電渦流傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類，電渦流傳感器，下面將對其工作原理作以闡述：

　　電渦流傳感器是基于電磁感應(yīng)原理而工作的，但又完全不同于電磁感應(yīng)，并且在實際測量中要避免電磁感應(yīng)對其的干擾。電渦流的形成：現(xiàn)假設(shè)有一線圈中的鐵心是由整塊鐵磁材料制成的，此鐵心可以看成是由許多與磁通相垂直的閉合細絲所組成，因而形成了許多閉合的回路。當給線圈通入交變的電流時，由于通過鐵心的磁通是隨著電流做周期性變化的，所以在這些閉合回路中必有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。在此電動勢的作用下，形成了許多旋渦形的電流，這種電流就稱為電渦流。電渦流傳感器的工作原理如下圖所示：

　　當線圈中通過高頻電流i時，線圈周圍產(chǎn)生高頻磁場，該磁場作用于金屬體，但由于趨膚效應(yīng)，不能透過具有一定厚度的金屬體，而僅作用于金屬表面的薄層內(nèi)。在交變磁場的作用下金屬表面產(chǎn)生了感應(yīng)電流Ie，即為渦流。感應(yīng)電流也產(chǎn)生一個交變磁場并反作用于線圈上，其方向與線圈原磁場方向相反。這兩個磁場相互疊加，就改變了原來線圈的阻抗Z，Z的變化僅與金屬導(dǎo)體的電阻率ρ、導(dǎo)磁率u、激勵電磁強度i、頻率f、線圈的幾何形狀r以及線圈與金屬導(dǎo)體之間的距離有關(guān)。線圈的阻抗可以用如下的函數(shù)式表示：Z=F（ρ、u、i、f、d）。當被測對象的材料一定時，ρ、u為常數(shù)，儀表中的i、f、d也為定值，于是Z就成為距離d的單值函數(shù)。

　　三、實際應(yīng)用

　　電渦流傳感器以其測量線性范圍大，靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，不受油污等介質(zhì)的影響，特別是非接觸測量等優(yōu)點，而得到了廣泛的應(yīng)用。在火電廠中主要應(yīng)用在以下幾個監(jiān)測項目：

　　1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：在機組運行期間，連續(xù)監(jiān)視轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，當轉(zhuǎn)速高于給定值時發(fā)出報警信號或停機信號。其工作原理：根據(jù)電渦流傳感器的工作原理可知，趨近式電渦流探頭和運行的轉(zhuǎn)子齒輪之間會產(chǎn)生一個周期性變化的脈沖量，測出這個周期性變化的脈沖量，即可實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的監(jiān)測。

　　2、轉(zhuǎn)子零轉(zhuǎn)速：零轉(zhuǎn)速是機組在一種低于最小旋轉(zhuǎn)速度下運轉(zhuǎn)的指示，這是為了防止機組在停車期間轉(zhuǎn)軸的重力彎曲。工作原理和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速工作原理相同。

　　3、偏心：轉(zhuǎn)子的偏心是其受熱應(yīng)力彎曲的一種指示，它是在齒輪機構(gòu)盤車時觀測到的，它為轉(zhuǎn)子不對中提供可靠、準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。渦流探頭可以連續(xù)監(jiān)測偏心度的峰-峰值，此值和鍵相脈沖同步。其工作原理：偏心探頭安裝在汽輪機前軸承箱內(nèi)軸頸處，其核心部分是一個電感線圈。當大軸旋轉(zhuǎn)時，如果有偏心度，則軸與電感線圈的距離出現(xiàn)周期性的變化，使電感線圈的電感量產(chǎn)生周期性的變化，測出這個電感量的變化值，就可以測出軸的偏心度。

　　4、鍵相：鍵相是描述轉(zhuǎn)子在某一瞬間所在位置的一個物理量，鍵相探頭和偏心探頭一起監(jiān)測大軸的偏心度，能夠準確反應(yīng)出大軸發(fā)生偏心的具體相位角。其工作原理：鍵相測量就是通過在被測軸上設(shè)置一個凹槽或凸槽，稱為鍵相標記。當這個凹槽或凸槽轉(zhuǎn)到探頭位置時，相當于探頭與被測面之間距離發(fā)生改變，傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號，軸每轉(zhuǎn)一圈就會產(chǎn)生一個脈沖信號，產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。因此通過將脈沖信號與軸的振動信號進行比較，就可以確定振動的相位角。

　　5、振動：電渦流探頭主要監(jiān)視主軸相對于軸承座的相對振動。其工作原理：電渦流探頭的線圈和被測金屬體之間距離的變化，可以變換為線圈的等效電感、等效阻抗和品質(zhì)因素三個電參數(shù)的變化，再配以相應(yīng)的前置放大器，可進一步把這三個電參數(shù)變換成電壓信號，即可實現(xiàn)對振動的測量。振動產(chǎn)生主要有以下幾個原因：

　�。�1）由于機組運行中中心不正而引起振動。機組運行中若真空下降，將使排汽溫度升高，后軸承上抬，因而破壞機組中心引起的振動。

　�。�2）由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡而引起振動。　

　�。�3）由于轉(zhuǎn)子發(fā)生彈性彎曲而引起振動�！�

　�。�4）由于軸承油膜不穩(wěn)定而引起振動。

　�。�5）由于汽輪機內(nèi)部發(fā)生摩擦而引起振動。

　�。�6）由于水沖擊而引起振動。

　�。�7）汽輪機在達到臨界轉(zhuǎn)速時發(fā)生振動。

　
　　6、軸向位移：軸向位移是指機組內(nèi)部轉(zhuǎn)子沿軸心方向，相對于推力軸承二者之間的間隙而言。通過對軸向位移的測量，可以指示旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的軸向間隙或相對瞬時的軸向變化。它的工作原理與振動測量原理相同，但是需要說明一點，軸向位移的測量經(jīng)常與軸向振動搞混。軸向振動是指傳感器探頭表面與被測體沿軸向之間距離的快速變動，用峰峰值表示，它與平均間隙無關(guān)。

　　7、脹差：機組在運行時轉(zhuǎn)子受熱要發(fā)生膨脹，因為轉(zhuǎn)子受推力軸承的限制，所以只能沿軸向往低壓側(cè)伸長。由于轉(zhuǎn)子體積小，而且直接受蒸汽的沖擊，因此升溫和熱膨脹比較快，而汽缸的體積較大，升溫和熱膨脹相對要慢一些。當轉(zhuǎn)子和汽缸的熱膨脹還沒有達到穩(wěn)定之前，它們之間存在的熱膨脹值簡稱脹差。關(guān)于脹差方向的規(guī)定：在機組啟動或增負荷時，是一個蒸汽對金屬的加熱過程，轉(zhuǎn)子升溫快于汽缸，大于汽缸的膨脹值稱為正脹差。在停機或減負荷時，是一個降溫過程，轉(zhuǎn)子降溫快于汽缸，所以轉(zhuǎn)子收縮的快，也就是轉(zhuǎn)子的軸向膨脹值小于汽缸的膨脹，稱為負脹差。

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