本特利传感器 本特利探头分类和工作原理以及安装

本特利探头分类和工作原理以及安装

本特利的振动探头型号为330106-05-30-10-02-CN。具体组数解释如下：

330106-05-30- CXX-DXX-EXX, M10 x 1螺纹，3300 XL 8mm反装探头

10定义为C组表示总长为1米。本组还有其他规格：05、10、15、20、25、50、90，例如90就是9米。

02定义为D组表示微型ClickLoc同轴接头。本组还有其他规格：12表示微 型 C l i c k L o c 同 轴 接 头 ，FluidLoc电缆。

1、零点电压：首先本特利厂商关于的零点电压设置的缺省值为-9.75V，但是在实际的工作中，零点电压可以按照-10V进行设定。

2、窜量：揣量由钳工进行确定，但是在实际的工作中，我们也得清楚揣量为何物？窜量的确定需要用到千分表，也就是把轴手动位移到两边（远端和近端）的极限位置的位移量，常用C表示。

3、灵敏度：是按照探头中必须要清楚的一个值，且一般很固定，基于本特利厂商规定的探头灵敏度一般有7.87V/mm和3.94V/mm以及0.787V/mm，其中7.87V/mm的灵敏度对应的探头型号为3300XL5mm/8mm，本司用的33103以及33016都是8mm系列。3.94V/mm的灵敏度对应的探头型号为3300XL11mm。0.787V/mm对应的探头为3300XL25mm。

4、远端电压计算：V远=零点电压+C/2*灵敏度。

5、进端电压计算：V进=零点电压-C/2*灵敏度。

01

速度测量仪表

磁阻式转速发信器

磁阻式转速发信器采用电磁感应原理实现测速,它由金属壳体内封装的感应器 (永磁体、软磁衔铁或极片、线圈)、螺纹外壳以及引出线/电缆组成。其基本测量原理是磁场 (磁力线)由磁铁发出,通过衔铁和线圈,当有导磁物体靠近或远离时线圈中磁通量发生变化,线圈感应出电动势的变化,线圈内部感应出一个交流电压信号。

电涡流测速传感器

在旋转机械转子上加工或者装配一个有若干凹缺或凸起的圆盘状或齿轮状的金属体 (即测速盘),然后在测速盘的径向方向安装一只电涡流探头,探头与测速盘凹缺或凸起之间保持适当的间隙，只要测出电涡流传感器间隙电压动态变化频率,即 可 得 到 转 速。

接近开关

接近开关又称无触点接近开关,是一种开关型传感器,是不需要与运动部件进行机械直接接触而操作的位 置开关。通常采用电感式接近开关。这种接近开关又称为电涡流式接近开关,它由振荡 器、开关电路以及放大输出电路三大部分组成。电感型接近开关的输出分为 NPN 和 PNP 两种;PNP 型开关共负极使用,NPN 型开关共正负极使用。

02

位移监测仪表

电涡流传感器

电涡流传感器是一种非接触的线性化计量仪表,其输出电压信号与探头和被测体 (必须是金属导体)表面之间的距离成比例,可用于静态 (位置)和动态 (振动)测量。

一个典型的电涡流传感器系统由三部分组成:装有电缆的探头、延长电缆和前置器。

前置器有两个基本功能:首先,利用具有特定 R-L-C (电阻,电感,电容)值的调谐振荡器电路产生射频 (RF)信号,这个信号会在探头顶端周围产生低能量的电磁场;其次,利用一个特殊的解调器电路来调制射频信号,从而提取可用的位移信号。

线性可变差动变压器

线性可变差动变压器属于直线位移传感器，由 一个初级线圈、两个次级线圈、铁芯、线圈骨架以及外壳等部件组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架 上,线圈内部有一个可自由移动的杆状铁芯。

03

振动测量仪表

位移型测振传感器

位移型振动传感器又称为电涡流传感器。它的工作原理基于法拉第电磁感应原理。电涡流传感器接通电源后,通过前置器会产生一个射频 (RF)信号,该信号通过电缆送到传感器的头部,在传感器头部周围产生交变磁场,当被测金属体靠近这一磁场时,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,信号再 通过前置器处理,可以输出一个线性的电压信号。

电涡流传感器主要由以下三个部件组成:电涡流探头、延伸电缆和前置器。

速度型振动传感器

速度型振动传感器主要有压电式振动速度传感器和动圈式振动速度传感器两种。

压电式振动速度传感器的感应元件是一个压电陶瓷剪切模式器件和电子元件,当感受到机器振动时,会在 压电陶瓷上施加一个作用力,从而产生一个正比于该作用力的信号。

动圈式振动速度传感器把相对于自由空间的振动转换为正比于振动速度的电信号。

压电式振动速度传感器是一种有源/主动型传感器,需要外部提供工 作电源,对振动轴线不敏感,因此安装角度/方向没有要求;而动圈式速度传感器依靠自身的感应电动势产生 电信号,是一种无源/被动型传感器,不需要外部提供工作电源,但是对振动轴线十分敏感,安装角度/方向的 要求较为苛刻。

加速度型测振传感器

器又称之为加速度计，加速度传感器由一个压电陶瓷剪切模态元件和 电子器件组成。当感受到机器振动时,该质量/弹簧系统会在压电陶瓷上施加一个作用力,从而产生一个正比 于该作用力的电信号,加速度传感器的电子器件把这个电信号转换成电压,并输送到振动监测器进行信号处理 和识别。

区别：加速度传感器与压电式速度传感器的区别在于其内部没有集成积分电路,因此它的高频响应优于压电式速度传感器,通常可达到 1 0~15kHz。当测量高频振动时,加速度传感器是非常有效的。

三、本特利探头安装过程一

安装振动探头时，将探头的安装间隙设定在传感器的线性中点，采用测量间隙电压的方法。

轴振动安装效果图

安装测量位移探头时，首先要确定设备的机械零点,即大轴所处的位置(副止推端、中间或主止推端)，由设备检修人员确定。测量振动探头的安装与此相同。

三个位移（轴两侧）和一个键相（上面）安装效果图

安装探头时,首先将探头在安装孔内旋到探头测量面与被测面大约 1 mm 的距离，然后将测量系统各部件连接，慢慢旋动探头安装距离，在前置器处OUT和COM两端子之间测量间隙电压值，将电压值逐渐调整到比-10 VDC 稍小时，再慢慢上紧探头锁紧螺帽,间隙电压稍有偏差影响不大。由于探头安装于振动比较大的场合,若螺帽未锁紧,将会引起探头安装松动，系统无法正常测量。

本特利3500系统基本原理以及本特利产品的组成和说明

一、本特利3500系统组成

电涡流传感器的构成

1、前置器需要一个可靠的直流电源电压，其电压值一般在-17.5~-26V DC 之间,电源供应器和传感器之间是通过VT和COM端相连接的。

本司使用的330180-51-CN、330180-91-CN。

前置器的样品

2、延伸电缆为三层同轴电缆,由中心导体和两个编织型屏蔽层组成。内屏蔽层和中心导体将探头顶端内的线圈和探头电缆末端的微型接头相互连接,内屏蔽层和信号公共端连接。

本司使用的330130-080-00-CN、330130-040-00-CN。

延伸电缆样品

3、电涡流探头是振荡电流回路的一部分,信号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,该电流会在金属内部产生非常少的热量并耗散。

本司使用的330103-00-03-10-02-CN、330103-00-08-10-02-CN、330106-05-30-10-02-CN

电涡流探头样品

二、其他仪表测量原理概述

01

速度测量仪表

速度测量是指转子的旋转速度,即转速测量。

转速是指做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,它是旋转机械状态监测的一个重要参数。石油化工动设备中与转速相关的测量包括转速计 (转速指示)、零转速、转子加速度、反向旋转 (反转)以及超速检测与保护应用。

02

位移监测仪表

位移量是指运动部件相对于某个参照系从一点到另一点移动的物理距离,这个距离可表述为直线位移或者旋转角度 (角位移)。

石油化工动设备中常见的位移量测量有与旋转机械相关的轴向位移、转子偏心、差胀、机壳膨胀、阀门位置或阀门开度、阀门旋转角度以及往复式机械上的活塞杆沉降等。

03

振动测量仪表

所谓振动,就是指物体或质点在其平衡位置附近有规律地周期性运动。

工业生产中的各种机械设备,比如透平、电机、泵、风机、压缩机、齿轮箱等,都存在不同程度的振动。按产生振动的原因可分为自由振动、受迫振动和自激振动。

按振动的规律可分为简谐振动、非谐周期振动和随机振动;按振动系统结构参数的特性可分为线性振动和非线性振动;按振动位移的特征可分为扭转振动和直线振动。各种类型振动特性都可以用振幅、频率和相位这三个基本参数来描述。

振幅

以定量化方式表示振动的范围和大小的物理量,它可以是物体离开平衡位置的距离 (位移)，也可以是单位时间内离开平衡位置距离的变化率 (速度),或者单位时间距离变化率的快慢程度 (加速度)，因此振幅的工程单位有位移 (mm 或者μm)、速度 (m/s)以及加速度 (m/s2 或者 g )。

频率

单位时间内的振动次数,表示物体振动的快慢,工程单位为次/秒,又称赫兹 (Hz)。通过信号处理 (比如 FFT),各种复杂机械振动都可分解为多种单一频率成分的简谐振动。

相位

一个振动部件相对于机器的另一个振动部件在某个固定参考点处的相对移动,即某个位置处的振动运动相对于另一个位置处的振动运动，是对于所发生位置变化程度的量化。振动相位通常用角度为单位。

三、本特利型号说明

01

前置器

330180-51(91)-CN：330180代表前置器。51表示使用的是4米的延伸电缆+1米的探头，也就是5米安装，91同理。还有10、11、12；50、51、52；90、91、92。X0表示面板安装、X1表示DIN安装、X2表示无安装硬件。

02

延长电缆

330130-080(040)-00-CN：330130代表延长电缆。

080代表A组：代表是8米延长电缆，040代表4米延长电缆。最大是085，最小030。

00表示B组：接头保护器和电缆选项。其中有00、01、02、03、10、11、12、13。其中00表示标准电缆、01表示铠装电缆、02表示配有接头保护器的标准电缆、03配有接头保护器的铠装电缆、10表示FluidLoc电缆、11表示铠装FluidLoc、12表示配有接头保护器的FluidLoc电缆、13表示配 有 接 头 保 护 器 的 铠 装FluidLoc电缆

03

探头

330103-00-08-10-02-CN、330103-00-03-10-02-CN、330103-00-09-10-02-05。

330103 代表3300XL 8mm探头，M10x1螺纹，非铠装。

05表示E组：代表机构审批选项。其中有00和05,00不做要求，05表示多方许可。

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