本特利3300系列传感器仪表
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1、本特利3300系列传感器仪表(轴系仪表)一、工作原理及组成1、工作原理:根据法拉第电磁感应原理,块状金属导体置于变化的磁场中 或在磁场中作切割磁力线运动时,导体内将产生呈涡旋状的感应 电流,此电流叫电涡流,以上现象称为电涡流效应。而根据电涡 流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。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
2、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6、磁导率&、尺寸因子T、 头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率3参数 来描述。则线圈特征阻抗可用Z=F(T, 6, D, I, 3)函数 来表示。通常我们能做到控制T, 6, I, 3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
3、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。电涡流式传感器最大的特点是能对位移、厚度、表面温度、 速度、应力、材料损伤等进行非接触式连续测量,另外还具有 体积小,灵敏度高,频率响应宽等特点,应用极其广泛。系统输出正比于探头端部与被测导体表面之间的距离的电 压信号。它既能进行静态(位移)测量又能进行动态(振动)测 量,主要用于油膜轴承机械的振动和位移测量,以及键相位和转 速测量。3300 XL 8mm系统是我们性能最先进的电涡流传感器 系统,100%符合美国石油学会(AP
4、I)为这类传感器制定的670 标准(第四版)。所有的3300 XL 8mm电涡流传感器系统都能达到规定的性能 标准,并且探头、延伸电缆和前置器具有完全可互换性,不需要 单独的匹配组件。组成:美国BENTLY 3300 XL 8 mm电涡流传感器系统由以下几部分组成:3300 XL 8mm 探头3300 XL延伸电缆3300 XL前置器电涡流传感器系统JI 一 3300 XL 8mm探头延伸电缱前置器探头长度+延伸电缆长度二系统电气总长度(1米/5米/ 7米/ 9米)1)、前置器:与以前的前置器相比,3300 XL前置器有重大的 改进。它既可以采用紧凑的导轨安装,也可以采用传统的面板安装。当采用
5、面板安装时,其安装孔位置与以前四孔 安装的3300前置器相同。两种形式的安装基板均具有电绝缘性, 不需要独立的绝缘板。3300 XL前置器抗无线电干扰能力强2)、趋近式探头和延伸电缆3300探头和延伸电缆与以前相比也有很大提高。TipLoc专利 模具技术保证了探头端部和主体之间的牢固连接。探头电缆使 CableLoc专利设计安全地连接到探头端部,能承受330牛(75 磅)的拉力。3300 XL8mm探头和延伸电缆在订货时也可以选择FluidLoc电 缆,这种电缆可以防止油或其它液体沿电缆内部泄漏到机器外 部。3)、接头3300 XL探头、延伸电缆和前置器都带有防腐蚀的ClickLoc镀 金铜接
6、头。这些接头只需用手指紧固(接头会自动“锁住”), 特殊的机械锁紧装置能防止连接松动。接头在安装或拆卸时不需 要特殊的工具。二、特性1、前置器输入: 接收非接触式3300系列5mm、3300 8mm或3300 XL 8mm 电涡流探头和延伸电缆的信号。电源:无安全栅时要求-17.5Vdc至-26Vdc,电流最大为12mA, 有安全栅时要求一23V dc至一26Vdc。当在高于-23.5V dc电 压下工作时将导致线性范围减小。供电电压灵敏度:当输入供电电压每变化1伏时,输出电压的变 化小于2mV。输出阻抗:50欧姆三、探头、前置器、延伸电缆型号及各参数代表的含义:1、3300 XL 8 mm电
7、涡流探头: 330XXX-AXX-BXX-CXX-DXX-EXX 其中:330XXX-部件号,AXX-无螺纹长度;BXX-壳体总长度;CXX- 总长度;DXX-接头和电缆类型;EXX-批准机构 其中几种常用的部件号的描述见右面表格:3/8-24 UNF:3/8表示螺纹名义直径,24表示每英寸24个牙,UNF表示美国国家统一螺纹标准的细牙螺纹部件号:330101具体描述意义:/8-24 UNF螺纹,非铠装330102 3/8-24 UNF 螺纹,铠装330103 M10 x 1螺纹,非铠装330105反装探头3/8-24 UNF螺纹330106反装探头M10 x 1螺纹C:总长度选项:0 5 0
8、.5 米(1.6 英尺)1 0 1.0 米(3.3 英尺)1 5 1.5 米(4.9 英尺)2 0 2.0 米(6.6 英尺)5 0 5.0 米(16.4 英尺)9 0 9.0 米(29.5 英尺)D:接头和电缆类型选项:0 0不装接头,标准电缆0 1带有接头保护器的微型同轴ClickLocTM接头,标准电缆0 2微型同轴ClickLocTM接头,标准电缆1 0不装接头,FluidLoc电缆1 1带有接头保护器的微型同轴ClickLocTM接头FluidLoc电 缆1 2微型同轴ClickLocTM接头,FluidLoc电缆E:批准机构选项: 0 0不要求0 5多许可协议举例:合成机组振动探头
9、:330104-00-14-10-02-052、延伸电缆330XXX330130-AXXX-BXX-CXX电缆长度;电缆选项;批准机构选项描述A:电缆长度选项:0 303.0米(9.8 英尺)0 3 5 3.5 米(11.5 英尺)0 404.0米(13.1英尺)0454.5米(14.8英尺)0 707.0米(22.9英尺)0757.5米(24.6英尺)0 808.0米(26.2英尺)0858.5米(27.9英尺)B:接头保护器和电缆选项:0 0标准电缆0 1铠装电缆0 2带有接头保护器的标准电缆0 3带有接头保护器的铠装电 缆1 0 FluidLoc 电缆 1 1 铠装 FluidLoc 电
10、缆1 2带有接头保护器的FluidLoc电缆1 3带有接头保护器的铠装FluidLoc电缆C:批准机构选项: 0 0不要求0 5多许可协议3、3300 XL前置器330180-AXX-BXXA:总长度和安装选项:5 0 5.0米(16.4英尺)系统长度,面板安装5 1 5.0米(16.4英尺)系统长度,导轨安装5 2 5.0米(16.4英尺)系统长度,无安装硬件 9 0 9.0米(29.5英尺)系统长度,面板安装9 1 9. 0米(29.5英尺)系统长度,导轨安装 9 2 9.0米(29.5英尺)系统长度,无安装硬件B:批准机构选项:0 0不要求0 5多许可协议J; metre emEM楠:加
11、1叫四、探头的安装:1、探头的分布: 1)轴的径向振动测量 测量径向振动,可以由它分析轴承的工作状态,还可以看到分析 转子的不平衡,不对中等机械故障。当需要测量轴的径向振动时, 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90o5o。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。轴的径向振动测量 时探头的安装位置应该尽量靠近轴承。2)、轴的轴向位移测量测量轴的轴向位移
12、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,否则测量结果不仅包含轴向 位移的变化,而且包含胀差在内的变化,这样测量的不是轴的真 实位移值。3)、键相测量键相测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键,称键相 标记。当这个凹槽或凸键转到探头位置时,相当于探头与被测面 间距突变,传感器会产生一个脉冲信号,轴每转一圈,就会产生 一个脉冲信号,产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。因此 通过对脉冲计数,可以测量轴的转速;通过将脉冲与轴的振动信 号比较,可以确定振动的相位角,用于轴的动平衡分析以及设备 的故障分析
13、与诊断等方面。2、探头安装时电压值计算:1、振动探头:根据3300 XL 8 mm传感器推荐的间隙设定值为 1.27mm,而且在线性范围内测量时,灵敏度为7.87V/mm,因此 安装探头时,计算的电压值为:1.27X7.87 = 9.9949 VF0 V (为负值)。2:位移探头:位移探头的安装,计算比较复杂,咱们用的3500 系统组态时选的是靠近为正,远离为负,通常情况下是以推力瓦 中心为零位来计算。即,当轴推到中心位置时,电压值调为一 10 V。安装时,可根据工艺安装所给的参数来计算,例如:对于一 台增压机,其间隙量(窜量)为40道即0.4 mm,安装时轴顶到 最远离的位置,计算电压如下:
14、-10- (7.87XC间隙量!2)=-11.57 V轴顶到最靠近的位置,那么计算电压如下:-10+ (7.87X(间隙量 4-2)=-8.43 V3、探头安装注意事项:1)、在不影响机组检修的情况下不建议拆下(探头)外壳;拆 装过程中,不得通过旋转探头尾线退出探头,以避免尾线损坏; 拆下的探头,做好标记,妥善保存(使用连接器保护套),探头 放在远离检修场所的地方),避免探头损坏;必要时进行探头静 态曲线标定。2)、如果需要拆下(探头)外壳,则应先安装外壳,在安装前 应将探头与外壳脱开,并在螺纹上缠裹生料带。安装时,先用手 将外壳旋进机组大盖,待手旋不动时再用扳手紧固,用扳手时应 用力适中,旋
15、紧即可,不可用力过大,否则易造成外壳断裂。注 意:(探头)外壳材料一般为铸铝。3)、探头安装前,要求检查延伸电缆和尾线电缆外层绝缘层处 于完好状态。一旦发现划伤,可用绝缘胶带缠绕;如果损坏较多, 建议更换。电缆外层绝缘皮破损有可能造成多点接地,引入干扰, 造成指示异常波动。4)、外壳安装好后,将探头缓慢插入并用手旋进探头,当用手 旋不动时,把万用表置电压档,表笔放在前置器输出端,观察间 隙电压,然后根据实际情况使用扳手调整,直至间隙电压满足要 求。注意:使用扳手调整时,必须随时观察间隙电压;任何时候 只要发现间隙电压为零,必须旋出探头进行检查。固定探头时, 注意用力适度,同时避免损坏(探头)外壳。
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