主要由一個(gè)安置在框架上的扁平圓形線圈構(gòu)成。此線圈可以粘貼于框架上,或在框架上開(kāi)一條槽溝,將導(dǎo)線繞在槽內(nèi)。下圖為CZF1型渦流傳感器的結(jié)構(gòu)原理,它采取將導(dǎo)線繞在聚四氟乙烯框架窄槽內(nèi),形成線圈的結(jié)構(gòu)方式。
1 線圈 2 框架 3 襯套
4 支架 5 電纜 6 插頭
電渦流傳感器的線圈與被測(cè)金屬導(dǎo)體間是磁性耦合,電渦流傳感器是利用這種耦合程度的變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。因此,被測(cè)物體的物理性質(zhì),以及它的尺寸和開(kāi)關(guān)都與總的測(cè)量裝置特性有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),被測(cè)物的電導(dǎo)率越高,傳感器的靈敏度也越高。
為了充分有效地利用電渦流效應(yīng),對(duì)于平板型的被測(cè)體則要求被測(cè)體的半徑應(yīng)大于線圈半徑的1.8倍,否則靈敏度要降低。當(dāng)被測(cè)物體是圓柱體時(shí),被測(cè)導(dǎo)體直徑必須為線圈直徑的3.5倍以上,靈敏度才不受影響。
電渦流檢測(cè)的工作原理是檢測(cè)激勵(lì)線圈磁場(chǎng)和感應(yīng)渦流磁場(chǎng)之間的交互作用。當(dāng)敏感線圈通入交流電流時(shí),線圈周圍就會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng),如圖1(a),如果此時(shí)將金屬導(dǎo)體耙材移入此交變磁場(chǎng)中,耙材表面就會(huì)感應(yīng)出電渦流,而此電渦流又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng),該磁場(chǎng)的方向與原線圈磁場(chǎng)的方向正好相反,而減弱了原磁場(chǎng)。
圖1 電渦流檢測(cè)的原理
電渦流傳感器通常有兩種檢測(cè)方法。一種是單線圈檢測(cè)的方法,通過(guò)檢測(cè)敏感線圈阻抗的變化來(lái)反映磁場(chǎng)的變化情況。線圈的等效阻抗z一般可表示為函數(shù):