电涡流传感器应用
列举电涡流式传感器的应用场合
列举电涡流式传感器的应用场合
电涡流式传感器是一种利用涡流效应测量物体表面缺陷、硬度、形态等特性的传感器。
电涡流式传感器应用广泛，以下是其主要应用场合：
1. 金属表面缺陷检测
电涡流式传感器可以检测金属表面的缺陷，如裂纹、孔洞、毛刺等。
应用于机械制造、汽车、航空航天等行业的产品质量检测及生产过程控制中。
2. 金属硬度检测
电涡流式传感器可以检测金属的硬度，主要应用于金属材料的硬度检测和分析。
3. 金属零件尺寸检测
电涡流式传感器可以测量金属零件的尺寸和形状，可以应用于測量有突起和凹陷的零件。
4. 金属疲劳损伤检测
5. 电动机缺陷检测
电涡流式传感器可以检测电动机转子上绝缘缺陷，例如裂痕、孔洞等，用于电动机的
生产质量控制。
6. 地下管道检测
电涡流式传感器可以检测地下管道中的缝隙、裂缝和铸造缺陷，用于管道安全控制和
维护。
总之，电涡流式传感器是一种非常实用的传感器，应用范围广泛，被广泛应用于金属
制造、物流、车辆、电子、电力等各个领域。
简述电涡流式传感器的应用
简述电涡流式传感器的应用
电涡流式传感器是一种常用的非接触式传感器，其原理是利用电磁感应的原理来检测物体的位置、速度和形状等参数。
它由一个发射电磁场的探头和一个接收电磁场的传感器组成。
电涡流式传感器具有高精度、快速响应、无磨损等特点，因此在许多领域得到广泛应用。
以下是几个典型的应用：
1. 接触式测量：电涡流式传感器可以用于接触式测量物体的厚度、直径和形状等参数。
例如，在汽车工业中，可以使用电涡流传感器来测量制动盘的磨损程度和真圆度，以保证制动盘的性能和安全性。
2. 无损检测：电涡流式传感器可以通过扫描物体表面的电磁场变化来检测材料的缺陷、裂纹和腐蚀等问题。
在航空、航天和金属加工等行业中，电涡流式传感器被广泛用于无损检测领域。
3. 速度测量：电涡流式传感器可以用来测量物体的速度和加速度。
例如，在汽车工业中，可以使用电涡流传感器来测量车轮的转速，以调整刹车的力度和保持安全性。
4. 位置控制：电涡流式传感器可以用于物体的位置反馈控制。
例如，在机器人控制系统中，可以使用电涡流传感器来检测机器人臂的位置，以精确控制其运动。
5. 涡流制动：电涡流式传感器可以用于制动系统中的涡流制动。
通过测量转子的旋转速度和位置，可以实现刹车力的控制和调
整，提高刹车系统的稳定性和安全性。
总体而言，电涡流式传感器在工业生产、机械制造、汽车工程、航空航天等领域都有广泛的应用，为产品质量控制和生产自动化提供了重要的技术支持。
电涡流的原理及应用
电涡流的原理及应用1. 什么是电涡流？电涡流（Eddy Current）是指导体中的电子在变磁场作用下形成的环流。
当导体处于变化的磁场中时，磁场的变化会产生涡流，这种涡流称为电涡流。
电涡流是一种围绕磁通线圈运动的电流，由于电涡流的存在，导体会发生能量损耗和热量产生。
电涡流是电磁感应现象的产物，其在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
2. 电涡流的原理电涡流的形成是由于磁场的变化导致导体中自由电子运动的结果。
当导体处于变化的磁场中时，磁场的变化会引起导体内的自由电子在导体中的运动产生环流。
这种环流会对导体本身产生阻碍作用，导致导体产生电阻，进而导致能量损耗和热量产生。
电涡流产生的主要原因是磁场的变化产生电动势，从而驱动自由电子在导体中运动，形成环流。
电涡流的大小与导体的电导率、磁场变化的速率以及导体的厚度等因素有关。
3. 电涡流的应用3.1 电涡流制动电涡流制动利用了电涡流在导体中产生的阻碍作用。
当导体高速运动时，通过产生电涡流可消耗能量，并将运动能转化为热能。
这种原理可以应用于制动系统中，例如高速列车的制动系统。
通过在导轨上安装电磁铁，当列车需要减速或停车时，电磁铁会产生变化的磁场，从而引起导轨中的电涡流产生，消耗列车的动能，实现制动效果。
3.2 电涡流无损检测由于电涡流的阻碍作用，可以应用于材料的无损检测。
通过在材料表面施加变化的磁场，如果材料中存在缺陷或异质性，那么变化的磁场会产生电涡流。
通过检测这些电涡流的信号，可以判断材料中是否存在缺陷，并对其进行定位和评估。
3.3 电涡流加热电涡流加热是利用电涡流在导体中产生的能量损耗和热量产生。
通过在导体中通以交变电流，导体中的电涡流会在导体中产生阻碍作用，从而使导体发热。
这种原理可以应用于工业领域中的加热过程，例如铝制品焊接、铸造等。
相比传统的加热方式，电涡流加热具有加热速度快、热效率高、对环境友好等优点。
3.4 电涡流传感器电涡流传感器是利用电涡流的阻抗变化作为传感信号进行测量的装置。
电涡流传感器的应用
传感器的小型化和集成化
总结词
随着传感器技术的不断发展，电涡流传感器正朝着小 型化和集成化的方向发展，这将有助于提高其便携性 和应用范围。
详细描述
小型化和集成化可以使电涡流传感器更加适合于空间 受限的场景，如微型机器人、航空航天等领域。同时 ，集成化也有助于降低生产成本和提高生产效率，进 一步推动电涡流传感器的普及和应用。
固提供依据。
06
电涡流传感器的未来发展 与挑战
新材料和新技术的发展
总结词
随着新材料和新技术的发展，电涡流传 感器的性能和应用领域将得到进一步提 升。
VS
详细描述
新型材料如碳纳米管、二维材料等具有优 异的物理性能，可以为电涡流传感器提供 更高的灵敏度和响应速度。同时，新技术 如人工智能、物联网等也将为电涡流传感 器的应用带来更多可能性，实现智能化、 远程化的监测和控制。
05
电涡流传感器在安全监测 中的应用
旋转机械的监测
监测旋转机械的振动和位移
电涡流传感器可以非接触地监测旋转机械的振动和位移，从而判断机械的运行状态和潜 在故障。
检测轴承和齿轮的损伤
通过监测电涡流的变化，可以及时发现轴承和齿轮的损伤、磨损或裂纹，预防事故发生。
压力容器的监测
监测压力容器的壁厚
电涡流传感器能够无损地检测压力容器的壁厚，及时发现壁厚减薄或腐蚀现象，确保容器安全运行。
检测压力容器的裂纹
通过监测电涡流的变化，可以及时发现压力容器表面或内部的裂纹，避免容器发生破裂或泄漏事故。
桥梁和建筑结构的监测
监测桥梁和建筑结构的振 动
电涡流传感器可以实时监测桥梁和建筑结构 的振动情况，评估结构的稳定性和安全性。
检测结构损伤和老化
通过监测电涡流的变化，可以及时发现结构 损伤、裂缝或老化现象，为结构的维护和加
实验八-电涡流式传感器的应用
实验八电涡流式传感器的应用(一)电涡流式传感器的静态标定一、实验目的了解电涡流传感器的结构、原理、工作特性。
二、实验原理电涡流传感器由平面线圈和框架组成，它和被测体两部分组成测试系统。
当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导频率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关，当平面线圈、被测体（涡流片）、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与X距离有关，将阻抗变化经涡流变换器变换成电压V输出，则输出电压是距离X的单值函数。
三、所需部件1电涡流传感器2金属涡流片3电涡流变换器4测微头5示波器6电压表四、实验电路五、实验步骤及内容1安装好电涡流线圈和金属涡流片，注意两者必须保持平行。
安装好测微头，将电涡流线圈接入涡流变换器输入端。
涡流变换器输出端接电压表20V档。
差放增益适中。
2开启仪器电源，用测微头将电涡流线圈与涡流片分开一定距离，此时输出端有一电压值输出。
用示波器接涡流变换器输入端观察电涡流传感器的高频波形，信号频率约为1MHz。
3用测微头带动振动平台使平面线圈完全贴紧金属涡流片，此时涡流变换器输出电压为零，涡流变换器中的振荡电路停振。
然后调节WD使电压表的读数为零。
4旋动测微头使平面线圈离开金属涡流片，电压表开始有读数，每位移0.5mm 记录一个读数，并用示波器观察变换器的高频振荡波形。
将对应的输出电压V的读数填入下表，作出V-X曲线，求出灵敏度。
X（mm）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 V（v）五、注意事项当涡流变换器接入电涡流线圈处于工作状态时，接入示波器会影响线圈的阻抗，使变换器的输出电压减小。
或是使传感器在初始状态有一死区。
(二)电涡流传感器的振幅测量及其电机转速测试一、实验目的1通过实验掌握用电涡传感器测量振幅和电机转速的原理和方法。
2了解电涡流式传感器的实际应用。
电涡流传感器应用.
测量冷轧板厚度
14
测量尺寸、公差 及零件识别
2021/4/13
通过测量间隙来测隙越大， 电涡流越小
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测量注塑机开合模的间隙
间距
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位移的标定方法
使用千分尺，逐一对照测量电路的输 出电压及数显表读数，列出对照表，存入 计算机，从而达到线性化的目的。
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7
四线制电涡流位移传感器的接线说明
该位移传感器同时具备两种动作输出状态，用 户可选择从高电压向低电压转变、和从低电压向高 电压转变两种方式，分别称为NPN和PNP输出模式， 俗称为常开输出或常闭输出模式。
2021/4/13
8
电涡流位移传感器的应用
电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响，例如金 属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、磁导率、表面 因素、距离等。只要固定其他因素就可以用电涡流传 感器来测量剩下的一个因素。因此电涡流传感器的应 用领域十分广泛。但也同时带来许多不确定因素，一 个或几个因素的微小变化就足以影响测量结果。所以 电涡流传感器多用于定性测量。 即使要用作 定 量 测 量，也必须采用逐点标定、计算机线性纠正、温度补 补偿等措施。
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手提式探伤仪外形
（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料）
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掌上型 电涡流 探伤仪
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用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹
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台式电涡流探伤仪
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花瓣阻抗图
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电涡流传感器的应用
一、位移测量
电涡流传感器的典型应用
电涡流传感器的典型应用电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。
对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。
轴向位移测量对于许多旋转机械,包括蒸汽抡机、燃汽轮机、水轮机、离心式和轴流式压缩机、离心泵等,轴向位移是一个十分重要的信号,过大的轴向位移将会引起过大机构损坏.轴向位移的测量,可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的位移变化,用以防止机器的破坏.轴向位移是指机器内部转子沿轴心方向,相对于止推轴承二者之间的间隙而言.有些机械故障,也可通过轴向位移的探测,进行判别:●止推轴承的磨损与失效●平衡活塞的磨损与失效●止推法兰的松动●联轴的锁住等轴向位移(轴向间隙)的测量,经常与轴向振动弄混.轴向振动是指传感器探头表面与被测体,沿轴向之间距离的快速变动,这是一种轴振动,用峰峰值来表示.它与平面的间隙无关.有些故障可以导致轴向振动.例如压缩机的踹振和不对中既是.相对振动测量测量径向振动,可以由它分析轴承的工作状态,还可以看到分析转子的不平衡,不对中等机械故障.电涡流传感器系统可以提供对于下列关键或是基础机械状态监测所需要的信息;●工业透平,蒸汽/燃气●压缩机,径向/轴向●膨胀机●动力发电透平,蒸汽/燃气/水利●发动马达●发动机●励磁机●齿轮箱●泵●风箱●鼓风机●往复式机械相对振动测量(小型机械)振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。
电涡流传感器系统可为如下各种机械故障的早期判别提供重要信息:●轴的同步振动●油膜失稳●转子摩擦●部件松动●轴承套筒松动●压缩机踹振●滚动部件轴承失效●径向预载，内部/外部包括不对中●轴承巴氏合金磨损●轴承间隙过大，径向/轴向●平衡（阻气）活塞磨损/失效●联轴器“锁死”●轴裂纹●轴弯曲●电动马达空气间隙不匀●叶轮通过现象●透平叶片通道共振●齿轮咬合问题偏心测量偏心是在低转速的情况下，电涡流传感器系统可对轴弯曲的程度进行测量，这些弯曲可由下列情况引起：●原有的机械弯曲●临时温升导致的弯曲●重力弯曲●外力造成的弯曲偏心的测量，对于评价旋转机械全面的机械状态，是非常重要的。
电涡流式传感器实验报告
电涡流式传感器实验报告电涡流式传感器实验报告引言：电涡流式传感器是一种广泛应用于工业领域的非接触式传感器，它利用了涡流的原理来检测金属材料中的缺陷和变化。
本实验旨在探究电涡流式传感器的工作原理、应用领域以及实验结果的可靠性。
一、工作原理电涡流式传感器利用了电磁感应的原理，当电磁场通过金属材料时，会在材料内部产生电涡流。
这些电涡流会改变电磁场的分布，从而反映出材料的性质和状态。
传感器通过测量电涡流的变化来判断材料的缺陷和变化。
二、应用领域1. 材料缺陷检测：电涡流式传感器可以用于检测金属材料中的裂纹、疲劳和腐蚀等缺陷。
通过测量电涡流的变化，可以精确地定位和评估材料中的缺陷程度，为后续的修复和保养提供依据。
2. 金属排序：由于不同材料的电导率和磁导率不同，电涡流式传感器可以用于对金属进行分类和排序。
通过测量电涡流的强度和频率，可以快速准确地区分不同种类的金属材料。
3. 无损检测：电涡流式传感器是一种非接触式的检测方法，可以在不破坏材料表面的情况下进行检测。
因此，它被广泛应用于对复杂结构和精密零件的无损检测，如航空航天、汽车制造和电子设备等领域。
三、实验设计与结果在本实验中，我们选择了一块铝合金板作为被测材料，利用电涡流式传感器对其进行了缺陷检测。
实验过程中，我们将传感器靠近铝合金板表面，并通过测量电涡流的变化来判断板材中是否存在缺陷。
实验结果显示，当传感器靠近板材表面时，电涡流的强度和频率发生了明显的变化。
在板材表面平滑的区域，电涡流强度较弱，频率较高；而在存在缺陷的区域，电涡流强度增强，频率降低。
通过对实验结果的分析，我们可以准确地定位和评估板材中的缺陷。
四、实验结果的可靠性在实验过程中，我们注意到实验结果的可靠性受到多种因素的影响。
首先，传感器与被测材料的距离和角度会对测量结果产生影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行传感器的位置和角度调整。
其次，被测材料的性质和状态也会对实验结果产生影响。
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2021/3/6
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Hale Waihona Puke 32六、电涡流表面探伤
手持式裂纹测量仪
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油管探伤
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滚子涡流探伤机
（参考无锡市通达滚子 有限公司资料）
滚子涡流探伤机 是由计算机控制的轴 承滚子表面微裂纹探 伤的专用设备，可探 出深 30μm的表面微小 裂纹。
2021/3/6
电涡流传感器应用
29
测量金属镀层或绝缘层厚度
2021/3/6
测量金 属镀层或绝 缘层厚度的 计算方法有 何区别？
电涡流传感器应用
30
五、电涡流式通道安全检查门
安检门的内部设置有发射线 圈和接收线圈。当有金属物体通 过时，交变磁场就会在该金属导 体表面产生电涡流，会在接收线 圈中感应出电压，计算机根据感 应电压的大小、相位来判定金属 物体的大小。在安检门的侧面还 安装一台“软x光”扫描仪，它对人 体、胶卷无害，用软件处理的方 法，可合成完整的光学图像。
2021/3/6
电涡流传感器应用
1
位移测量仪
位移测量包含：
偏心、间隙、位 置、倾斜、弯曲、变 形、移动、圆度、冲 击、偏心率、冲程、 宽度等等。来自不同 应用领域的许多量都 可归结为位移或间隙 变化。
数显位移测量仪及探头
2021/3/6
电涡流传感器应用
2
4~20mA电涡流位移传感器外形
（参考德国图尔克公司资料）
2021/3/6
电涡流传感器应用
6
某V系列电涡流位移传感器的机械图
2021/3/6
电涡流传感器应用
7
四线制电涡流位移传感器的接线说明
该位移传感器同时具备两种动作输出状态，用 户可选择从高电压向低电压转变、和从低电压向高 电压转变两种方式，分别称为NPN和PNP输出模式， 俗称为常开输出或常闭输出模式。
电涡流传感器的应用
一、位移测量
电涡流位移传感器是一种输出为模拟电压的电子 器件。接通电源后，在电涡流探头的有效面（感应工 作面）将产生一个交变磁场。 当金属物体接近此感应 面时，金属表面将吸取电涡流探头中的高频振荡能量， 使振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的变化， 可地计算出与被检物体的距离、振动等参数。这种位 移传感器属于非接触测量，工作时不受灰尘等非金属 因素的影响，寿命较长，可在各种恶劣条件下使用。
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电涡流传感器应用
3
齐平式电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料）
齐平式传感器安装时可以不高出安装面，不易被损害。
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电涡流传感器应用
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V系列电涡流位移传感器外形（参考浙江洞头开关厂资料）
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电涡流传感器应用
齐平式
5
V系列电涡流位移传感器性能一览表
（摘自洞头开关厂资料）
为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为
r/min）的计算公式为 n 60 f z
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电涡流传感器应用
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各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置
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电涡流传感器应用
24
齿轮转速测量
例： 下图中，设齿数z =48，测得频率
f=120Hz，求该齿轮的转速n 。
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电涡流传感器应用
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二、振动测量
用电涡 流探头、 调幅法测 量简谐振 动时，探 头的输出 波形。
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电涡流传感器应用
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调频法测量振动的波形
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电涡流传感器应用
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振动测量
测量悬臂梁的 振幅及频率
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汽轮机叶片测试
电涡流传感器应用
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三、转速测量
若转轴上开z 个槽(或齿)，频率计的读数
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电涡流传感器应用
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位移的标定方法
使用千分尺，逐一对照测量电路的输 出电压及数显表读数，列出对照表，存入
计算机，从而达到线性化的目的。
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电涡流传感器应用
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电涡流位移传感器的距离 与输出电压特性曲线
1—量程为10mm 2—量程为16mm 3—量程为20mm
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电涡流传感器应用
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电动机转速测量
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电涡流传感器应用
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四、镀层厚度测量
由于存在集肤效应，镀层或箔层越薄，电涡流越 小。测量前，可先用电涡流测厚仪对标准厚度的镀层 和铜箔作出“厚度-输出”电压的标定曲线，以便测量时 对照。
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电涡流传感器应用
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电涡流涂层厚度仪
电涡流涂层 厚度仪原理
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电涡流传感器应用
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电涡流位移传感器的应用
电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响，例如金 属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、磁导率、表面 因素、距离等。只要固定其他因素就可以用电涡流传 感器来测量剩下的一个因素。因此电涡流传感器的应 用领域十分广泛。但也同时带来许多不确定因素，一 个或几个因素的微小变化就足以影响测量结果。所以 电涡流传感器多用于定性测量。 即使要用作 定 量 测 量，也必须采用逐点标定、计算机线性纠正、温度补 补偿等措施。
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测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪
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测量冷轧板厚度
电涡流传感器应用
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测量尺寸、公差 及零件识别
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通过测量间隙来测定 热膨胀引起的上下平移
电涡流传感器应用
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测量封口机工作间隙
间隙越大， 电涡流越小
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电涡流传感器应用
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测量注塑机开合模的间隙
间距
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电涡流传感器应用
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位移传感器的分类
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电涡流传感器应用
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偏心和振动检测
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电涡流传感器应用
11
通过测量间隙来测量径向跳动
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电涡流传感器应用
12
测量弯曲、波动、变形
对桥梁、丝杆等机械结构的振动 测量，须使用多个传感器。
2021/3/6
电涡流传感器应用
2021/3/6
电涡流传感器应用
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手提式探伤仪外形
（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料）
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电涡流传感器应用
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掌上型 电涡流 探伤仪
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电涡流传感器应用
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用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹
2021/3/6
电涡流传感器应用
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