本特利传感器简介
本特利bently电涡流传感器工作原理
本特利bently电涡流传感器工作原理本特利bently电涡流传感器工作原理一、本特利bently电涡流传感器常用分类我们常接触到的本特利bently涡流传感器有直径5mm涡流传感器、8mm涡流传感器、11mm涡流传感器、14mm涡流传感器、25mm涡流传感器、50mm差胀传感器、3300耐高温电涡流传感器几种，其中5mm探头和14mm探头不常用。
每个传感器系统都由探头、延长线和前置器组成，本特利探头、延长线和前置器具有完全的可互换性，只要部件号一致，各部分可以互换。
二、本特利bently电涡流传感器工作原理电涡流传感器是以高频电涡流效应为原理的非接触式位移、振动传感器，其基本原理是探头、延伸电缆、前置器以及被测体构成基本工作系统。
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。
如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近，则这一磁场能量会全部损失；当有被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，电磁学上称之为电涡流。
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б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。
则线圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函数来表示。
通常我们能做到控制τ, ξ, б, I, ω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。
本特利传感器介绍
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
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
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
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
本特利传感器330500资料
BENTLY NEVADA
MADE IN U.S.A.
R
VELOMITOR PN 330500
100 mV/in/s (4 mV/mm/s)
R
技术规格
如无特别说明，所有参数均在+25±5°C (+77±9°F)下确定。.
注: 在规范限以外操作将导致读数错误或失去监测作用。
电气特性
灵敏度: 频率响应:
抗冲击能力:
最大 24,517 m/s (2500 g) 峰值 100%不浸入水中； 壳体密闭式密封。
2
相对湿度:
物理特性
重量: 直径: 高度:
典型值 150g(5.3 oz) 25.3 mm (0.995 in) 66 mm (2.6 in) 316L 不锈钢 2 针 Mil-C-5015 密闭式密封, 304 不锈钢外壳 最大 46 kg cm (40 in-lb) 当传感器壳体的运动方向对着接 头时，A 针相对于 B 针为正极。
161191
电缆部件号- 电缆长度选项，单位为英尺: 订货时以 1.0 英尺(0.3 米)递 增。 XXXXX - AXX 例如: 0 9 = 9 英尺(2.74 米) 1 2 = 12 英尺(3.66 米) 1012122-01
Velomitor® 传感器接头组件。 用于有防护箱和改型的情况下。 速度计电源模块
注: 当要求安装防护箱时，安装螺纹 选项 01——1/2 - 20 UNF 螺纹与我们 的 21128 速度传感器防护箱配套使 用。
B: 批准机构选项
0 0 0 1
不要求 CSA/NRTL/C CENELEC 多种许可
环境限制
0 2 0 4 −55°C 到 +121°C (−67°F 到 +250°F)
本特利探头说明书
80 V/mm (2 V/mil) 系统:
80 V/mm (2 V/mil) ± 5.6% ，包括互换性误差，当 在 200 µm (16 mil)线性范围 内以 25 µm (1 mil)的增量测 量时
线性偏差 (DSL)
40 V/mm (1 V/mil) 系统:
从最佳拟合直线的偏差小于 ±6.4 µm (±0.25 mil)
前置器 .13mm 0.0381 0.0010 0.0010 0.0584 (5 mil) (0.0015) (0.0004) (0.0004) (0.0023) .33mm 0.1219 0.0356 0.0356 0.1168 (13mil) (0.0048) (0.0014) (0.0014) (0.0046) .53mm 0.2743 0.1143 0.1143 0.2616 (21mil) (0.0108) (0.0045) (0.0045) (0.0103)
使用 3300 REBAM® 传感器系统不需要扩孔，从而使侧视影响大 为减少，当无需扩孔时平均灵敏度变化小于 5%（ 对于攻出 3/824 或 M10 x 1 内螺纹的孔保持有效）
一个双通道监测器和一个便携式现场仪表可以连接到 3300 REBAM®传感器系统。3300/54 双通道 REBAM®监测器 为机器提供 所需要的连续关键保护。
注：用户有责任保证使传感器在无液体或气体泄漏的环 境下安全地工作。另外，过高或过低 pH 值的液体将会 腐蚀探头的端部组件，引起介质泄漏到探头内部。本特 利内华达公司不对由于上述原因引起的电涡流探头的损 坏负任何责任。 由于泄漏损坏的 3300 XL 电涡流探头将 不享受承诺的质量服务。
专利号: 5,016,343 和 5,126,664
美国本特利3300耐高温电涡流传感器系统
C: 硬连线长度 选项：
1 0 1.0 米 (3.3 英尺) 2 0 2.0 米 (6.6 英尺) 5 0 5.0 米 (16.4 英尺)
D: 总长度 选项：
注：延伸电缆包含在电涡流 探头中 9 0 9.0 米 (29.5 英尺)
பைடு நூலகம்
E: 延伸电缆铠装 选项：
0 0 无不锈钢铠装 0 1 不锈钢铠装
F: 批准机构 选项：
50Ω
探头直流阻抗
探头长度（m） 从中心导体到外部导体的阻抗 (RPROBE)(ohms)
1.0
5.06
2.0
5.82
5.0
8.11
延伸电缆直流阻抗：
延伸电 缆长度 （m）
从中心导体到中 心导体的阻抗 (RCORE)(ohms)
4.0
0.88
7.0
1.62
8.0
1.84
从同轴导体到同轴 导体的阻抗
(RJACKET)(ohms)
探头壳体材料：AISI 316L 不锈钢（SST）
探头电缆规格：
1、2 或 5 米长的 AISI 304L 不锈钢硬线电缆
延伸电缆材料： 75Ω三维轴向氟乙烯丙烯 （FEP）绝缘电缆
前置器材料：
环氧粉末涂层铝
系统长度： 包括延伸电缆为 9 米
延伸电缆铠装 （可选）：
弹性 AISI302 SST 不锈钢，具有 FEP 外皮
推荐最小轴直径：152mm(6.0inch)
注：对直径小于 76mm(3.0inch)的轴进行测 量通常要求更近的径向振动 或轴向位移传感器间距，这 样有可能使它们的电磁场互 相干扰（串扰），导致读数 错误。为防止串扰，对于复 合轴向位移测量，传感器端 部相距至少 64mm(2.5inch)，对于径向 振动测量，传感器端部相距 至少 54mm(2.1inch)。对直 径小于 152mm(6.0inch)的轴 进行径向振动或轴向位移测 量时，通常会由于轴表面圆 度的变化而导致灵敏度发生 改变。更多信息请参阅性能 技术说明 159132。
本特利电涡流传感器工作原理、安装及常见故障总结处理
引言在笔者所在单位大空分空气透平压缩机、天然气转化制甲醇合成气压缩机，低密度聚乙烯循环气压缩机等大型旋转机械上都使用本特利电涡流传感器来测量压缩机的轴的位移、振动及转速等，本文说明了电涡流传感器的构成及工作原理，介绍其在大型旋转机械设备监测中的应用、安装方法并总结常见故障。
1本特利监测系统结构1.1本特利电涡流传感器的构成电涡流传感器系统由三个部分组成，分别是传感器探头、延伸电缆、前置放大器。
传感器探头内部含有一个线圈，探头的端部由聚苯撑硫（PPS ）材料组成，线圈被厚实的封装到探头的端部，探头壳体材料为不锈钢，线圈与75欧姆宽带同轴电缆相连，同轴电缆中心是导体芯，有中心向外展开依次为绝缘层、内屏蔽层、外屏蔽层（网状屏蔽层）和外护套，内屏蔽层和线圈相连，外屏蔽层不和线圈相连，延伸电缆同样为同轴电缆，两端的接头分别与探头和前置放大器相连接。
前置器是一种内部装有振荡电路和调制解调器测量电路的密闭金属盒，接收电涡流传感器和延伸电缆的信号，需要给前置器的电压VT 端和公共端COM 端输入-17.5VDC ~-26VDC 的驱动电压。
前置器的VOUT 端为输出端。
传感器系统的结构构成图如图1所示。
图1传感器系统的结构构成图1.2本特利监测系统结构组成监测系统由电涡流传感器系统，3500监测模块组成，其中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监测模块接收的电压信号，通过内部逻辑运算，向各保护装置（DCS 和SIS ）送出模拟量和数字量信号。
3500系统模块组件如图2所示。
1.3电涡流传感器工作原理电涡流传感器是一种相对式非接触传感器，前置器的振荡电路产生的高频振荡电流流入探头内部线圈，线圈中便会产生交变的磁场，当被测金属转轴靠近这一交变磁场，就会在转轴表面产生感应电流，同时，该感应电流也产生一方向与探头内部线圈方向相反的交变磁场，两个磁场相叠加，将改变线圈的阻抗。
该线圈阻抗可近似看成是探头顶部到金属表面间隙的单值函数，即两者之间成正比例关系。
内华达本特利传感器介绍V
内华达本特利传感器介绍V内华达本特利传感器（Nevada Benteli Sensor）是一家致力于传感器研发制造的技术公司，总部位于美国内华达州。
该公司成立于1990年，专注于开发和生产各种高性能传感器以满足不同领域的需求。
本特利传感器以其优良的质量、可靠性和创新性而闻名，被广泛应用于工业自动化、汽车、医疗设备、航空航天等领域。
1.光电传感器：本特利传感器的光电传感器具有高精度、高灵敏度和高稳定性的特点。
它们可以用于检测、测量和控制光信号，广泛应用于自动化生产线、机器人技术、安全监控系统等领域。
2.压力传感器：本特利传感器的压力传感器采用先进的压力测量技术，能够准确地感知压力变化并将其转换为电信号。
这些传感器广泛应用于汽车发动机控制、制造业、医疗设备等领域。
3.温度传感器：本特利传感器的温度传感器具有高精度和高稳定性，能够准确地测量温度变化并将其转换为电信号。
它们广泛应用于空调、冰箱、汽车、工业加热设备等领域。
4.流量传感器：本特利传感器的流量传感器适用于各种液体和气体的流量测量。
它们具有高精度、高可靠性和高灵敏度的特点，可以用于工业过程控制、液体计量、测量仪器等领域。
除了以上几种传感器，内华达本特利传感器还生产并提供其他类型的传感器，如声音传感器、振动传感器、位置传感器等。
这些传感器在各种应用中发挥着重要的作用，帮助提高生产效率、降低能耗、改善产品质量等。
为了保证产品的质量和可靠性，内华达本特利传感器拥有一支专业的研发团队和一套完善的质量管理体系。
公司不断进行技术创新和产品改进，以满足客户的需求，并在全球范围内建立了广泛的销售和服务网络。
总而言之，内华达本特利传感器是一家在传感器领域具有丰富经验和专业知识的公司，提供各种高性能的传感器产品。
它们的产品被广泛应用于汽车、工业自动化、医疗设备等众多领域，为客户提供了科技创新和高效率的解决方案。
本特利传感器简介
2具体安装
键相和偏心安装：固定支架固定牢固后，慢慢安装固定两个探头的同时 用万用表测量前置器反馈电压，两个反馈电压设计均为-11.0V。
2、速和零转速
具体安装
转速和零转速测量示意图
转速探头外观检查
测量转速探头到齿面的间 隙（1mm左右）
3 、轴向位移
1）、工作原理：大轴在运行中，由于各种因素，诸如载荷、温度等的变化会使轴在轴向 有所移动。这样转子和定子之间有可能发生动静磨擦，所以需用传感器测量转子相对于 定子轴向位置的变化，如下图所示，两个涡流探头测量转子的轴向变化，输出探头与被 测法兰的间隙成正比的直流电压值，板件接受此电压值后，经过计算处理，显示出位移 值。
高压差胀：量程-3--+9mm报警:-2.5 or 7.5毫米, 延时: 3s, 危险: -3 or 8毫米 延时: 1s. 闭锁安 装方向：趋近为正 安装电压：-9V
低压胀差：量程-2--+10mm报警:-2 or 6.5毫米, 延时: 3s, 危险: -2or 7.5毫米 延时: 1s. 闭锁 安装方向：远离为正 安装电压：-3.74V
90—代表探头及电缆（内部及延伸）整 个系统的总长度为9米； 00—代表不需要在危险区域使用
2、电涡流位移传感器工作原理
注： 1000mil=1英寸 1英寸=25.4mm
原理：当探头顶部的线圈加上高频电流并与一导体表面靠近时， 1丝=0.01mm
由于线圈磁力线的作用，使导电物体表面产生电涡流，从而使 线圈的电感量减小。线圈特性的这个变化被转换成为直流电压 信号输出。 当探头与被测对象之间的间隙距离最小时，振幅最小，电涡流 最大；当探头与被测对象间的间隙距离最大时，振幅最大，电 涡流最小。
本特利传感器简介
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7、热膨胀（缸胀）
汽轮机在开机过程中由于受热使其汽缸膨胀，如果膨胀不均匀就会使汽缸变 斜或翘起，这种变形会使汽缸与基础之间产生巨大的应力，由此带来不对中 现象，把LVDT传感器的铁芯与汽缸连接，当膨胀时，铁芯运动，产生成比例 的电信号，输入测量板件进行线性处理，显示输出4～20mA信号，测量示意 图如下：
谢谢！
多提宝贵意见
90—代表探头及电缆（内部及延伸）整 个系统的总长度为9米； 00—代表不需要在危险区域使用
2、电涡流位移传感器工作原理
注： 1000mil=1英寸 1英寸=25.4mm
原理：当探头顶部的线圈加上高频电流并与一导体表面靠近时， 1丝=0.01mm
由于线圈磁力线的作用，使导电物体表面产生电涡流，从而使 线圈的电感量减小。线圈特性的这个变化被转换成为直流电压 信号输出。 当探头与被测对象之间的间隙距离最小时，振幅最小，电涡流 最大；当探头与被测对象间的间隙距离最大时，振幅最大，电 涡流最小。
三、汽轮机主要安全监视内容的安装
1、偏心和键相 偏心即轴弯曲度，偏心的测量可用来作为轴承磨损，以及预加负荷状态的
一种指示；转子偏心测量是在启动或停机过程中，必不可少的测量项目，它 可使你能够看到由于受热或重力所引起的轴弯曲的幅度。
偏心监测板接受两个涡流传感器信号输入，如下图所示。一个用于偏 心的测量，另一个是键相器的测量，它用在峰-峰信号调节电路上。键相探头 观察轴上的一个键槽，当轴每转一转时，就产生一个脉冲电压，这个脉冲可 用来控制计算峰-峰值。这对轴的平衡是很重要的。机组偏心的测量范围： 0～100μm。
2）、具体安装 固 定 支 架
调整探头
4、差胀
胀差是转子和汽缸之间的相对热膨胀，当热膨胀的差值超过允许间隙时，便可能产 生磨擦。在开机和停机过程中，由于转子与汽缸质量、热膨胀系数、热耗散系数的不同， 转子的受热膨胀和汽缸的膨胀就不相同。
具体安装 固 定 支 架
5、轴振
如图所示.机组轴振的测量范围：0～400μm；报警值：125μm；停机值：250μm
2具体安装
键相和偏心安装：固定支架固定牢固后，慢慢安装固定两个探头的同时 用万用表测量前置器反馈电压，两个反馈电压设计均为-11.0V。
2、转速和零转速
具体安装
转速和零转速测量示意图
转速探头外观检查
测量转速探头到齿面的间 隙（1mm左右）
3 、轴向位移
1）、工作原理：大轴在运行中，由于各种因素，诸如载荷、温度等的变化会使轴在轴向 有所移动。这样转子和定子之间有可能发生动静磨擦，所以需用传感器测量转子相对于 定子轴向位置的变化，如下图所示，两个涡流探头测量转子的轴向变化，输出探头与被 测法兰的间隙成正比的直流电压值，板件接受此电压值后，经过计算处理，显示出位移 值。
高压差胀：量程-3--+9mm报警:-2.5 or 7.5毫米, 延时: 3s, 危险: -3 or 8毫米 延时: 1s. 闭锁安 装方向：趋近为正 安装电压：-9V
低压胀差：量程-2--+10mm报警:-2 or 6.5毫米, 延时: 3s, 危险: -2or 7.5毫米 延时: 1s. 闭锁 安装方向：远离为正 安装电压：-3.74V
c、延伸电缆
注：080—代表延伸电缆总长度 00—代表没有防护性外壳 00—代表不需要在危险区域使用
d、前置器及编号
前置器主要是将一种物理量转化成另一种物理量。在 前置器系统中，将机械能转化为电能。主要有以下两个 基本功能： 1、通过振荡器电路生成无线点品（RF）信号； 2、通过解调器电路从RF信号中提取有用的数据。 注：330100-90-00
具体安装
4# Y 4# X
轴 承
轴 承
向 振 动
向 振 动
6、瓦振
1在轴振动的测量中已说明了大轴的振动可以传递到轴承壳上，利用速度传感器测量机壳 相对于自由空间的运动速度，板件把从传感器来的速度信号进行检波和积分，变成位移 值，并计算出相应的峰-峰值位置信号如图所示。机组瓦振的测量范围：0～100μm。
TSI重要参数及保护定值
轴振动：量程0-500微米 报警: 127微米, 延时: 3s, 危险: 254微米 延时: 3s. 非闭锁安装电压：-10V
轴位移：量程-2--+2mm报警:-1 or 1毫米, 延时: 1s, 危险: -1.2 or 1.2毫米 延时: 1s. 闭锁安装 方向：远离为正 安装电压：-1分别是涡流式位 移传感器、传统速度传感器、速度计速度传感器、 加速度传感器。
根据现场使用情况，下面就主要介绍涡流式位 移传感器： （一）涡流式位移传感器（趋近式） 1、组成
a、同轴电缆
SIG COM
b、探头部件号
注：3300101--代表英制 3300103/6—代表公制 3300105—代表反向安装 05—代表无螺纹长度(mm) 30—代表盒子长度(mm) 10—代表探头总长度 02—代表有连接头 00—代表不需要在危险区域使用
本特利传感器简介
• 一、概述 • 二、传感器介绍 • 三、汽轮机主要安全监视内容
一、概述
汽轮机监测保护系统(以下简称TSI系统)是 火电机组最重要的保护系统之一。它可连续监 测汽轮发电机组转子和汽缸的机械工作参数， 并在机组出现参数超越报警或危险值时提供报 警和停机保护信号。同时，TSI装置通过通讯 方式向TDM提供机组运行数据，用于TDM进行 故障诊断；还可以使用硬接线方式将TSI采集 数据送入系统供运行人员进行监视。
整流、滤波
3、电涡流位移传感器的应用
主要用于振动、轴位移、差胀、键相、偏心的测量。
速度计速度传感器
•速 度 计 速 度 传 感 器结 构
速度计速度传感器
•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