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电涡流传感器在大型旋转机械中的应用
电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。

电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体（必须是金属导体）与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。电涡流传感器的原理是，通过电涡流效应的原理，准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置，其特点是长期工作可靠性好、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预维修。

传感器经常作为自动化产物的一部分，在我们日常生产生活中扮演着重要角色。它是现代科技的前沿技术，其水平高低也是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。市面上的传感器多种多样，玲琅满目，可供我们选择的有很多。电感涡流传感器等众多高性能传感器，被大量应用在各行各业。特别是机床行业，以及汽车制造等行业更是应用广泛，是国内外*的具有发展前途的高技术产业。

在高速旋转机械和往复式运动机械的状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运动状态，主要取决于其核心—转轴，而电涡流传感器，能直接非接触测量转轴的状态，对诸如转子的不平衡、不对中、轴承磨损、轴裂纹及发生摩擦等机械问题的早期判定，可提供关键的信息。电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰力强、不受油污等介质的影响、结构简单等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用 。

电涡流传感器的工作原理
当接通传感器系统电源时，在前置器内会产生一个高频信号，该信号通过电缆送到探头的头部，在头部周围产生交变磁场。
如果在磁场的范围没有金属导体接近，则发射到这一范围内的能量都会被释放；反之，如果有金属导体接近探头头部，则交变磁场贬1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向相反的交变磁场。

由于的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，即改变了线圈的有效阻抗。这种变化与电涡流效应有关，也与静磁学效应有关（与金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数、激励电流频率以及线圈到金属导体的距离参数有关）。

假定金属导体是均质的，其性能是线形和各向同性的，则线圈&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;金属导体系统的磁导率耻、电导率&蝉颈驳尘补;、尺寸因子谤、线圈与金属导体距离&诲别濒迟补;线圈激励电流滨和频率&辞尘别驳补;等参数来描述。因此线圈的阻抗可用函数窜=贵（耻，&蝉颈驳尘补;，谤，&诲别濒迟补;，滨，&辞尘别驳补;）来表示。

如果控制耻，&蝉颈驳尘补;，谤，滨，&辞尘别驳补;恒定不变，那么阻抗窜就成为距离的单值函数，由麦克斯韦尔公式，可以求得此函数为一非线形函数，其曲线为&濒诲辩耻辞;厂&谤诲辩耻辞;型曲线，在一定范围内可以近似为一线形函数。

通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗窜的变化，即头部体线圈与金属导体的距离&诲别濒迟补;的变化转化成电压或电流的变化。输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。

一般来说，传感器线圈的阻抗、电感和品质因数的变化与导体的几何形状、导电率和磁导率有关。也与线圈的几何参数、电流的频率以及线圈到被测导体间距有关。
如果控制上述参数中的一个参数改变，其余的不变，那么就可以构成测位移、测温度、测硬度等的各种传感器。
电涡流式传感器结构比较简单，主要由一个安置在探头壳体的扁平圆形线圈构成。

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水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元*年前后，中国就出现了水轮机的雏形&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。

水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。

冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。斜击式水轮机的结构与水斗式水轮机基本相同，只是射流方向有一个倾角，只用于小型机组。

发动机冷却水泵是汽车发动机冷却系统的中心，其作用是提高循环系统中冷却液的工作压力，维持发动机相关部件间的冷却液循环，防止发动机的运行温度过高． 根据配套要求和工作条件的不同，发动机冷却水泵结构型式有离心泵、旋涡泵以及旋转容积泵等，由于受空间尺寸的限制，通常采用由入水室、叶轮和出水室组成的单级离心泵，该结构具有外形尺寸小、重量轻、供水量大、结构简单等特点，是应用广泛的一种结构型式。典型离心式冷却循环水泵主要由泵体、叶轮、轴承、水封和带轮等组成。

发动机冷却水泵的周围有多个零部件，其结构设计必须服从发动机的整体布置要求，以致水泵进出水的流道走向、蜗室的形状与断面、水泵进出口布局、叶轮进口结构及基本尺寸确定等往往难以满足正常的水力设计要求，从而直接影响了包括效率在内的运行性能的提高。发动机冷却水泵的入水室结构分为直筒型或者螺旋形，出水室结构为螺旋形且与发动机铸造为一体。叶轮的结构几何参数对水泵运行性能具有决定性的影响，发动机冷却水泵一般采用无前盖板的半开式叶轮结构。

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