电涡流效应 对射型光电传感器
一、电涡流效应详解
当电感线圈产生的磁力线穿过金属导体时，会在金属导体内部激发出感应电流，此感应电流呈闭合回路，形态类似水中的涡流，因此被称作电涡流效应。它是电磁感应原理的延伸，且电涡流传感器的正常工作以被测体为导体为前提。
二、电涡流传感器构造及工作原理
电涡流传感器主要由一个安置在框架上的扁平圆形电涡流线圈构成，此线圈可粘贴于框架或嵌于其中。传感器通过高频信号激励线圈，产生高频交变磁场。当被测导体接近线圈时，其表面的电涡流将产生一交变磁场，阻碍外磁场的变化。
能量损耗（特别是在高频率时）在电涡流中产生，导致传感器等效阻抗Z和Q值的变化，以及电感L的变化。这种变化与被测体和传感器之间的距离d有关，从而将位移量转换为电量，这就是电涡流传感器的基本工作原理。
三、电涡流传感器在热控设备中的应用场景
1. 轴向位移测量
对于旋转机械如蒸汽轮机、燃汽轮机等，轴向位移的测量至关重要。过大的轴向位移可能引起机构损坏。此测量可指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时位移变化。
2. 振动测量
电涡流传感器也可用于测量径向振动，从而观察轴承工作状态、转子的不平衡等机械故障。此技术为监测关键机械设备的机械状态提供了重要信息。
3. 偏心测量
在低转速情况下，电涡流传感器系统可测量轴的弯曲程度，这对于评估旋转机械的全面机械状态非常重要。
4. 胀差测量
在汽轮发电机组的启动和停机过程中，由于金属材料热膨胀系数的不同，可能发生轴与壳体的热膨胀差异，导致机器损坏。胀差的测量是防止设备损坏的重要步骤。
5. 转速测量
电涡流传感器测量转速具有独特优势，能够响应零转速和高转速，且抗干扰性能强。
四、使用电涡流传感器时的注意事项
使用电涡流传感器时需注意被测体的材质、工作温度以及初始间隙的设置。为确保仪器的正常输出，传感器周围应留有非导电介质空间。多个传感器安装时需考虑是否会产生交叉干扰。
电涡流传感器通过其独特的电涡流效应和工作原理，在热控设备中发挥着重要作用，从轴向位移测量到转速测量等多个方面均有广泛应用。在使用过程中，需注意相关事项以确保传感器的准确性和稳定性。
