本特利3500系统介绍及探头安装、调试
本特利3500系统
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 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
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。
本特利3500型TSI系统安装与调试
1 传感器的安装与调试1.1轴承振动传感器探头的安装6个φ8 mm灵敏度为7.87 V/rnm 的涡流探头分别装于1号、2号、3号轴承处。
每个轴承处安装两只互成90°,垂直于轴承,探头与水平方向的夹角为45°,分别测量X、Y方向上的振动。
一般涡流传感器,涡流影响范围约为传感器线圈直径的三倍,因此传感器对应的测量宽度应为传感器直径的三倍,而且在传感器空间24mm范围内不应有其它金属物存在,否则会带来误差。
安装间隙电压应为传感器输出特性曲线确定的线形中点位而定,φ8 mm灵敏度为7.87 V/mm的探头,安装间隙电压为- 9.75 V或1.2 mm左右。
由于传感器线形电压范围大大超过测量范围,所以安装间隙允许有较大的偏差,只要保证测量范围在线形段内即可,但为了满足故障诊断和可靠性的需要,一般要求安装电压9.75土0.2 V。
1.2轴向位移、高低压差胀传感器的安装轴向位移测的是推力轴承相对汽缸的轴向位移,在机组运行过程中,使动静部件之间保持一定的轴向间隙,避免汽轮机内部转动部件和静止部件之间发生摩擦和碰撞。
两只轴向位移传感器探头安装在2号轴承处,分别装于甲乙两侧,探头朝向低压缸方向安装探头型号为7200型φ14 mm探头,灵敏度为3.937 V/mm，前置器供电电压为-24V。
大轴相对于汽缸的设计零点为止推轴承靠在工作瓦面为大轴零位。
在安装轴向位移和低压差胀传感器前,首先要把大轴推到零位,然后按要求安装。
轴向位移的量程范围为-2 mm一+ 2 mm,安装电压- 9.75土0.2 V 沾化电厂汽轮机膨胀相对死点在2号轴承处,高压缸转子膨胀在以2号轴承处为相对死点向前箱方向膨胀,低压缸转子膨胀在以2轴承处为相对死点向发电机方向膨胀。
高低压差胀探头为不带前置器φ25 mm涡流探头,灵敏度为0.8 V/ mm,因为高低压差胀都是朝着发电机方向安装,要使高低缸差胀测量范围均在线形范围之内,按照探头线性中点及量程范围- 2--10 mm定位。
本特利3500安装与调试
1传感器的安装与调试1.1轴承振动传感器探头的安装6个φ8 mm灵敏度为7.87 V/rnm的涡流探头分别装于1号、2号、3号轴承处。
每个轴承处安装两只互成90°,垂直于轴承,探头与水平方向的夹角为45°,分别测量X、Y方向上的振动。
一般涡流传感器,涡流影响范围约为传感器线圈直径的三倍,因此传感器对应的测量宽度应为传感器直径的三倍,而且在传感器空间24mm范围内不应有其它金属物存在,否则会带来误差。
安装间隙电压应为传感器输出特性曲线确定的线形中点位而定,φ8 mm灵敏度为7.87 V/mm的探头,安装间隙电压为-9.75 V或1.2 mm左右。
由于传感器线形电压范围大大超过测量范围,所以安装间隙允许有较大的偏差,只要保证测量范围在线形段内即可,但为了满足故障诊断和可靠性的需要,一般要求安装电压9.75土0.2 V。
1.2轴向位移、高低压差胀传感器的安装轴向位移测的是推力轴承相对汽缸的轴向位移,在机组运行过程中,使动静部件之间保持一定的轴向间隙,避免汽轮机内部转动部件和静止部件之间发生摩擦和碰撞。
两只轴向位移传感器探头安装在2号轴承处,分别装于甲乙两侧,探头朝向低压缸方向安装探头型号为7200型φ14mm探头,灵敏度为3.937V/mm，前臵器供电电压为-24V。
大轴相对于汽缸的设计零点为止推轴承靠在工作瓦面为大轴零位。
在安装轴向位移和低压差胀传感器前,首先要把大轴推到零位,然后按要求安装。
轴向位移的量程范围为-2 mm一+ 2 mm,安装电压-9.75土0.2 V沾化电厂汽轮机膨胀相对死点在2号轴承处,高压缸转子膨胀在以2号轴承处为相对死点向前箱方向膨胀,低压缸转子膨胀在以2轴承处为相对死点向发电机方向膨胀。
高低压差胀探头为不带前臵器φ25 mm涡流探头,灵敏度为0.8 V/ mm,因为高低压差胀都是朝着发电机方向安装,要使高低缸差胀测量范围均在线形范围之内,按照探头线性中点及量程范围- 2--10 mm定位。
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。
1、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。
本特利探头的安装调试
本特利探头的安装调试摘要：简明的介绍了大型转动设备轴系监测的3500系统的原理，详细说明了其在实际应用中的注意事项及调试方法。
关键词：电涡流传感器轴系监测安装调试概述：当今化工领域，工艺过程的长周期运行依赖于大型旋转设备不停息的运转，其一旦发生故障不仅影响生产效益，更有可能造成灾难性后果。
为确保这些大型旋转设备安全平稳运行，必须对其状态进行实时监测，本特利3500系统是监测其运行参数的有效工具，而探头的安装质量直接影响其长周期运行，是其最基本也最关键一环。
1基本原理：本特利3500系统由电涡流传感器探头、延伸电缆、前置器所组成的传感器系统以及3500检测模块组成。
探头安装于现场，检测轴承的振动、位移、转速等；延伸电缆用来连接探头与前置器，传输探头检测到的信号；前置器接收由探头和延伸电缆传输的信号，并将其转换为3500检测模块接收的电压信号。
至此，电涡流传感器系统，将被测轴承表面与探头顶端的距离转变为容易采集识别的直流或者交流电压信号分别用以分析轴承的位移或者震动。
2探头的安装探头安装之前务必确保所用探头选型正确且检验合格，探头的线性范围与其探头直径有着确定的关系，且探头直径越大其线性范围越宽，所以根据设备的极限动距离即可选定探头直径。
为了直观简洁，下面均已8mm系统为例说明。
8mm 探头的线性范围约从0.25到 2.3mm处对应电压-1到-17vdc，对应关系为7.87v/mm。
根据现场安装条件选定合适的延伸电缆长度以及与之匹配的前置器型号，现场安装时切记混搭以免影响传感器系统线性造成测量失真。
2.1探头安装应注意以下问题：①安装面的大小以及探头与安装面之间的距离；②安装支架的选择；③探头与探头之间的距离；④探头锥孔的清洁以及安装间隙的确定；⑤探头电缆外观检查以及走线固定；⑥探头转接头的密封与绝缘。
其中①②③应有设备供应商完成，且在设备第一次空负荷试车时检验，仪表工作人员通常只需做好④⑤⑥。
在探头安装前应检查探头外观是否完好，线缆有无破损，探头阻值是否在正常范围内，如无异常则可以安装调试。
本特利3500中文说明书
传感器缓冲输出:前面板对应每一通道均有同轴接头，每一同轴接头都有短路保护
20到30Vdc输入:10.0A(最大)。
输出：前面板发光二极管
电源OKLED:当电源工作正常时，灯亮。
单点接地线连接：为避免接地回路，系统必须提供一单点接地，电源输入模块为你提供了一个开关，来区别控制系统在哪儿接地。如果装了两个电源，那么两个开关需要调到同一位置。电源输入模块出厂时，开关调到关（CLOSED）；接地系统通过末端（END）引到端子连接器上，如果系统在另一个地方接地，比如用外部安保器，需把开关调到（OPENED）。下图演示了如何把开关跳到（OPENED）位置。
3、3500/20框架接口模块
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个槽位(紧靠电源的位置)。RIM可以与兼容的本特利内华达通讯处理器，如TDXnet、TDIX和DDIX等连接。虽然RIM为整个框架提供某些通用功能，但它并不是重要监测路径中的一部分，对整个监测系统的正确和正常运行没有影响。每个框架需要一个框架接口模块。
1.交流电源
2.高压直流电源
3.低压直流电源
输入电源选项:
175到264Vacrms:(247到373Vac,pk)，47到63Hz。该选项使用交流电源且为高电压(通常220V)交流电源输入模块(PIM)。安装版本R以前的交流电源输入模块(PIM)和/或版本M以前的电源模块要求电压输入：175到250Vacrms。
通讯网关模块
3500/92
一个或多块
可选
3500框架组态软件
必须
见下图：
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。
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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。
在被测主轴与传感器之间的间隙d改变时，传感器线圈的Q值也随之变化。
在电路中线圈Q值与线圈是电感量之间的关系为：
Q=XL/R
式中L——线圈是电感量；R——电路中的祸合电阻。
上式说明，线圈的电感量随Q值变化而变化，亦即随间隙d的变化而变化。
而线圈电感量的变化，使线圈的输出电压U发生变化。
这样涡流传感器便将间隙d的变化转变成电压的变化。
信号经前置器放大以后为0—24VDC信号进仪表框架。
二、TSI探头的安装与调试
2.1轴承振动传感器探头的安装
轴承振动传感器一般为φ8mm灵敏度7.87V/rnm 的电涡流探头，分别装于各轴承处。
同时每个轴承处安装两只互成90°，垂直于轴承，探头与水平方向的夹角为45°，分别测量X、Y方向上的振动。
安装间隙电压应为传感器输出特性曲线确定的线形中点位而定，φ8 mm灵敏度为7.87V/mm的探头，安装间隙电压为—9.75V或1.2mm左右。
由于传感器线形电压范围大大超过测量范围，所以安装间隙允许有较大的偏差，只要保证测量范围在线形段内即可，但为了满足故障诊断和可靠性的需要，一般要求安装电压9.75土0.2V。
2.2轴向位移、高低压差胀传感器的安装
轴向位移测的是推力轴承相对汽缸的轴向位移，在机组运行过程中，使动静部件之间保持一定的轴向间隙，避免汽轮机内部转动部件和静止部件之间发生摩擦和碰撞。
耒阳电厂300MW机组有两个轴向位移传感器，探头安装在2号轴承处，在同一支架上并列安装，探头朝向低压缸方向，探头型号为7200型φ14mm 探头，灵敏度为3.937V/mm，前置器供电电压为—24V。
大轴相对于汽缸的设计零点为止推轴承靠在工作瓦面为大轴零位。
在安装轴向位移和低压差胀传感器前，首先要把大轴推到零位，然后按要求安装，轴向位移的量程范围为—2 mm 一+2mm，安装电压—9.75土0.2V。
高低压差胀探头为不带前置器φ25mm涡流探头，灵敏度为0.8V/mm，因为高低压差胀都是朝着发电机方向安装，要使高低缸差胀测量范围均在线形范围之内，按照探头线性中点及量程范围—2——10mm 定位。
探头零位的安装电压可按下式计算：
高压差胀探头零位安装电压：探头线性中点电压（—6.95V）—探头灵敏度（0.8V/mm）*4
低压差胀探头零位安装电压：探头线性中点电压（—6.95V）+探头灵敏度（0.8V/mm）*4
所以，高压差胀探头零位安装电压为—11.10 V；低压差胀探头零位安装电压为—3.8V。
2.3大轴偏心传感器的安装
偏心度的测量是监视大轴的弯曲程度。
偏心的测量是通过偏心探头和键向探头共同完成的，均为φ8m灵敏度为7.874V/mm的涡流探头，键相器探头监测轴上一个凹槽，当轴每转一周，在探头上产生一个脉冲电压，提供计算偏心峰一峰值的频率。
探头的安装间隙电压都为一10V，注意键相探头的安装，不要正对着槽位安装。
键相器也为振动提供相位信号，以便对振动进行分析研究。
2.4转速探头的安装
汽轮机转速探头也为φ8mm灵敏度为7.874V/mm的涡流探头，监测的是大轴上有60个齿的齿轮，通过把监测到的脉冲电压序列，转换成频率的信号，计算出汽机转速口探头安装距离一般为距齿端1.1 mm左右，安装时用塞尺测量比较方便。
三、结束语
全软件化的组态画面，使3500系统在调试安装时更直观方便。
可靠的硬件质量，为电厂长期稳定运行提供了有力的保证。
另外，为了提高3500系统测量的准确性，在安装探头时，一定要做到精益求精，尽量减少零位偏差。
值得一提的是在安装轴向位移和高低缸差胀时，大轴零位一定要统一，避免汽机大轴零位不一致带来测量误差。
汽轮机安全监视系统在机组运行过程中起重要作用，随着科学技术的发展和机组运行水平的提高，对电厂机组的运行安全性的要求也越
来越高，汽轮机安全监视系统还有待进一步发展和研究。
参考文献
[1]3500安装与维护
[2]本特利3500系统使用手册。