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点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。
前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。当被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流。与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变（线圈的有效阻抗），这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性，则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率?、磁导率?、尺寸因子?、头部体线圈与金属导体表面的距D、电流强I和频率?参数来描述。则线圈特征阻抗可用Z=F(? , ?, ? , D, I, ? )函数来表示。通常能做到控制?, ?, ?, I, ω这几个参数在一定范围内不变，则线圈的特征阻抗Z 就成为距离D 的单值函数，虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为“S”型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。于此，通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z 的变化，即头部体线圈与金属导体的距离D 的变化转化成电压或电流的变化。输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量,原理图4-3。
图4-3 电涡流传感器原理图
其工作过程是：当被测金属与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的Q值也发生变化，Q 值的变化引起振荡电压幅度的变化，而这个随距离变化的振荡电压经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压（电流）变化，最终完成机械位移(间隙)转换成电压（电流）。由上所述，电涡流传感器工作系统中被测体可看作传感器系统的一半，即一个电涡流位移传感器的性能与被测体有关。 3.2检测方案
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3.2.1径向跳动检测
图4-4 径向跳动检测方案
当需要测量轴的径向跳动时，要求轴的直径大于探头直径的三倍以上。每个测点应同时安装两个传感器探头，两个探头应分别安装在轴承两边的同一平面上相隔90o±5o。由于轴承盖一般是水平分割的，因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45o，从原动机端看，分别定义为X 探头（水平方向）和Y 探头（垂直方向），X 方向在垂直中心线的右侧，Y 方向在垂直中心线的左侧。探头中心线应与轴心线正交，探头监测的表面（正对探头中心线的两边1.5倍探头直径宽度的轴的整个圆周面，如图）应无裂痕或其它任何不连续的表面现象（如键槽、凸凹不平、油孔等），且在这个范围内不能有喷镀金属或电镀，其表面的粗糟度应在0.4 um 至0.8um 之间。 3.2.2轴向位移检测
测量轴的轴向位移时，测量面应该与轴是一个整体，这个测量面是以探头的中心线为中心，宽度为1.5 倍的探头圆环。探头安装距离距止推法兰盘不应超过305mm(API670 标准推荐值)。
图4-5 轴向位移检测方案
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第4节 机壳振动速度与噪声检测
机壳的振动和整机的噪声是主轴综合性能的集中体现，如主轴出现了故障或过载，主轴的振动和噪声会急剧上升。噪声出厂标准为当转速为30000r/min时，噪声不能超过80db，检测噪声用的是BR-N201智能噪声仪。主轴振动速度出厂标准为当转速为30000r/min时，振动速度不能超过2mm/s，检测振动速度用RP6700 系列一体化速度振动变送器。
BR-N201 型智能噪声仪是一款符合GB/T3785-2型和61672-2级标准的要求而设计的声级计，采用定制大屏幕LCD显示，具有交流和直流信号输出，具备瞬时声级数据输出，每秒1个Lp数据。适用于环境噪声的定点在线监测、汽车检测线噪声的自动测量及旋转机械振动噪声监测。检测方案如图4-6。
图4-6 噪声检测方案
RP6700 系列振动速度传感器，可用于对轴承座、机壳或结构相对于自由空间的绝对振动测量。电主轴上面有个专门放置振动速度传感器的M8螺纹孔，定做的振动速冻传感器通过M8D的螺栓联接到主轴上面。其输出电压与振动速度成正比，故又称速度式振动传感器。其输出可以是速度值的大小，也可以是把速度量经过积分转换成位移量信号输出。这种测量可对旋转或往复式机构的综合工况进行评价。
RP6700 系列速度振动传感器属于惯性式传感器。是利用磁电感应原理把振动信号变换成电信号。它主要由磁路系统、惯性质量、弹簧阻尼等部分组成。在传感器壳体中刚性地固定有磁铁，惯性质量（线圈组件）用弹簧元件悬挂于壳体上。工作时，将传感器安装在机器上，在机器振动时，在传感器工作频率范围内，线圈与磁铁相对运动、切割磁力线，在线圈内产生感应电压，该电压值正比于振动速度值。与二次仪表相配接（如RP6700 振动系列仪表），即可显示振动速度或振动位移量
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的大小。也可以输送到其它二次仪表或交流电压表进行测量。
第5节 总体检测控制框图
检测控制系统包括数据采集系统和数据处理系统。试验台可检测
电主轴的径向跳动、轴向窜动、回转精度、温升、振动、噪声等可靠性数据，这些数据通过高精度位移传感器、温度传感器、振动传感器、噪声传感器进行检测，使用数据采集卡采集并传输至工控机进行处理，如图4-7所示。数据处理系统可对可靠性数据进行分析、显示、存储、打印，并根据可靠性数据是否超标对主轴和加载系统进行反馈调节和操作，例如，当出现故障时，即可靠性数据为故障数据，工控机报警，并控制电主轴和相应加载装置停机。
图4-7 试验台总体控制检测框图
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第5章 其他结构设计
第5章 其他结构设计
第1节 电主轴支撑机构
电主轴的速度高，功率大，如何保证电主轴与测功机的同轴度是首先要解决的问题。考虑到电力测功机的重量大，不容易调整，所以电主轴的支撑机构要设计成为可调整机构，而且要满足空间三个方向的调整，以保证同轴度要求。如图5-1所示。
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图5-1 电主轴机构
1 支撑机构 2 竖直调整片 3 电主轴 4 包夹
电主轴通过法兰盘上均布的螺栓与包夹联接在一起。利用不同厚度的竖直调整片调整电主轴竖直方向的高低。固定在带有T型槽的地坪铁