3800XL11mm PROXIMITY SENSOR

3800A02-90-00 4V/MM电涡流轴振探头：

广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业，对汽轮机、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安全保护，以及转子动力学研究和零件尺寸检验等方面

传感器能测量被测体（必须是金属导体）与探头端面的相对位置。由于其长期工作可靠性好、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─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。过去，对于机械的振动测量采用速度式传感器，通过测量机壳的振动，而间接地测量转轴振动，测量结果可信度低。

线圈是探头的，它是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。

探头头部体采用耐高温PPS工程塑料，通过“二次注塑"成型将线圈密封其中。这项技术增强了探头头部的强度和密封性，在恶劣的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,一般情况下传感器系统的线性量程大致是探头头部直径的1/2～1/4倍。我们为传感器设计了Φ3、Φ5、Φ8、Φ11、Φ14、Φ18、Φ25、Φ35、Φ36、Φ50、Φ60共11种直径的头部（见附录）。

探头壳体用于支撑探头头部，并作为探头安装时的装夹结构。壳体采用不锈钢制成，一般上面刻有标准螺纹，并备有锁紧螺母。为了能适应不同的应用和安装场合，探头壳体具有不同的形式和不同的螺纹及尺寸规格（见附录）。

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），这种电缆是用聚四氟乙烯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0.5m和1m时必须用延伸电缆以保证系统的总电缆长度为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。

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，使得传感器灵感应敏度低；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，因此传感器灵敏度要高。

探头中心线应与轴心线正交，探头监测的表面（正对探头中心线的两边的1.5倍探头直径宽度的轴的整个圆周面，见图2-3），应无刻划痕迹或其他任何不连续的表面（如油孔或键槽等），且在这个范围内不能有喷镀金属或电镀，表面粗糙度应在0.4μm ~0.8μm之间。

除非特别说明，通常将轴的径向振动测量探头安装在传感器的线性范围中点，对应的前置器输出电压为中点电压（线性范围中点间隙值和中点电压值可以从校准数据单或校准曲线中查到，一般03、08输出方式的前置器中点电压为-10V或+10V；02输出方式的前置器中点电压为+2.5V；05、09输出方式的前置器中点电流为12mA。特别是对于大轴承机器，其轴承间隙接近传感器线性工作范围时（建议选用线性工作范围更宽的传感器）。但是对于卧式机器，在机器启动时，轴会抬高0.25mm左右，因而在停机时安装垂直方向探头，应将安装间隙（冷态间隙）调整到传感器的线性范围中点偏大0.25mm左右，对应的前置器输出电压可以从校准数据单或校准曲线中查到。

通常采用两套传感器对推力轴承端同时进行监测，这样即使有一套传感器损坏失效，也可以通过另一套传感器有效地对轴的轴向位移进行监测。这两个探头可以设置在轴的同一个端面，也可以是两个不同端面进行监测，但这两个端面应在止推法兰盘305mm以内，安装方向可以相同，也可以不同，一般将这两套传感器测量结果通过“与"的逻辑关系控制机器，安装方向不同时，其逻辑关系要先“非"再“与"。

在停机时安装传感器探头，由于轴通常都会移向工作推力的反方向，因而探头的安装间隙应该偏大，原则是保证：当机器启动后，轴处于其轴向窜动量的中心位置时，传感器应工作在其线性工作范围的中点。

鉴相器测量：

鉴相器测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键，称作鉴相标记。当这个凹槽或凸键转到探头安装位置时，相当于探头与被测面间距突变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速；通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。

凹槽或凸键要足够大，以使得产生的脉冲峰峰值不小于5V（API670标准要求不小于7V）。一般若采用f8探头，则这一凹槽或凸键宽度应大于7.6mm、深度或高度应大于1.5mm（推荐采用2.5mm以上）、长度应大于10.2mm。凹槽或凸键应平行于轴中心线，其长度尽量长，以便当轴产生轴向窜动时，探头还能对着凹槽或凸槽。

为了避免由于轴向位移引起探头与被测面之间的间隙变化过大，应将鉴相器探头安装在轴的径向，而不是轴向位置。应尽可能地将鉴相器探头安装在机组的驱动部分上，这样即使机组的驱动部分与载荷脱离，传感器仍会有鉴相信号输出。当机组具有不同的转速时，通常需要有多套鉴相器对其进行监测，从而可以为机组的各部分提供有效的鉴相信号。

鉴相标记可以是凹槽，也可以是凸键，如图2-5所示，API670标准要求用凹槽的型式。当标记是凹槽时，安装探头要对着轴的完整部分调整初始安装间隙，而不能对着凹槽来调整初始安装间隙。而当标记是凸键时，探头一定要对着凸起顶部表面调整初始安装间隙，不能对着轴的其它完整表面进行调整。否则当轴转动时，可能会造成凸键与探头碰撞，剪断探头。

为了便于快速判断鉴相信号的位置，应该对鉴相器探头安装位置在机器外壳上做上标志，对于鉴相标记的角度位置应该在轴的露出部分做上标志。

探头的安装

安装探头时，您应注意以下几个问题：

▼各探头间的距离  ▼探头与安装面的距离

▼安装支架的选择  ▼探头安装间隙

▼探头所带电缆的安装  ▼电缆转接头的密封与绝缘

▼探头的抗腐蚀性  ▼探头的高压环境

●各探头间的距离

当探头头部线圈中通过电流时，在头部周围会产生交变磁场，因此在安装时要注意两个探头的安装距离不能太近，否则两探头之间会通过磁场互相干扰（如图2-6所示），在输出信号上迭加两探头的差频信号，造成测量结果的失真，这种情况我们称之为相邻干扰。排除相邻干扰有关的因素：被测体的形状，探头的头部直径以及安装方式。通常情况下探头之间的距离见表

※可根据客户应用环境，定制不符合以上距离参数的传感器。

探头头部与安装面的距离

探头头部发射的交变磁场在径向和横向上都有一定的扩散。因此在安装时，就必须考虑安装面金属导体材料的影响，应保证探头的头部与安装面之间不小于一定的距离，工程塑料头部体要露出安装面，否则应将安装面加工成平底孔或倒角，如图2-7所示。

探头安装支架的选择

实际的测量值是被测体相对于探头的相对值，而需要的测量结果是被测体相对于其基座的，因此探头必须牢固在基座上，通常需要用安装支架来固定探头。对于不同的测量要求和不同的被测体结构，安装支架的形状和尺寸各种各样，常用的有机器内部探头安装支架和机器外部探头安装支架。

探头安装的一般步骤

1、 根据测量部位的量程、安装空间的环境和尺寸、被测体材料等特性选定传感器，并检查传感器的各部分外观是否完好、各部分是否配套（如探头直径与前置器型号中规定的配套探头直径是否一致、探头电缆长度加延伸电缆长度是否符合前置器对电缆长度的要求等）。通常成套订购的传感器，在出厂时提供有数据校验单，校验单上注明了配套校准的传感器各部分的型号、编号，用户可据此与产品上的标记核对。然后在传感器的探头、延伸电缆（如果有的话）、前置器上分别进行特定标记（如“1#瓦水平振动"、“轴位移"等）来说明其作用以及区分多套传感器各部分之间的联接关系，电缆两端应都做标记以便在多根电缆头中进行分辨，这种标记应该能防水、防油。

2、 将传感器各部分联接好，按第三章节校准所述通电检查传感器，若超差，则需进行重新校准。检查时应特别注意校准试件材料是否与被测体材料一致或具有相近成分，关于材料对测量的影响见被测体材料的影响。

3、如果未订购配套的安装支架，则加工合适的安装支架（参见探头安装支架选择）。

外部安装探头支架比较复杂，一般应订购。

4、在机座上加工支撑安装支架的螺孔，内部安装探头的支架一般都需要两个螺孔进

行紧固，外部安装探头一般都是在机壳上加工带螺纹的通孔

5、紧固内部安装探头支架。如果是外部安装探头，则应先将探头紧固在支架上，再将支架拧进安装螺孔内。

6、调整探头安装间隙。不同的用途，探头的初始安装间隙有不同的要求，参见

章第二节传感器的典型应用关于轴的径向振动测量、轴向位移测量、鉴相器测量中的说明。关于调整的方法参见本章探头安装间隙的说明。

7、紧固内部安装探头，采用角钢支架则用两个螺母背紧，采用夹块则用紧固螺钉锁

紧；对于外部安装探头，则紧固外部安装支架。紧固螺钉、螺母都应加弹簧垫圈以防松动（参见探头安装支架选择）。

8、固定探头电缆。内部安装探头电缆，在机器内部先用电缆固定架固定，然后穿过电

缆密封装置（参见探头所带电缆的安装），再拧紧电缆密封组件（多个探头共用一个电缆密封装置时，在各探头电缆都穿过来后再拧紧）；外部安装探头电缆，只需拧紧支架上的电缆密封组件。