机组探头本特利传感器

机组BENTLY探头概述、故障处理及3500系统的基本应用广东茂化建集团惠州分公司凌立平仪表专业培训教材简要介绍二部压缩机二部的大型机组包括汽轮压缩机和往复式压缩机其中：汽轮压缩机4台往复式压缩机9台富气压缩机1台（电机驱动）仪表专业培训教材6HF/3型压缩机仪表专业培训教材仪表专业培训教材内容1、涡流趋近式传感器的作用2、趋近式传感器的组成及原理、相关知识3、本特利涡流传感器系统的组成、测量信号4、本特利3300XL探头特性5、本特利3300XL探头选型及系统匹配6、本特利探头的安装及要求7、本特利探头的校验8、探头安装的命名、如何安装探头9、如何查找故障10、实际案例分析仪表专业培训教材涡流趋近式传感器的作用涡流传感器就是能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力的测量被测金属导体距探头表面的距离。它能准确的测量被测金属导体与探头端面之间静态和动态的相对位移的变化。在对高速旋转机械和往复式运动机械状态分析，即振动研究、分析测量中，非接触的高精度振动、位移信号测量，能连续准确的采集到转子振动状态的多种参数，如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。从转子动力学、轴承学的理论分析，大型旋转机械的运动状态主要取决于其核心-转轴，而涡流传感器能直接非接触测量转轴的状态，对诸如转子的不平衡、不对中、轴承磨损、轴裂纹及发生摩擦等机械问题的早期判定，提供关键的信息。仪表专业培训教材趋近式传感器趋近式传感器(proximity)系统组成仪表专业培训教材趋近式传感器系统组成探头传感器探头是系统的一个必要组成部分，它是采集、感受被测信号的重要部位，它能精确的探测出被测体表面相对于探头端面间隙的变化。通常探头由线圈、头部保护罩、不锈钢壳体、高频电缆、高频接头组成。仪表专业培训教材其中线圈是探头的核心部分，它是整个传感器系统的敏感元件，线圈的电气参数和物理几何尺寸决定传感器系统的线性量程及传感器的稳定性。现场使用的探头外径有8mm和11mm之分；不同外径的探头其线性量程不一样。8mm探头的线性量程是2mm;11mm探头的线性量程是4mm。探头的长度有0.5m和1.0m之分。对于0.5m长探头，从中心导体到外部导体的阻抗为7.45±0.5Ω（8mm）；对于1.0m长探头，从中心导体到外部导体的阻抗为7.59±0.5Ω（8mm）、5.9±0.5Ω（11mm）仪表专业培训教材涡流传感器系统组成及测量原理延伸电缆作为系统的一个组成部分，延伸电缆用来联接和延长探头与前置器之间的距离，选择延伸电缆的长度应该使延伸电缆长度加探头长度与配置前置放大器所要求的长度一致。采用延伸电缆的目的是为了减短探头所带电缆的长度。延伸电缆的两端接头不同，带阳螺纹的接头（转接头）与探头联接，带阴螺纹的接头与前置放大器联接。延伸电缆的直流阻抗4.0M从中心导体到中心导体的阻抗为0.88±0.13Ω,从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.26±0.05Ω(8mm)；从中心导体到中心导体的阻抗为1.0±0.25Ω,从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.3±0.1Ω(11mm);4.5M从中心导体到中心导体的阻抗为0.99±0.15Ω；从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.30±0.06Ω(8mm)；8M从中心导体到中心导体的阻抗为1.76±0.26Ω；从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.53±0.11Ω(8mm);从中心导体到中心导体的阻抗为2.0±0.5Ω；从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.60±0.2Ω(11mm)仪表专业培训教材涡流传感器系统组成及测量原理前置放大器前置放大器是一个电子信号处理器。一方面前置放大器为探头线圈提供高频交流电流；另一方面，前置放大器感受探头前面由于金属导体靠近引起探头参数的变化，经前置放大器的处理，产生随探头端面与被测金属导体间隙线性变化的输出电压。前置放大器上弹性压紧式接线端子使得现场接线时不再需要特殊的安装工具。前置器检测电路检测探头线圈的感抗变化。再经放大电路将感抗变化量变换放大成相应电压变化信号输出。经监测仪进行转换，根据测量的要求将其输出电压的直流部分用做位移量的检测，交流部分用做振动值的检测仪表专业培训教材趋近式传感器工作原理当探头顶部的线圈加上高频电流并与一导电表面靠近时，由于线圈磁力线的作用，使导电物体表面产生涡流，该电涡流场也会产生一个相反的交变磁场，由于反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，从而使线圈的电感量减小。线圈特性的这个变化被转换为直流电压信号输出。仪表专业培训教材比例因数（Scalefactor）趋近式传感器系统采用比例因数来将系统输出转换成位移值。趋近式系统在一个很宽的位移范围内保证比例因数不变。在系统线性范围内，才能用比例因数计算位移值。计算公式：–位移＝电压变化/比例因数仪表专业培训教材趋近式传感器系统线性范围(LinearRange)仪表专业培训教材决定系统输出的因素（探头和被测表面距离不变）线圈频率被测表面导电性被测表面导磁性仪表专业培训教材趋近式传感器特点优点：–可以测量轴的振动和位置–非接触的直接测量轴的运动–提供转速和键相位参考信号–长时间使用可靠性高–提供慢转动信息–校验简单仪表专业培训教材趋近式传感器特点缺点–对被测材料性质敏感–对被测物表面状况敏感–安装较为复杂，可能需要在机壳上钻孔仪表专业培训教材基于安装传感器安装位置–测轴位移的传感器应尽可能靠近推力轴承–测径向振动的传感器安装在同一轴向平面内两个传感器正交分布考虑安装空间的限制仪表专业培训教材本特利趋近传感器系统三部分组成:•探头•延长电缆•前置器ExtensionCableProbesProximitor®MountingBases仪表专业培训教材趋近传感器系统-Proximitor电长度：探头电缆+延长电缆=整个系统电长度电长度必须和前置器名牌电长度匹配供电端子信号公共端信号输出端子100milRFSIGNAL线性范围仪表专业培训教材趋近传感器系统-EddieCurrent导电材料电涡流RF信号只要前置器送电，就能生成特定频率的RF信号，并送到探头。频率与探头线圈电感和延伸电缆电容有关。仪表专业培训教材趋近传感器系统–GapSignalRFSIGNAL0RFSIGNAL0RFSIGNAL0小间隙幅度变小大间隙幅度变大变化的间隙，幅度调制仪表专业培训教材趋近传感器系统–ProxOutputDEMODULATORINPUTPROXIMITOROUTPUT00RFSIGNAL0调制器的操作仪表专业培训教材前置器解调过程解调电路对快速或慢速的变化信号的振幅的处理是相同的。当被测对象不振动，如轴向位移的探头，前置器的输出为直流电压。当被测对象振动时，前置器的输出是交流电压信号：该信号可以分解为两部分：直流电压（位移）部分和交流电压（振动）部分。仪表专业培训教材前置器的供电前置器通过振荡器电路生成无线电频率信号（RF信号）前置器通过解调器电路从无线电频率信号（RF信号）提取有用的数据前置器供电电压的变化范围是－17.5VDC至－26.5VDC前置器供电电压推荐为－24VDC仪表专业培训教材趋近传感器系统–Measurements径向运动轴向运动XYProbeApplicationThrustApplication仪表专业培训教材涡流探头用为Keyphasor®NOTCH仪表专业培训教材运行二部本特利系统介绍二部汽轮机、压缩机、往复机均使用本特利3300XL涡流趋近式传感器系统。探头类型有8mm和11mm。探头长度有0.5m和1m。延伸电缆有4m、4.5m、8m。传感器系统有5m和9m。仪表专业培训教材3300XL系列3300XL8mm–3300XL8mm探头、延长电缆、前置放大器–与non-XL3300系列兼容和互换–径向振动、轴位移、转速和keyphasor–频率响应0to10kHz–线性范围2mm(80mils)，0.25to2.3mm(10to90mils)(approximately–1to–17Vdc).–灵敏度（SF）7.87V/mm(200mV/mil)–1M/5M/9M系统仪表专业培训教材3300XL系列3300XL11mm–3300XL11mm探头、延长电缆、前置放大器–轴位移、转速、keyphasor、斜坡胀差、RodPosition/RodDrop–频率响应0to8kHz–线性范围4.0mm(160mils)0.5to4.5mm(20to180mils)(approximately–1to–17Vdc)–灵敏度（SF）3.94V/mm(100mV/mil)–5M/9M系统仪表专业培训教材仪表专业培训教材仪表专业培训教材仪表专业培训教材Proximitor®传感器系统选型（Probe)330103(直径/铠装/螺纹规格)-A(无螺纹长度)XX-B(探头长度)XX-C(总长度)XX-D(接头)XX-EXX330103-00-05-05-02-05仪表专业培训教材Proximitor®传感器系统选型（ExtensionCable)330130-A(长度)XXX-B(接头)XX-CXX330130-045-00-05仪表专业培训教材Proximitor®传感器系统选型(Sensor)前置器330180-A(长度5m/9m)XX-BXXDIN安装部件(partnumber138493-01)Panel安装部件(partnumber138492-01)330180-51-05仪表专业培训教材Proximitor®Sensor安装DIN导轨安装面板安装仪表专业培训教材传感器系统_Proximitor®接线示意Vt:-24DCCOM:公共端OUT:输出信号Vt:-24DCCOM:公共端OUT:输出信号仪表专业培训教材传感器系统_Proximitor®性能仪表专业培训教材传感器系统_Proximitor®性能仪表专业培训教材温度探头及延伸电缆:-51°Cto+177°C传感器:-35°Cto+85°C相对湿度100%冷凝危险区域CSAExiaIICT5;ClassIZone0orExiaIICT5forClass1Division1;GroupsA,B,C,andDwithzenerbarriersorisolators使用齐纳栅或隔离器达到本安气体防爆标准，可放置在0区BASEEFA/CENELECinEuropeEExiaIICT5forZones0,1and2,wheninstalledwithintrinsicallysafezenerbarriersorisolators传感器系统_Proximitor®环境参数仪表专业培训教材传感器系统_Proximitor®Probe安装5mm&XL8mm最小靶面面积边界尺寸探头互扰仪表专业培训教材探头之间的串扰仪表专业培训教材侧边间隙过小的影响仪表专业培训教材靶面尺寸的影响YESNO仪表专业培训教材涡流传感器系统的性能校验仪表专业培训教材校验图CHANGEINVOLTAGECHANGEINGAP24OUTPUT(-Vdc)PROBEGAP(mils)00102030405060708090100110120130140246810121416182022仪表专业培训教材涡流传感器的校验设备仪表专业培训教材校验设备的调整DC电压-VT输入前置器延伸电缆螺旋千分尺靶面探头仪表专业培训教材灵敏度的计算平均的灵敏度(ASF)等于:间隙电压的变化间隙的变化仪表专业培训教材灵敏度的计算(-18.0Vdc)-(-2.0Vdc)(90－10)mils=200mV/milor=7.87mV/um仪表专业培训教材组成元件不匹配的影响PROBEGAP(mils)OUTPUT(-Vdc)SHORTCORRECTLONG2422201816141210864200102030405060708090100110120130140仪表专业培训教材输入电压的影响-24VSUPPLYPROBEGAP(mils)-16VSUPPLYOU