本特利3500系统
bently 3500测振监测系统介绍
3500测振监测系统介绍监测系统本特利内华达公司所生产的监测保护系统主要应用在大型旋转和往复式机械的本体振动等监测保护方面，我们的空压机和氧压机系统中都应用了BENTLY测振系统，因为超速对透平机组而言是极其危险的情形之一，所以必须安装超速保护系统。
本特利公司为此研制了由涡流传感器及超速保护监测器组成的电子超速监测系统，它是完整的超速保护系统的一部分。
我们的测振系统应用有3300和3500两种测振，这次重点介绍23500制氧机采用的3500测振系统3500监测系统是当今最新的机器检测系统，此系统能够通过多种传感器采集数据作为一个系统，提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用，它是本特利内华达采用传统框架形式的系统中功能最强、最灵活的系统，具有其他系统所不具备的多种性能和先进功能。
3500监测系统的设计目的如下●每个通道的价格比以往的监测系统更低，一表多用（轴振、偏心、轴位移、加速度可以通用），减少了工厂运作成本。
●数字化和集成化程度高，提高了监测系统的质量。
●支持在线插拔，维护时不需断电。
3500监测系统和我们以前使用的3300相比，3500比3300多了软件系统，而且一个软件多样化，且需要计算机进行组态，但组态完成以后就不再需要计算机。
而且也没有3300那样的显示面板，布置更密集。
BENTLY的3500监测保护系统由传感器（探头、延长电缆、前置器）就地电缆和监视器框架，计算机和软件组成。
我们就先从传感器开始介绍。
传感器1．1 传感器的组成及功能系统有三个独立的部分，其中任何单独一部分都不能称为传感器，这三部分分别是：探头，延伸电缆、前置器。
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。
它能将一种物理量转化为另一种物理量，在前置器（也叫前置变送器）系统中，机械能被转化成电能，这个系统中使用的转换设备被称为前置器。
这种电子设备被安装在金属盒子里。
本特利3500系统解析
3500监测系统传感器介绍
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。常 用的3300XL系列趋近式传感器，探头外径有 11mm和8mm之分。不同外径的探头线性量程不 一样，8mm探头的线性量程是2mm; 11mm探头 的线性量程是4mm.探头长度有0.5米和1米之分。 对于0.5米长探头，从中心导体到外部导体的阻 抗为7.45±0.5欧（8mm） 对于1.0米长探头，从中心导体到外部导体的阻抗 为7.59±0.5欧（8mm） 5.9 ±0.5欧（11mm）
3500监测系统组成
作为一个系统，3500监测系统包括以下部分：
传感器（探头、延伸电缆、前置放大器）
3500监测器框架（电源卡、接口卡、I\O卡 件、通讯卡件等组成） 软件
一台计算机
3500监测系统传感器介绍
传感器系统由探头、延伸电缆和前置器组成。 探头的主要测量方式有电涡流式、趋近式传感器。 电涡流传感器原理：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，以上现象叫电涡流效应。 线圈中通入高频电流信号，线圈周围产生高频磁场， 该磁场穿过靠近它的转轴金属表面时，会在其中产生 一个电涡流。这个变化的电涡流又会在它周围产生一 个电涡流磁场，其方向和线圈的方向相同，这两个磁 场相叠加，将改变线圈的阻抗。线圈阻抗在磁导率、 激励电流强度、频率等参数不变时，可把阻抗看成是 探头到金属表面间隙的单值函延伸电缆：采用延伸电缆的的目的是为了缩短探头 所带电缆的长度。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的前置器所要求的长度 一致。延伸电缆的两端接头不同，带阳螺纹的接头 （转接头）与探头连接，带阴螺纹的接头与前置器 连接。延伸电缆中心是中心和两个屏蔽层。内屏蔽 层和中心导体连接起前端部线圈到探头电缆末端的 微型接头。外屏蔽层既没有连接到线圈，也没有连 接到电缆接头，因此他不是系统电气性能的组成部 分，外屏蔽层纯粹是对内屏蔽层的机械保护作用。 如果电缆的外层（聚四氟乙烯涂层）损坏，外屏蔽 层可以防止不必要的线圈接地。
仪表本特利3500系统
延伸电缆和探头的长度总和必须等于前置器上标明的总电气长度
4、振动、位移变送器
3500监测系统的组成
5、电涡流 电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，且呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之 为电涡流也叫做电涡流效应.
3500监测系统的组成
3500监测系统的作用
4、键相传感器 电涡流传感器可以用来有效得提供基准相位信息。键相传感器的典型安装是将其探头呈放射状安装在转子周围，当转轴每次旋转时，就可以感知轴上设计特征信息（键槽等）。键相传感器可以创建一个基准信号用于测量绝对相位信息及确定机器的转速。 前置器系统被安装好之后，将观测到大轴上的“凹槽”或“突出”的地方会比正常的振动或距离测量产生明显的电压变化。这种明显的差别使得3500监测系统将每转一周产生的有用的信号与背景的噪音信号或振动信号区分开来。键相位信号在机组故障诊断中非常有用。
3500监测系统的作用
0
+
-
从驱动器向轴的驱动端看去。是垂直或Y探头始都在水平或X探头向左或逆时针90方位上。方向一般为左45度和右45度。振动探头的基准电压一般在-8~-12V之间，一般为-9.75V，距离单位为UM PP（PP为峰峰值）。
3500监测系统的组成
2、延长导线（1）延长导线的结构：导体芯、内屏蔽层、外屏蔽层、绝缘层。 1）内屏蔽层和导体芯提供了顶部线圈到探头电缆微型连接器末端的连接。 2）外屏蔽层是没有连接到线圈或连接器，所以它不是系统的电气性能的一部分。这个外屏蔽层提供了内屏蔽层的 机械保护。如果电缆的外层聚四氟乙烯涂层损坏，这可以防止不必要的线圈接地。内屏蔽接前置器COM端，如 果在正常生产中外屏蔽遭到破坏建议及时更换。不同型号、类型接头塑封的颜色不同，如蓝色、紫色、灰色。（2） 延长导线标签含义例如：330130-080-00-00 080 = 8.0米的总长度 00 =没有防护型外壳 00 =危险区域，不需认证 3300 XL电涡流传感器系统， 可用扩展电缆长度为3.0，3.5， 4.0，4.5，7.5，8.0和8.5米。
本特利3500系统简介解读
本特利3500系统简介解读
TSI系统调试基本知识
本内容将围绕大多数电厂中广泛使用的美国本特利（BENTLY）公司生产的振动检测系统3500为模版，全面讲述系统安装、组态、调试过程及调试中常见问题的处理。
第一节 TSI系统硬件基本知识
3500系统能提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用，并为早期识别机械故障提供重要的信息。
该系统高度模块化的设计主要包括：
序号名称型号数量配置要求
1.仪表框架3500/05 一套必须
2.电源模块3500/15 一或两块必须
3.接口模块3500/20 一块必须
4.键相器模块3500/25 一或两块可选
5.监测器模块3500/XX（42、45、53、50）一个或多块必须
6.继电器模块3500/32 一个或多块可选
7.三重冗余继电器模块3500/34 一个或多块可选
8.通讯网关模块3500/92 一个或多块可选
9.3500 框架组态软件必须
见下图：
系统的工作流程是：从现场取得的传感器输入信号提供给3500监测器框架内的监测器和。
本特利3500控制系统可以在线修改下载轴位移参数
本特利3500控制系统可以在线修改下载轴位移参数【原创实用版】目录1.本特利 3500 控制系统的特点和功能2.轴位移参数的含义和作用3.在线修改下载轴位移参数的方法和步骤4.注意事项和建议5.总结正文本特利 3500 控制系统是一种广泛应用于工业领域的智能控制系统，具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点。
它能够对各种机械设备进行精确控制，提高生产效率和产品质量，降低维护成本。
本特利 3500 控制系统的功能主要包括报警抑制、复位、跳机倍增和 4~20ma 输出等，可以满足不同设备的控制需求。
轴位移参数是本特利 3500 控制系统中的一个重要参数，它反映了轴系的运行状态和性能。
通过修改轴位移参数，可以调整轴系的运行范围和灵敏度，从而提高控制系统的精度和响应速度。
本特利 3500 控制系统支持在线修改下载轴位移参数，方便用户根据实际需求进行调整。
在线修改下载轴位移参数的方法如下：1.首先，需要确保本特利 3500 控制系统已经连接到计算机，并打开相应的控制软件。
2.在控制软件中，选择需要修改轴位移参数的轴系，并进入参数设置页面。
3.在参数设置页面中，找到轴位移参数选项，并输入需要修改的数值。
4.确认修改后的参数无误后，点击保存按钮，系统将自动下载并应用新的参数设置。
5.在修改参数后，需要对轴系进行自检，以确保新的参数设置是否正确。
可以通过热插拔、通过 modbus、组态软件中的 utilities 菜单或复位按键等方式进行自检。
在修改下载轴位移参数时，需要注意以下几点：1.确保控制系统已经正确连接到计算机，并打开相应的控制软件。
2.在修改参数之前，需要充分了解轴位移参数的含义和作用，以避免误操作。
3.在修改参数时，需要选择合适的数值，以确保轴系的运行范围和灵敏度满足实际需求。
4.在修改参数后，需要进行自检，以确保新的参数设置是否正确。
总之，本特利 3500 控制系统可以在线修改下载轴位移参数，为用户提供了方便的调整方式。
本特利-3500
3500/45M（续）
继电器模块：3500/32
4/16通道继电器模块是一个全高模块，可提供4或 16个继电器的输出量。此模块的每个输出都可以独
立编程，以执行所需要的逻辑表决。
每个应用在此继电器模块上的继电器，都具有
“报警驱动逻辑”。该报警驱动逻辑可用“与门” 和“或门”逻辑编程，并可利用框架中的任何监测 器通道或任何监测器通道的组合所提供的报警输入。
径向振动
轴向位移 差胀 偏心
3500/42M(续)
①指示灯描述： OK：指示检测器I/O模块运行正常； TX/RX：接收和发送信号的速率闪动OK； BYPASS（旁路）：指示该监测器的某些功 能被暂时抑制 ②传感器缓冲输出 ③位移/速度加速度带内部端子的I/O模块
3500/42M(续)---- 报警点设置
支持以下三种供电方式： 1、交流电源（175~264Vac或85~132Vac） 2、高压直流电源（88~140Vdc） 3、低压直流电源（20~30Vdc）
3500/22M框架接口模块 --------瞬态数据接口模块
3500瞬态数据接口（TDI）是3500监测系统和System机
械管理软件之间的接口。
本特利----3500
系统概述：
系统提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用。 此系统能够通过多种传感器采集数据，此硬件平台是专门为 帮助管理关键设备而设计和制造的，可为各类工厂人员提供 机械信息。
鉴于本厂动力站，此系统主要用于监测汽轮机的轴瓦 振动、轴位移、胀差及膨胀，并对位移、胀差及轴振进行报 警设置进而做出相关跳车逻辑输出。
继电器模块：3500/32
①发光二级管，指示继电器通道 工作的情况
②用来把继电器触点联到外部设 备的终端
本特利3500监测保护系统简介
燃气轮机汽轮机保护装置采用的是美国本特利（BENTLY）公司生产的3500保护系统，该系统是计算机化的振动信息系统，可对旋转机械和往复式运动机械的机械状态提供所需要的信息，如不平衡、不对中，轴裂纹和轴承故障等机械问题的早期判定提供可靠依据。
本套安全监视装置用于连续监视机组本体各种参数，其监视参数有转速、轴向位移、胀差汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，称为胀差。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II差。
胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限，则热工保护动作使主机脱扣。
使胀差向正值增大的主要因素简述如下：1）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。
2）汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低，引起汽加热的作用较弱。
3）滑销系统或轴承台板的滑动性能差，易卡涩。
4）轴封汽温度过高或轴封供汽量过大，引起轴颈过份伸长。
5）机组启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高。
6）推力轴承磨损，轴向位移增大。
7）汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落，在严禁季节里，汽机房室温太低或有穿堂冷风。
8）双层缸的夹层中流入冷汽（或冷水）。
9）胀差指示器零点不准或触点磨损，引起数字偏差。
10）多转子机组，相邻转子胀差变化带来的互相影响。
11）真空变化的影响。
12）转速变化的影响。
13）各级抽汽量变化的影响，若一级抽汽停用，则影响高差很明显。
14）轴承油温太高。
15）机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。
使胀差向负值增大的主要原因：1）负荷迅速下降或突然甩负荷。
2）主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。
3）水冲击。
4）汽缸夹、法兰加热装置加热过度。
5）轴封汽温度太低。
6）轴向位移变化。
7）轴承油温太低。
8）启动进转速突升，由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小，尤其低差变化明显。
9）汽缸夹层中流入高温蒸汽，可能来自汽加热装置，也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。
本特利3500系统
机 组 保 护 系 统
透平
静态数据到DCS （最快刷新速度 1秒） 停车系统
压缩机
8/26
康吉森
DCS
只需使用3500/22M 机架接口模块上的 以太网接口以及一 根网线，就可以与 我们的System1*软件 实现通信 加与 装工 一厂 个控 通制 信和 网自 关动 模化 块系 即统 可的 连 接 也 只 需 要 ,
4) 用于电涡流传感器、旋转位置传 感器或DC LVDT 的各种I/O 模块 的后视图。 5) 位置I/O 模块，内部端子，用于 电涡流传感器、旋转位置传感器 或DC LVDT 6) 位置I/O 模块，外部端子，用于 电涡流传感器、旋转位置传感器 或DC LVDT 7) 位置I/O 模块，TMR 分散式，外 部端子，用于电涡流传感器DC LVDT 8) 位移/速度加速度I/O 模块，TMR 分散式，外部端子，用于电涡流 传感器
轴向位移 差胀 轴偏心
REBAMR滚动轴承振动
注: 该监测器通道必须成对组态，一次最多可执行上述功能中 的2 个。通道1 和通道2 执行一个功能，通道3 和通道4 执 行另一个功能或同一功能。
19
3500/40M 监测器的主要功能
1. 通过连续不断地将机器振动当前值与组态中的报 警值进行比较，并驱动报警系统，从而达到保护 机器的目的； 2. 为操作人员和维护人员提供关键设备的振动信息。
22
3500/40M模块的故障状态 判断
23
3500/42M位移、速度加速度监视器
• 可以接受来自位移、速度、加速度传感器的信号，通过对这些信号的 处理，可以完成各种不同的振动和位置测量，并将处理的信号与用户 编程的报警值进行比较 • 通过组态可完成如下功能：
本特利3500中文说明书(完整资料).doc
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第一节TSI系统硬件基本知识3500系统能提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用，并为早期识别机械故障提供重要的信息。
该系统高度模块化的设计主要包括：见下图：系统的工作流程是：从现场取得的传感器输入信号提供给3500监测器框架内的监测器和键相位通道，数据被采集后，与报警点比较并从监测器框架送到一个地方或多个地方处理。
3500框架中模件的共同特征是带电插拔和内部、外部接线端子。
任何主模件（安装在3500框架前端）能够在系统供电状态中拆除和更换而不影响不相关模块的工作，如果框架有两个电源，插拔其中一块电源不会影响3500框架的工作。
外部端子使用多芯电缆（每个模块一根线）把输入\输出模块与终端连接起来，这些终端设备使得在紧密空间内把多条线与框架连接起来变的非常容易，内部端子则用于把传感器与输入\输出模块直接连接起来。
外部端子块一般不能与内部端子输入/输出模块一起使用。
1、3500/05系统框架3500框架用于安装所有的监测器模块和框架电源。
它为3500各个框架之间的互相通讯提供背板通讯，并为每个模块提供所要求的电源。
3500框架有两种尺寸：1 全尺寸框架——19英寸EIA框架，有14个可用模块插槽2 迷你型框架——12英寸框架，有7个可用模块插槽电源和框架接口模块必须安装于最左边的两个插槽中。
其余14个框架位置（对与迷你型框架来说是其余7个位置）可以安装任何模块。
2、3500/15电源模块3500 电源是半高度模块，必须安装在框架左边特殊设计的槽口内。
3500 框架可装有一个或两个电源(交流或直流的任意组合)。
其中任何一个电源都可给整个框架供电。
如果安装两个电源，第二个电源可做为第一个电源的备份。
当安装两个电源时，上边的电源作为主电源，下边的电源作为备用电源，只要装有一个电源，拆除或安装第二个电源模块将不影响框架的运行。
本特利3500中文说明书
本特利3500中文说明书TSI系统调试基本知识本内容将围绕大多数电厂中广泛使用的美国本特利（BENTLY）公司生产的振动检测系统3500为模版，全面讲述系统安装、组态、调试过程及调试中常见问题的处理。
第一节 TSI系统硬件基本知识3500系统能提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用，并为早期识别机械故障提供重要的信息。
该系统高度模块化的设计主要包括：序号名称型号数量配置要求1.仪表框架3500/05 一套必须2.电源模块3500/15 一或两块必须3.接口模块3500/20 一块必须4.键相器模块3500/25 一或两块可选5.监测器模块3500/XX（42、45、53、50）一个或多块必须6.继电器模块3500/32 一个或多块可选7.三重冗余继电器模块3500/34 一个或多块可选8.通讯网关模块3500/92 一个或多块可选9.3500 框架组态软件必须见下图：系统的工作流程是：从现场取得的传感器输入信号提供给3500监测器框架内的监测器和键相位通道，数据被采集后，与报警点比较并从监测器框架送到一个地方或多个地方处理。
3500框架中模件的共同特征是带电插拔和内部、外部接线端子。
任何主模件（安装在3500框架前端）能够在系统供电状态中拆除和更换而不影响不相关模块的工作，如果框架有两个电源，插拔其中一块电源不会影响3500框架的工作。
外部端子使用多芯电缆（每个模块一根线）把输入\输出模块与终端连接起来，这些终端设备使得在紧密空间内把多条线与框架连接起来变的非常容易，内部端子则用于把传感器与输入\输出模块直接连接起来。
外部端子块一般不能与内部端子输入/输出模块一起使用。
1、3500/05系统框架3500框架用于安装所有的监测器模块和框架电源。
它为3500各个框架之间的互相通讯提供背板通讯，并为每个模块提供所要求的电源。
3500框架有两种尺寸：1 全尺寸框架——19英寸EIA框架，有14个可用模块插槽2 迷你型框架——12英寸框架，有7个可用模块插槽电源和框架接口模块必须安装于最左边的两个插槽中。
本特利3500安装规程
本特利3500安装、调试使用规程一、简述BENTLY3500对高速旋转的高炉鼓风机提供在线监测转子的机械性能。
轴向位移、径向振动重要参数的正确监测可以为操作人员提供可靠的在线设备信息，有效的采取各种措施，预防各种非计划停机。
作为机组的保护装置，其本身的可靠性、抗干扰性是其发挥保护作用的前提。
本特利3500系统主要由传感器、延伸电缆、前置器、就地电缆和监测保护系统组成。
其连接原理图如图一所示：在风机机组中本特利探头主要使用轴位移探头和轴振探头两种。
安装方式大致一样。
二、探头安装2.1轴位移探头安装步骤：1、探头安装前检查探头的丝口光滑平整，探头表面无油污或其它异物。
旋转固定螺帽进退自如，无卡涩现象。
2、用卡尺量准汽轮机转子与固定盘的间距,旋转探头上的固定螺帽，将螺帽与探头前端的距离调整至稍大于量准的间距位置。
探头旋进固定盘时用力不要太图一：本特利连接原理图延伸电缆猛，感觉碰到异物，要马上旋出探头检查，以免损坏探头。
3、给本特利3500送电，在现场本特利前置放大器的VT端和COM端接上万用表，检查24V电源是否正常。
4、将探头电缆的连接接头与前置放大器的延伸电缆的连接接头连接好。
5、用万用表接好本特利前置放大器的OUT端和COM端，旋转探头上的固定螺帽,调整探头与转子的间距。
标准电压值9.75V±0.2。
6、查微机显示的相应轴振示值是否正常。
2.2轴振探头安装步骤：1、头安装前检查探头的丝口光滑平整，探头表面无油污或其它异物。
旋转固定螺帽进退自如，无卡涩现象。
2、卡尺量准汽轮机转子与上缸开口丝孔的间距,旋转探头上的固定螺帽，将螺帽与探头前端的距离调整至稍大于量准的间距位置。
探头旋进时用力不要太猛，感觉碰到异物，要马上旋出探头检查，以免损坏探头。
3、本特利3500送电，在现场本特利前置放大器的VT端和COM端接上万用表，检查24V电源是否正常。
4、探头电缆的连接接头与前置放大器的延伸电缆的连接接头连接好。
几种TSI比较
几种常用TSI系统的比较一. 本特利3500系统本特利3500系统是目前我国大型机组上应用较为广泛。
1.技术特点：（1）单元模块化结构，安装于标准框架中，主要包括：电源模块、接口模块、键相模块、监测模块、通讯模块等。
（2）各功能模块都有一颗单片微控制器（MCU），用于实现各模块的智能化功能，如组态设置、自诊断、信号测试、报警保护输出、数据通信等。
（3）各模块间通过RS232/RS422/RS485总线和MODBUS协议进行数据通信，最高通信速率115.2kbps。
（4）可通过上位机的组态软件对各个模块进行组态设置，并下载到各个模块的非易失性存储器中。
（5）双重冗余供电电源模块。
（6）支持带电拔插功能。
2.优势及劣势优势：（1）较大的市场占有率，备品备件充足，其他单位调研收支容易（2）卡件损坏率低，很少出现因卡件造成的故障（3）抗干扰性能好劣势：（1）前置器故障率略高，暂未可知是否已有所改进（2）对安装要求极高，略微偏差可能导致测量准确性大大下降（3）卡件必须成对组态，无法通用二. EPRO MMS6000系统MMS6000系统是EPRO公司最先进的数字化智能型TSI。
1.主要技术特点：（1）单元模块化结构，安装于19“标准框架中，主要包括：轴振模块、轴承振动模块、轴位移/差胀模块、偏心模块、缸胀模块、通信接口模块等。
（2）各监测模块均为双通道，内置一颗单片微控制器（MCU），实现模块自检、数据采集、数据通信、监测报警等功能。
（3）通过RS232/RS485总线对模块进行软件组态设置和读取模块采集数据。
（4）系统中RS485总线最多连接31个模块/62个通道，数据通信速率最高为115.2kbps。
（5）支持带电拔插功能。
（6）双重冗余电源模块。
2.优势及劣势优势：（1）组态界面友好，图形化界面方便在线修改维护（2）探头、前置器故障率低（3）对安装要求不如本特利那般严格，维护方便劣势：（1）卡件损坏率稍高，主要表现在偏心、键相等（2）少数情况探头与前置器中间连接头出现接触不良现象（3）卡件兼容性不强，同一块卡件不能通用，提高备品备件成本（4）抗干扰性不强，易出现信号干扰造成的异常波动现象三. 德国申克VC-6000 TSI系统申克VC-6000系统是是在核电应用较为广泛的TSI系统，在火电厂也有很大占有率。
本特利3500系统介绍及探头安装、调试
本特利3500系统介绍及探头安装、调试【摘要】本文介绍本特利3500系统软硬件结构，以及各传感器的测量原理，同事根据笔者多年工作经验对传感器探头的安装与调试进行说明，供大家参考与学习。
【关键词】本特利3500；轴振；轴向位移；电涡流传感器随着机组容量的增大，汽轮机安全监视与保护，已成为汽轮机的重要组成部分；同时，对汽轮机的各种安全装置的动作的准确性和可靠性提出了更高的要求。
汽轮机的安全检测系统是对汽机的转速、轴承振动、轴向位移、高低压缸差胀、盖振、偏心、绝对膨胀进行时实监测，并当某一参数越限时，监测系统及时的发出报警或跳机信号，保护汽轮机设备运行安全。
耒阳电厂汽轮机安全监测系统使用了本特利3500型监测系统，其方便的软件组态形式和可靠硬件质量，将为电厂的安全运行提供了有力保障，本人根据多年工作经验跟大家分享一下本特利3500系统结构以及传感器的安装与调试。
一、系统结构1.1仪表框架部分仪表框架部分包括：电源输入模块1个，框架接口模块模块1个，两通道键相监测模块1个，四通道电涡流位移传感器或速度加速度传感器监测模块4个、四通道差胀或轴向位移监测模块2个，两通道的转速监测模块1个。
四通道的继电器模块2个。
1.2现场传感器部分传感器部分主要有：各种涡流监测探头和速度式探头、延长电缆和前置器及信号线。
1.3计算机及软件3500软件包包括：框架配置软件；数据采集/服务器软件；操作员显示软件。
各种监测模块的内部设置，可以通过连接装有框架组态软件的计算机的RS232接口和框架接口模块的组态专用接口，在计算机上设置好各模块的参数，下装到各模块，及完成对各监测器的量程、报警点、探头类型和继电器输出的设置。
1.4电涡流传感器监测原理电涡流传感器是根据涡流效应原理工作的，涡流传感器的线圈L与一个电容C并联，构成一个并联谐振电路。
由前置器内的晶体振荡器供给稳定的高频电流来激励，在线圈周围产生高频交变磁场俑，当被测主轴靠近次交流磁场φ用范围时，在被测主轴表面产生电涡流，而此电涡流又产生一个新交变磁场来阻碍主磁场的变化，这一过程将消耗能量，因而使线圈的Q值发生变化。
通用本特利3500系统综述
通用本特利3500系统综述<i>通用本特利3500系统综述,说明书,学习资料</i>GE检测控制技术3500系列设备保护系统Bently Nevada资产状态监测<i>通用本特利3500系统综述,说明书,学习资料</i>为什么要保护和监测?无论是发电、压缩和泵送液体，还是驱动工艺设备，工业生产无时无刻不依赖于关键设备。
关键设备发生故障不仅造成了不方便，有时甚至是灾难性的后果。
由于关键设备的故障而导致的生产部分停止或完全停止，损失有时价值达到每天几百万元，甚至决定着全年生产是盈利还是亏损。
由于设备状况是一个成败攸关的要点，对它的监测不只是一个好主意，它还是一种必要。
对关键资产的各项参数，如振动、温度、速度和众多其它状况指标进行连续监测，已经被事实证明是一种能够预测和防止机械设备发生意外故障的成功方法。
在全球成千上万台工业生产设施中的运用表明，它能带来很多有形的效益，例如：极大程度上避免灾难性故障的产生更好的设备可靠性/可用性更少的非计划停机增加了维护/大修的计划性，降低了维修成本大修之间的运行时间更长降低了保险费在关键设备保护和监测领域中，有一个品牌早已证明自己远高于竞争对手的能力，它就是来自GE的本特利内华达(Bently Nevada*)。
<i>通用本特利3500系统综述,说明书,学习资料</i>为什么推荐Bently Nevada (small R to show trade mark)设备状况监测系统?GE的Bently Nevada设备保护和监测系统包含了十多种不同型号，这些不同型号的产品在过去40年成功应用在不同领域。
这些型号组合起来，构成了全世界永久性安装传感器和监测通道的最大安装基数。
这一系列已经赢得了业界的信任，通过40多年来不断的学习、改进和提高，我们解决方案已经能够应用于工业界要求最为严格的各种领域。
这些领域都要求达成最高等级的可靠性。
[工作]本特利3500系统组态及典型问题浅析
![[工作]本特利3500系统组态及典型问题浅析](https://img.taocdn.com/s3/m/6efaa43476a20029bc642d64.png)
[工作]本特利3500系统组态及典型问题浅析3500硬件组态:2.1 框架框架为本特利3500系统各个框架之间的互相通讯提供背板通讯，并为每个模块提供所要求的电源。
2.2 电源模块本特利3500系统电源模块是半高度模块，必须安装在框架最左边特殊设计的槽口内。
3500框架可安装有一个或两个电源(交流或直流电源模块任意组合)。
我们可以选择四种电源模块之一，并且上下两个电源不必保持一致，如上部采用220VAC，下部却采用24VDC。
2.3 框架接口模块本特利3500系统框架接口模块(RIM)是3500框架的基本接口，它支持本特利内华达用于框架组态并调出机组中信息的专有协议。
框架接口模块必须放在框架中的第一槽位(紧靠电源的位置)。
2.4 监测器、继电器及通讯网关模块本特利3500系统的硬件组态时，除了电源模块和框架接口模块需要固定槽位安装，其它模块均可以在框架内任意槽位安装。
2.4.1 监测器模块监测器模块负责从现场采集传感器输入信号，并把采集的数据进行处理后，与报警点比较并从监测器框架送到框架接口模块、继电器模块及通讯模块等与其它系统连接。
本特利3500系统有型号众多的监测器模块，比较常用的有键相位模块、涡流/瓦振监测器、位移监测器、转速监测器等。
2.4.2 继电器模块继电器模块用于将监测器模块送来的报警信号输出，有标准的全高四通道继电器模块、冗余半高四通道(每通道三路信号)继电器模块、全高16通道继电器模块。
2.4.3 通讯网关模块通讯网关是一种充当转换重任的设备，连接不同的通讯协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两个系统。
通过以太网或者串行通讯方式，将我们选定的状态量和电流值数据以数字化方式传输到过程控制系统、历史数据系统、工厂计算机以及其它相关系统中，该模块不干预3500系统的正常运行或机械保护功能，确保监测系统即使在不太可能发生的通讯网关模块失效时也能保持完整性。
一. 软件组态3.1 软件界面介绍打开3500Rack Configuration Software软件，首先看到的是如图2-1 所示的画面，从上往下依次为 ?、标题栏可以看到被打开工程所在硬盘的详细地址;?、菜单栏，将3500软件的所有操作分类、展示出来，便于管理和操作，其中“HELP”下拉菜单里有个“tutorial”栏目，对本软件起到了一个教程的作用;?、快捷按钮和框架地址，当我们通过上位机连接3500仪表时，需要选择的框架地址就是这个地址。
本特利3500系统及传感器系统
CSA-NRTL/C
1.1.3
3500/25改进的键相器模块是一个半高度，2通道模块，用来为3500框架中的监视器模块提供键相位信号。此模块接收来自电涡流传感器或电磁式传感器的输入信号，并转换此信号为数字键相位信号，该数字信号可指示何时轴上的键相位标记通过键相位探头。
键相位信号是来自旋转轴或齿轮的每转一次或每转多次的脉冲信号，提供精确的时间测量。允许3500监测器模和外部故障诊断设备用来测量诸如1X幅值和相位等向量参数。
阀门位置
A
01
02
03
04
05
06
07
08
I/O模块
位置I/O模块，带有内部端子(电涡流传感器, RPT, DC LVDT)
位置I/O模块，带有外部端子(电涡流传感器, RPT, DC LVDT)
分散式TMR位置I/O模块，带有外部端子(电涡流传感器或DC LVDT)
母线连接TMR位置I/O模块，带外部端子(电涡流传感器)
TDI运行在3500框架的RIM插槽中，与M系列监测器连接连续采集监测数据，并通过以太网将数据传送到System1数据采集计算机。TDI连续采集稳态和瞬态波形数据，并通过以太网将数据传送到注计算机软件。TDI为全部框架提供通用功能，但并不是关键监测通道的组成部分，不影响整个监测系统的正确和常规运行。TDI支持10Base-T, 100Base-Tx (RJ45)或100Base-Fx (MTRJ)，为标准网络设备，可兼容任何以太网结构。
2)为运行人员和维护人员提供基本的机器信息。
根据组态，每一通道可将输入信号处理为称作“比例值”的多种参数。每一个有效比例值可组态为报警设置点，而任意两个有效比例值可组态为危险设置点。
其选型信息如下：
本特利3500系统简介解读
TSI系统调试基本知识本内容将围绕大多数电厂中广泛使用的美国本特利（BENTLY）公司生产的振动检测系统3500为模版，全面讲述系统安装、组态、调试过程及调试中常见问题的处理。
第一节 TSI系统硬件基本知识3500系统能提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用，并为早期识别机械故障提供重要的信息。
该系统高度模块化的设计主要包括：序号名称型号数量配置要求1.仪表框架3500/05 一套必须2.电源模块3500/15 一或两块必须3.接口模块3500/20 一块必须4.键相器模块3500/25 一或两块可选5.监测器模块3500/XX（42、45、53、50）一个或多块必须6.继电器模块3500/32 一个或多块可选7.三重冗余继电器模块3500/34 一个或多块可选8.通讯网关模块3500/92 一个或多块可选9.3500 框架组态软件必须见下图：系统的工作流程是：从现场取得的传感器输入信号提供给3500监测器框架内的监测器和键相位通道，数据被采集后，与报警点比较并从监测器框架送到一个地方或多个地方处理。
3500框架中模件的共同特征是带电插拔和内部、外部接线端子。
任何主模件（安装在3500框架前端）能够在系统供电状态中拆除和更换而不影响不相关模块的工作，如果框架有两个电源，插拔其中一块电源不会影响3500框架的工作。
外部端子使用多芯电缆（每个模块一根线）把输入\输出模块与终端连接起来，这些终端设备使得在紧密空间内把多条线与框架连接起来变的非常容易，内部端子则用于把传感器与输入\输出模块直接连接起来。
外部端子块一般不能与内部端子输入/输出模块一起使用。
1、3500/05系统框架3500框架用于安装所有的监测器模块和框架电源。
它为3500各个框架之间的互相通讯提供背板通讯，并为每个模块提供所要求的电源。
3500框架有两种尺寸：1 全尺寸框架——19英寸EIA框架，有14个可用模块插槽2 迷你型框架——12英寸框架，有7个可用模块插槽电源和框架接口模块必须安装于最左边的两个插槽中。
本特利3500组态
本特利3500在线监测系统本特利3500系统是TSI系统，也就是汽轮机安全监测系统，主要是用来监测汽轮机的振动、位移、转速、压力、键相、胀差等主要参数的。
系统由硬件和组态软件组成硬件3500机架，模块3500探头，前置器双电源模块，一块常用，一块备用通讯模块，用于给系统组态其他监测模块，根据需要选取。
软件3500组态软件设置通讯模块IP地址右键点击通讯模块，在右键菜单选择“选项”按钮，在红色方框中设置设备名称，PI地址，子网掩码，和网关。
其他模块组态右键单击空白模块，选择“Monitors”，在扩展菜单中选择与硬件模块对应的型号。
振动和位移用的模块，探头和前置器都是一样的，这里选择“42M”。
右击刚才配置的模块，选择“Options”，弹出通道设置对话框，42M模块共有4个监测通道，要对这4个通道进行设置。
设置通道类型，测量振动选择“Radial Vibration”，测量位移选择“Thrust Position”。
转速关联设置为无转速激活4个通道，点击选项按钮传感器类型选择“3300XL-8mm Proximitor”，隔离栅选择无，角度根据安装位置选择，45度安装就要勾选“Left”或“Right”。
点“OK”点击“Customize”进入自定义选项，将英制单位改成公制单位，点“OK”点击变量和报警标签，量程选择“0-500um pp”，或者自定义量程，取消勾选报警联锁“Alert Latching”和危险联锁“Danger Latching”，延时“Delay”都选1秒。
点“OK”完成以上设置后，返回到组态画面，右击模块选择“Setpoins”，设置报警值，危险值，报警设置80um，并勾选启用“Enabled”，危险值设置100um，并勾选“Enabled”，4个通道方法一样，以此类推。
设置完后点“OK”，返回组态画面。
再右击模块，选择“Point Names”取名字，可以取也可以不取。
以上为测振动设置如果测位，移设置如下：通道类型选择“Thrust Position”，激活4个通道。
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g : 安装好探头后要注意探头和设备连接处，如果是安装 在内部的探头则是电缆出设备的接口的密封，防止润滑 油漏；检查探头电缆的皮有无损坏;对探头和延伸电缆 的锁头要清洁并做密封措施，防锁头被氧化或是油渍污 染对测量造成影响。（建议买专用设备或是用生料带缠 紧后用热缩管缩紧的方法）
h:工作温度范围：探头和延伸电缆 -34℃~177℃
平均比例系数（ASF）= 间隙电压的变化/间隙的变化 =[18VDC-2VDC)] /（0.09英寸-0.01英寸） =200VDC /英寸=200MV /mile
相关的换算：1英寸=0.0254米=25400um 1mil=1 /1000英寸=25.4um
平均比例系数（ASF）=200 /25.4=7.874mv /um 线性的中间电压是9.75V，这就是我们安装时调10V的原因
本特利3500监测系统介绍
2014年4月
3500监测系统综述
大型旋转机械在各个企业中的作用非常 明显，造价昂贵，运转速度高，如何保护 显得很重要。超速、振动大、位移大对透 平机组而言是极其危险的情况，所以必须 安装轴系检测系统。本特利公司为此研制 了由涡流传感器及超速保护监测器组成的 电子超速监测系统，它是完整的超速保护 系统的一部分。我厂空分、合成的压缩机 系统中都应用了3500监测系统。我们这 次重点学习目前的主流配置3500系统。
3500系统传感器型号介绍
• 传感器的型号（P\N）号如 • 330103-A(00)-B(05)-C(50)-D(02)-E(00)的识别及
在选型时的注意事项。 • 330:产品的系列号 • 103:产品的类别 • A:探头的无螺纹长度 • B:壳体总长 • C:电气总长度 • D:接头和电缆类型 • E:有无铠装|批准机构 • ※ 在购买备品配件是因注意购买渠道，正品质保3年
（电源卡、键相卡等）
3500监测系统组成
作为一个系统，3500监测系统包括以下部分： 传感器（探头、延伸电缆、前置放大器） 3500监测器框架（电源卡、接口卡、I\O卡 件、通讯卡件等组成） 软件 一台计算机
பைடு நூலகம்
3500监测系统传感器介绍
传感器系统由探头、延伸电缆和前置器组成。 探头的主要测量方式有电涡流式、趋近式传感器。
连 接 也
3500 监测保护系统
只 需
要
机械设备
,
5/26
3500监测系统综述
3500监测系统的设计目的如下： ●每个通道的价格比以往的监测系
统更低，一表多用（轴振、偏心、轴位 移、加速度，可以通过42M卡软件设置 实现），减少了工厂运作成本。
●数字化和集成化程度高，提高了 监测系统的质量。
●支持在线插拔，维护时不需断电。
3500硬件组成（供电模块）
➢3500 电源能接受大范围的输入电压，并可把该输入电压转 换成其它3500 模块能接受的电压。对于 3500 机械保护系统， 有以下三种电源：交流电源、高压直流电源、低压直流电源。 ➢ 低压直流（20—30VDC） 低压交流（85—125VAC） ➢ 高压直流（88—140VDC） 高压交流（175—250VAC）
3500监测系统传感器介绍
设置一测量变换电路，将阻抗的变化转换成电压或 电流，通过显示仪器反映出间隙的变化，从而测得 轴振动和轴位移。 探头间隙的影响 大间隙，导电材料吸收少，返回信号大 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。
前置器
-34℃~66℃
3500硬件组成
3500框架用于安装所有的监测器模块和框架电源。它 为各个框架之间的互相通讯提供背板通讯，并为每个模 块提供所要求的电源。 3500框架有两种尺寸： 全尺寸框架——19英寸框架，有14个可用模块插槽 迷你型框架——12英寸框架，有7个可用模块插槽
一个3500监测系统可以连接1-12个监测器框架 每个3500监测器框架有16个槽位可插入带前面板的模块， 电源和框架接口模块必须安装于最左边的两个插槽中。 其余14个框架位置（对于迷你型框架来说是其余7个位置） 可以安装任何模块。
3500系统延伸电缆介绍
延伸电缆：采用延伸电缆的的目的是为了缩短探头 所带电缆的长度。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的前置器所要求的长度 一致。延伸电缆的两端接头不同，带阳螺纹的接头 （转接头）与探头连接，带阴螺纹的接头与前置器 连接。延伸电缆中心是中心和两个屏蔽层。内屏蔽 层和中心导体连接起前端部线圈到探头电缆末端的 微型接头。外屏蔽层既没有连接到线圈，也没有连 接到电缆接头，因此他不是系统电气性能的组成部 分，外屏蔽层纯粹是对内屏蔽层的机械保护作用。 如果电缆的外层（聚四氟乙烯涂层）损坏，外屏蔽 层可以防止不必要的线圈接地。
3500监测系统传感器介绍
• 探头的顶部组装了一套部件，是一种聚 亚苯基硫化物材料，外面有不锈钢外壳 （PPS）。探头顶部的组装部件直径为 8mm,其内部含有一个线圈，这个线圈与 75Ω阻抗的带有不锈钢外套（即铠装） 的三层同轴电缆相连。三层同轴电缆中 心是导体芯还有两个屏蔽层。内屏蔽层 和线圈连接，外屏蔽层不和线圈相连。 这样可以避免电缆损坏时线圈侧不必要 的接地。
模块主要有6种类型:供电模块、框架接口模块、I/O模 块、通讯网关模块、监测器模块。
3500硬件组成（供电模块）
3500/15是电源模块。3500 电源是半高度模块，必须安装在 框架左边特殊设计的槽口内。3500 框架可装有一个或两个 电源(交流或直流的任意组合)。其中任何一个电源都可给整 个框架供电。如果安装两个电源，第二个电源可做为第一个 电源的备份。当安装两个电源时，上边的电源作为主电源， 下边的电源作为备用电源，当主电源发生故障时，备份电源 立即自动形使主电源模块功能，避免框架运行发生中断。只 要装有一个电源，拆除或安装第二个电源模块将不影响框架 的运行。
3500系统前置器介绍
前置放大器：将探头传送来的信号处理传送给卡件 有两个作用。
a：通过振荡器电路生成无线电频率信号（RF）。 b：通过调制解调器电路从RF信号中提取有用的数据 注意：前置器，探头和延伸电缆，三者要求系统匹
配。 前置器需要从电压VT端和公共COM端输入-17.5Vdc
到-26.Vdc直流电压信号。本特利内华达系统提供 -24Vdc直流电压信号。
C：批准机构 延伸电缆和探头的长度应与前置器相配套。 探头直流阻抗位于6.95~10.77欧之间。 3300XL前置器到监测器≦305米，只允许单端接
地。
3500系统探头安装
位移探头安装前，设备转轴必须先打窜量，核实转轴偏移的方 向，如果转轴是可以往驱动端和非驱动端活动的，位移探头在安 装前，转轴的位置必须在转轴总窜量的中间位置（对中），此时 安装位移探头，为零位，对应安装电压为探头线性曲线的中间电 压，约为-10V。具体零点电压，需要查看校验曲线和校对3500 系统中的设定值。如果8mm探头，线性范围2mm,有效距离为 0.25-2.3mm，输出电压为-2～-18v。一般零点设定值为1.27mm, 灵敏度为7.87，那么对应的电压为-10V。
，是按出厂日期开始算起并且可以要求免费现场培训， 因此在购买时特别注意产品日期。
3500系统传感器型号介绍
前置器的型号（P\N）号如 330180-A(50)-B(00) 其中 A：总长度和安装选项 B：批准机构 延伸电缆的型号（P\N）号如 330130-A(45)-B(00)-C(00) 其中 A：电缆长度 B：接头保护器和电缆选项
装尺寸（主要是机械零点的确认）。 b：若采用间接定位安装法，定位安装完毕，接好
线，给前置放大器提供符合产品正常工作的电源 ，用电压表测量前置放大器的输出值。如 Ф8mm的探头安装，它的量程为2mm，为了在 正负方向最大化他的量程，可在它的近视线性的 中点设置为零点，因此在安装时先将探头伸到轴 上然后从里往外旋转，同时检测电压表的电压一 般在-10V左右（它的电压不是一个定值，根据需 要可以调在-7.8~11.7V根据需要也可以更大）。 这样安装的好处就是防止探头被压碎。 c：直接定位法，在安装之前确定设备位置在机械 零位，检查探头与轴面的间距在1.2mm，前置器 的输出电压在-10V左右时将探头与支撑架锁死。
3500系统探头安装
比例系数是被测对象与传感器距离（单位是千分之一英寸 或微米）与测量输出电压之间的比值。整个量程范围内 的比例系数的平均值是评价前置器和探头性能的重要工 具。探头的响应值应该与线性响应曲线偏离很小。
线性范围是10mile（米耳）到90mile之间的80mile的间隙变 化。即α=2mm
3500系统探头安装注意事项
d、径向振动是指轴承组件在垂直轴线方向上 的振动成分。这种振动是通过垂直轴中心线两 个涡流探头来进行测量的，并结合一个键相位 信号，提供了一个完整地轴中心线的振动画面 和其在轴承间隙内的径向位置。约定探头方向 定义的观察点在机器的驱动端，以测得探头的 角位置。从驱动器向轴的驱动端看去直，垂直 （Y）探头始终在水平方向（X）探头向左或逆 时针90°方向上。
电涡流传感器原理：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，以上现象叫电涡流效应。
线圈中通入高频电流信号，线圈周围产生高频磁场， 该磁场穿过靠近它的转轴金属表面时，会在其中产生 一个电涡流。这个变化的电涡流又会在它周围产生一 个电涡流磁场，其方向和线圈的方向相同，这两个磁 场相叠加，将改变线圈的阻抗。线圈阻抗在磁导率、 激励电流强度、频率等参数不变时，可把阻抗看成是 探头到金属表面间隙的单值函数，即二者之间成比例 关系。
测速探头是将探头旋至底，碰到齿轮后再往回旋一圈。或者用塞 尺测量，探头与齿的表面距离为1-1.2mm之间即可。