ZZF系列電渦流式位移振幅測量儀

電渦流式位移振幅測量儀是根據電渦流原理而制成的一種非接觸式測量儀器，由傳感器和指示儀及附件測微器組成。電渦流傳感器具有測量線性范圍大，與被測體和傳感器之間的介質無關，體積小，安裝方便，抗干擾能力強等特點，可廣泛應用測量航空發動機、汽輪機、壓縮機、電動機等各種旋轉機械的軸向位移和徑向振動以及軸的運動軌跡，也能應用于其它各種需要測量位移和振動的場合。
本儀器有單通道、二通道和六通道等，用戶可根據需要來選配不同量程的傳感器和不同測量通道的儀器。每個通道都有位移輸出、振幅輸出、振幅電平輸出的接線端。（位移測量儀只有位移輸出接線端）可接數字電壓表、示波器、記錄儀、頻譜分析儀等儀表進行觀察。測量儀直接顯示被測體位移值或振幅峰峰值。
二、型號規格
型 號測量目標通道數顯示方式報警主 要 配 置外形尺寸mm
ZW-1D位移 131/2 LED有每通道配：
傳感器、前置器一套（量程由用戶自定）
低噪聲電纜10米
二通道以上儀器配靜態標定器一臺80*160 盤裝
ZW-2D位移 231/2 LED有140*360*320
ZW-6D位移 6 31/2 LED無140*400*360
ZZF1-D位移、振幅 131/2 LED有80*160 盤裝
ZZF2-D位移、振幅 231/2 LED有140*360*320
ZZF6-D位移、振幅 631/2 LED無140*440*400

三、主要技術指標
1、線性度： <±0.5～4 %（F.S）.(即傳感器的線性度)
2、頻率響應： 0—10KHz
3、分辯率： 0.1％（F.S）
4、最小顯示值：
量程＜4mm： 0.001mm
量程>4mm : 0.01mm
5、報警、停機特性誤差：
設定范圍各量程的5%~100%，誤差≤±1%
6、滿量程輸出：
位移輸出： －5V~0~＋5V
振幅輸出： 0～3.6V .AC.
振幅電平輸出：0－2V DC..(頻率小于10Hz，讀數可能不太穩）
7、使用環境： 傳感器: －20℃～＋100℃
變換器和測量儀: －10℃～＋45℃
8、絕緣電阻： ≥100MΩ
9、電源： 220V±10% 50Hz±5%
10、功率消耗： 20VA～45VA
11、儀器預熱： 不少于20分鐘
四、工作原理
1、傳感器和變換器
由電磁感應原理可知，通過金屬導體中的磁通發生變化時，就會在導體中產生感生電流，這樣電流的流線在金屬體內自行閉合，通常稱之為渦電流，渦電流的產生必然要消耗一部分磁場能量，從而使產生磁場線圈阻抗發生變化，電渦流式傳感器的原理就是基于這種渦流效應，利用這個渦流效應把距離的變化轉換為電量的變化。
變換器為傳感器提供了高頻激勵信號，使得在傳感器的工作區域內產生一個高頻交變磁場，通過變換器和傳感器的合理匹配，完成了被測量（位移、振幅或其它參數）與電量（電壓）間的變換，傳感器和變換器應按號碼相連，不能互換，請用戶注意，而變換器和測量儀則可互換。
一般來說，傳感器的靈敏度隨被測體材料、形狀等而異。導電率越高，電渦流作用越強，靈敏度也越高。例如，銅、鋁等非磁性材料的線性長度只有鋼、鐵等磁性材料的60％～65％。因此，在測量不同的對象時，都應對被測試體進行校準，求得理想安裝位置（即線性中點）。
2、測量儀
測量儀的作用是放大處理變換器送來的信號。電渦流傳感器有一個線性工作范圍，在此范圍內變換器的輸出電壓正比于傳感器與被測體之間的距離，為了對正負位移（振幅）均能正確測量，就要求傳感器安裝在理想位置，即V—δ曲線線性中點（圖一），這樣可從充分利用傳感器的有效工作段，為了讀數方便，希望此時測量儀輸出為零電平時，正好對應的相對位移是線性測量段的中點，如（圖二）所示，這樣，位移的正負值就和測量儀的表頭的正負讀數相對應。通過調整“零位”電位器，可以完成的。
根據電渦流傳感器的原理，當被測材料或形狀發生變化時，引起的電渦流損耗不同，即傳感器的靈敏度不一致，而不同量程的傳感器對相同被測體的電壓靈敏度也不一致，為了使用方便，必須將測量儀輸出和儀表表頭讀數于實際變化相對應或成整數倍，可以通過正確調整“滿度”電位器來完成。例如：傳感器量程±1mm，設線性中點輸出為“0”伏，變化電壓調為－1.000V～0～＋1.000V，則測量儀表頭讀數對應為－1.000mm～0～＋1.000mm。
3、靜態標定器
靜態標定器用于傳感器的靜態標定和校準，以求得傳感器的輸入――輸出特性曲線，（如圖一）同時用來求得理想安裝距離和標定“位移”表頭讀數之用，被測體安置在試件支架上，傳感器安置于夾頭上，可通過調節螺母調節傳感器與被測體的相對距離，旋轉調節螺母用千分尺進行位移的靜態標定或校準。（靜態標定器外形示意圖見圖三）

V 變換器輸出電壓 V 指示儀輸出電壓

V2

V0
0 δ 位移量
V1
δ 位移量
δ1 δo δ2
圖 一 圖 二

五、儀器的使用
1、準備：
（1）儀器從包裝箱內取出后，應進行全面的外觀,附件檢查。
（2）將傳感器與對應的變換器的輸入端連接（用戶在使用時不得任意把高頻電纜線長度增減），變換器輸出端通過10米長的低噪聲電纜與測量儀輸入端連接。
（3）儀器預熱20分鐘。
2、儀器標定校正
（1）將傳感器置于靜態標定器的夾頭上，把試件安置在試件支架上，試件必須根據實際被測體的材料和形狀來選擇，為了減少測量誤差，也可把靜態標定器的夾頭連同千分尺一起拆下，通過自制固定支架安裝的實際被測體上進行調校。
（2）根據變換器接入的通道，將“通道選擇開關”打至該通道，將“位移-振幅選擇開關”打至“位移”檔。
（3）改變靜態標定器的調節螺母,使傳感器與試件稍稍接觸，調節滿度電位器到較小的位置，再根據每只傳感器的輸出特性表中所提供的線性范圍段的下限點，調整千分尺，改變傳感器與試件的距離，然后，調整“零位”電位器，使儀器的輸出讀數為“－5V”，（如需0-5V輸出，則調為“0V”）再改變千分尺，到線性段的上限點調整“滿度“電位器，使儀器輸出讀數為“5V”。改變千分尺到線性段的中點，查看輸出讀數是否是“0V”（或者是2.5V）。如果正好，則表明儀器這一通道基本校正了。如發現中點 的電壓讀數大于“0V”(或者小于“0V”),則要將下限點的位置向試件靠近些（或者離遠些）。然后重復上述方法，繼續校正。直至下限點δ1，中點δ0 和上限點δ2 這三點對應的輸出電壓（V1、V0、V2）讀數成直線狀，符合精度要求為止。一旦校正以后，這一通道的“零位”和“滿度”電位器就不宜再動了，以保證精確測量。零位與滿度電位器須反復調整幾次，才能達到最佳狀態。

圖三 靜態標定器示意圖

（4）按上述同樣步驟對其他通道進行校準，校準完成后，變換器與指示儀通道的連接不能隨意互換，否則會影響測量精度。
（5）校準完畢后，卸下傳感器，然后安裝在實際被測體上，調整傳感器與被測體之間的距離，使儀器讀數指示為“5V”或者“0V”的位置。
3、測量
（1）位移測量：將“位移—振幅選擇開關”打至“位移”檔，即可測量位移量，位移量可從測量儀表頭讀得，也可從通道的位移輸出接口，接電壓表讀得。
（2）振幅測量：將“位移—振幅選擇開關”打至“振幅”檔，此時表頭顯示值即代表振幅的峰－峰值。
4、設定和報警報警
部分型號的測量儀可以進行二個設定和報警，分別為設定1和設定2，報警1和報警2。相互對應。
設定時，將設定選擇開關按下，此時，表頭的讀數即為設定值，調節對應的設定電位器，即可改變設定值。
工作時，當測量值到達設定值時，對應的報警燈點亮，同時，輸出相應的開關信號，由常開變為常閉。用于控制。
六、使用注意事項
1、請使用與傳感器輸出特性表中的“模擬被測體”相同的材料。如不相同，則需要重新標定。
2、傳感器探頭周圍一倍于探頭直徑的地方，不能有其他金屬材料。否則，將影響測量精度。
3、由于探頭內阻很小，所以，變換器的高頻插頭部分，工作時最好不要經常動。因為高頻插頭座的接觸電阻，即使變化幾個毫歐，也可引起輸出變化。
4、由于傳感器與前置器是一一對應的，所以，使用時，一般不允許互換。否則，將影響測量精度。
5、傳感器與前置器之間的高頻電纜，在使用中，是不允許任意增加或減少它的長度的，否則，將嚴重影響測量的精度。
6、儀器較長時間不用，在重新使用時，建議對傳感器進行重新標定，以保證測量精度。（方法見五、2條）
七、系統主要組件
1、位移振幅測量儀1臺。
2、位移靜態標定器1臺。（需二通道以上儀器才配）
3、CZF/BZF型傳感器，變換器。（按用戶要求配置）
4、專用電纜線數套。
5、維修插板 一塊。
6、電源線 1 根。

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