В частности, работа при высоких температурах предъявляет огромные требования к материалам и технологии обработки. Например, каждый вихретоковый датчик должен пройти 12-часовую температурную обработку, прежде чем будет проведена окончательная калибровка. Датчики предназначены для работы в диапазоне температур от -60°C до 180°C. В этом диапазоне температур типичные температурные коэффициенты составляют ±0,05 % MR/K. В пределах технически значимого диапазона между температурой окружающей среды и 120°C, типичного для компонентов двигателя с масляной смазкой, температурный коэффициент составляет ±0,03 % от MR/K.


Температурный коэффициент в зависимости от положения и температуры


Для экстремальных применений, таких как наблюдение за работающим дисковым тормозом, мы также предлагаем датчики со встроенной системой водяного охлаждения.

Все датчики соответствуют классу защиты IP68. Для применений в условиях высокого давления и агрессивных сред мы также предлагаем изготовленные на заказ датчики с керамическими компонентами и дополнительными функциями защиты. Современные и высокофункциональные узлы нередко требуют компактных датчиков. Интеллектуальные решения — наша специализация: мы поставляем датчики на заказ в небольших количествах и, при необходимости, отдельные позиции.

Ультракомпактные датчики серии CM от eddylab — это вихретоковые датчики, которые отлично подходят для использования в суровых промышленных условиях в условиях высокого давления и температуры. Керамический корпус может использоваться как компонент под давлением, дополнительный корпус не требуется. Все датчики CM экранированы. Комбинация экранированной катушки и керамического корпуса гарантирует универсальное использование в ограниченном пространстве деталей машин. Измерение смазочного зазора коленчатых валов является типичным применением для серии CM.


Ультракомпактные керамические датчики, серия CM

 

TX-драйвер и интерфейсы

TX-драйвер


Энергосберегающий TX-Driver является основной частью вихретокового измерения. 16-битная система управляет колебательным контуром, обрабатывает положение и предоставляет пять интерфейсов. Напряжение питания 11..36 В постоянного тока или 11..27 В постоянного тока в Ref-версии. Температурный коэффициент TX-Driver составляет -0,025 % MR/K, максимальная рабочая температура составляет 50°C. Потребляемая мощность составляет 4 Вт. Чтобы соответствовать реальной задаче измерения, можно отрегулировать краевую частоту цифрового фильтра нижних частот. Частота дискретизации составляет 70 квыб/с в двухканальной версии и 124 квыб/с в одноканальной версии. При частоте 124 квыб/с в конце концов можно наблюдать движение в нижнем ультразвуковом диапазоне. Максимальные частоты дискретизации (70 квыб/с и 124 квыб/с) доступны для аналоговых интерфейсов 0–10 В и 4–20 мА.

В качестве дополнительного цифрового интерфейса мы предоставляем CAN-Bus. Этот интерфейс особенно полезен для приложений с несколькими распределенными TX-драйверами — все устройства обмениваются данными по одному кабелю. Отсюда — достижимая частота дискретизации зависит от количества устройств на шине. Использование одного кабеля для всех устройств вместо одного аналогового входа для каждого датчика значительно снижает затраты. Это делает CAN-Bus экономичным вариантом по сравнению с аналоговыми интерфейсами, особенно в приложениях с ограниченной динамикой.

В качестве опции мы предоставляем TX-драйвер с эталонным вводом. Этот эталонный вход (с шагом A/B) может быть подключен к цифровому манометру (Magnescale серии DK) или поворотному энкодеру. После подключения цифровой датчик можно использовать в качестве эталонной системы. Необходимость в компактной и высокоточной эталонной системе связана с тем, что точность вихретоковых датчиков зависит от материала. С цифровым манометром конечный пользователь может либо подтвердить точность вихретокового датчика, либо линеаризовать датчик.

Также возможно подключение поворотного энкодера вместо цифрового манометра. Это расширение особенно полезно для наблюдения за вращающимися системами. Энкодер, соединенный с валом, возвращает угол или скорость вращения соответствующего вала. Драйвер TX синхронизирует вихретоковый сигнал с поворотным энкодером. Эта функция является предпосылкой для модуля Waterfall Rpm.


AX-драйвер

Водостойкая и герметичная аналоговая электроника, серия AX


Драйвер AX от eddylab представляет собой герметичную и водонепроницаемую аналоговую электронику для вихретоковых датчиков. Индивидуальная процедура формования допускает эксплуатацию всей системы под водой.

Электронный блок, изготовленный на станке с ЧПУ, уплотнен уплотнительным кольцом. Фронтальное соединение между вихретоковым датчиком и корпусом обеспечивается герметичным соединением LEMO. Соединение M12 на задней стороне также имеет класс защиты IP68 и выдерживает давление до 10 бар. Высокая степень сопротивления давлению между кабелем и разъемом достигается за счет специального процесса литья под давлением. Процесс впрыска сшивает TPE-гнездо кабеля и разъем в монолитный блок.

eddyMOTION

eddyMOTION — это инструмент анализа и настройки для Windows, используемый вместе с TX-Driver. Связь основана на USB. Целевой областью применения является визуализация и документирование механического движения, а также линеаризация вихретоковых датчиков на месте.

eddyMOTION как инструмент анализа

eddyMOTION создан как универсальный инструмент анализа потока данных на основе USB от TX-Driver. Требования к анализу сигналов могут быть различного характера, поэтому eddyMOTION состоит из нескольких модулей. Различные модули могут использоваться для мониторинга быстрого и медленного движения. Измеренные данные могут отображаться во временной и частотной областях. Базовая частота дискретизации составляет 22,5 квыб/с в двухканальной версии и 38 квыб/с в одноканальной версии.

Осциллограф — идеальный инструмент для анализа динамических событий. Как следует из названия, модуль осциллографа во многом похож на классический осциллограф. Работа с этим модулем довольно проста для всех, кто имеет базовый опыт работы с осциллографами. Функциональный диапазон осциллографа идеально подходит для наблюдения за движением вихревых токов. eddyMOTION заменяет напряжение (классический осциллограф) положением из TX-драйвера. В принципе можно визуализировать периодическое и непериодическое движение. В режиме триггера сбор данных основан на событии. Типичным примером для этого режима является сохранение сигнала до и после прохождения порогового значения в определенном временном окне. На рисунке ниже показан сбор данных о событиях камертона при его срабатывании. Еще одна полезная функция — связь по переменному току. Эта функция отображает изменение положения вместо абсолютного положения (значение положения колеблется вокруг нуля). Эта функция особенно полезна для визуализации вибрации с малой амплитудой. Измерения захваченных данных могут быть выполнены. Это частота, амплитуда, максимальное и минимальное значения. Захваченные данные могут быть экспортированы в виде изображения или текстового файла.


Запуск камертона


Спектр (БПФ) дает представление обо всех частотных компонентах сигнала, предоставляемого драйвером TX. Это позволяет визуализировать основные и гармонические колебания. Одноканальная версия обеспечивает частотный диапазон до 19 кГц. Это охватывает акустический диапазон. На рисунке ниже показан спектр камертона. Помимо визуализации анализируются частотные составляющие выше определенного порога. На рисунке отчетливо видно основное колебание с 49мкм и второй и третьей гармоники с 250 нм и 100 нм. Как и в случае с осциллографом, спектр можно экспортировать в виде изображения или текстового файла.


Спектр камертона


Waterfall и Waterfall Rpm — это трехмерные БПФ. Водопад представляет собой классическое БПФ, дополненное временной осью. Трехмерный график дает новый взгляд на ваш спектр, который можно наблюдать с течением времени. Третья ось подчеркивает небольшие пики выше уровня шума. Эти небольшие пики могут быть легко пропущены на 2D-графике, особенно когда эти небольшие пики появляются и исчезают с течением времени. Рисунок выше наглядно иллюстрирует этот эффект. Водопад показывает спектр камертона через 28 секунд после его срабатывания. На графике явно видно, что колебания на частотах 881 Гц и 1320 Гц со временем исчезают и вновь появляются.


Водопад из камертона


Водопад на основе оборотов представляет собой БПФ, дополненный осью оборотов вращающегося вала. Основным требованием для этой функции является инкрементный энкодер, установленный на валу. Система TX синхронизирует инкрементный сигнал с положением вихря. Корреляция скорости вращения и БПФ дает характерный трехмерный график. График может характеризовать состояние вращающейся системы в зависимости от нагрузок, давления масла, износа и тому подобных аспектов. Это позволяет сравнивать одну и ту же систему в разное время при различных условиях. На рисунке выше показан водопад на основе оборотов вала с резонансной частотой 6000 об/мин. Амплитуда достигает максимума на восходящей и нисходящей траектории скорости вращения.


Водопад сверхкритического вращающегося вала на основе оборотов.


Частоты и амплитуды водопада, зависящего от времени и оборотов, можно анализировать в плоскости анализа. Эту плоскость можно перемещать по оси времени и оборотов.

eddyMOTION в качестве утилиты линеаризации

Мобильная линеаризация — одна из ключевых функций TX-Driver. Необходимость мобильной линеаризации имеет хорошо известную причину. Точность вихретоковых датчиков сильно зависит от материала, на который они смотрят. Максимальная ошибка масштабирования при изменении материала мишени может составлять 20% и более. Ошибка линейности может составлять 7% и более. Еще одним серьезным источником ошибок, влияющим на точность, является предварительное затухание. Этот эффект необходимо учитывать при установке датчика в узких зазорах и отверстиях. Причина этой ошибки связана с формой воспринимаемого электромагнитного поля. Основная идея датчика заключается в измерении в одном измерении с электромагнитным полем. Если форма поля «столкнется» с объектом, отличным от цели, результат измерения будет неверным. Этот эффект называется предварительным затуханием. Типичными «нерелевантными» объектами являются винты и гайки. Ошибку из-за предварительного затухания трудно предсказать, но в большинстве случаев она выше ожидаемой. На рисунке ниже показано типичное поведение ошибок в вихретоковых системах (красная пунктирная линия).


Иллюстрация типичных ошибок в вихретоковых системах.


Драйвер TX в сочетании с eddyMOTION решает эти проблемы с помощью встроенной процедуры линеаризации. Основой метода является интерфейс к линейному энкодеру на TX-драйвере. Этот энкодер используется в качестве опорного сигнала. Эталон можно использовать либо для подтверждения точности датчика, либо для линеаризации датчика. Линеаризация основана на заданном пользователем количестве позиций (максимум 50). Драйвер TX может хранить четыре пользовательских кривых. Эталонный интерфейс также содержит блок питания. В общем, TX-Driver может ссылаться на свои собственные датчики на месте. Выгода для заказчика очевидна: с одной стороны можно безвозвратно использовать вихретоковый датчик для разных материалов. А с другой стороны, можно проверить точность датчика на месте с максимальной точностью. Эталонная система (серия Magnescale DK), которую мы предоставляем, имеет разрешение 100 нм и точность 0,5 мкм на 10 мм. Диаметр зажима 8 мм. Сочетание компактности и точности обеспечивает широкий спектр применения. Наш компактный линейный столик общим весом 1,1 кг делает мобильную линеаризацию легкой задачей для всех. Система отсчета записывает расстояние с разрешением 100 нм. Вихретоковый датчик и эталонный датчик точно совмещены друг с другом. Различные материалы можно легко заменить в быстроразъемном гнезде. Результатом является калибровка на месте с точностью до размеров нашей заводской лазерно-интерферометрической калибровки.


Портативный линейный столик с линейным энкодером
(Magnescale) — вихретоковым датчиком
и мишенью размером 50х50 ммт

Ссылки

Для получения дополнительной информации см. наш техпаспорт, документацию по CAN-BUS или руководство eddylab.

Вихретоковые датчики | Эддилаб ГмбХ

Вихретоковые датчики определяют расстояние или изменение металлических объектов бесконтактно, динамично и чрезвычайно точно. Электроника TX, специально адаптированная к соответствующему датчику, рассчитывает аналоговый выходной сигнал, пропорциональный расстоянию. Кроме того, имеется интерфейс USB и CAN для чтения данных. Программное обеспечение eddyMOTION, разработанное eddylab GmbH, является идеальным дополнением к серии TX с ее 3 функциональными областями (осциллограф, анализ БПФ, регистратор данных). Для получения дополнительной информации см. также http://www.eddycurrentprobe.com.

Серия TX, высокоточные измерения

Диапазон

0,5–10 мм

Линейность макс.

±0,15 %

Разрешение

0,03 мкм

Динамический

124 квыб/с

Класс защиты макс.

IP68

Рабочая температура

до +185 °C

Выход

0…10 В, 0…5 В, ±5 В, 0…20 мА, 4…20 мА, USB, CAN

Скачать

  • Технический паспорт
  • CAD-файл

wirbelstromelektronik_tx2. zip zubehoer_tx-serie.zip eddylab_wirbelstrom_t5.zip eddylab_wirbelstrom_t4.zip eddylab_wirbelstrom_t3.zip eddylab_wirbelstrom_t2.zip eddylab_wirbelstrom_t2-g-ka-vl20.zip eddylab_wirbelstrom_t10.zip eddylab_wirbelstrom_t05.zip микро-калиб-v1.zip

Мощное программное обеспечение eddyMOTION для Windows доступно в трех различных версиях: Lite, Standard и Reference. eddyMOTION используется вместе с TX-Driver, вихретоковым датчиком и цифровым датчиком для калибровки.

eddyMOTION Lite поставляется с каждым вихретоковым датчиком.

В следующей таблице приведен обзор версий eddyMOTION и соответствующих функций:

Руководство eddyMOTION
Шина CAN

Дополнительную информацию можно найти в техническом описании системы передачи.

Серия T14/T20/T40 для больших расстояний до 40 мм

Диапазон

0–40 мм

Линейность макс.

±0,15 %

Разрешение

1,2 мкм

Динамический

124 квыб/с

Класс защиты макс.

IP68

Рабочая температура

до +150 °C

Выход

0…10 В, 0…5 В, ±5 В, 0…20 мА, 4…20 мА, USB, CAN

Скачать

  • Технический паспорт
  • CAD-данные (по запросу)

Серия AX2 — высокоточные аналоговые измерения

Диапазоны

0,5–10 мм

Линейность макс.

±2 %

Разрешение

0,03 мкм

Динамический

10 кГц

Класс защиты макс.

IP68

Рабочая температура

до +185 °C

Выход

10 В, 5 В

Скачать

  • Технический паспорт
  • CAD-данные (по запросу)

Серия CM — керамический датчик, устойчивый к давлению

Диапазон

0,3 — 2 мм

Линейность макс.

±0,15 %

Разрешение

0,03 мкм

Сопротивление давлению

200 бар

Класс защиты макс.

IP68

Рабочая температура

до +185 °C

Выход* в сочетании с базовым модулем TX

0…10 В, 0…5 В, ±5 В, 0…20 мА, 4…20 мА USB, CAN

Скачать

  • Технический паспорт
  • CAD-данные (по запросу)

Серия IC, недорогая, со встроенной электроникой

Диапазоны

2, 3, 8 мм

Линейность макс.

±60 мкм

Разрешение

1 мкм

Динамический

200…500 Гц (±3 дБ)

Класс защиты макс.

IP67

Выход

4…20 мА, 0…10 В, 0…20 мА, 1…10 В

Скачать

  • Технический паспорт
  • CAD-файл

серия_ic.zip

Серия AX-turbo, измерение скорости на турболопастях

Частота скорости

> 500 000 об/мин

Класс защиты макс.

IP68

Рабочая температура

до +185 °C

Выход

ТТЛ / аналог

Скачать

  • Технический паспорт
  • CAD-данные (по запросу)

7 фактов о вихретоковом датчике: работа, принцип, применение – Lambda Geeks

Вихретоковые датчики обнаруживают расстояние или дефекты металлических объектов бесконтактно, динамически и точно.

Они обычно используются для измерения ферромагнитных и неферромагнитных веществ. Они приемлемы для применения в суровых промышленных условиях из-за их исключительной стойкости к воздействию масла, пыли, влаги и полевых помех. Предлагаются гибкие и миниатюрные версии, также могут использоваться для измерения на расстоянии, где место ограничено.

Вихревой ток — это электрический ток, индуцируемый в металлах изменением магнитного поля.

Вихревой ток течет по замкнутому круговому пути внутри проводника в плоскости, вертикальной к магнитному полю.

Вихревые токи с использованием электромагнитов
Rosen Group, Принципиальная схема PEC, CC BY-SA 3.0 US

Вихревые токи переменного или постоянного тока?

Ток всегда направлен в одну сторону в случае постоянного тока, и как переменный в случае переменного тока. В постоянном токе колебаний нет вообще. Хотя в вихревых течениях, однако, не имеют фиксированного направления, носят циркулирующий характер. Понятие переменного и постоянного тока не применимо к этим токам, поскольку нет определенного направления, в котором эти токи текут.

Токи не возвращаются к источнику, так как индуцируются электромагнитным полем. Следовательно, путь между катушкой источника вообще и нагрузкой, являющейся проводящей поверхностью, в данном случае неполный. Токи не возвращаются к источнику. Проводящая поверхность, где собственно и образовались вихри, рассеивает их энергию в виде тепла. А поскольку цепь технически разомкнута, ее нельзя назвать ни переменным, ни постоянным током.

Вихревой ток против индуктивного тока

Вихревой ток — это индуктивный ток, но в металле или материалах, где индуктивный ток не нужен, например, в сердечнике трансформатора или монтажной раме.

Как возникает вихревой ток в проводнике?

Когда проводник помещается в изменяющийся во времени магнитный поток, изменение потока из-за изменяющихся магнитных полей индуцирует небольшие петли в проводнике, и ток течет через эти петли по закону Фарадея. Эти токи известны как вихревые токи.

Направление вихревых токов
Qniemiec, Вихретоковые токи en, CC BY-SA 3.0

Принцип действия вихретокового датчика

Вихретоковые датчики используют принцип образования вихревых токов для определения смещения. Он образуется, когда переменное магнитное поле пересекает проводник. Относительное движение вызывает циркулирующий поток электронов или электронов в проводнике. Это циркулирующие вихри электромагнитов с магнитными полями, которые противодействуют воздействию приложенных магнитных полей. Чем мощнее магнитное поле, или выше проводимость проводника, или даже чем выше сравнительная скорость движения, тем больше будут наведенные токи и больше противодействующая площадь. Вихретоковые зонды воспринимают это создание вторичных областей для обнаружения пространства между зондом и целевым веществом.

Применение вихревых токов

Существуют различные промышленные приложения, в которых используются вихревые токи, без вихревых токов они не будут работать должным образом. Вот несколько примеров: магнитный тормоз, приложения на основе электромагнитного демпфирования, индукционный нагреватель, измеритель электрической мощности, электромагнитная левитация, определение характеристик металла, измерение вибрации и положения, структурные испытания и т. д. Некоторые из них подробно описаны ниже:

  • Магнитная левитация и эффекты отталкивания: Здесь сила отталкивания, основанная на вихревых токах, используется в различных приложениях. Это основные критерии, которые использовались при применении магнитной левитации. Эта сила может поднимать тяжелые предметы против силы тяжести, такие как поезд, монорельс и т. д., эта система также работает без трения.
  • Индукционная печь : вихревые токи могут использоваться при плавке металлов и для целей сварки, перепроектирования или для производства сплавов. В нагревателе на основе змеевика высокочастотный переменный ток может проходить через змеевик, который окружает соответствующий расплавляемый металл.
  • Магнитное торможение  в поездах: Обычно поезда движутся с чрезмерными скоростями, в дальнейшем система торможения поездов должна быть эффективной с плавным переходом к рывкам произвольной формы. Эффект вихревых токов создается сильным электромагнитом, расположенным непосредственно над рельсами, он активирует вихревые токи в рельсах в направлении, противоположном вращению колеса поезда. Это без трения, поэтому нет механической связи; впредь этот тормоз работает на плавном переходе без эффекта рывков, но применим только к поездам с электроприводом.
  • Применение, основанное на электромагнитном демпфировании : Немногие датчики или приборы, например, гальванометры, используют эффект вихревых токов. Их немагнитный фиксированный сердечник из металлического материала используется для создания колебаний катушки вихревых токов, которые, в свою очередь, противодействуют движению катушки и останавливают ее под действием этих противодействующих сил.
  • В приводе с регулируемой скоростью:  Привод с вихретоковой связью может иметь переменную скорость в соответствии с требованиями для различных промышленных применений.
  • Вихретоковые датчики для измерения вибрации в установках цинкования стали
  • Для измерения толщины металлического листа, труб или полых труб также используются вихретоковые датчики Вихретоковый датчик
  • Для измерения движения гидравлических цилиндров также может быть полезен вихретоковый датчик.
  • Используемые в самолетах, такие как дверной замок, закрылки шасси и т. д.
Схема датчика вихревых токов
MatthiasDD, схема датчика Ferraris, CC BY-SA 3.0

** Хотя вихретоковый датчик нежелателен в некоторых приложениях, он может создавать нежелательные магнитные помехи в полезном сигнале. Там, где мы применяем магниты с сильным полем, необходимо провести анализ поля ошибки, создаваемого вихрем, и позаботиться о большей точности.

Вихретоковый датчик перемещения Вихретоковый датчик

Принцип обнаружения

В вихретоковом методе используются высокочастотные магнитные поля. Этот высокочастотный. магнитное поле создается за счет протекания высокочастотных токов внутри катушки, расположенной внутри вихретоковых датчиков, иногда называемых зондами или датчиками-головками. Предположим, что цель (металл) введена в это магнитное поле. В этом случае электромагнитная индукция заставляет магнитный поток проходить по поверхности этой вещи. Вихревой ток течет перпендикулярно. Это приводит к изменению импеданса вихретокового датчика. Следовательно, расстояние может быть измерено с помощью этого процесса.

Вихретоковые детекторы смещения создают гибкое магнитное поле, используя высокочастотный сигнал, поступающий в головку детектора. Когда внутри этого магнитного поля находится объект измерения (металл), то вокруг магнитного потока, проходящего через поверхность объекта, возникает избыточный ток из-за результата электромагнитной индукции. Это влияет на импеданс катушки внутри детекторной головки.

Поскольку расстояние между объектом измерения (сплавом) и наконечником датчика уменьшается, тем значительнее генерируется ток, и увеличиваются потери энергии в наконечнике вихретокового датчика. Из-за этого, когда пространство создается ближе, колебания становятся меньше. После того, как пространство выше, колебание становится больше. Детекторы исправляют отклонения в колебаниях, которые вызывают изменение напряжения постоянного тока. Но линейность фиксируется с помощью линеаризации, и можно найти результат, пропорциональный пространству.

Иногда в этом измерении влияют взаимные помехи.

Монтаж лицом к лицу Вихретоковый датчик: монтаж лицом к лицу

Параллельный монтаж Параллельный монтаж

Существует несколько способов интерференции между ними; некоторые из них следующие:

  • Вихретоковые датчики должны быть установлены с интервалом, чтобы не возникало помех.
  • Необходимо установить вместе с другим типом частоты.
  • Необходимо установить с учетом функции предотвращения помех.

Чтобы узнать больше о вихретоковом торможении, нажмите Вихретоковый тормоз и Вихретоковый контроль .

Системы вихретоковых датчиков | Аллен-Брэдли

Загрузка

Серия 1442

Связаться с дистрибьютором

Обзор

  • Подходит для измерения вибрации, скорости/ускорения, положения ротора и дифференциального расширения
  • Предлагает бесконтактный датчик, удлинительный кабель и приводную систему
  • Полностью соответствует стандарту API-670
  • Предлагаются наконечники датчиков диаметром от 5 до 50 мм (0,20–1,97 дюйма)
  • Включает линейные диапазоны от наконечника от 0,25 до 29 мм (9,8. ..1142 мил)
  • Предлагает частотную характеристику от постоянного тока до 10 Гц (-3 дБ)
  • Включает цветовую маркировку для обеспечения надлежащего соответствия датчиков, удлинительных кабелей и драйверов

Выбор продукта

БЕТА Наша подборка продуктов обновляется! Посмотрите на новый опыт.

БЕТА

Используйте поле поиска, чтобы найти список продуктов в этом семействе продуктов:

SearchSearch

Загрузка

Используйте наш инструмент настройки для настройки пользовательского продукта:

LAUNCH PRODUCT CONFIGURATION ASSISTANT

FlagFlag

Технические характеристики

Сертификаты

Сертификация C-TICKСертификация C-TICK
  • CE
  • CSA
  • C-тик
  • ЭКС

Документация

Ресурс Номер публикации Язык
Технические характеристики систем вихретоковых датчиков 1442 Технические данные 1442-ТД001

Английский

Bulletin 1442 Руководство пользователя системы вихретокового преобразователя ICM-UM004

Английский

SURAGUS Технология вихретокового контроля

Обеспечение качества с помощью вихретокового контроля

В методе вихретокового контроля используются локальные изменения проводимости для характеристики характеристик качества, таких как толщина , листовое сопротивление , однородность материала или другие физические изменения в образце исследования. Сложный вихретоковый сигнал содержит различную информацию об испытуемом материале, которую во многих случаях можно разделить с помощью простых или сложных алгоритмов. Применяемая мощная вихретоковая электроника предлагает широкий диапазон частот от 10 кГц до 100 МГц, который используется для достижения различной чувствительности и глубины проникновения в зависимости от применения. Все СУРАГУС 9Продукты 0067  предлагаются с удобным программным обеспечением для быстрой оценки в режиме реального времени.

Процесс

Метод вихретокового контроля является неразрушающим методом оценки. Он широко используется для обнаружения трещин, поскольку трещины вызывают очень большие локальные изменения проводимости. Однако существует множество других приложений, в которых высокочувствительный анализ электропроводности с пространственным разрешением может помочь в решении различных задач контроля. Основной принцип показан ниже.

Решение для бесконтактного тестирования для различных применений:

  • Листовое сопротивление
  • Удельное сопротивление
  • Толщина металла
  • Электрическая анизотропия
  • Расстояние (до токопроводящих материалов) / толщина краски
  • Испытание углеродного волокна
  • Контроль состава

Характеристики

  • Бесконтактный и неразрушающий
  • чрезвычайно быстрая/высокая частота дискретизации (k выборок в секунду)
  • хорошие возможности автоматизации
  • высокая чувствительность

Неразрушающая вихретоковая технология

Плотность вихревых токов

Поскольку чувствительность вихретокового контроля зависит от плотности вихревых токов в месте дефекта, важно учитывать силу наведенных вихревых токов в месте дефекта. Как правило, выбирается установка/частота/сенсор, которая помещает ожидаемый дефект в пределах одной стандартной глубины проникновения. Это гарантирует, что силы вихревых токов будет достаточно для индикации дефекта.

Глубина проникновения зависит от проницаемости, проводимости материала, а также от частоты.

Стандартная глубина проникновения

Стандартная глубина проникновения — это термин, используемый для выбора хорошей испытательной установки для характеризации сыпучих материалов. На глубину проникновения вихревых токов в материал влияет частота переменного тока, электропроводность и магнитная проницаемость образца. Глубина проникновения уменьшается с увеличением частоты и увеличением проводимости и магнитной проницаемости. Глубина, на которой плотность вихревых токов уменьшилась до 1/е, или около 37% от поверхностной плотности, называется стандартной глубиной проникновения (d или 1d) и используется в качестве критерия идеального измерения при исследовании сыпучих материалов. При трех стандартных глубинах проникновения (3d) плотность вихревых токов составляет всего 5% от поверхностной плотности. Таким образом, дефекты или отклонения на большей глубине не добавляют заметности к эффекту измерения, и поэтому их трудно обнаружить. Таким образом, установка, обеспечивающая стандартную глубину проникновения, соответствующую (1d) глубине интересующих характеристик, обеспечивает наилучший результат испытаний. SURAGUS предлагает широкий спектр датчиков с различными частотными диапазонами для оптимального тестирования материалов с различными свойствами.

 

 

Вихретоковый датчик

Типы вихретоковых датчиков
  • Отправитель: катушки индуктивности
  • Приемник: катушки индуктивности, датчики Холла, феррозондовые датчики, GMR, СКВИДы
Типы вихретокового контроля
  • Одночастотный
  • Многочастотный
  • Спектральный
  • Импульсный вихревой ток
  • и т. д.

 

Настройка для характеристики слоя
  • Режим фронтального отражения
  • Режим отражения сзади
  • Режим передачи

Установки для измерения вихревых токов включают односторонние и двусторонние установки . Оба широко используются, но у каждого подхода есть свои преимущества и недостатки.

Двухсторонние датчики и инструменты режима передачи работают на больших расстояниях от пластины и отличаются высокой устойчивостью к вертикальному положению поверхности пластины. Это означает, что один и тот же набор можно использовать для немедленного измерения тонких и толстых пластин, не требуя трудоемких изменений настроек. Благодаря большому зазору сенсорных элементов до 100 мм двусторонняя передача идеально подходит для работы с роботами и интеграции в технологические инструменты, не требуя дополнительного места для инструментов или времени на обработку.

Режим отражения (одностороннее, соответственно, переднее или заднее) Инструменты лучше всего подходят для небольших пятен размером до 1 мм. Компромисс заключается в точном контроле расстояния и ограничениях чувствительности. Это позволяет изменять глубину проникновения, что позволяет сосредоточиться на измерениях удельного сопротивления поверхностных областей материалов SiC, GaAs и Si на уровне слитков и булей.

Преимущества широкого и высокочастотного тестирования

Актуальность частоты
  • Частота определяет силу сигнала
  • Материалы с низким поверхностным сопротивлением требуют более низких частот
  • Материалы с высоким поверхностным сопротивлением требуют более высоких частот

Гибкость в частотном диапазоне поддерживает настройки широкого диапазона измерений, что позволяет проводить измерения в течение 6 декад с одной и той же установкой0891 Бесконтактный вихретоковый контроль

  • Качество контакта влияет на измерение
  • Бесконтактный и в режиме реального времени, без ношения
  • Одноточечные и картографические решения
  • Одноточечное измерение
  • Отображение с высоким разрешением
  • Измерение в потоке
  • Возможное повреждение чувствительных слоев
  • Отсутствие повреждений и артефактов на чувствительных пленках
  • Износ зонда со временем
  • Высокая точность без влияния переходного сопротивления
  • Инкапсулированные пленки не измеряются
  • Инкапсулированные пленки и многослойные системы

 


 

Have we i ns pire d  your curiosity  — and wou ld  you like  to  find o ut  подробнее  ab вне вихретоковой технологии?

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БОЛЕЕ ПОДРОБНОЙ ИНФОРМАЦИИ СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Обзор продукта Тестирование тонких пленок
Обзор продукта Тестирование углеродного волокна

Советы по снижению погрешности при использовании методов измерения вихревых токов

Резюме

Советы по уменьшению погрешности при использовании методов измерения вихревых токов

Кевин Конлин, менеджер по развитию бизнеса, Kaman Precision Products

Индуктивная вихретоковая технология — чрезвычайно универсальный бесконтактный метод измерения положения объекта, расстояния или вибрации. На эти датчики не влияют загрязняющие вещества из окружающей среды или требуемые характеристики отделки, эти датчики могут работать в вакууме или в жидкостях, поэтому они хорошо работают в грязных условиях, например, при наличии масла или пыли. Чтобы получить максимальную отдачу от вихретоковых датчиков, следуйте этим советам, чтобы уменьшить количество ошибок, которые могут повлиять на точность измерения.

Основы измерения вихревых токов

Индуктивные вихретоковые датчики работают, генерируя высокочастотное электромагнитное поле вокруг катушки датчика, которое индуцирует вихревые токи в материале мишени. Для вихретоковых датчиков требуется проводящая мишень (обычно металл), а на работу датчика влияет проводимость материала мишени. Непроводящий материал между датчиком и целью не обнаружен. Датчики не требуют заземления измерительной системы. Измеряемое расстояние обычно составляет 30-50 процентов от диаметра сенсора.

Индуктивные вихретоковые датчики имеют большой размер пятна по сравнению с другими технологиями. Они также имеют более высокую частотную характеристику, что является преимуществом при измерении чего-то очень быстро движущегося. Это может сделать их лучшим выбором, чем контактные технологии, такие как преобразователи с линейным переменным перемещением (LVDT), которые могут влиять на динамику измеряемого объекта. Прикосновение к чему-то движущемуся для измерения добавляет массу, замедляя систему, поэтому она не измеряется с фактической скоростью.

На характеристики вихревых токов влияют изменения температуры, но они могут игнорировать загрязнения, которые могут нарушить работу технологий лазерной триангуляции/светодиодов, ультразвуковых или емкостных измерений.

Источники ошибок в методах измерения вихревых токов

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать распространенных источников ошибок, связанных с вихретоковыми датчиками. В противном случае пользователи могут не получить хороших измерений, могут получить больше ошибок, чем допустимо для приложения, или они вообще не смогут получить никаких измерений.

К основным источникам погрешности вихретоковых датчиков относятся:

  • Выбор неправильного типа цепи
  • Наличие рядом с целью другого металлического предмета
  • Колебания температуры или условия окружающей среды, влияющие на точность измерений
  • Несколько датчиков установлены слишком близко друг к другу
  • Неправильный монтаж

Советы по уменьшению количества ошибок

Выберите правильную цепь

Вихревые токи можно интерпретировать и обрабатывать в виде полезной информации в электронных схемах формирования сигналов. Kaman использует три популярных типа этих схем для обработки сигнала:

  • Схема Колпитца – одноканальные аналоговые системы измерения положения
  • Сбалансированная мостовая схема – несимметричные и дифференциальные аналоговые линейные системы измерения положения
  • Фазовая цепь – одноканальные/многоканальные аналоговые высокоточные системы позиционирования

Каждый тип схемы формирования сигнала имеет свои характеристики, поэтому пользователи должны искать ту, которая лучше всего работает в любом приложении. Чтобы выбрать правильную схему, начните с просмотра измерений — какой тип вы берете? Он одинарный или дифференциальный? Посмотрите на цель – она магнитная или немагнитная? Знание этой информации будет иметь большое значение для настройки пользователей на путь уменьшения ошибок.

Например, когда схема Колпитца используется в качестве устройства измерения положения, катушка датчика становится катушкой индуктивности в цепи генератора. Когда катушка датчика взаимодействует с проводящей целью, частота и амплитуда генератора изменяются пропорционально положению цели. Это изменение преобразуется в аналоговый сигнал, пропорциональный смещению.

Каман обычно рекомендует схемы Колпитца для недорогих измерений общего назначения, где линейность не требуется. Они могут быть хорошим выбором для проверки топливных форсунок, измерения подъема клапана, биения вала или цилиндра и вибрации, а также механической обработки и шлифовки.

В схеме сбалансированного моста движение цели вызывает изменение импеданса в катушке датчика. Это изменение импеданса в катушке измеряется схемой демодулятора, линеаризуется логарифмическим усилителем, а затем усиливается в каскаде конечного усилителя.

В несимметричной конфигурации системы являются хорошим выбором для целей как из черных, так и из цветных металлов, включая измерение линейного положения общего назначения, лаборатории, исследования, разработки и испытания, метрологию и управление производственными процессами.

Дифференциальные мостовые системы часто являются лучшим выбором для приложений быстрого позиционирования рулевого зеркала (FSM), наведения и отслеживания в системах ночного видения и лазерных системах, системах управления для систем активного мониторинга и контроля вибрации, а также для позиционирования и управления столиком фотолитографии.

Если используется фазовая цепь , влияние вихревых токов зависит не только от амплитуды, но и от фазы. Эта схема основана на обнаружении фазы с использованием методов широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Типичные рекомендуемые области применения включают позиционирование предметного столика в атомно-силовой микроскопии (АСМ), позиционирование по оси Z в фотолитографическом оборудовании, позиционирование лазерной оптики, прецизионное шлифование и механизмы транспортировки полупроводниковых пластин.

Настройка на наличие другого металлического объекта рядом с целью

Измерение одного металлического объекта, когда другой металлический объект находится слишком близко, является основным источником ошибок. Это может зависеть от материала, размера цели и диапазона измерений. Например, может быть особенно трудно измерить, если цель проводящая, но очень маленькая и тонкая, и к ней трудно подобраться. Возможность ошибки также будет зависеть от того, сколько материала требуется для взаимодействия с полем вихревых токов.

Например, в приложении для исследований и разработок гоночных двигателей клиент Kaman хотел убедиться, что он получает правильный ход двигателя, и разрабатывал систему для проверки того, как различные условия повлияют на ход. Они пытались измерить движение поршня, но в непосредственной близости находился еще один поршень, и измерение «видело» оба поршня.

В этом случае Каман рекомендовал установить один датчик за поршнем и один перед ним. Каждый датчик использовался для измерения половины хода. Конечный пользователь смог приблизиться к поршню с датчиком меньшего размера, который не «видел» другой поршень.

Настройка и калибровка температуры и условий

Обязательно откалибруйте систему в среде, в которой она будет работать. Калибровка в одной среде и последующее размещение в другой могут привести к ошибкам.

Высокие и низкие температуры могут изменить измерения. Измерение, которое является превосходным при комнатной температуре, может измениться при измерении при 500°F или 1000°F. Чтобы скорректировать это, при измерении в широком диапазоне температур пользователи должны выполнить калибровку, чтобы показать, какая ошибка может существовать при разных температурах.

Например, один недавний клиент проводил несколько измерений лопаток внутри большой газовой турбины. Система оптимизирована для основных измерений, которые выполняются при температуре 800-900°F, но также выполняются измерения при комнатной температуре, когда турбина начинает работу. Измерение может быть точным в одной или другой из этих точек, но не в обеих. Для этой системы Каман разработал датчик, который был точным при более высокой температуре, а затем использовал математические расчеты для построения кривых, дающих информацию об ожидаемой ошибке при измерении комнатной температуры.

Условия окружающей среды также являются проблемой в тех случаях, когда имеется несколько движущихся частей, а система пытается прочитать только одну. Если датчики обнаруживают другой движущийся металлический объект, можно поместить между ними еще один кусок металла, чтобы защитить его. Неподвижный объект поглощает сигнал, но движущуюся цель все еще можно увидеть. Короче говоря, фиксированная часть просто становится частью условий окружающей среды, и вокруг нее можно калибровать.

Для приложений, которые измеряют вращающуюся цель, такую ​​как вал, поверхностная скорость вала также может влиять на измерение. Поскольку он вращается быстрее, он может выглядеть как меньшая цель. Опять же, математические расчеты могут быть разработаны для учета размера цели, материала, из которого она сделана, и скорости ее движения, чтобы обеспечить правильное измерение с помощью вихретокового датчика.

Избегайте нескольких датчиков

Два или более датчиков, установленных в непосредственной близости друг от друга, могут привести к смешиванию их электромагнитных полей, что может вызвать помехи и снизить точность измерений. Эта интерференция имеет форму «перекрёстных помех», в результате чего появляются ноты биений, частота которых будет разницей между частотами осциллятора в каждой единице.

Обратите внимание на крепление

Качество любого измерения зависит от монтажного приспособления. Количество проводящего материала внутри или рядом с монтажным приспособлением будет влиять на производительность системы. Установка датчика в материале, который поглощает слишком много поля, приводит к ошибкам измерения. Например, установка вихретокового датчика внутри большого стального блока и углубление датчика поглощают поле, поэтому его будет трудно измерить.

Датчик «нагружается сбоку», когда его поле взаимодействует с проводящим материалом, отличным от цели. Экранированные датчики уменьшают этот эффект. Для оптимальной работы по возможности не допускайте попадания проводящих материалов в это поле. Выполните калибровку на месте, если в поле датчика будет находиться проводящий материал, отличный от цели.

Чтобы исключить возможность ошибки, убедитесь, что датчик установлен так, чтобы он был направлен прямо на цель, насколько это возможно. Он не должен быть утоплен, и на его пути не должно быть ничего, что могло бы поглотить сигнал. Если возможно, установите датчик внутри пластикового блока.

Кроме того, цель и датчик должны быть параллельны друг другу. Некоторый непараллелизм может существовать, не вызывая значительных ошибок. Непараллельность до 3 градусов увеличит нелинейность менее чем на 0,5 процента от полной шкалы. Непараллельность в 10 градусов увеличит нелинейность примерно на 4 процента от полной шкалы.

Разрешить определенное количество ошибок

И последний совет: не допускайте ошибок. Если кто-то ищет измерение в полдюйма, постарайтесь убедиться, что измерение может быть выполнено в три четверти дюйма, чтобы было место для работы. Учитывайте температурные погрешности, заранее выполняя измерения с помощью систем, чтобы понять сдвиги, которые могут иметь место при более высоких температурах, и иметь возможность корректировать погрешности, которые могут возникать при других температурах.

Цель должна состоять в том, чтобы свести количество ошибок к минимуму

Чтобы обеспечить наилучшие измерения с помощью вихретоковой технологии, выберите правильный датчик, тщательно откалибруйте его для температуры и условий окружающей среды, в которых он будет работать, и убедитесь, что датчики правильно установлены и расположены.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.