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渦電流変位センサの原理と特徴 vol.3 ~取扱い上の注意~

渦電流変位センサの原理と特徴 vol.3 ~取扱い上の注意~

今回も前号に引続き渦電流変位センサの取扱上の注意点について述べます。なお、下記に示す数値は一例であり、それぞれの具体的な数値は実際に使用する機種(シリーズ、型式)の取扱説明書等を参照してください。

(4)ターゲットの大きさによる影響

渦電流式変位センサの場合、センサに対向するターゲット表面上の中心点をスポットとして見ているわけではなくある程度の面積をもって見ているため、ターゲット部分の面積が極端に小さい場合やターゲットとなる軸(ロータ)の直径が小さい場合には静特性にその影響を受けます。

図7と図8に示すように例えば、ターゲットが平面円板の場合、センサ直径の3倍以上、円筒ターゲットの場合センサ直径の6倍以上あれば影響がなく、それ以下の場合はその条件で調整しておく必要があります。

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(5)センサ周囲金属の影響

センサの周囲にターゲット以外の金属が近接している場合には静特性に影響があり、感度が低下する傾向があります。一般的には、センサ直径の3倍のエリア以内に周囲金属が存在しないことが望ましい条件となります。(図9参照)

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外部磁界の影響

図10に渦電流式変位センサであるVCシリーズとVKシリーズにおけるセンサ外部磁界の影響を示します。

ターゲットに非磁性体(アルミ)と磁性体(鉄;SS400)を使用し、直流磁界をX方向とY方向に加えて試験しています。

この試験結果よりターゲットが非磁性体であれば外部磁界の影響を受けないことが分かります。

 

また、ターゲットが磁性体でY方向の場合は0.02T(200gauss)~0.05T(500gauss)位から影響を受けることが分かります。

これは、センサ自体は空芯コイルであるため外部磁界(直流)の影響を受けず、ターゲットの磁気特性が影響を受けて出力に影響していることを示しています。

しかしこれは直流磁界による結果であり、センサのキャリア周波数に影響するような周波数成分(MHzオーダ)を持つ外部磁界がある場合は微弱な磁界でも影響を受けるので注意が必要です。

 

これはちょうど前号の項目(1)のセンサ近接による相互干渉がそれに相当します。

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次回はエレクトリカルランナウトに関して説明します。

 

出典:『技術コラム 回転機械の状態監視や解析診断』新川電機株式会社


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