发布时间:2026-01-31
点击次数: 在工业自动化与安全监测领域,隔爆位移传感器扮演着至关重要的角色。它能够在易燃易爆的危险环境中,稳定、精确地测量物体的位移变化,是保障生产安全与设备高效运行的关键部件。其核心价值在于将精密的位移量转化为可靠的电信号,而实现这一功能的基础,则依赖于多种不同的测量原理与技术。
一、 激光三角测量法:高精度非接触式的典范
激光三角法是隔爆位移传感器中实现高精度非接触测量的主流技术之一。其原理是传感器发射一束激光到被测物体表面,反射光通过透镜在CCD或CMOS感光元件上成像。当物体位置发生位移时,成像点也随之移动,通过精确计算像点位移,即可换算出物体的实际位移量。这种方式测量精度高、响应速度快,尤其适用于表面光亮或需要避免接触的精密部件测量。在隔爆设计中,激光发射与接收单元被密封于坚固的防爆外壳内,确保在危险环境中的安全运行。
二、 电涡流测量原理:针对金属导体的优选方案
基于电涡流原理的隔爆位移传感器,是测量金属物体位移或振动的不二之选。传感器探头内的线圈通入高频电流,产生交变磁场。当靠近金属导体时,导体表面会感应出涡流,而涡流产生的磁场又反作用于原线圈,改变其阻抗。通过测量阻抗的变化,就能精确推算出探头与金属表面的距离。这种测量方式同样是非接触式,抗油污、灰尘等环境干扰能力强,非常适用于旋转机械的轴位移、振动监测等场景,其隔爆结构能有效防止内部电火花引燃外部环境。
三、 超声波回波测距:适应复杂环境的稳健之选
超声波位移测量通过计算超声波发射与接收到回波之间的时间差来测定距离。传感器发出超声波脉冲,声波遇到被测物体后反射,再由传感器接收。由于声速在空气中相对恒定,时间差即直接对应距离。这种方式的优势在于对被测物体的材质、颜色不敏感,且能够测量较远的距离。在隔爆应用中,超声波换能器被特殊封装,使其能够在有粉尘、蒸汽的复杂工业环境中稳定工作,常用于液位、料位或大型物体的距离监控。
四、 磁致伸缩测量技术:绝对位置测量的可靠保障
磁致伸缩技术提供了高精度、绝对式的直线位移测量方案。传感器内部有一根波导管,一个可移动的永磁铁与被测物体相连。测量时,波导管被瞬时电流脉冲激励,产生一个环形磁场。永磁铁的固定磁场与环形磁场相互作用,在波导管中引发磁致伸缩效应,产生一个应变机械波。通过计算电脉冲发出到应变波被检测到的时间,即可精确、绝对地定位磁铁(即被测物体)的位置。这种方法可靠性极高,无磨损,重复性好,其隔爆型产品广泛应用于液压缸位置反馈、阀门开度控制等要求苛刻的场合。
五、 电位计式(接触式)测量:经济直接的传统方法
尽管非接触式是主流趋势,但在某些允许接触且对成本敏感的应用中,隔爆型电位计式位移传感器仍有用武之地。其原理是通过传感器内部滑臂在电阻轨道上的直线运动,将机械位移直接转换为电阻值的变化,进而输出与位移成比例的电信号。这是一种直接、结构简单、输出信号强的测量方式。在隔爆设计中,关键是将滑动接触部分完全密封在防爆外壳内,确保任何可能的电火花都被隔绝,从而安全地用于存在爆炸性气体的环境。
