专利名称：抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电涡流传感器领域，特别是涉及一种抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器。
背景技术：
在旋转机械监测系统中，电涡流传感器由于具有测量范围大、灵敏度高、抗干扰能力强、不受油污介质的影响、结构简单、安装方便、非接触性测量等优点，被广泛用于位移、 机械振动振幅以及金属材料厚度等的测量领域。目前，汽轮发电机组一般采用水冷技术。而水冷发电机由于大轴中心孔内通有冷却水，故而励磁引线从中心孔两侧的偏心孔通过，励磁电流会在轴径表面产生磁场，该磁场引发探头的感应电动势，从而使电涡流传感器的输出值产生较大偏移误差。安装在励磁电机附近的涡流传感器测量轴振动时，轴振值普遍偏大，很多机组的轴振监测值已经超过了规定的保护动作值，使得机组保护系统无法正常工作。经过发明人的相关实验数据得出，振动引起的输出电压摆动趋势大致呈正弦波走势，而在此基础上每个周期出现了大约两次明显的尖峰脉冲，而这种尖峰脉冲正好和机组投入励磁电流对应。这样来看，励磁干扰的情况比较严重，急需设计一种解决方案来解决此问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器，目的是提高涡流传感器抗励磁引线漏磁场干扰的能力，以满足对双水冷式汽轮发电机组发电机励磁侧轴振动的监测要求。为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的一种抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器，包括前置器，该前置器设置有振荡器、检波器、低通滤波器、输出放大器和高通滤波器，所述振荡器的输出端连接所述高通滤波器，所述高通滤波器的输出端连接所述检波器。进一步技术方案，所述检波器的输出端连接所述低通滤波器。更进一步技术方案，所述低通滤波器的输出端连接所述输出放大器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是设计简单合理，加入高通滤波器很好地提高了涡流传感器抗励磁引线漏磁场干扰的能力，满足了对双水冷式汽轮发电机组发电机励磁侧轴振动的监测要求；改进后的电涡流传感器，滤除了振荡信号中叠加的感应电动势成分，而探头线圈和被测金属表面的间距变化对振荡信号实现的幅度调制则可以通过高通滤波器，经过高通滤波器处理后的振荡信号再通过检波电路进行解调，从而得到能直接反映机械振动的电压信号，本实用新型解决的励磁干扰问题非常具有实用性，而且应用范围也比较广。
[0009]图1为本实用新型抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器的原理方框图；图2为现有技术中电涡流传感器的原理方框图；图3为北京豪瑞斯MLW330104涡流传感器进行实验时的输出波形图；图4为本实用新型抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器与北京豪瑞斯 MLW330104涡流传感器进行对照实验时的输出波形图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图1所示，一种抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器，包括前置器，该前置器设置有振荡器、检波器、低通滤波器、输出放大器和高通滤波器。所述振荡器的输出端连接所述高通滤波器，所述高通滤波器的输出端连接所述检波器。所述检波器的输出端连接所述低通滤波器，所述低通滤波器的输出端连接所述输出放大器。与图2所示现有技术相比，本实用新型加入了高通滤波器，很好地提高了涡流传感器抗励磁引线漏磁场干扰的能力，满足了对双水冷式汽轮发电机组发电机励磁侧轴振动的监测要求；改进后的电涡流传感器，滤除了振荡信号中叠加的感应电动势成分，而探头线圈和被测金属表面的间距变化对振荡信号实现的幅度调制则可以通过高通滤波器，经过高通滤波器处理后的振荡信号再通过检波电路进行解调，从而得到电压信号。上述实施例的电涡流传感器由探头和前置器组成，前置器驱动探头线圈产生高频磁场，该高频磁场在金属表面产生电涡流，电涡流反过来会对探头线圈产生作用，前置器电路可处理该反作用的强弱，输出电压信号，以表示被测金属表面与线圈之间的间距，从而实现对被测表面振动的非接触测量。若被测金属表面存在磁场，该磁场的磁感应强度变化或磁场与探头相对的移动均会在电涡流传感器的探头线圈中产生感应电动势，从而影响到传感器的输出电压。发明人采用了对比试验的方式来验证本实用新型抗磁场干扰设计的有效性。实验的方式如下用一个纯铝质靶盘来作为被测金属表面。铝盘旋转时，其盘面有一定的圆跳动，发明人以此跳动来模拟金属表面的振动。在靶盘背面(靶盘厚度3mm)粘接两个磁钢，其产生的磁场可穿透靶盘，对电涡流传感器的探头造成影响。当铝制靶盘以每分钟3000转的转速旋转时，磁钢产生的磁场快速的划过探头线圈，在探头线圈上产生感应电动势，并在前置器输出信号上还原出这个交变磁场的波形特性。发明人用以对比试验的是本实用新型的抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器和北京豪瑞斯的8mm 口径电涡流传感器。两组传感器的灵敏度均为8V/mm，输出电压范围均为-2V 到-18V。如图3所示，图3为北京豪瑞斯MLW330104涡流传感器的输出波形图。图3中，虚线矩形方框内的波形就是励磁干扰的尖峰波形，该波形的峰峰值达3V。实线矩形框内的波形就是靶盘在高速旋转是的不平衡圆跳动，峰峰值约为300mV。其他的实验数据如下传感器间隙电压-13. 8V传感器和前置器组合的灵敏度8V/mm靶盘转速3000转/分[0024]前置器输出峰值3.02V前置器输出频率100Hz如图4所示，图4为本实用新型抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器与北京豪瑞斯MLW330104涡流传感器进行对照实验时的输出波形图。其他的实验数据如下传感器间隙电压-15. 4V传感器和前置器组合的灵敏度7. 9V/mm靶盘转速3000转/分前置器输出峰值330mV前置器输出频率50Hz从以上的实验结果参数来看，测量同样的靶盘，本实用新型抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器输出已没有了励磁干扰，而北京豪瑞斯电涡流传感器的前置器输出的3V 峰峰值的励磁尖峰已被完全滤掉，输出的是靶盘在高速旋转下的圆跳动波形。该实验结果证实本实用新型很好地解决了励磁干扰的问题。最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，而不是对本实用新型技术方案的限定，任何对本实用新型技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器，包括前置器，该前置器设置有振荡器、 检波器、低通滤波器和输出放大器，其特征在于所述前置器还设置有高通滤波器，所述振荡器的输出端连接所述高通滤波器，所述高通滤波器的输出端连接所述检波器。
2.根据权利要求1所述的抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器，其特征在于所述检波器的输出端连接所述低通滤波器。
3.根据权利要求1所述的抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器，其特征在于所述低通滤波器的输出端连接所述输出放大器。
专利摘要本实用新型公开了一种抗励磁引线漏磁干扰轴振电涡流传感器，包括前置器，该前置器设置有振荡器、检波器、低通滤波器、输出放大器和高通滤波器，所述振荡器的输出端连接所述高通滤波器，所述高通滤波器的输出端连接所述检波器。本实用新型的设计简单合理，加入高通滤波器很好地提高了涡流传感器抗励磁引线漏磁场干扰的能力，满足了对双水冷式汽轮发电机组发电机励磁侧轴振动的监测要求，本实用新型解决的励磁干扰问题非常具有实用性，而且应用范围也比较广。
文档编号G01H11/02GK202083463SQ20112019570
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者康鸿, 杨川 申请人:成都赛腾自动化工程有限公司