电涡流传感器在测量非铁磁性金属(如铝、铜)和铁磁性金属(如铁、钢)时,其灵敏度和测量结果会有何不同?

非铁磁性金属(如铝、铜)

  • 灵敏度较高:非铁磁性材料的相对磁导率接近1(μr≈1),电涡流效应主要由材料的导电性(电导率σ)决定。高频交变磁场在导体表面产生的涡流较强,传感器对位移或厚度变化更敏感。

  • 线性度好:涡流损耗以电阻性为主,输出信号与距离/厚度的线性关系较好。

  1. 铁磁性金属(如铁、钢)

    • 灵敏度降低:铁磁性材料的磁导率(μr≫1)较高,交变磁场会同时引发涡流和磁滞损耗,导致部分磁场能量被材料吸收,涡流响应减弱。因此,相同距离下,传感器输出信号可能比非铁磁性材料小。

    • 非线性影响:高磁导率可能导致磁场分布复杂化,测量结果易受材料磁特性不均匀性的干扰。

根本原因
电涡流传感器的阻抗变化取决于被测材料的电导率σ磁导率μ。非铁磁性材料仅σ起主导作用,而铁磁性材料的μ会显著改变传感器线圈的感抗,从而影响灵敏度和线性度。

应用注意:实际使用时需针对不同材料校准传感器,或选择适配的探头频率(如铁磁性材料可用较低频率以减少磁滞损耗影响)。