轴向位移涡流传感器的研究

电涡流传感器在大型旋转机械运行参数的监控中使用已相当广泛,但用于测量轴向位移尚有两点不足,一是线性度不够理想,二是温度漂移比较大。研究了一种有效的线性化方法,使线性范围增加、线性误差减小。此外,研究了高频下电涡流传感器的温度特性、分析了影响涡流传感器温度漂移的主要因素,找到传感器阻抗随温度变化的规律,提出一种减少温度漂移行之有效的方法,并给出根据该方法得到的温漂试验结果,表明传感器的温漂相当小,在150℃的温度下运行时仍能准确地测量出轴向位移。     

电涡流传感器前置器的参数对测量系统特性的影响

分析了电涡流传感器的前置器电路参数对电涡流传感器输出线性度、灵敏度的影响.发现无论是通过改变电容值还是通过在传感器线圈中串入电感的方法,在增大测量系统的灵敏度的同时,测量系统的线性范围将变小,因此应根据实际应用,恰当地选择电容和在传感器线圈中串入电感的大小,以获得满意的测量系统的灵敏度和线性范围.     

基于轴向电涡流效应的高精度长位移传感器

为了实现大行程精密光学调焦组件的高精度实时检测,研究基于轴向电涡流效应的高精度长位移传感器。建立了长位移电涡流探头仿真模型进行线性度测试,搭建电涡流传感器测试系统进行精度实验,并将长位移电涡流传感器接入精密光学调焦组件。实验结果表明：在可测量位移达到24 mm的同时,线性度优于1%,分辨率优于0.5 μm,精度优于1 μm,高精度长位移电涡流传感器符合精密光学调焦组件的需求。     

一种高可靠性电涡流位移传感器的设计

设计了一个基于硬件冗余的高可靠单自由度涡流位移传感器.该传感器具有一对传感头,当2个传感头都正常时传感器采用差动方式工作,当某个传感头出现故障时传感器能自动检测故障并禁用故障传感器,切换到单传感头工作模式.设计了高可靠传感器处理电路,测试了传感器处理电路的动态特性,测试了传感器在2种工作模式下的静态特性和动态特性,并测试了传感器的信号切换功能.试验结果表明：当检测范围小于1 mm时,传感器在2种工作模式下的线性度误差均小于1.3％,传感器的-3 dB增益带宽可达20 kHz,在0～2 kHz的频率范围内相位滞后小于16.2°;传感器可以在转子高速旋转时实现传感头故障的检测和信号切换,不影响转子的正常工作.     

电涡流式振动位移传感器的应用

本文在介绍本特利电涡流式振动位移传感器结构、基本工作原理的基础上,阐述了本特利内华达电涡流传感器在大型机组轴振动、轴位移检测保护中的应用,着重介绍了传感器的安装和常见故障处理     

电涡流式振动位移传感器应用和运行分析

简述了电涡流式振动位移传感器结构、基本工作原理和电力系统使用中的工作特点,对现场安装使用中存在的问题进行归类分析,指出了在检定、校准该类传感器时必须注意的问题,提出了完善安装、检修和运行维护管理方法,为提高该类传感器运行可靠性提供参考.     

变面积式电涡流传感器线圈阻抗理论计算模型

变面积式电涡流传感器相比于传统的变距式传电涡流感器具有线性度好和量程易扩展等优点。介绍了变面积式电涡流传感器的基本测量原理和理论模型的建立方法。该模型利用二阶矢量位结合截取边界法建立了相关电磁场方程组,在此基础上推导并建立了传感器的理论模型并给出了传感器线圈阻抗计算以及相关场量的闭合解析表达式。实验结果证明了此模型的有效性和正确性,该计算模型与传统的数值仿真运算相比,不仅物理意义明晰,而且极大缩短了运算时间。     

提高电涡流传感器可靠性试验和分析方法研究

电涡流传感器在磁悬浮系统中被用于轨道与电磁铁间隙的检测,系统控制间隙稳定性和运行的安全性在很大程度上依赖于传感器的可靠性和测试输出的稳定性。为评价和改进产品的可靠性,本文提出并采用了基于模拟现场试验和数据分析以提高该电涡流传感器执行性能和可靠性的过程和方法。文中首先阐述了该过程方法的原理,并对可能影响传感器系统性能的各种因素进行了总结分析。结合该定性分析结果,介绍了基于不确定性静态分析的数据分析方法。根据工作条件和环境条件设计并实施试验过程,并通过对试验数据的分析,得到系统性能的定量评价。通过定量结果与影响因素的对应关系分析,对系统存在的设计薄弱环节进行了准确定位,从而有效地指导了设计改进过程,提高了系统的可靠性。     

用非接触式电涡流传感器测量磁致伸缩系数

介绍了非接触式电涡流传感器的工作原理及用电涡流传感器测量位移的方法.在原有电阻应变法的基础上,用电涡流传感器代替电阻应变仪测量位移,改进和优化原有的硬件和软件.本测量仪与传统的电阻应变测量仪相比,能够整体直接测量稀土铁磁棒体材料的磁致伸缩系数,重复性好,可靠性高.     

空气预热器用耐高温电涡流间隙传感器的研究

基于电涡流的基本原理,以镍铬合金导线为测量线圈,将导线绕制在陶瓷骨架上构成涡流探头,结合由信号源、放大模块和信号处理模块组成的前置器,设计制作了电涡流位移传感器.该传感器能在高温状态下、大温度变化范围（25～400℃）内长期稳定工作,具有结构简单、抗干扰能力强和测量精度较高等特点.     

螺线管空心线圈电流传感器的研究

提出了一种用于测量小电流、带补偿线圈的新型螺线管空心线圈电流传感器,阐述了螺线管空心线圈的基本结构,分析了其结构参数对电磁参数的影响,给出了相关参数的计算公式.螺线管空心线圈输出电压较小且与被测电流相位相差90°,需增加积分电路,以放大输出电压信号并保证相位的一致.利用Matlab对线圈动态特性随参数的变化情况进行了仿真,给出了相应的幅频、相频特性.制作了实验模型,并进行了相关的实验,给出了实验数据,验证了理论分析和实验结果的一致性.实验数据表明该新型带补偿线圈的螺线管空心线圈精度高,线性度较好,抗电磁干扰能力强.     

一种用于摆动天平系统的位移传感器设计

在摆动天平法的研究中,为了准确地采集到天平横梁摆动的位移信号,需要设计一款测量范围20mm左右,灵敏度高于0.1V/mm的位移传感器。针对摆动天平法研究中对位移信号检测的要求,作者分析了非接触性测量中的电涡流式位移传感器的基本结构和工作原理,设计了一种用于检测天平横梁摆动信号的电涡流式位移传感器,并通过实验对自主设计的涡流传感器的线性度、灵敏度、迟滞以及重复性进行了测试。实验结果表明该传感器在20mm范围内,输出与线性拟合值差值的相对标准差小于3.46×10-3,相对迟滞误差小于0.0045,适合用于摆动天平法课题研究中对天平垂直摆动位移的测量。     

双频涡流检测系统的设计*

双频涡流检测是涡流检测中的研究热点。简要的分析了双频在涡流检测中的必要性,介绍了涡流检测的基本原理,叙述了双频涡流检测系统的整体方案,并分别从双频激励源的设计、信号检测电路的分析、双频信号提取电路的分析和信号的处理方法等方面介绍了双频涡流检测系统的设计过程。以涡流检测的主要干扰因素之一提离效应为例验证了双频涡流检测对于干扰因素抑制的有效性。     

直线感应式轨道涡流制动器的结构设计及制动性能研究

研究了一种直线感应式的轨道涡流制动器,该制动器不同于传统的直流励磁涡流制动器和永磁涡流制动器,而是以三相交流励磁来产生气隙磁场;相较直流励磁和永磁涡流制动器来说,其有着制动力平稳,低速仍有较高制动力的优点。本文详细介绍了直线感应式轨道涡流制动器的基本原理以及基本结构,并通过有限元法对影响该制动器制动性能的电磁参数以及机械参数,比如运行速度、气隙大小、励磁电流、励磁频率等进行了相应的仿真计算,为轨道涡流制动器的研究提供了参考价值。     

直线Halbach磁体用于磁浮列车涡流制动的研究

磁浮列车采用涡流制动摆脱了机械制动中粘着系数对制动性能的制约.电磁涡流制动需要电能供应,存在电能损耗.永磁涡流制动由于不需供电故效率高.永磁Halbach磁体磁感应强度大于普通永磁磁体,且Halbach磁体具有自屏蔽性能,一侧拥有强磁场,另一侧磁场几乎为零.直线Halbach磁体用于磁浮列车涡流制动的研究,采用解析的方法分析其制动过程中的电磁机理,推导出涡流制动力方程.设计了一套实验系统,对制动力方程进行了验证,并对实验结果进行了分析.     

多层导电结构厚度电涡流检测解析模型及实验验证

从准静磁场条件下的Maxwell方程组出发,采用矢量磁位法,推导了位于任意多层导电结构上方圆柱型电涡流探头的阻抗解析模型。在阻抗计算中引入符号运算法求解矢量磁位表达式系数,大大减小了程序计算量,提高了程序效率。将阻抗解析模型应用于单层和两层导电结构厚度检测,分别研究和分析了单层厚度、铝基体上铜涂镀层厚度及铜基体上铝涂镀层厚度变化对探头阻抗变化的影响规律。仿真及实验结果表明,所推导的理论模型正确,可应用于导电结构厚度和材料属性检测的反演以及电涡流检测系统的参数优化。     

有限元法计算交联电缆涡流损耗

电力电缆的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗是影响电缆群温度场分布和电缆载流量确定的重要因素。为确定电缆运行中的损耗,在考虑趋肤效应和邻近效应的基础上,利用有限元法对电缆群不同排列方式和接地方式下的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗进行了计算。计算结果表明,导体交流损耗随回路数增多、电缆间距减小而增大,金属屏蔽层损耗随回路数增多而增大,与电缆间距的关系与接地方式有关,单端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而减小,双端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而增大。