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物理位移知识点总结一、位移的概念1. 位移是指一个物体从一个位置到另一个位置的位置变化，它是物体位置的改变量。
位移是矢量量，具有方向和大小。
在物理学中，位移的概念是研究物体在空间中位置变化的重要概念之一。
2. 位移的符号一般用Δ表示，表示物体从初始位置到末位置的位置改变量。
Δx表示物体在x轴方向上的位移，Δy表示物体在y轴方向上的位移，Δz表示物体在z轴方向上的位移。
3. 位移的方向和大小可以用坐标系来描述。
若初始位置和结束位置分别用坐标(a, b, c)和坐标(x, y, z)来表示，则物体在x、y、z三个方向上的位移就分别是Δx=x-a，Δy=y-b，Δz=z-c。
4. 位移是一个描述位置变化的物理量，能够帮助我们准确地描述物体在空间中的位置变化。
在物理学中，位移通常作为研究物体的运动和位置的基本概念而被广泛使用。
二、位移的计算方法1. 位移可以通过速度和时间的关系进行计算。
根据位移的概念，位移等于速度乘以时间。
即Δx=v*t。
其中Δx表示位移，v表示速度，t表示时间。
这个公式适用于匀速直线运动。
2. 对于匀变速运动，位移可以通过速度-时间图像来计算。
在速度-时间图像中，位移等于速度-时间图像下的面积。
速度-时间图像下的面积可以通过图形面积计算公式来计算，从而得到位移。
3. 对于曲线运动，位移需要通过对运动轨迹进行积分来计算。
运动轨迹是物体在空间中的运动路径，通过对轨迹进行积分，可以得到物体在空间中的位移。
4. 位移的计算方法需要根据具体的运动情况来确定，不同的运动情况有不同的计算方法。
在位移的计算过程中，需要考虑速度、时间和运动轨迹等多个因素。
三、位移的相关定律1. 牛顿第一定律：如果物体处于静止状态或者匀速直线运动状态，那么物体的位移为零。
这是物体运动的一般规律。
2. 牛顿第二定律：物体的位移正比于物体所受的外力，并与所受的外力的方向相同。
即Δx=1/2*a*t^2。
其中Δx表示位移，a表示加速度，t表示时间。
.2.1 轴位移的测量旋转机器轴位移测量是十分重要的，轴位移不仅能表明机器的运行特性和状况，而且能够指示止推轴承的磨损情况以及转动部件和静止部件之间发生碰撞的可能性。
目前常用电涡流位移传感器来测量轴位移。
位移测量只考虑传感器中的直流电压成分。
1. 相对轴位移的测量相对轴位移指的是轴向推力轴承和导向盘之间在轴向的距离变化。
轴向推力轴承用来承受机器中的轴向力，它要求在导向盘和轴承之间有一定的间隙以便能够形成承载油膜。
一般汽轮机在0.2～0.3mm之间，压缩机组在0.4～0.6mm之间。
如果小于这些间隙，轴承就会受到损坏，严重的导致整个机器损坏；因此需要监测轴的相对位移以测量轴向推力轴承的磨损情况。
2. 相对轴膨胀相对轴膨胀（差胀）是指机器的旋转部件和静止部件因为受热或冷却导致的膨胀或收缩量。
在旋转机器的启（停）机过程中因为机组加热和冷却，其转子和机壳会发生不同的膨胀。
例如，功率大于1000MW的大汽轮机的相对轴膨胀可能达到50mm。
为了防止转子与机壳在差胀时发生接触，在轴肩或相对一个锥面安装非接触式位移传感器测量或监测相对轴膨胀。
常用的位移传感器有涡流式和感应式两种。
因为膨胀量比较大，对不同测量范围所采用的测量方式(点击进入)不同。
有时只需要测量运动误差在某个方向上的分量（例如分析机床主轴的运动误差对加工形状的影响），则可将一只位移传感器置于该方向来检测。
测量时必须利用基准面来“体现”回转轴线。
通常是选用具有高圆度的圆球或圆环来作为基准面。
直接采用回转轴上的某一回转表面来作为基准面虽然可行，但由于该表面的形状误差不易满足测量要求，测量精确度较差。
通常通过适当的机械装置和精细调整来减小安装偏心，或采用滤波法和反相叠加法来减弱偏心的影响。
轴位移探头如何安装和确定零位先确定设备的工作面和非工作面,并测出推力轴承的轴向间隙,然后将转子推到非工作面或工作面一侧的极限位置,一般来说,零位在中间位置（各个厂家规定有可能不同）,判断哪个面为探头测得电压的正方向（一般为工作面）,根据各个探头的特性再计算出极限位置的电压值（用电压值计算较准确）,调整探头位置使得电压值相符就可以了。
摘要〕胀差、轴位移是汽轮机监测保护系统最重要的两项技术参数，从理论和实际调试两方面阐述了如何正确地锁定本特利3300系统胀差、轴位移传感器的测量零位；并就如何避免实际安装调试中经常出现的问题，提出了可靠的解决方法，从而为减少因传感器零位锁定不当造成的测量、保护动作误差提供参考。
〔关键词〕汽轮机胀差轴位移零位锁定在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
目前，由于许多机组的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护，只能停机处理。
因此，检修后机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。
1 胀差、位移监测系统的测量原理胀差、位移监测系统都是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目的。
现以300 MW机组中N300-16.7/538/538型汽轮机组为例，对美国本特利内华达公司生产的3300/46斜坡式胀差和3300/20轴位移监测系统的测量原理进行阐述(轴位移、胀差的测量一次元件均采用本特利7200系列81724-00-07-10-02涡流传感器)。
1.1 本特利3300/46斜坡式胀差监测系统工作原理在机组正常运行中，胀差传感器固定在缸体上，而传感器的被测金属表面铸造在转子上，因此，汽缸和转子受热膨胀的相对差值称为“胀差”( 一般将转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量产生的差值做为“正胀差”，反之为“负胀差”)。
根据“输出电压与被测金属表面距离成正比”的关系，该差值被涡流传感器测得，并利用转子上被测表面加工的8。
斜坡将传感器的测量范围进行放大，其换算关系为：δ=L×Sin8。
轴向位移又叫串轴，就是沿着轴的方向上的位移。
总位移可能不在这一个轴线上，我们可以将位移按平行、垂直轴两个方向正交分解，在平行轴方向上的位移就是轴向位移。
轴向位移反映的是汽轮机转动部分和静止部分的相对位置，轴向位移变化，也是静子和转子轴向相对位置发生了变化。
全冷状态下一般以转子推力盘紧贴推力瓦为零位。
向发电机为正，反之为负,汽轮机转子沿轴向向后移动的距离就叫轴向位移。
影响轴向位移的因素1).负荷变化. 2).叶片结垢严重. 3).汽温变化. 4).蒸汽流量变化. 5).高压轴封漏汽大,影响轴承座温度的升高. 6).频率变化. 7).运行中叶片断落. 8).水冲击. 9).推力轴瓦磨损或损坏. 10).抽汽停用,轴向推力变化. 11).发电机转子窜动.12).高压汽封疏汽压调节变化. 13).真空变化.14).电气式轴位移表受频率,电压的变化影响.15).液压式轴位移表受主油泵出口油压,油温变化等影响.轴向位移大如何消除如果是机组运行中轴向位移偏大，那就降负荷，这样就能减少轴向位移。
机组停机后应该用千斤顶检查转子产生轴向位移的原因，比如推力瓦块的推力间隙是否过大，轴承是否定位不良，找到原因并消除。
还有就是检查轴向位移的测量回路是否存在问题。
☻汽轮机轴向位移-零点定位到底是在推力盘靠在工作瓦上的时候还是靠在非工作瓦上的时候来确定的，还是两边都行？定完位后还要给推回中间位置吗？1.是平衡盘靠在推力瓦工作面上,因为汽轮机正常运行时,转子就在这个位置上。
2.我们厂轴向位移定零位是推力盘紧靠工作瓦块自然回松后作为基准点。
3.实际工作中,转子轴向位移零位定位可以有三种方案：①汽轮机转子推力盘贴死推力瓦工作面的状态下定位；②推力盘贴死推力瓦非工作面的状态下定位；③推力盘处于推力轴承工作瓦与非工作瓦之间，不贴死任何一面的情况下定位。
汽轮机转子轴向位移的保护值一般为正、负向各1.0毫米，而推力轴承的推力总间隙一般只有0.25至0.38左右，因此，推力盘处在什么状态下定轴向零位，对汽轮机轴位移的影响不大。
y，z 轴3 个方向对应位置的位移和总位移。
主题：三个方向的位移和总位移【引言】在物理学中，位移（displacement）是指物体在空间中相对于其初始位置的位置变化。
相对于参考点，我们可以沿x、y和z三个方向测量一个物体的位移。
这篇文章将一步一步介绍如何计算物体在三个方向上的位移以及总位移。
【主体】I. 理解位移位移是一个矢量量量，具有大小和方向。
在空间中，我们可以使用三个坐标系来描述一个物体的位移：x轴，y轴和z轴。
每个轴上的位移都是相对于初始位置的位置变化。
II. 计算x、y和z轴的位移1. x轴位移：沿x轴的位移是一个物体在水平方向上的位置变化。
它可以通过测量物体的初始位置和最终位置之间的距离来计算。
如果物体在x轴上向右移动，位移为正值；如果物体在x轴上向左移动，位移为负值。
例如，如果一个物体的初始位置在x轴上的坐标为2，最终位置在x 轴上的坐标为6，则x轴的位移为6-2=4。
2. y轴位移：沿y轴的位移是一个物体在垂直方向上的位置变化。
它可以通过测量物体的初始位置和最终位置之间的距离来计算。
如果物体在y轴上向上移动，位移为正值；如果物体在y轴上向下移动，位移为负值。
例如，如果一个物体的初始位置在y轴上的坐标为3，最终位置在y 轴上的坐标为9，则y轴的位移为9-3=6。
3. z轴位移：沿z轴的位移是一个物体在垂直方向上的位置变化。
它可以通过测量物体的初始位置和最终位置之间的距离来计算。
如果物体在z轴上向前移动，位移为正值；如果物体在z轴上向后移动，位移为负值。
例如，如果一个物体的初始位置在z轴上的坐标为-5，最终位置在z 轴上的坐标为-2，则z轴的位移为-2-(-5)=3。
III. 计算总位移总位移是物体从初始位置到最终位置的总体位置变化。
为了计算总位移，我们可以将x、y和z轴的位移向量相加。
例如，在上述示例中，物体的x轴位移为4，y轴位移为6，z轴位移为3。
通过向量相加，我们可以得到总位移。
汽轮机轴位移装置的故障特征及处理陈式献【摘要】汽轮机组在进行检修后出现轴向位移检测不准.叙述了轴向位移监测保护装置的重要性及结构特点,分析了原因,采取了相应措施处理.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】3页(P40-42)【关键词】汽轮机;轴位移;故障特征;处理措施【作者】陈式献【作者单位】新余钢铁股份公司第一动力厂,江西,新余,338001【正文语种】中文【中图分类】TK261 前言新钢公司一动力厂8#汽轮鼓风机为陕鼓集团公司生产的AV56-14轴流压缩机。
驱动用原动机为杭州汽轮机股份有限公司生产的NK40/56工业汽轮机，额定功率为18370KW，汽轮机工作转速为5940r/min。
汽轮机转子由两个轴承座支撑，由一级复速级和二十级压力级组成，轴承座座落在汽轮机汽缸上。
机组于2003年5月份完成整套机组的启动调试并投入正常运行。
2008年1月7日，机组在运行过程中突然发生跳闸停机故障，检查机组运行趋势图记录，各轴承振动、轴承温度、润滑油压等参数均在正常范围内。
在重新启动开机过程中轴向位移达到0.793 mm，机组轴向位移保护动作停机，经检查发现汽轮机推力瓦块磨损。
机组揭盖检修及更换汽机推力瓦后，在机组检修回装调校轴向间隙之时，出现现场打表测出的轴向间隙与控制室后台显示的数值不符。
打表测出轴向间隙为0.5 mm，后台轴向位移显示只有0.28 mm。
轴位移装置已不能有效保证汽轮机安全运行。
2 轴位移装置的作用及特点汽轮机运行过程中，蒸汽汽流在其通道中流动时会产生相当大的轴向推力。
因此在汽轮机上均设有推力轴承平衡这一轴向推力，并由它来维持汽轮机通流部分正常的动静轴向间隙。
在机组运行中，汽轮机转子轴的推力盘依靠油膜支持在推力轴承的乌金瓦上。
轴向推力增大的因素常有：（1）负载增加，则主蒸汽流量增大，各级整齐压差随之增大，使机组轴向推力增大。
（2）主蒸汽参数降低，各级的反动度都将增大，使机组轴向推力增大。
案例丨某厂空分机组汽轮机轴位移问题分析1. 设备概述该空分机组由汽轮机驱动，工作机包括空压机和增压机。
其中，汽轮机型号为NKS50/63/28，空压机型号为RIK100-4，增压机型号为RZ35-7。
机组调速范围为4238r/min~5933r/min，额定运行转速为5650 r/min。
汽轮机进汽压力为3.72MPa，进汽温度为430°C，排汽压力为0.016MPa。
推力轴承型式为金斯伯雷，轴位移报警门限为±0.50mm，联锁门限为±0.70mm。
图1 机组总貌图2. 故障现象机组正常运行期间，各设备振动幅值均不高，其中汽轮机振动值保持在15μm左右，空压机振动幅值低于15μm，齿轮箱高、低速轴振动幅值均在15μm以下，增压机振动幅值在30μm，总体振动幅值趋势均比较平稳，从相关图谱评估，振动表现无异常。
机组中修后，自2020年2月15日起开始启机运行，起初各监测参数均比较稳定，但在一周后，汽轮机轴位移出现了缓慢变化的趋势，两通道轴位移数值分别从-0.12mm和-0.20mm缓慢变化，一直到2020年7月4日停机时，汽轮机轴位移数值分别变化至-0.45mm和-0.56mm，累计变化范围达到0.35mm，触发报警门限。
在此期间，汽轮机主推力轴承温度也有同步变化，从65°C缓慢上涨至80°C左右。
而同一时间段内，监测的压缩机低压缸和高压缸轴位移数值和推力轴承温度均无明显变化。
图2 汽轮机轴位移趋势图3. 故障分析及结论查看此时间段内，查看汽轮机轴位移传感器的GAP电压趋势，两通道GAP电压值分别从初始的-11V和-12V左右变化至-13.5V和-14.5V，变化范围达2.5V左右，经过计算，GAP电压值的变化量与位移值的变化基本吻合（1V对应125μm），评估此数值变化为设备真实轴位移数据，排除仪表方面的异常因素。
图3 汽轮机轴位移探头GAP电压趋势图另外，从GAP电压数值的变化上看，表现为位移盘在逐渐远离传感器探头，结合机组的结构和传感器布置位置，判断转子在向着主推力方向缓慢变化。
轴向位移、胀差的安装和调试关于轴向位移和胀差的方向及机械零位的确定安装间隙的确定条件：由于零位是在工作瓦及非工作瓦的正中心，并且需要将推力盘靠死工作瓦时来安装并定位两只轴位移传感器，差胀传感器也如此。
方法：轴向位移和胀差的安装间隙的确定相当重要，要在掌握基本原理的基础上来确定此间隙就会变的相当容易，并方便的安装。
下面介绍轴向位移安装间隙的确定方法。
假定我们选用一个传感器，此传感器探头有效直径（除了线圈以外的）为8mm，间隙线性范围为4.5mm，传感器输入输出曲线如图1所示，电压输出-2V—20Vdc为线性输出范围，所对应的间隙为0.5mm—5.0mm,灵敏度为4V/mm即d1=0.5mm,对应输出电压为：-2V DC；d2=5.0mm，对应电压输出为-20V DC.如果轴向位移表量程范围为：-2mm--+2mm,即范围为4mm，此时安装间隙为d0=2.75±0.25mm,即d2=2.5mm,d3=3mm,只要将传感器安装在此范围之内即可。
此时传感器电压输出对应于-10VDC---12VDC.由于传感器输出与电压是一一对应的关系，所以在传感器安装时，没有必要用塞尺去测量间隙，只要用电压表测量输出电压即可。
零位确定在安装固定传感器时，不必关心监视仪表的指示值，在传感器固定完毕后，利用监视仪表的“零迁”即可。
如果轴系不在零位，如果测量得目前大轴在+2mm，此时监视值迁为+2mm即可。
1.如果系统性能图超出规范限制范围，例如，线性区少于80mils，比例系数超出±11mV，那么首要的原因可能是系统的某一部分构成不匹配。
探头、延伸电缆或前置器在电气长度方面不匹配，使得总长度太长或太短。
2.当提供的-24Vdc电压超出允许变化范围时，传感器的性能也会超出偏差的允许范围。
传感器的可用电压变化范围为-17.5至 -26.0 Vdc。
然而，对较高的输入电压可能会失去响应。
传感器的供电电压低于- 16Vdc时线性区域将严重减小。
汽机专业技术知识汇总（第一篇）深度讲解一：汽机紧急停机的操作步骤1.破坏真空紧急停机操作步骤：1)在控制盘上按“停机”按钮或机头就地“脱扣”,检查交流润滑油泵、顶轴油泵、盘车自动启动，否则手动启动，确认润滑油压正常。
2)检查负荷到零,发电机逆功率保护动作发电机解列，机组转速下降，高、中压自动主汽门、调门以及各抽汽电动门、逆止门和高排逆止门关闭，高压缸抽真空阀开启。
3)当汽轮机转速下降至2700rpm时开启真空破坏门，停真空泵运行。
4)检查主、再热蒸汽管道各疏水阀是否在关闭状态，否则应立即手动关闭，检查低压缸喷水减温阀自动开启。
5)检查轴封压力、轴封温度正常。
6)尽量切断或减少进入凝汽器的汽水，注意低压缸排气温度、凝汽器热井水位、除氧器水位的变化。
7)检查高、低压旁路自动投入正常。
8)转速到零检查盘车装置自动投入且运行正常，记录盘车电流、转子偏心率及转子惰走时间。
9)完成停机的其它操作。
2.不破坏真空故障停机的操作步骤：1）汇报值长申请停机,接到故障停机命令后应快减负荷，并进行厂用电切换，启动交流润滑油泵及顶轴油泵和盘车电机运行，确认润滑油压正常。
2）在汽机控制盘上按下“停机”按钮或在机头“脱扣”,检查负荷到零，发电机逆功率保护动作发电机解列，机转速下降，高、中压自动主汽门、调门以及各抽汽电动门、逆止门和高排逆止门关闭，高压缸抽真空阀开启。
3）检查主、再热蒸汽管道各疏水阀自动打开，汽机本体疏水阀开启。
4）检查高、低压旁路动作正常，减温水自动投入，凝汽器后缸喷水阀联锁开启，凝汽器真空、汽缸排汽温度正常。
5）确认轴封供汽压力、轴封温度正常。
6）转速到零投入盘车运行，记录盘车电流、转子偏心率及转子惰走时间。
7）完成停机的其它操作。
二：汽机DEH调节及危急遮断保护1．DEH调速控制系统：1.1DEH调速控制的原理DEH就是一个将电信号转变为现实阀位信号的东西，使用EH油为介质，当需要开大阀门时，伺服阀打到B位置，增加进入油动机的EH油，油动机中活塞上移带着阀门阀杆上移，将阀门打开，当需要关小阀门时，伺服阀打到A位置，减少油动机的EH，活塞下移带着阀杆一起下移阀门关小。
传感器系统3500 XL 8 mm 电涡流传感器系统由以下几部分组成： 3500 XL 8mm 探头； 3500 XL 延伸电缆； 3500 XL 前置器。
系统输出正比于探头端部与被测导体表面之间的距离的电压信号。
它既能进行静态（位移）测量又能进行动态（振动）测量，主要用于油膜轴承机械的振动和位移测量，以及键相位和转速测量2。
3300 XL8mm 系统是我们性能最先进的电涡流传感器系统，100%符合美国石油学会（API）为这类传感器制定的670 标准（第四版）。
所有的3300 XL 8mm 电涡流传感器系统都能达到规定的性能标准，并且探头、延伸电缆和前置器具有完全可互换性，不需要单独的匹配组件或工作台校准。
3300 XL 8mm 传感器系统的每一个组件都是向后兼容的，并且和其它的非XL 3300 系列的5mm和8mm 传感器系统组件3可互换4。
例如，当没有足够的空间安装8mm 探头时，通常使用3300 5mm 探头来代替5，6。
前置器与以前的前置器相比，3300 XL 前置器有重大的改进。
它既可以采用紧凑的导轨安装，也可以采用传统的面板安装。
当采用面板安装时，其安装孔位置与以前四孔安装的3300 前置器相同。
两种形式的安装基板均具有电绝缘性，不需要独立的绝缘板。
3300 XL 前置器抗无线电干扰能力强，即使安装在玻璃纤维防护罩中，也不会受到附近无线电信号的干扰。
改进的RFI/EMI 抗辐射能力使它不需要特殊的屏蔽导管或金属防护箱就可以达到欧洲电磁兼容性标准，从而减少了安装费用，降低了安装的复杂性。
电涡流传感器的原理以及实际应用和安装一、概述风机和电机振动检测使用美国本特立.内华达公司生产的3500电涡流传感器系统，本系统提供准确可靠的监测数据。
系统中主要使用了本特立.内华达公司的3500 XL 8 mm 电涡流传感器，这种电涡流传感器提供最大80 mils (2 mm)线性范围和200 mV/mil的输出。
传感器系统3500 XL 8 mm 电涡流传感器系统由以下几部分组成： 3500 XL 8mm 探头； 3500 XL 延伸电缆； 3500 XL 前置器。
系统输出正比于探头端部与被测导体表面之间的距离的电压信号。
它既能进行静态（位移）测量又能进行动态（振动）测量，主要用于油膜轴承机械的振动和位移测量，以及键相位和转速测量2。
3300 XL8mm 系统是我们性能最先进的电涡流传感器系统，100%符合美国石油学会（API）为这类传感器制定的670 标准（第四版）。
所有的3300 XL 8mm 电涡流传感器系统都能达到规定的性能标准，并且探头、延伸电缆和前置器具有完全可互换性，不需要单独的匹配组件或工作台校准。
3300 XL 8mm 传感器系统的每一个组件都是向后兼容的，并且和其它的非XL 3300 系列的5mm和8mm 传感器系统组件3可互换4。
例如，当没有足够的空间安装8mm 探头时，通常使用3300 5mm 探头来代替5，6。
前置器与以前的前置器相比，3300 XL 前置器有重大的改进。
它既可以采用紧凑的导轨安装，也可以采用传统的面板安装。
当采用面板安装时，其安装孔位置与以前四孔安装的3300 前置器相同。
两种形式的安装基板均具有电绝缘性，不需要独立的绝缘板。
3300 XL 前置器抗无线电干扰能力强，即使安装在玻璃纤维防护罩中，也不会受到附近无线电信号的干扰。
改进的RFI/EMI 抗辐射能力使它不需要特殊的屏蔽导管或金属防护箱就可以达到欧洲电磁兼容性标准，从而减少了安装费用，降低了安装的复杂性。
电涡流传感器的原理以及实际应用和安装一、概述风机和电机振动检测使用美国本特立.内华达公司生产的3500电涡流传感器系统，本系统提供准确可靠的监测数据。
系统中主要使用了本特立.内华达公司的3500 XL 8 mm 电涡流传感器，这种电涡流传感器提供最大80 mils (2 mm)线性范围和200 mV/mil的输出。
它在大多数机械监测应用中用于径向振动、轴向位移、转速的测量。
二、工作原理电涡流传感器可分为高频反射式和低频透射式两类，我公司主要使用高频反射式电涡流传感器，下面将对其工作原理作以阐述：电涡流传感器是基于电磁感应原理而工作的，但又完全不同于电磁感应，并且在实际测量中要避免电磁感应对其的干扰。
电涡流的形成：现假设有一线圈中的铁心是由整块铁磁材料制成的，此铁心可以看成是由许多与磁通相垂直的闭合细丝所组成，因而形成了许多闭合的回路。
当给线圈通入交变的电流时，由于通过铁心的磁通是随着电流做周期性变化的，所以在这些闭合回路中必有感应电动势产生。
在此电动势的作用下，形成了许多旋涡形的电流，这种电流就称为电涡流。
电涡流传感器的工作原理如下图所示：当线圈中通过高频电流i时，线圈周围产生高频磁场，该磁场作用于金属体，但由于趋肤效应，不能透过具有一定厚度的金属体，而仅作用于金属表面的薄层内。
在交变磁场的作用下金属表面产生了感应电流Ie，即为涡流。
感应电流也产生一个交变磁场并反作用于线圈上，其方向与线圈原磁场方向相反。
这两个磁场相互叠加，就改变了原来线圈的阻抗Z，Z的变化仅与金属导体的电阻率ρ、导磁率u、激励电磁强度i、频率f、线圈的几何形状r以及线圈与金属导体之间的距离有关。
线圈的阻抗可以用如下的函数式表示：Z=F(ρ、u、i、f、d）。
当被测对象的材料一定时，ρ、u为常数，仪表中的i、f、d也为定值，于是Z就成为距离d的单值函数。
三、实际应用电涡流传感器以其测量线性范围大，灵敏度高，结构简单，抗干扰能力强，不受油污等介质的影响，特别是非接触测量等优点，而得到了广泛的应用。
在火电厂中主要应用在以下几个监测项目：1、转子转速：在机组运行期间，连续监视转子的转速，当转速高于给定值时发出报警信号或停机信号。
其工作原理：根据电涡流传感器的工作原理可知，趋近式电涡流探头和运行的转子齿轮之间会产生一个周期性变化的脉冲量，测出这个周期性变化的脉冲量，即可实现对转子转速的监测。
2、转子零转速：零转速是机组在一种低于最小旋转速度下运转的指示，这是为了防止机组在停车期间转轴的重力弯曲。
工作原理和转子转速工作原理相同。
3、偏心：转子的偏心是其受热应力弯曲的一种指示，它是在齿轮机构盘车时观测到的，它为转子不对中提供可靠、准确的监测数据。
涡流探头可以连续监测偏心度的峰-峰值，此值和键相脉冲同步。
其工作原理：偏心探头安装在汽轮机前轴承箱内轴颈处，其核心部分是一个电感线圈。
当大轴旋转时，如果有偏心度，则轴与电感线圈的距离出现周期性的变化，使电感线圈的电感量产生周期性的变化，测出这个电感量的变化值，就可以测出轴的偏心度。
4、键相：键相是描述转子在某一瞬间所在位置的一个物理量，键相探头和偏心探头一起监测大轴的偏心度，能够准确反应出大轴发生偏心的具体相位角。
其工作原理：键相测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸槽，称为键相标记。
当这个凹槽或凸槽转到探头位置时，相当于探头与被测面之间距离发生改变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。
因此通过将脉冲信号与轴的振动信号进行比较，就可以确定振动的相位角。
5、振动：电涡流探头主要监视主轴相对于轴承座的相对振动。
其工作原理：电涡流探头的线圈和被测金属体之间距离的变化，可以变换为线圈的等效电感、等效阻抗和品质因素三个电参数的变化，再配以相应的前置放大器，可进一步把这三个电参数变换成电压信号，即可实现对振动的测量。
振动产生主要有以下几个原因：（1）由于机组运行中中心不正而引起振动。
机组运行中若真空下降，将使排汽温度升高，后轴承上抬，因而破坏机组中心引起的振动。
（2）由于转子质量不平衡而引起振动。
（3）由于转子发生弹性弯曲而引起振动。
（4）由于轴承油膜不稳定而引起振动。
（5）由于汽轮机内部发生摩擦而引起振动。
（6）由于水冲击而引起振动。
（7）汽轮机在达到临界转速时发生振动。
6、轴向位移：轴向位移是指机组内部转子沿轴心方向，相对于推力轴承二者之间的间隙而言。
通过对轴向位移的测量，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轴向变化。
它的工作原理与振动测量原理相同，但是需要说明一点，轴向位移的测量经常与轴向振动搞混。
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，用峰峰值表示，它与平均间隙无关。
7、胀差：机组在运行时转子受热要发生膨胀，因为转子受推力轴承的限制，所以只能沿轴向往低压侧伸长。
由于转子体积小，而且直接受蒸汽的冲击，因此升温和热膨胀比较快，而汽缸的体积较大，升温和热膨胀相对要慢一些。
当转子和汽缸的热膨胀还没有达到稳定之前，它们之间存在的热膨胀值简称胀差。
关于胀差方向的规定：在机组启动或增负荷时，是一个蒸汽对金属的加热过程，转子升温快于汽缸，大于汽缸的膨胀值称为正胀差。
在停机或减负荷时，是一个降温过程，转子降温快于汽缸，所以转子收缩的快，也就是转子的轴向膨胀值小于汽缸的膨胀，称为负胀差。
四、电涡流传感器的安装1、安装注意事项（1）探头的安装间隙。
（2）探头头部与安装面的安全间距。
（3）电缆转接头的密封与绝缘。
（4）探头抗腐蚀性。
（5）各探头间的最小间距。
（6）探头安装支架的牢固性。
（7）探头所带电缆、延伸电缆的安装。
（8）探头的高温高压环境。
2、影响传感器特性的因素：（1）被测体表面平整度对传感器的影响不规则的被测体表面，会给实际测量带来附加误差，因此被测体表面应该平整光滑，不应存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。
（2）被测体表面磁效应对传感器的影响电涡流效应主要集中在被测体表面，如果由于加工过程中形成残磁效应，以及淬火不均匀、硬度不均匀、结晶结构不均匀等都会影响传感器特性。
（3）被测体表面镀层对传感器的影响被测体表面的镀层对传感器的影响相当于改变了被测体材料，视其镀层的材料、厚薄，传感器的灵敏度会略有变化。
（4）被测体表面尺寸对传感器的影响由于探头线圈产生的磁场范围是一定的，而被测体表面形成的涡流也是一定的。
这样就对被测体表面大小有一定要求。
通常，当被测体表面为平面时，以正对探头中心线的点为中心，被测面直径应大于探头头部直径的1.5倍以上。
当被测体为圆轴且探头中心线与轴心线正交时，一般要求被测轴直径为探头头部直径的3倍以上，否则传感器的灵敏度会下降，被测体表面越小，灵敏度下降越多。
实验测试，当被测体表面大小与探头头部直径相同，其灵敏度会下降到72%左右。
被测体的厚度也会影响测量结果。
被测体中电涡流场作用的深度由频率、材料导电率、导磁率决定。
因此如果被测体太薄，将会造成电涡流作用不够，使传感器灵敏度下降。
3、传感器的安装要求（1）对工作温度的要求一般涡流传感器的最高允许温度≤180ºC，实际上如果工作温度过高，不仅传感器的灵敏度会显著降低，还会造成传感器的损坏，因此测量汽轮机高、中、低转轴振动时，传感器必须安装在轴瓦内，只有特制的高温涡流传感器才允许安装在汽封附近。
（2）对被测体的要求为防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出，安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间。
若在测试过程中某一部位需要同时安装两个或以上传感器，为避免交叉干扰，两个传感器之间应保持一定的距离。
另外，被测体表面积应为探头直径3倍以上，表面不应有伤痕、小孔和缝隙，不允许表面电镀。
被测体材料应与探头、前置器标定的材料一致。
（3）对探头支架的要求探头通过支架固定在轴承座上，支架应有足够的刚度以提高其自振频率，避免或减小被测体振动时支架的受激自振。
（4）对初始间隙的要求电涡流传感器应在一定的间隙电压（传感器顶部与被测物体之间间隙，在仪表上指示一般是电压）值下，其读数才有较好的线性度，所以在安装传感器时必须调整好合适的初始间隙。
转子旋转和机组带负荷后，转子相对于传感器将发生位移。
如果把传感器装在轴承顶部，其间隙将减少；如装在轴承水平方向，其间隙取决于转子旋转方向；当转向一定时，其间隙取决于安装在右侧还是左侧。
为了获得合适的工作间隙值，在安装时应估算转子从静态到转动状态机组带负荷后轴颈位移值和位移方向，以便在调整初始间隙时给予考虑。
根据现场经验，转子从静态到工作转速，轴颈抬高大约为轴瓦间隙的1/2；水平方向位移与轴瓦形式、轴瓦两侧间隙和机组滑销系统工作状态有关，一般位移值为0.05-0.20mm。
在调整传感器初始间隙时，除了要考虑上述这些因素外，还要考虑最大振动值和转子原始晃摆值。
传感器初始间隙应大于转轴可能发生的最大振幅和转轴原始晃摆值的1/2。
3、安装步骤（1）探头插入安装孔之前，应保证孔内无杂物，探头能自由转动而不会与导线缠绕。
（2）为避免擦伤探头端部或监视表面，可用非金属测隙规测定探头的间隙。
