耐高壓電渦流位移傳感器的研究.pdf

1、電渦流傳感器是一種非接觸式的位移傳感器，具有頻率響應(yīng)好，測量分辨率高，無運動部件，性能可靠等優(yōu)點。常應(yīng)用于位移測量、無損探傷、厚度測量等方面。但也存在不能在高壓環(huán)境下(如液壓系統(tǒng))工作和對溫度敏感等不足。 論文在綜合國內(nèi)外文獻資料地基礎(chǔ)上，分析了電渦流傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理以及在工業(yè)中的應(yīng)用，并對位移傳感器進行了分類與性能比較，論文針對常用的電渦流傳感器不耐高壓的不足，提出了用金屬承壓罩來承壓的辦法，即在線圈外面增加金屬殼來

2、承受高壓，使之達(dá)到能耐31．5Mpa的高壓。針對溫度敏感的不足，提出感應(yīng)線圈和無感線圈共繞，并組成全橋回路的方式，解決了電渦流傳感器的溫度補償問題，使之溫度變化對該傳感器的輸出影響小于1％。論文還對耐高壓電渦流傳感器進行了理論分析，建立了數(shù)學(xué)模型，利用有限元方法，通過仿真評價了其結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能的影響，確定了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。論文還針對耐高壓電渦流傳感器的特性設(shè)計了實驗系統(tǒng)，試驗結(jié)果與理論分析結(jié)果基本吻合。得到不同的激勵頻率下，不同的金屬靠近

3、傳感器時的輸出變化曲線和溫度特性曲線等實驗結(jié)論，為進一步的研究和開發(fā)耐高壓電渦流位移傳感器打下了基礎(chǔ)。 有關(guān)各章內(nèi)容分述如下： 第一章，在綜合國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上，概述了位移傳感器的分類及性能比較；著重介紹了電渦流傳感器的發(fā)展與現(xiàn)狀、工作原理及工業(yè)應(yīng)用；在耐高壓電渦流傳感器的應(yīng)用上，著重介紹了其在圓柱齒輪流量計上的應(yīng)用。最后，針對目前電渦流傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀，提出本論文的研究意義和研究內(nèi)容。 第二章，綜合了目前電渦流

4、傳感器的發(fā)展，提出了新型耐高壓電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)，采用等效電路、阻抗分析方法，討論了位移傳感器的基本特性。基于有限元工具軟件ANSYS，在考慮導(dǎo)磁材料的非線性導(dǎo)磁特性和漏磁等因素的基礎(chǔ)上，建立了仿真模型，評價了結(jié)構(gòu)參數(shù)對靜態(tài)特性的影響。 第三章，理論分析出電渦流位移傳感器產(chǎn)生溫度漂移的機理，提出采用無感線圈補償其溫漂的策略，設(shè)計試驗系統(tǒng)(包括放大電路等)，得到不同頻率下的電壓一位移曲線與靈敏度曲線，以及測量特性和溫度特性。