Jak działa sonda zbliżeniowa wykorzystująca prądy wirowe?

Sonda zbliżeniowa do prądów wirowych generuje pole magnetyczne o wysokiej częstotliwości. Gdy przewodzący obiekt (wał) wejdzie w to pole, indukowane są prądy wirowe, które zmieniają impedancję sondy. Adapter proksymitora przekształca tę zmianę impedancji na napięcie proporcjonalne do odległości szczeliny.

Jaka jest standardowa czułość sond zbliżeniowych?

Najczęściej stosowana czułość wynosi 200 mV/mil (7,87 V/mm) dla systemów zgodnych z API 670. W systemach europejskich często stosuje się czułość 8 mV/μm. Zależność jest liniowa w określonym zakresie.

Jakie jest normalne ustawienie napięcia szczeliny?

Norma API 670 zaleca napięcie szczeliny −10 V DC (odpowiadające szczelinie około 50 mil lub 1,27 mm) dla standardowych sond 200 mV/mil. Zapewnia to centrowanie pomiaru w zakresie liniowym.

Jaki jest zakres liniowy sondy zbliżeniowej?

Dla standardowych sond 8 mm: 0,25–2,3 mm (10–90 mil). Dla sond 5 mm: 0,25–1,3 mm (10–50 mil). Dla sond 12 mm: 0,5–4,0 mm (20–160 mil). Wyjście jest liniowe w tym zakresie z dokładnością ±5%.

Jaki materiał docelowy wpływa na czułość?

Sondy są skalibrowane dla stali 4140. Inne materiały mają inną czułość: stal nierdzewna (AISI 304) ~0,85×, aluminium ~0,40×, mosiądz ~0,50×, tytan ~0,60×. Należy zastosować współczynniki korekcji materiałowej.

Bezpłatne narzędzie inżynierskie — #031

Kalkulator napięcia szczeliny sondy zbliżeniowej

Oblicz napięcie szczeliny sondy prądów wirowych, odległość szczeliny na podstawie napięcia i zweryfikuj liniowy zakres pracy. Dla konfiguracji pomiaru drgań i położenia wału zgodnie z normą API 670.

API 670Prądy wiroweNapięcie szczeliny

Wyniki

Napięcie szczeliny (DC)

—

Odległość szczeliny

—

Zakres liniowy

—

W zakresie liniowym?

—

Efektywna czułość

—

Zależność napięcia szczeliny

Wynik to napięcie ujemne (większa szczelina → bardziej ujemne). Standardowa czułość: 7,87 mV/µm = 200 mV/mil.

Zakresy liniowe według rozmiaru sondy

Sonda	Zakres liniowy (mm)	Zakres liniowy (mil)	Zakres napięcia
5 mm	0,25 – 1,30	10 - 50	od −2 do −10 V
8 mm	0,25 – 2,30	10–90	od −2 do −18 V
12 mm	0,50 – 4,00	20–160	od −4 do −32 V

Przykład — standardowa konfiguracja API 670

Biorąc pod uwagę: Sonda 8 mm, 7,87 mV/μm, tarcza ze stali 4140

Szczelina docelowa = 1,27 mm = 1270 μm → V = −7,87 × 1270 / 1000 = −9,99 V prądu stałego ≈ −10 V

Zakres liniowy: 0,25–2,30 mm → 1,27 mm jest wyśrodkowane ✓

⚠️ Uwaga: Tarcze inne niż stalowe wymagają korekcji czułości. Praca poza zakresem liniowym powoduje błędy pomiaru > 5%.