13.1 비접촉 변위센서

Proximity Probe

 

Proximity Probe란 기본적으로 Holder 끝에 있는 Ceramic Tip내에 심어 놓은 작은 Coil 선이다. 이 Coil은 Probe Tip으로부터 발산하는 자장을 생성하는 고주파수 전압이 공급된다. 이 자장 내에 놓여 있는 어떤 도체 표면도 이 힘을 다소간 흡수하며 Tip에 가까울수록 흡수하는 힘은 더 커진다. Coil로의 RF(Radio Frequency)신호는 Proximitor에 의해 공급되며, Proximitor는 자계의 강도를 전압으로 변환시켜 지시계로 되돌려 보내는 2차적인 기능을 가지고 있다.

Proximitor와 Probe는 지시전압과 목표와의 거리간의 선형관계를 주도록 교정된다. 이 선형관계의 범위는 Probe 형태 및 공급전압에 따라 다르지만 80 mils 정도이다.

이론적으로는 Gap이 50 mils이면 항상 동일한 전압 출력을 나타내야 하는데 불행하게도 그렇지 않으며 재질이 다르면 크게 다른 전압 출력치를 나타낸다(예를 들면 50 mils Gap에서 4140 Steel은 7 Volt를, Brass인 경우는 거의 11 Volt를 나타낸다). 동일한 재질이라도 주어진 거리에 대하여 다소 다른 전압출력을 나타낼 수 있는데 이를 전기적인 Runout이라 하며, 이는 잔류자기, 표면경도, 도자성, 미시적 구조, 및 화학적 성분의 편차에 의해 원인이 된다.

반경방향으로 설치된 Probe로부터 취한 지시치는 축 재질로부터 Probe까지의 최소 및 최대 거리간을 전기적으로 측정한 차이이다(Peak to Peak 진폭). 이것은 진동, 전기적 Runout 및 기계적 Runout으로 이루어진 것이다. 진동과 전기적 Runout이 없다면 축이 회전하면서 Probe로부터 기록되는 변화량은 편심, 축의 휨 또는 표면가공에 따른 불규칙한 것에 의한 것이다.

 

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