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技術(shù)文章

簡單聊聊電渦流位移傳感器

閱讀:1900          發(fā)布時間:2019-8-1

電渦流位移傳感器測量技術(shù)的歷史
 
發(fā)現(xiàn)電渦流現(xiàn)象的是François Arago (1786–1853),第25任法國總統(tǒng),數(shù)學(xué)家,物理學(xué)家和天文學(xué)家。1824年,他發(fā)現(xiàn)并命名旋轉(zhuǎn)磁場,以及絕大多數(shù)導(dǎo)體均可以被磁化。他的發(fā)現(xiàn)后來被Michael Faraday (1791–1867) 整理和終完善。

1834年,Heinrich Lenz發(fā)布了楞次定律,感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

法國物理學(xué)家Léon Foucault (1819–1868)于1855年發(fā)現(xiàn),在磁場兩級中間,旋轉(zhuǎn)銅制圓盤所需要的力更大,于此同時,銅制圓盤受內(nèi)部感生電渦流的作用而發(fā)熱。

1879年David E. Hughes采用渦流技術(shù)進行了非接觸測量,用于分揀金屬被測物。

1980年,德國米銥公司將電渦流位移傳感器用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)檢測

1988年,德國米銥公司發(fā)布了小尺寸電渦流位移傳感器,使得在安裝空間受限的情況下,也可以采用電渦流原理獲得的測量數(shù)據(jù)。

 

電渦流傳感器的優(yōu)點
 
1、渦流傳感器是一種非接觸的線性化計量工具,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(dǎo)體距探頭表面的距離。電渦流傳感器在測量過程中測量準確性會受到一定的影響。

2、傳感器特性與被測體的電導(dǎo)率時,由于渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)同時存在,磁效應(yīng)反作用于渦流效應(yīng),使得渦流效應(yīng)減弱,即傳感器的靈敏度降低。而當(dāng)被測體為弱導(dǎo)磁材料(如銅,鋁,合金鋼等)時,由于磁效應(yīng)弱,相對來說渦流效應(yīng)要強,因此傳感器感應(yīng)靈敏度要高。

3、不規(guī)則的被測體表面,會給實際的測量帶來附加誤差,因此對被測體表面應(yīng)該平整光滑,不應(yīng)存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。一般要求,對于振動測量的被測表面粗糙度要求在0.4um~0.8um之間;對于位移測量被測表面粗糙度要求在0.4um~1.6um之間。

4、電渦流效應(yīng)主要集中在被測體表面,如果由于加工過程中形成殘磁效應(yīng),以及淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結(jié)晶結(jié)構(gòu)不均勻等都會影響傳感器特性。在進行振動測量時,如果被測體表面殘磁效應(yīng)過大,會出現(xiàn)測量波形發(fā)生畸變。

 

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