本特利传感器介绍

本特利传感器系统
趋近传感器系统 近传感器系统
三部分组成: 三部分组成 • 探头 • 延长电缆 •前置器 前置器
Proximitor
®
Extension Cable
Probes
Mounting Bases
趋近传感器系统 - Proximitor 近传感器系统
电长度： 电长度： 探头电缆 + 延长电缆 = 信号输出端子 整个系统电长度 信号公共端 电长度必须和前置器 名牌电长度匹配 供电端子
标准约定参考: • UP 适用于水平安装的机器 • NORTH 适用于垂直安装的机器
探头命名约定
驱动端
探头方向
Y 方向 通道1
X 方向 通道2
驱动端
探头方向
Y 方向 通道1
X 方向 通道2
驱动端
探头方向
Y 方向 通道1
X 方向 通道2
驱动端
传感器命名和安装角度
当从一个约定的观察点看一对正交分布 的 传 感 器，Y 或 垂 直 传 感 器 位 于X 或 水 平 传 感 器 沿 逆 时 针 旋 转90º 的 位 置。 这 样， 传 感 器 的 命 名 就 与 轴 旋 转 方 向， 传 感 器 安装角度无关
3300XL系列
3300 XL 11mm
• 3300 XL 11mm探头、延长电缆、前置放大器 • 轴位移、转速、 keyphasor、斜坡胀差、Rod Position/Rod Drop • 频率响应 0 to 8 kHz • 线性范围4.0 mm (160 mils) 0.5 to 4.5 mm (20 to 180 mils) (approximately –1 to –17 Vdc) • 灵敏度（SF） 3.94 V/mm (100 mV/mil) • 5M / 9M系统
or
= 7.87 mV/um
组成元件不匹配的影响
24 22 20
SHORT
18
OUTPUT (-Vdc) (
16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40
CORRECT
LONG
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140
PROBE GAP (mils)
输入电压的影响
速 度 计 速 度 传 感 器Velomitor
Velomitor 结 构
速 度 计 速 度 传 感 器Velomitor
工作原理 • 传 感 器 承 受 振 动 时， 压 电 盘 受 力 产 生 的 电 荷 与 振 动 的 加 速 度 成 正 比。 •压 电 盘 产 生 的 信 号 在 传 感 器 内 部 经 过 积分以振动速度的形式输出
OUTPUT (-Vdc) (
16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
4140 STEEL TUNGSTEN ALUMINUM COPPER
PROBE GAP (mils)
振动传感器方向约定
来自BNC术语表:
Proximitor ®传感器系统选型 （Probe) 传感器系统选型
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-EXX
Proximitor ®传感器系统选型 传感器系统选型 （Extension Cable)
330130-A(长度)XXX-B(接头)XX-CXX
Velomitor 的 频 率 响 应
Velomitor 的 特 点
优点 • 安装简便 • 良好的中频响应 • 长时间使用可靠性好 • 使用温度范围宽
Velomitor 的 特 点
ห้องสมุดไป่ตู้
缺点 • 校验需要振动台 • 需要连续供电 • 低频响应差
加速度传感器 (Accelerometer)
加速度传感器的结构
<100mil
线性范围
RF SIGNAL
趋近传感器系统 - Eddie Current
导电材料
RF 信 号
电涡流
趋近传感器系统– Gap Signal 近传感器系统
RF SIGNAL
0
RF SIGNAL
0
RF SIGNAL
0
趋近传感器系统– Prox Output 近传感器系统
RF SIGNAL 0
三种传感器关系
振动加速度传感器信号（mm/s2)
积 分
速度传感器信号（mm/s) mm/s) 积
分
传感器信号(um) 90
基于信号频率
振动传感器的频率响应 • 根据振动信号的频率选择合适频率响 应范围的传感器 测量需保证足够的信噪比
环境因素
两个最重要的环境因素为温度和 振动水 平 其它需考虑的环境因素 • • • • 腐蚀 湿度 压力 辐射水平
加速度传感器 (Accelerometer)
惯性参考质量 为参考质量 弹簧系统包括 预紧螺钉和压 电盘
加速度传感器的频率响应
加速度传感器特点
优 点： • 在 轴 承 箱 上 安 装， 简 便 • 频率响应范围宽 • 长时间使用可靠性好 • 使用温度范围宽
加速度传感器特点
缺 点： •校 准 需 要 振 动 台 • 对安装方法和被测表面状况敏感 • 频 率 响 应 范 围 宽， 也 意 味 者 容 易 引 入 噪 声 信 号， 通 常 信 号 需 要 滤 波 • 不能直接测量轴的振动 • 没有慢转动信息
本特利传感器系统
三种类型的传感器
涡流式趋近式传感器 速 度 计（Velomitor） 速 度 传 感 器 加速度传感器
趋近式传感器
趋 近 式 传 感 器(proximity) 系 统 组 成
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， 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。
性能
传感器系统_ 传感器系统 Proximitor®
环境参数
温度 探头及延伸电缆: -51°C to + BASEEFA/CENELEC in Europe 177°C 、350 °C EExia IIC T5 for Zones 0, 1 and 传感器: -35°C to + 85°C 2, when installed 相对湿度 with intrinsically safe zener 100% 冷凝 barriers or isolators 危险区域 CSA Ex ia IIC T5; Class I Zone 0 or Exia IIC T5 for Class 1 Division 1; GroupsA, B, C, and D with zener barriers or isolators 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
• 3300 XL 8mm探头、延长电缆、前置放大器 • 与non-XL 3300系列兼容和互换 • 径向振动、轴位移、转速和 keyphasor • 频率响应 0 to 10 kHz • 线性范围 2 mm (80 mils)， 0.25 to 2.3 mm (10 to 90 mils) (approximately –1 to –17 Vdc). • 灵敏度（SF） 7.87 V/mm (200 mV/mil) • 1M / 5M / 9M 系统
趋近式传感器系统
线 性 范 围(Linear
Range)
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
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
传感器的命名和安装角度
机组观察点
机组图举例
传感器标识
Velomitor振动速度传感器
比 例 因 数（Scale factor）
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
CHANGE IN VOLTAGE CHANGE IN GAP
涡流传感器的校验设备
校验设备的调整
探 头 靶 面
螺旋千分尺
延伸电缆 前置器
DC 电 压
-VT 输入
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
灵敏度的计算
(-18.0Vdc) - (-2.0Vdc) (90 － 10) mils = 200 mV/mil
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
趋 近 式 传 感 器 频 率 响应
速 度 计 速 度 传 感 器Velomitor
Velomitor 实 际 上 是 一 种 内 置 信 号 放 大 和 积 分部件的加速度传感器 Velomitor内 部 没 有 运 动 的 部 件，可 靠 性 高 于传统的速度传感器
Proximitor ®传感器系统选型 (Sensor) 传感器系统选型
DIN 安装部 件 (part number 138493-01) 前置器 330180-A(长度 长度 5m/9m)XX-BXX Panel 安装部 件 (part number 138492-01)
Proximitor ® Sensor 安装
3300XL系列
3300XL NSv
• 3300 XL NSv探头、延长电缆、前置放大器 • 与non-XL 3300系列兼容和互换 • 径向振动、轴位移、转速和 keyphasor • 频率响应 0 to 10 kHz • 线性范围 1.5 mm (60 mils)， 0.25 to 1.75 mm (10 to 70 mils) (approximately –1 to –13 Vdc). • 灵敏度（SF） 7.87 V/mm (200 mV/mil) • 5M / 7M 系统
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
保证测量精度
加速度传感器 • 安 装 点 清 理 油 漆、 异 物 • 安装点保证一定的平面度 键相位传感器 • 每 个 转 速 或 旋 转 方 向 不 同 的 轴， 都 应 安装一个键相位传感器
面板安装
DIN导轨安装 导轨安装
传感器系统_ 传感器系统 Proximitor®
接线示意
Vt: -24DC COM: 公共端 OUT: 输出信号 Vt: -24DC COM: 公共端 OUT: 输出信号
传感器系统_ 传感器系统 Proximitor®
性能
传感器系统_ 传感器系统 Proximitor®
24 22 20 18
-24V SUPPLY
OUTPUT (-Vdc) (
16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
-16V SUPPLY
PROBE GAP (mils)
靶面材质的影响
24 22 20 18
DEMODULATOR INPUT
0
PROXIMITOR OUTPUT
0
趋近传感器系统– Measurements 近传感器系统
X Y Probe Application
径向运动
Thrust Application
轴向运动
涡 流 探 头 用 为 Keyphasor®
NOTCH
3300XL系列
3300XL 8mm
传感器系统_ 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
探头之间的串扰
Mount Probe
侧边间隙过小的影响
靶面尺寸的影响
YES
NO
涡流传感器系统的 性能校验
校验图
24 22 20 18 OUTPUT (- Vdc) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 PROBE GAP (mils)