كيف يعمل مسبار التقارب الخاص بالتيارات الدوامية؟

يُولّد مسبار التيارات الدوامية مجالًا مغناطيسيًا عالي التردد. عند دخول هدف موصل (عمود) إلى هذا المجال، تتولد تيارات دوامية تُغير مقاومة المسبار. يقوم مُشغّل المقاومة بتحويل هذا التغيير في المقاومة إلى جهد يتناسب مع المسافة بين الهدف والعمود.

ما هي الحساسية القياسية لمجسات التقارب؟

تبلغ الحساسية الأكثر شيوعًا 200 ملي فولت/ميل (7.87 فولت/مم) للأنظمة المتوافقة مع معيار API 670. أما الأنظمة الأوروبية فتستخدم غالبًا 8 ملي فولت/ميكرومتر. وتكون العلاقة خطية ضمن النطاق المحدد.

ما هو إعداد جهد الفجوة الطبيعي؟

توصي المواصفة القياسية API 670 بجهد فجوة مقداره -10 فولت تيار مستمر (ما يعادل تقريبًا 50 ميل أو 1.27 مم) لمجسات القياس القياسية 200 ميل/ميل. هذا يجعل القياس في النطاق الخطي.

ما هو النطاق الخطي لمسبار التقارب؟

بالنسبة للمجسات القياسية 8 مم: 0.25–2.3 مم (10–90 ميل). بالنسبة للمجسات 5 مم: 0.25–1.3 مم (10–50 ميل). بالنسبة للمجسات 12 مم: 0.5–4.0 مم (20–160 ميل). يكون خرج الإشارة خطيًا ضمن نطاق ±5% في هذا المدى.

ما هي المادة المستهدفة التي تؤثر على الحساسية؟

تمت معايرة المجسات خصيصًا للفولاذ 4140. تختلف حساسية المواد الأخرى: الفولاذ المقاوم للصدأ (AISI 304) ~0.85×، الألومنيوم ~0.40×، النحاس الأصفر ~0.50×، التيتانيوم ~0.60×. يجب تطبيق معاملات تصحيح خاصة بكل مادة.

أداة هندسية مجانية — #031

حاسبة فرق الجهد باستخدام مسبار التقارب

احسب جهد فجوة مسبار التيار الدوامي، ومسافة الفجوة من الجهد، وتحقق من نطاق التشغيل الخطي. وذلك لإعداد قياس اهتزاز العمود وموضعه وفقًا لمعيار API 670.

API 670التيار الدواميفرق الجهد

نتائج

فرق الجهد (تيار مستمر)

—

مسافة الفجوة

—

المدى الخطي

—

في النطاق الخطي؟

—

حساسية فعالة

—

العلاقة بين فرق الجهد

Output is negative voltage (larger gap → more negative). Standard sensitivity: 7.87 mV/μm = 200 mV/mil.

النطاقات الخطية حسب حجم المجس

مسبار	المدى الخطي (مم)	المدى الخطي (ميل)	نطاق الجهد
5 مم	0.25 - 1.30	10 - 50	−2 إلى −10 V
8 مم	0.25 - 2.30	10 - 90	−2 إلى −18 V
12 مم	0.50 - 4.00	20 - 160	−4 إلى −32 V

مثال - إعداد API 670 القياسي

المعطيات: مسبار 8 مم، 7.87 ملي فولت/ميكرومتر، هدف من الفولاذ 4140

الفجوة المستهدفة = 1.27 مم = 1270 ميكرومتر → V = −7.87 × 1270 / 1000 = −9.99 V DC ≈ −10 V

المدى الخطي: 0.25–2.30 مم ← 1.27 مم مركزي ✓

⚠️ ملاحظة: تتطلب الأهداف غير الفولاذية تصحيح الحساسية. يؤدي التشغيل خارج النطاق الخطي إلى أخطاء قياس تزيد عن 5%.