电涡流传感器的原理及应用

电涡流传感器是一种基于电磁感应原理的非接触式测量设备，广泛应用于工业检测、位移振动监测、材料分析等领域。其核心优势在于高精度、非接触测量和强抗干扰能力，尤其适用于恶劣环境。

一、工作原理

传感器探头内的高频线圈通入交流电（通常1 kHz~2 MHz）时会产生交变磁场，当金属导体靠近磁场时，表面会感应出闭合的环状电流（电涡流），并产生反向磁场，反向磁场影响原线圈的阻抗，通过检测阻抗变化，可推算出被测目标的位移、振动、缺陷或材料特性等。

该变化量与探头和导体的间距、材料的电导率/磁导率以及激励频率相关。

二、电涡流传感器的核心特点

非接触测量：避免机械磨损，适用于高速旋转设备（如电机、涡轮机）。

高分辨率：可达微米级甚至纳米级（如精密机床监测）。

抗干扰性强：不受油污、灰尘、水汽等非金属介质影响。

适用材料广：可测导电材料（金属），但对非导电材料（塑料、陶瓷）无效。

温度影响小：通常具有温度补偿功能。

三、典型应用场景

1.位移与振动测量

旋转机械监测：如汽轮机、发电机轴位移/振动检测。

轴承健康监测：检测轴承磨损、轴心轨迹。

精密加工：数控机床刀具位置控制。

2.金属缺陷检测

裂纹、腐蚀检测：用于飞机蒙皮、管道、铁轨的无损探伤（NDT）。

金属厚度测量：如镀层厚度、金属薄板检测。

3.转速与位置检测

转速测量：齿轮、涡轮转速监测（需搭配齿形靶盘）。

位置反馈：液压缸活塞位置、阀门开度检测。

四、优缺点对比

电涡流传感器以其非接触、高精度和强抗干扰等特性，在工业检测中具有不可替代的优势。随着技术发展，未来结合智能算法有望实现智能诊断，进一步拓展应用场景。