K9000系列分体电涡流位移传感器

产品概述：

传感器系统的工作机理是电涡流效应。电涡流位移传感器能测量被测体(须是金属导体)与探头端面的相对位置。

电涡流位移传感器长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响，常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护及进行预测性维修。

从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运行状态主要取决于其核心——转轴，而电涡流位移传感器能直接测量转轴的状态，测量结果可靠、可信。

系统组成：

1. 探头:

探头对正被测体表面，它能准确地探测出被测体表面相对于探头端面间隙的变化。通常探头由线圈、头部、壳体、高频电缆、高频接头组成，其典型结构见图所示。

(1)线圈是探头的核心，它是整个传感器系统的敏感元件，线圈的物理尺寸和电气参数决定传感器系统的线性量程以及探头的电气参数稳定性。

(2)探头头部采用耐高低温的PPS工程塑料，通过“ 二次注塑” 工艺将线圈密封其中。这项技术增强了探头头部的强度和密封性，在恶劣环境中可以保护头部线圈能可靠工作。头部直径取决于其内部线圈直径，由于线圈直径决定传感器系统的基本性能——线性量程，因此我们通常用头部直径来分类和表征各型号探头，一般情况传感器系统的线性量程大致是探头头部直径的1/2～1/4。我们为K9000XL系列设计了φ 5、φ 8、φ 11、φ 25、φ 50五种直径的头部(见附录A)，也可生产其它规格的头部体。

(3)高频电缆是用于联接探头头部到前置器(有时中间带有延伸电缆转接)，这种电缆是用氟塑料绝缘的射频同轴电缆，通常电缆长度有0.5m、1m、5m、9m四种选择(见附录A)，当选择0.5m和1m时须用延伸电缆以保证系统的总的电缆长度为5m或9m，至于选择5m还是9m应该是考虑能满足将前置器安装在设备机组的同一侧来决定。根据探头的应用场合和安装环境，探头所带电缆可以配有不锈钢软管铠装(可选择)，以保护电缆不易被损坏，对于现场安装探头电缆无管道布置的情况，应该选择铠装。探头电缆接头高频同轴接头。探头整体各部件通过机械变形联接，在恶劣环境中可以保证探头的稳定性和可靠性。

2.延伸电缆

作为系统的一个组成部分，延伸电缆(如图1-6所示)用来联接和延长探头与前置器之间的距离，您可以对延伸电缆长度和是否需要带铠装进行选择(详见附录A)，选择延伸电缆的长度应该使延伸电缆长度加探头电缆长度与配套前置器所要求的长度一致(5m或9m)，铠装选择的情况同探头电缆。

采用延伸电缆的目的是为了减短探头所带电缆长度，对于用螺纹安装探头时，需转动探头，过长的电缆不便使电缆随探头转动，容易扭断电缆，这种情形在探头安装部分有进一步说明。

延伸电缆的两端接头不同，带阳螺纹的接头(转接头)与探头联接，带阴螺纹的接头与前置器联接。

3.前置器

前置器是一个电子信号处理器。一方面前置器为探头线圈提供高频交流电流；另一方面，

前置器感受探头前面由于金属导体靠近引起探头参数的变化，经过前置器的处理，产生随探

头端面与被测金属导体间隙线性变化的输出电压或电流信号。

典型应用：

电涡流位移传感器系统以其优点，广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业，对汽轮机、水轮机、发电机、鼓风机、压缩机、齿轮箱等大型旋转机械的轴的径向振动、轴向位移、鉴相器、轴转速、胀差、偏心、油膜厚度等进行在线测量和保护，以及转子动力学研究和零件尺寸检验等方面。图2-1列举了传感器的一些典型应用示意。

被测量材料的影响

传感器特性与被测体的导电率和导磁率有关，当被测体为导磁材料(如普通钢、结构钢等)时，由于磁效应和涡流效应同时存在，而且磁效应与涡流效应相反，要抵消部分涡流效应，使得传感器感应灵敏度低；而当被测体为非导磁或弱导磁材料(如铜、铝、合金钢等)时，由于磁效应弱，相对来说涡流效应要强，因此传感器感应灵敏度要高。列出了同一套传感器测量几种典型材料时的输出特性曲线，图中各曲线所对应的灵敏度为：

铜：14.9 V/mm

铝：14.0 V/mm

不锈钢(1Cr18Ni9Ti)：10.4V/mm

45号钢：8.2 V/mm

40CrMo钢：8.0 V/mm（出厂校准材料）      

 典型材料传感器输出特性曲线

除非在订货时进行特别说明，通常，在出厂前传感器系统用40CrMo材料试 件进行校准，只有和它同系列的被测体材料，产生的特性方程才能和40CrMo的相近；当被测体的材料与40CrMo成分相差很大时，则须按第三章第一节所述步骤进行重新校准，否则可能造成很大的测量误差。

    因为大多数的汽轮机、鼓风机等设备的转轴是用40CrMo材料或者与之相近的材料制造，

因此传感器系统用40CrMo材料作出厂校准，能适合大多数的测量对象。

被测体表面残磁效应的影响 

    电涡流效应主要集中在被测体表面，由于加工过程中形成的残磁效应，以及淬火不均匀，

硬度不均匀，结晶结构不均匀等都会影响传感器特性，API670标准推荐被测体表面残磁不超过0.5微特斯拉。当需要更高的测量精度时，应该用实际被测体进行校准。

被测体表面的镀层对传感器测量的影响

相当于改变了被测体材料，视镀层的材质，传感器灵敏度会变化。如果镀层均匀，且厚度大于涡流渗透深度(按上述被测体尺寸的影响一节计算)，则将传感器按镀层材料重新校准，不会影响使用，否则请与本公司联系。

产品信息：

K9000XL系列电涡流传感器主要技术参数

机械性能：                              

探头材质：聚苯硫醚(PPs)

壳体材质：1Cr18Ni9Ti

电缆材质：同轴屏蔽外包FEP外皮

连接器材质：铍青铜镀金

前置器材质ADC12(压铸铝合金）

铠装材质．高弹性AIS1302SST不锈钢带，包附FEP外皮探头抗拉强度保护罩到壳体之间30千克以内，保护罩到连接器20千克以内

电缆弯曲半径：20mm以上

铠装电缆弯曲半径：30mm以上

无特殊要求，厂家按标准生产，有特殊要求，请在订货说明！

选型：

1.探头:探头对正被测体表面，它能准确地探测出被测体表面相对于探头端面间隙的变化。通常探头由线圈、头部、壳体、高频电缆、高频接头组成，其典型结构见图所示。

(1)线圈是探头的核心，它是整个传感器系统的敏感元件，线圈的物理尺寸和电气参数决定传感器系统的线性量程以及探头的电气参数稳定性。

(2)探头头部采用耐高低温的PPS工程塑料，通过“ 二次注塑” 工艺将线圈密封其中。这项技术增强了探头头部的强度和密封性，在恶劣环境中可以保护头部线圈能可靠工作。头部直径取决于其内部线圈直径，由于线圈直径决定传感器系统的基本性能——线性量程，因此我们通常用头部直径来分类和表征各型号探头，一般情况传感器系统的线性量程大致是探头头部直径的1/2～1/4。我们为K9000XL系列设计了φ 5、φ 8、φ 11、φ 25、φ 50五种直径的头部(见附录A)，也可生产其它规格的头部体。

(3)高频电缆是用于联接探头头部到前置器(有时中间带有延伸电缆转接)，这种电缆是用氟塑料绝缘的射频同轴电缆，通常电缆长度有0.5m、1m、5m、9m四种选择(见附录A)，当选择0.5m和1m时须用延伸电缆以保证系统的总的电缆长度为5m或9m，至于选择5m还是9m应该是考虑能满足将前置器安装在设备机组的同一侧来决定。根据探头的应用场合和安装环境，探头所带电缆可以配有不锈钢软管铠装(可选择)，以保护电缆不易被损坏，对于现场安装探头电缆无管道布置的情况，应该选择铠装。探头电缆接头是高频同轴接头。探头整体各部件通过机械变形联接，在恶劣环境中可以保证探头的稳定性和可靠性。

探头选型选型步骤

1、需要测量的范围参照传感器线性量程选择探头规格（φ5mm、φ8mm、φllmm、φ18mm、φ25mm、φ36mm），再按照现场机械安装的空间和结构确定探头类型（如正装、反装、无螺纹）与尺寸，然后选择探头电缆长度(1M、5M)。

2、现场测量点到前置器安装点的距离确定系统电缆总长(5M、9M)。再选择与探头电缆长度(1M、0.5M)配套的延伸电缆长度(4M、4.5M、8M、85M)。

3、系统电缆总长(5M、9M)和探头规格（φ5mm、φ8mm、φ11mm、φ18mm、φ25mm、φ36mm）确定前置器的类型。

K90口口口口-口口-口口-口口-口口

      A      B    C    D    E

A口口口口探头代号

B口口无螺纹长度                            C口壳体长度

D口口电缆长度                         E口口有无铠装选择

2、电涡流传感器延伸电缆选择（接头具有自锁紧功能装置）

K900080-口口-口口

A   B    C

A延伸电缆型号规格   B电缆长度选择    C有无铠装选择

3.K9000XL系列电涡流传感器前置器选型

K-90口口XL-口口-口口-口口

        A       B     C    D

A探头直径选择 B电缆长度选择 C输出方式选择 D安装方式选择

A口口探头直径选择                          B口口电缆长度选择     

        C口口输出方式选择                      

D口口安装方式选择

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