電感線圈產(chǎn)生的磁力線經(jīng)過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)，金屬導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流的流線呈閉合曲線。根據(jù)法拉第定律，當(dāng)拉繩開(kāi)關(guān)傳感器線圈通以正弦交流電流i時(shí)，線圈周?chē)@空間必然產(chǎn)生正弦交變磁場(chǎng)h，使置于此磁場(chǎng)中的金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電渦流，又產(chǎn)生新的交變磁場(chǎng)。根據(jù)愣次定律，h的作用將反抗原磁場(chǎng)h1，由于磁場(chǎng)h的作用，渦流要消耗一部分能量，導(dǎo)致傳感器線圈的等效阻抗發(fā)生變化。
線圈阻抗的變化完全決于被測(cè)金屬導(dǎo)體的電渦流效應(yīng)。
所示的水渦形狀，故稱之為電渦流。理論分析和實(shí)踐證明，電渦流的大小是金屬導(dǎo)體的電阻率p，相對(duì)導(dǎo)磁率u，金屬導(dǎo)體厚度h，線圈激勵(lì)信號(hào)頻率w以及線圈與金屬塊之間的距離 x等參數(shù)的函數(shù)。若固定某些參數(shù)，就能按渦流的大小測(cè)量方法出另外某一參數(shù)。
渦流式拉繩開(kāi)關(guān)傳感器最大的特點(diǎn)是能對(duì)位移、厚度、表面溫度、電解質(zhì)濃度、速度、應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，另外還具有體積小、靈敏度高、頻率響應(yīng)很寬等特點(diǎn)，所以應(yīng)用極其廣泛。
因?yàn)闇u流滲透深度與拉繩開(kāi)關(guān)傳感器線圈的激勵(lì)信號(hào)頻率有關(guān)，故傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類(lèi)渦流拉繩開(kāi)關(guān)傳感器，但從基本工作原理上來(lái)說(shuō)仍是相似的。 |
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