第一节 电涡流传感器工作原理 电涡流效应: 根据法拉第电磁感应定律,金属导 体置于变化的磁场中,导体表面就会有 感应电流产生。电流的流线在金属体内 自行闭合,这种漩涡状感应电流称为电 涡流,这种现象称为电涡流效应。 2024/5/16
2024/5/16 2 第一节 电涡流传感器工作原理 电涡流效应: 根据法拉第电磁感应定律,金属导 体置于变化的磁场中,导体表面就会有 感应电流产生。电流的流线在金属体内 自行闭合,这种漩涡状感应电流称为电 涡流,这种现象称为电涡流效应
电涡流效应演示 当电涡流线圈与金属板的 mA 距离x减小时,电涡流线圈的 等效电感L减小,等效电阻R 增大,Q值降低。感抗X的变 化比R的变化大得多,流 过电涡流线圈的电流增大。 Z=XL+XR Zo=XLo+X Ro 乙,=X+XR Zo<ZI 2024/5/16 lo<I 3
2024/5/16 3 电涡流效应演示 当电涡流线圈与金属板的 距离x 减小时,电涡流线圈的 等效电感L 减小,等效电阻R 增大,Q值降低。感抗XL 的变 化比 R 的变化 大 得 多,流 过电涡流线圈的电流i 1 增大。 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 I I Z Z Z X X Z X X Z X X L R L R L R = + = + = +
集肤效应 图41是电涡流传感器工作原理示意图。 当高频(100kHz左右)信号源产生的高频电压施 加到一个靠近金属导体附近的电感线圈L,时,将产生 高频磁场H。如被测导体置于该交变磁场范围之内时, 被测导体就产生电涡流i2。在金属导体的纵深方向并 不是均匀分布的,而只集中在金属导体的表面,这称 为集肤效应(也称趋肤效应)。 2024/5/16
2024/5/16 4 集肤效应 图4-1是电涡流传感器工作原理示意图。 当高频(100kHz左右)信号源产生的高频电压施 加到一个靠近金属导体附近的电感线圈L1时,将产生 高频磁场H1。如被测导体置于该交变磁场范围之内时, 被测导体就产生电涡流i 2。i 2在金属导体的纵深方向并 不是均匀分布的,而只集中在金属导体的表面,这称 为集肤效应(也称趋肤效应)
πfuo 集肤效应与激励源频率f工件的电导率 σ、磁导率等有关。频率越高,电涡流的 渗透的深度就越浅,集肤效应越严重。 捡测深度与激励源频率有何关系? 2024/5/16 5
2024/5/16 5 集肤效应与激励源频率f、工件的电导率 、磁导率等有关。频率f越高,电涡流的 渗透的深度就越浅,集肤效应越严重。 检测深度与激励源频率有何关系? 1 f =
铁磁材料制作的锅具底部既有较大的磁滞损 耗,又能产生较大的电涡流,才能产生较大的热量 不锈钢锅体 涡流 支板 微晶玻璃 线圈 台板 磁力线 锅具与励磁线圈的距离增大时,电涡流减小, 产生报警信号,停止励磁
铁磁材料制作的锅具底部既有较大的磁滞损 耗,又能产生较大的电涡流,才能产生较大的热量 锅具与励磁线圈的距离增大时,电涡流减小, 产生报警信号,停止励磁
电涡流在工业中的应用 中频炉 将工频50H☑交流电转变为直流电,再逆变 为中频(300HZ以上至1000HZ)电压,接到 中频炉的中频绕组两端,在绕组中产生高密度 的交变磁力线,耐高温容器里盛放的金属原料 内部产生很大的电涡流,使金属的温度升高, 甚至融化。中频炉广 泛用于有色金属的 熔炼、淬火或锻压。 中频 功率源
电涡流在工业中的应用——中频炉 将工频50HZ交流电转变为直流电,再逆变 为中频(300HZ以上至1000HZ)电压,接到 中频炉的中频绕组两端,在绕组中产生高密度 的交变磁力线,耐高温容器里盛放的金属原料 内部产生很大的电涡流,使金属的温度升高, 甚至融化。中频炉广 泛用于有色金属的 熔炼、淬火或锻压。 中频 功率源