Применение вихретоковых датчиков для высокоскоростного обнаружения подвешенных вращающихся валов

В промышленном производстве применение высокоскоростных вращающихся механизмов становится всё более распространённым, например, в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении, энергетике и т.д. Подвесной вращающийся вал, являясь основным компонентом высокоскоростных вращающихся механизмов, напрямую влияет на эффективность работы и надёжность всего оборудования. Поэтому проведение высокоскоростного контроля на подвешенном вращающемся валу имеет чрезвычайно важное значение. Вихретоковый датчик, как бесконтактный датчик измерения смещения, скорости и вибрации, обладает уникальными эксплуатационными преимуществами и широко применяется для высокоскоростного контроля подвесных вращающихся валов. Датчик для высокоскоростного контроля подвесного вала

Принцип работы вихретоковых датчиков

Датчики вихревых токов работают на принципе электромагнитной индукции. При возбуждении катушки датчика переменным током вокруг неё создаётся переменное магнитное поле. Если в это магнитное поле поместить проводящий объект, внутри него возникнут вихревые токи. Эти вихревые токи, в свою очередь, влияют на импеданс катушки датчика, изменение которого тесно связано с расстоянием между проводящим объектом и катушкой датчика. Измеряя изменение импеданса катушки, можно точно определить положение проводящего объекта. В системе подвесного вала вал обычно изготавливается из металла, поэтому он может выступать в роли проводящего объекта. Датчики вихревых токов удобно устанавливать рядом с валом для контроля смещения, вибрации и других параметров вала в режиме реального времени.

Преимущества вихретоковых датчиков при высокоскоростном обнаружении подвесных валов

1. Бесконтактное измерение: вихретоковые датчики не требуют прямого контакта с измеряемым валом, что позволяет избежать износа и помех, вызванных контактом, тем самым повышая стабильность и надежность измерения, что особенно подходит для обнаружения высокоскоростных вращающихся валов.

2. Высокая точность: Современные вихретоковые датчики обладают высоким разрешением и точностью, способны точно измерять небольшие изменения смещения, что очень важно для обнаружения малейших вибраций и отклонений положения подвешенных валов, помогая своевременно обнаруживать потенциальные опасности неисправностей.

3. Высокая помехозащищенность: вихретоковые датчики обладают хорошей устойчивостью к электромагнитным помехам, могут стабильно работать в сложных промышленных условиях и не подвержены влиянию окружающих магнитных полей и электромагнитных шумов, что обеспечивает точность данных измерений.

4. Высокая скорость динамического реагирования: позволяет быстро реагировать на высокоскоростное движение и переходные изменения вала, предоставляя точные данные обнаружения в режиме реального времени, что имеет решающее значение для мониторинга и управления рабочим состоянием подвесного вала в режиме реального времени, эффективно предотвращая повреждение оборудования, вызванное задержкой.

5. Простота установки: датчик компактен и гибок в установке. Он может быть установлен в любом месте в соответствии с различными конструкциями подвесных шахт и требованиями к обнаружению, не занимая слишком много места. Процесс установки прост и быстр, что снижает сложность и стоимость системной интеграции.

Применение вихретоковых датчиков для высокоскоростного обнаружения подвешенных вращающихся осей

1. Система магнитно-левитационных подшипников

Подшипники магнитной левитации – это новый тип подшипников, в которых ротор подвешивается с помощью магнитной силы. Они обладают такими преимуществами, как бесконтактность, отсутствие износа и низкое энергопотребление. В системах с подшипниками магнитной левитации вихретоковые датчики широко используются для определения положения ротора и контроля вибрации. Установка нескольких вихретоковых датчиков в радиальном и осевом направлениях позволяет отслеживать смещение и вибрацию ротора во всех направлениях в режиме реального времени. Эти данные передаются в систему управления, которая, в свою очередь, регулирует ток в подшипниках магнитной левитации на основе сигналов датчиков для поддержания стабильного положения ротора.

2. Ротор высокоскоростного двигателя

Высокоскоростное вращение ротора двигателя создаёт большую центробежную силу и вибрацию, что предъявляет высокие требования к прочности и устойчивости ротора. Вихретоковые датчики позволяют контролировать амплитуду и частоту вибрации высокоскоростного ротора двигателя и оперативно выявлять такие проблемы, как дисбаланс и несоосность ротора. Мониторинг вибрации ротора в режиме реального времени позволяет заблаговременно принять меры по регулировке и техническому обслуживанию, чтобы предотвратить повреждение двигателя из-за выхода ротора из строя.

3. Вращающиеся оси аэрокосмического двигателя

Вращающиеся оси аэрокосмических двигателей работают в экстремальных условиях высокой температуры, высокого давления и высокой скорости, и их производительность и надежность напрямую влияют на безопасность полетов. Вихретоковые датчики играют важную роль в обнаружении вращающихся осей аэрокосмических двигателей, контролируя такие параметры, как вибрация, смещение и скорость вращения. Эти данные имеют решающее значение для контроля состояния двигателя и диагностики неисправностей.

Вихретоковый датчик, обладающий такими преимуществами, как бесконтактное измерение, высокая точность, высокая помехоустойчивость, высокая скорость динамического отклика и удобство установки, может обеспечить надежную поддержку стабильной работы, предотвращения неисправностей и контроля состояния оборудования в таких областях применения, как системы подшипников на магнитной подушке, роторы высокоскоростных двигателей и валы двигателей аэрокосмической техники. Таким образом, он способствует развитию промышленного производства в направлении повышения эффективности и надежности.