Wie funktioniert ein Wirbelstrom-Näherungssensor?

Eine Wirbelstromsonde erzeugt ein hochfrequentes Magnetfeld. Beim Eintritt eines leitfähigen Objekts (z. B. einer Welle) in dieses Feld werden Wirbelströme induziert, die die Impedanz der Sonde verändern. Der Proximitortreiber wandelt diese Impedanzänderung in eine Spannung um, die proportional zum Sondenabstand ist.

Welche Standardempfindlichkeit weisen Näherungssensoren auf?

Die gängigste Empfindlichkeit für API 670-konforme Systeme beträgt 200 mV/mil (7,87 V/mm). Europäische Systeme verwenden häufig 8 mV/µm. Innerhalb des angegebenen Bereichs besteht ein linearer Zusammenhang.

Was ist die normale Einstellung der Spaltspannung?

API 670 empfiehlt eine Spaltspannung von −10 V DC (entsprechend einem Spalt von ca. 50 mil oder 1,27 mm) für Standard-Näherungssonden mit 200 mV/mil. Dadurch wird die Messung im linearen Bereich zentriert.

Was ist der lineare Messbereich eines Näherungssensors?

Für Standard-8-mm-Tastköpfe: 0,25–2,3 mm (10–90 mil). Für 5-mm-Tastköpfe: 0,25–1,3 mm (10–50 mil). Für 12-mm-Tastköpfe: 0,5–4,0 mm (20–160 mil). Der Ausgangspegel ist in diesem Bereich innerhalb von ±5 % linear.

Welches Zielmaterial beeinflusst die Empfindlichkeit?

Die Sonden sind für Stahl 4140 kalibriert. Andere Werkstoffe weisen unterschiedliche Empfindlichkeiten auf: Edelstahl (AISI 304) ~0,85×, Aluminium ~0,40×, Messing ~0,50×, Titan ~0,60×. Materialkorrekturfaktoren müssen angewendet werden.

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Näherungssensor-Spaltspannungsrechner

Berechnen Sie die Spaltspannung der Wirbelstromsonde, den Spaltabstand zur Spannungsmessung und überprüfen Sie den linearen Messbereich. Aufbau für Wellenschwingungs- und Positionsmessungen gemäß API 670.

API 670WirbelstromprüfungSpaltspannung

Ergebnisse

Spaltspannung (Gleichstrom)

—

Spaltabstand

—

Linearer Bereich

—

Im linearen Bereich?

—

Effektive Empfindlichkeit

—

Zusammenhang der Spaltspannung

Die Ausgangsspannung ist negativ (größerer Spalt → negativer). Empfindlichkeit: 7,87 mV/μm = 200 mV/mil.

Lineare Messbereiche nach Sondengröße

Sonde	Linearer Messbereich (mm)	Linearer Messbereich (mil)	Spannungsbereich
5 mm	0,25 – 1,30	10 - 50	−2 bis −10 V
8 mm	0,25 – 2,30	10 - 90	−2 bis −18 V
12 mm	0,50 – 4,00	20 - 160	−4 bis −32 V

Beispiel – Standard-API-670-Konfiguration

Gegeben: 8-mm-Sonde, 7,87 mV/µm, 4140-Stahltarget

Zielspalt = 1,27 mm = 1270 μm → V = −7,87 × 1270 / 1000 = −9,99 V DC ≈ −10 V

Linearer Bereich: 0,25–2,30 mm → 1,27 mm ist zentriert ✓

⚠️ Hinweis: Bei Nicht-Stahl-Zielen ist eine Empfindlichkeitskorrektur erforderlich. Der Betrieb außerhalb des linearen Bereichs führt zu Messfehlern > 5 %.

Spaltspannungsrechner für Wirbelstromsonden | Vibromera

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Zusammenhang der Spaltspannung

Lineare Messbereiche nach Sondengröße

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