轉(zhuǎn)速測量傳感器在工程實踐中的應用

1、轉(zhuǎn)速測量傳感器在工程實踐中的應用摘 要轉(zhuǎn)速是旋轉(zhuǎn)設備重要監(jiān)控指標之一，轉(zhuǎn)速測量是旋轉(zhuǎn)機械保護系統(tǒng)的一種重要方式，轉(zhuǎn)速測量傳感器相對常規(guī)檢測儀表故障率高，其損壞引起的危害程度高，一般儀表工對之較為陌生，本文從工程應用的角度對兩種測速傳感器作剖析。以提高轉(zhuǎn)速測量的可靠性及快速處理相關故障。關鍵詞轉(zhuǎn)速測量；工作原理；技術參數(shù)；安裝；常見故障與處理中圖分類號TP文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2011)101-0187-01目前工程上常用的測速傳感器有兩種，分別是：電渦流式傳感器和磁電感應式傳感器，現(xiàn)就這兩種傳感器的特點、使用與維護檢修作一介紹。1磁電感應式轉(zhuǎn)速傳感器1.

2、1 工作原理磁電式轉(zhuǎn)速傳感器是以磁電感應為基本原理來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量的。它由鐵芯、磁鋼、感應線圉等部件組成，測量對象轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)速傳感器的磁鐵會產(chǎn)生磁力線,齒輪轉(zhuǎn)動會切割磁力線,磁路由于磁阻變化，在感應線圈內(nèi)產(chǎn)生電動勢。磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的感應電勢產(chǎn)生的電壓大小，和被測對象轉(zhuǎn)速有關，被測物體的轉(zhuǎn)速越快輸出的電壓也就越大，也就是瞬出電壓和轉(zhuǎn)速成正比。但是在被測物體的轉(zhuǎn)速超過磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的測量范圍時，磁路損耗會過大，使得輸出電勢飽和甚至是銳減。1.2 技術參數(shù)1）輸出波形：近似于正弦波。2 ）輸出信號幅值：當傳感器鐵芯和被測齒輪齒頂間間隙&=（）.5mm,齒數(shù)z=60,齒輪模數(shù)m=2及40轉(zhuǎn)/

3、分時，輸出電壓V>70mVo3 ）測量范圍:0-49999Hzo4 ）使用時間：連續(xù)使用。5 ）環(huán)境溫度:-2065。6 ）相對濕度：<65%O7）輸出尺寸：二線制（雙芯屏蔽線X13安裝步驟1）傳感器安裝間隙的確定。該傳感器可采用塞尺測量安裝間隙的方法進行安裝。在探頭端面和被測面之間塞入設定安裝間隙厚度的塞尺，安裝間隙約為0.5mm-lmm左右。當探頭端面和被測面壓緊塞尺時，緊固探頭并鎖緊鎖緊螺母。2）安裝地點盡量遠離大功率電氣設備，電纜屏蔽層接地以防磁場干擾，接地電阻符合相應規(guī)范要求。3）在被測軸振動較大時，應適當放大被測軸與傳感器的距離，以免損壞傳感器。1.4故障判斷與處理1）

4、磁電感應式轉(zhuǎn)速傳感器常見故障如下：信號輸出電纜接地、短路、斷路；探頭損壞；探頭與電纜接頭處接觸不良。2）故障處理：用500VMQ表測試電纜芯線間絕緣電阻和對地絕緣電阻，該阻值應大于20MO;短接電纜兩芯線，用萬用表檢查電纜導通電阻，該阻值應小于1Q,確認電纜損壞時，更換；用萬用表檢查傳感器直流電阻，該阻值應為2000左右，不同企業(yè)產(chǎn)品略有差異，如直流電阻差異明顯，應為探頭損壞，更換；不同廠家的傳感器探頭與電纜的連接方式有差異，有些產(chǎn)品采用焊接連接的方式，有些產(chǎn)品采用插頭插座連接的方式。不論哪種方式的連接，由于傳感器工作環(huán)境均存在不同程度的振動，使得接頭處易松動從而導致接觸不良，可用萬用表檢查，

5、確認故障后將其消除。2電渦流式傳感器2.1 工作原理當被測金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時，探頭中線圈的Q值也發(fā)生變化，Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化,而這個隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過檢波、濾波、線性補償、放大歸一處理轉(zhuǎn)化成電壓（電流）變化，最終完成機械位移（間隙）轉(zhuǎn)換成電壓（電流X由上所述，電渦流傳感器工作系統(tǒng)中被測體可看作傳感器系統(tǒng)的一半，即一個電渦流位移傳感器的性能與被測體有關。2.2 技術參數(shù)1）檢測距離：0.2mm-2.02mm。2 ）測速范圍:50r/min-99999r/mine3 ）輸出信號幅值：SOOmvpp（測試條i牛：50r/min,齒輪齒數(shù)為60,材料為電工鋼，模數(shù)為2，

6、傳感器距離齒頂1mmX4 ）輸出阻抗；200Q-2000Q。5）供電電源：-24Vdc。6 ）負載：10kQ。7 ）試彳牛材料：45#鋼。8 ）系統(tǒng)組件：8mm探頭、延伸電纜.5m前置器。9 ）環(huán)境溫度:25O10）靈敏度：室溫狀態(tài)下1.7mm線性區(qū)域內(nèi)為7.87V/mm±5%。2.3安裝步驟1）確定延長電纜的長度。對于探頭和延長電纜的長度，可有不同的選擇，要決定需要多長的延長電纜，首先要確定系統(tǒng)的總長是5m還是9m的前置器，其次要確定探頭上帶的電纜長度，最后傳感器系統(tǒng)的總長減去探頭上帶的電纜長度就是延長電纜所需要的長度。任意的加長或縮短延長電纜的長度均會導致測量誤差。2）機械間隙安

7、裝法：可用非金屬測隙規(guī)測定探頭的間隙，機械安裝間隙約為1.3mm.o3）間隙電壓安裝方法：將探頭、延伸電纜、前置器連接起來，并給傳感器系統(tǒng)接上電源，用精度較高的萬用表監(jiān)測前置器的輸出電壓，同時調(diào)整探頭與被測面的間隙，當前置器的輸出電壓為-10VDC時，擰緊探頭的緊固螺母固定探頭即可。4）電纜轉(zhuǎn)接頭的密封與絕緣：先用酒精清理接頭表面污物，待酒精揮發(fā)完畢后,用塑料帶纏繞專用電纜接頭，并用熱縮管包裹好。5）前置放大器接線端子連接和緊固：連接傳感器、延長電顏口前置放大器和顯示儀表。2.4故障判斷與處理1）常見故障。電渦流探頭損壞,電渦流探頭線圈阻值約為100;探頭導線與延伸電纜的連接頭松動；延伸電纜與

8、前置器的連接處松動；前置器、延伸電纜故障；延伸電纜接地；探頭導線與延伸電纜的連接頭絕緣不好而接地。2）處理方法。更換電渦流探頭；緊固探頭導線與延伸電纜的連接頭；緊固延伸電纜與前置器的連接噱絲；更換前置器、延伸電纜；更換延伸電纜或?qū)⑵鋰Z員接地部分用絕緣帶包好；將探頭導線與延伸電纜的連接頭用熱縮管包裹好。3兩種測速傳感器的匕取由于渦流式測量方法具有很寬的動態(tài)響應范圍和較強的測量信號，因此渦流式轉(zhuǎn)速傳感器相對于磁電式轉(zhuǎn)速傳感器具有以下優(yōu)良特性：1）可以測量0-600000RPM轉(zhuǎn)速范圍；而磁電式轉(zhuǎn)速傳感器在低轉(zhuǎn)速時信號弱，而無法測>,通常在機器盤車時，磁電式轉(zhuǎn)速傳感器不能測出機器轉(zhuǎn)速。2）渦流

9、式轉(zhuǎn)速傳感器內(nèi)部沒有磁性元件，因此其不易受外界電磁（下轉(zhuǎn)第204頁）（上接第187頁）場干擾，通常磁電式轉(zhuǎn)速傳感器在機器停止時，仍然受到工作環(huán)境50Hz工頻脈沖干擾，而有信號輸出。3）渦流式轉(zhuǎn)速傳感器安裝間隙范圍較競，安裝調(diào)整方便，而磁電式轉(zhuǎn)速傳感器安裝間隙范圍較小，安裝調(diào)整困難，且由于其安裝距雕小，易被測量面磨損。4）渦流式轉(zhuǎn)速傳感器內(nèi)部已經(jīng)設計了可靠的脈沖轉(zhuǎn)換電路，脈沖形狀規(guī)范，幅度大而且恒定，可以直接和通用的頻率計或轉(zhuǎn)速測量儀表連接，而磁電式轉(zhuǎn)速傳感器輸出脈沖須經(jīng)放大整形才能測量。5）有些渦流式轉(zhuǎn)速傳感器內(nèi)部設計有接線錯誤及短路保護電路，任意接線錯誤不會損壞傳感器。6）傳感器采用M16xl不銹鋼螺紋圓鋼管封裝、機械安裝尺寸與磁電式轉(zhuǎn)速傳感器一致，信號電纜采用不銹鋼軟管保護，結構堅固、防潮、防塵、耐腐蝕，可在惡劣環(huán)境下長期連續(xù)工作?；谝陨蟽?yōu)良特性，渦流式轉(zhuǎn)速傳感器已廣泛應用于電力、化工、冶金、機械、紡織行業(yè),取代磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，實現(xiàn)對