机组探头本特利传感器
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–
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
(Linear Range)
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：
– –
–
– – –
电涡流
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– Gap Signal
RF SIGNAL
0
小间隙 幅度变小
RF SIGNAL
0
大间隙 幅度变大
RF SIGNAL
0
变化的间隙，幅度调制
仪表专业培训教材
趋近传感器系统– Prox Output
仪表专业培训教材
3300XL系列
3300XL
–
8mm
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
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
X Y Probe Application
径向运动
Thrust Application
轴向运动
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。
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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±0.5 Ω（8mm）、5.9±0.5 Ω（11mm）
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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
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
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趋近传感器系统– Measurements
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
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
简要介绍二部压缩机
仪表专业培训教材
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
仪表专业培训教材
仪表专业培训教材
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 信号输出端子 信号公共端
供电端子
<100mil
Байду номын сангаас
线性范围
RF SIGNAL
仪表专业培训教材
趋近传感器系统 - Eddie Current
导电材料
RF 信 号
仪表专业培训教材
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：
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。
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
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本特利趋近传感器系统
三部分组成:
• 探头 • 延长电缆
Proximitor
®
Extension Cable
•前置器
Probes
Mounting Bases
RF SIGNAL 0
DEMODULATOR INPUT
0
调制器的操作
PROXIMITOR OUTPUT
0
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。
330180-51-05
Proximitor ® Sensor 安装
仪表专业培训教材
面板安装
DIN导轨安装
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
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传感器系统_ Proximitor®
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 ±0.13 Ω,从同轴导体到 同轴导体的阻抗为0.26 ±0.05 Ω(8mm)；从中心导体到中心导体的 阻抗为1.0 ±0.25 Ω,从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.3 ±0.1 Ω(11mm); 4.5M 从中心导体到中心导体的阻抗为0.99 ±0.15 Ω；从同轴导体 到同轴导体的阻抗为0.30 ±0.06 Ω(8mm)； 8M 从中心导体到中心导体的阻抗为1.76 ±0.26 Ω；从同轴导体 到同轴导体的阻抗为0.53 ±0.11 Ω(8mm);从中心导体到中心导体的 阻抗为2.0 ±0.5 Ω；从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.60 ±0.2 Ω(11mm)
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
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
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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。
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
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
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)
仪表专业培训教材
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 330103-00-05-05-02-05
Proximitor ®传感器系统选型 （Extension Cable)
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330130-A(长度)XXX-B(接头)XX-CXX 330130-045-00-05
Proximitor ®传感器系统选型 (Sensor)
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DIN 安装部 件 (part number 138493-01) 前置器 330180-A(长度 5m/9m)XX-BXX Panel 安装部 件 (part number 138492-01)
位 移＝ 电 压 变 化/ 比 例 因 数
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趋近式传感器系统
线性范围
(Linear Range)
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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
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趋近式传感器特点
优 点：
– –
–
– – –
电涡流
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。
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趋近传感器系统– Gap Signal
RF SIGNAL
0
小间隙 幅度变小
RF SIGNAL
0
大间隙 幅度变大
RF SIGNAL
0
变化的间隙，幅度调制
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趋近传感器系统– Prox Output
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3300XL系列
3300XL
–
8mm
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
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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
X Y Probe Application
径向运动
Thrust Application
轴向运动
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涡 流 探 头 用 为 Keyphasor®
NOTCH
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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。
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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±0.5 Ω（8mm）、5.9±0.5 Ω（11mm）
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趋近式传感器
趋 近 式 传 感 器(proximity) 系 统 组 成
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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。
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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
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趋近传感器系统– Measurements
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
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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
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基于安装
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
简要介绍二部压缩机
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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）
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6HF/3型压
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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 信号输出端子 信号公共端
供电端子
<100mil
Байду номын сангаас
线性范围
RF SIGNAL
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趋近传感器系统 - Eddie Current
导电材料
RF 信 号
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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：
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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。
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
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本特利趋近传感器系统
三部分组成:
• 探头 • 延长电缆
Proximitor
®
Extension Cable
•前置器
Probes
Mounting Bases
RF SIGNAL 0
DEMODULATOR INPUT
0
调制器的操作
PROXIMITOR OUTPUT
0
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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。
330180-51-05
Proximitor ® Sensor 安装
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面板安装
DIN导轨安装
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
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传感器系统_ Proximitor®
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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 ±0.13 Ω,从同轴导体到 同轴导体的阻抗为0.26 ±0.05 Ω(8mm)；从中心导体到中心导体的 阻抗为1.0 ±0.25 Ω,从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.3 ±0.1 Ω(11mm); 4.5M 从中心导体到中心导体的阻抗为0.99 ±0.15 Ω；从同轴导体 到同轴导体的阻抗为0.30 ±0.06 Ω(8mm)； 8M 从中心导体到中心导体的阻抗为1.76 ±0.26 Ω；从同轴导体 到同轴导体的阻抗为0.53 ±0.11 Ω(8mm);从中心导体到中心导体的 阻抗为2.0 ±0.5 Ω；从同轴导体到同轴导体的阻抗为0.60 ±0.2 Ω(11mm)
性能
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传感器系统_ Proximitor®
性能
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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
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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。
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
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3300XL系列
3300
– – – –
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–
–
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
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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 330103-00-05-05-02-05
Proximitor ®传感器系统选型 （Extension Cable)
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330130-A(长度)XXX-B(接头)XX-CXX 330130-045-00-05
Proximitor ®传感器系统选型 (Sensor)
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DIN 安装部 件 (part number 138493-01) 前置器 330180-A(长度 5m/9m)XX-BXX Panel 安装部 件 (part number 138492-01)