本特利传感器介绍教案.pptx

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1、会计学1本特利传感器介绍本特利传感器介绍 三三 种种 类类 型型 的的 传传 感感 器器 n n 涡 流 式 趋 近 式 传 感 器n n速 度 计（Velomitor）速 度 传 感 器n n 加 速 度 传 感 器第1页/共85页 趋趋 近近 式式 传传 感感 器器n n 趋 近 式 传 感 器(proximity)系 统 组 成第2页/共85页趋趋 近近 式式 传传 感感 器器 工工 作作 原原 理理n n 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

2、 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。第3页/共85页 比比 例例 因因 数数（Scale factorScale factor）n n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。n n趋 近 式 系 统 在 一 个 很 宽 的 位 移 范 围 内 保 证 比 例 因 数 不 变。n n在 系 统 线 性 范 围 内，才 能 用 比 例 因 数 计 算 位 移 值。n n计 算 公 式：n n位位 移移 电电 压压 变变 化化/比比 例例 因因 数

3、数 第4页/共85页趋趋 近近 式式 传传 感感 器器 系系 统统 线线 性性 范范 围围(Linear Range)第5页/共85页决决 定定 系系 统统 输输 出出 的的 因因 素素（探探 头头 和和 被被 测测 表表 面面 距距 离离 不不 变）变）n n 线 圈 频 率n n 被 测 表 面 导 电 性n n 被 测 表 面 导 磁 性第6页/共85页 趋趋 近近 式式 传传 感感 器器 特特 点点n n 优 点：n n 可可 以以 测测 量量 轴轴 的的 振振 动动 和和 位位 置置n n 非非 接接 触触 的的 直直 接接 测测 量量 轴轴 的的 运运 动动n n 提提 供供 转转

4、 速速 和和 键键 相相 位位 参参 考考 信信 号号n n 长长 时时 间间 使使 用用 可可 靠靠 性性 高高n n 提提 供供 慢慢 转转 动动 信信 息息n n 校校 验验 简简 单单第7页/共85页趋趋 近近 式式 传传 感感 器器 特特 点点n n 缺 点n n 对对 被被 测测 材材 料料 性性 质质 敏敏 感感n n 对对 被被 测测 物物 表表 面面 状状 况况 敏敏 感感n n 安安 装装 较较 为为 复复 杂，杂，可可 能能 需需 要要 在在 机机 壳壳 上上 钻钻 孔孔第8页/共85页趋趋 近近 式式 传传 感感 器器 频频 率率 响应响应第9页/共85页速速 度度 计

5、计 速速 度度 传传 感感 器器Velomitorn nVelomitor 实 际 上 是 一 种 内 置 信 号 放 大 和 积 分 部 件 的 加 速 度 传 感 器n nVelomitor内 部 没 有 运 动 的 部 件，可 靠 性 高 于 传 统 的 速 度 传 感 器第10页/共85页速速 度度 计计 速速 度度 传传 感感 器器Velomitorn n Velomitor 结 构第11页/共85页速速 度度 计计 速速 度度 传传 感感 器器Velomitorn n工 作 原 理n n传传 感感 器器 承承 受受 振振 动动 时，时，压压 电电 盘盘 受受 力力 产产 生生 的的

6、 电电 荷荷 与与 振振 动动 的的 加加 速速 度度 成成 正正 比。比。n n压压 电电 盘盘 产产 生生 的的 信信 号号 在在 传传 感感 器器 内内 部部 经经 过过 积积 分分 以以 振振 动动 速速 度度 的的 形形 式式 输输 出出第12页/共85页Velomitor 的的 频频 率率 响响 应应第13页/共85页Velomitor 的的 特特 点点n n 优 点n n 安安 装装 简简 便便n n 良良 好好 的的 中中 频频 响响 应应n n 长长 时时 间间 使使 用用 可可 靠靠 性性 好好n n 使使 用用 温温 度度 范范 围围 宽宽第14页/共85页Velomit

7、or 的的 特特 点点n n 缺 点n n 校校 验验 需需 要要 振振 动动 台台n n 需需 要要 连连 续续 供供 电电n n 低低 频频 响响 应应 差差第15页/共85页加加 速速 度度 传传 感感 器器(Accelerometer)n n加 速 度 传 感 器 的 结 构第16页/共85页加加 速速 度度 传传 感感 器器(Accelerometer)n n惯 性 参 考 质 量 为 参 考 质 量n n弹 簧 系 统 包 括 预 紧 螺 钉 和 压 电 盘第17页/共85页加加 速速 度度 传传 感感 器器 的的 频频 率率 响响 应应第18页/共85页加加 速速 度度 传传 感

8、感 器器 特特 点点n n 优 点：n n 在在 轴轴 承承 箱箱 上上 安安 装，装，简简 便便n n 频频 率率 响响 应应 范范 围围 宽宽n n 长长 时时 间间 使使 用用 可可 靠靠 性性 好好n n 使使 用用 温温 度度 范范 围围 宽宽第19页/共85页加加 速速 度度 传传 感感 器器 特特 点点n n 缺 点：n n校校 准准 需需 要要 振振 动动 台台n n 对对 安安 装装 方方 法法 和和 被被 测测 表表 面面 状状 况况 敏敏 感感n n 频频 率率 响响 应应 范范 围围 宽，宽，也也 意意 味味 者者 容容 易易 引引 入入 噪噪 声声 信信 号，号，通通

9、 常常 信信 号号 需需 要要 滤滤 波波n n 不不 能能 直直 接接 测测 量量 轴轴 的的 振振 动动n n 没没 有有 慢慢 转转 动动 信信 息息第20页/共85页三种传感器关系三种传感器关系n n振动加速度传感器信号（mm/s2)n n速度传感器信号（mm/s)n n趋近式传感器信号(um)n n注：90相位差积积分分积积分分第21页/共85页基基 于于 信信 号号 频频 率率n n 振 动 传 感 器 的 频 率 响 应n n 根根 据据 振振 动动 信信 号号 的的 频频 率率 选选 择择 合合 适适 频频 率率 响响 应应 范范 围围 的的 传传 感感 器器n n测 量 需

10、保 证 足 够 的 信 噪 比第22页/共85页环环 境境 因因 素素n n两 个 最 重 要 的 环 境 因 素 为 温 度 和 振 动 水 平n n 其 它 需 考 虑 的 环 境 因 素n n 腐腐 蚀蚀n n 湿湿 度度n n 压压 力力n n 辐辐 射射 水水 平平第23页/共85页基基 于于 安安 装装n n 传 感 器 安 装 位 置n n 测测 轴轴 位位 移移 的的 传传 感感 器器 应应 尽尽 可可 能能 靠靠 近近 推推 力力 轴轴 承承n n 测测 径径 向向 振振 动动 的的 传传 感感 器器n n 安安 装装 在在 同同 一一 轴轴 向向 平平 面面 内内n n 两

11、两 个个 传传 感感 器器 正正 交交 分分 布布n n 考 虑 安 装 空 间 的 限 制第24页/共85页保保 证证 测测 量量 精精 度度n n 加 速 度 传 感 器n n 安安 装装 点点 清清 理理 油油 漆、漆、异异 物物n n 安安 装装 点点 保保 证证 一一 定定 的的 平平 面面 度度n n 键 相 位 传 感 器n n 每每 个个 转转 速速 或或 旋旋 转转 方方 向向 不不 同同 的的 轴，轴，都都 应应 安安 装装 一一 个个 键键 相相 位位 传传 感感 器器第25页/共85页本特利传感器系统本特利传感器系统第26页/共85页趋趋近传感器近传感器系统系统三部分组

12、成三部分组成:探头探头 延长电缆延长电缆前置器前置器Extension CableProbesProximitorMounting Bases第27页/共85页趋趋近传感器近传感器系统系统-Proximitor电长度：电长度：探头电缆探头电缆+延长电缆延长电缆=整个系统电长度整个系统电长度电长度必须和前置器电长度必须和前置器名牌电长度匹配名牌电长度匹配 供电端子供电端子信号公共端信号公共端信号输出端子信号输出端子100milRF SIGNAL线性范围线性范围第28页/共85页 趋趋趋趋近传感器近传感器近传感器近传感器系统系统系统系统 -Eddie Current-Eddie Current 导

13、导 电电 材材 料料 电电 涡涡 流流RF 信信 号号第29页/共85页趋趋近传感器近传感器系统系统 Gap SignalRF SIGNAL0RF SIGNAL0RF SIGNAL0第30页/共85页趋趋近传感器近传感器系统系统 Prox OutputDEMODULATOR INPUTPROXIMITOR OUTPUT00RF SIGNAL0第31页/共85页趋趋近传感器近传感器系统系统 Measurements径径 向向 运运 动动轴轴 向向 运运 动动X Y Probe ApplicationThrust Application第32页/共85页 涡涡 流流 探探 头头 用用 为为 Key

14、phasorNOTCH第33页/共85页3300XL系列系列n n3300XL 8mmn n3300 XL 8mm3300 XL 8mm探头、延长电缆、前置放大器探头、延长电缆、前置放大器n n与与non-XL 3300non-XL 3300系列兼容和互换系列兼容和互换n n径向振动、轴位移、转速和径向振动、轴位移、转速和 keyphasorkeyphasorn n频率响应频率响应 0 0 to 10 kHzto 10 kHzn n线性范围线性范围 2 2 mm(80 mils)mm(80 mils)，0.25 0.25 to 2.3 mm(10 to 90 mils)to 2.3 mm(10

15、 to 90 mils)(approximately 1 to 17 Vdc).(approximately 1 to 17 Vdc).n n灵敏度（灵敏度（SFSF）7.87 V/mm(200 mV/mil)7.87 V/mm(200 mV/mil)n n1M/5M/9M 1M/5M/9M 系统系统第34页/共85页3300XL系列系列n n3300XL NSvn n3300 XL NSv3300 XL NSv探头、延长电缆、前置放大器探头、延长电缆、前置放大器n n与与non-XL 3300non-XL 3300系列兼容和互换系列兼容和互换n n径向振动、轴位移、转速和径向振动、轴位移、转

16、速和 keyphasorkeyphasorn n频率响应频率响应 0 0 to 10 kHzto 10 kHzn n线性范围线性范围1.51.5 mm(60 mils)mm(60 mils)，0.25 0.25 to 1.75 mm(10 to 70 mils)to 1.75 mm(10 to 70 mils)(approximately 1 to 13 Vdc).(approximately 1 to 13 Vdc).n n灵敏度（灵敏度（SFSF）7.87 V/mm(200 mV/mil)7.87 V/mm(200 mV/mil)n n5M/7M 5M/7M 系统系统第35页/共85页33

17、00XL系列系列n n3300 XL 11mmn n3300 XL 11mm3300 XL 11mm探头、延长电缆、前置放大器探头、延长电缆、前置放大器n n轴位移、转速、轴位移、转速、keyphasorkeyphasor、斜坡胀差、斜坡胀差、Rod Rod Position/Rod DropPosition/Rod Dropn n频率响应频率响应 0 0 to 8 kHzto 8 kHzn n线性范围线性范围4.0 mm(160 mils)4.0 mm(160 mils)0.5 0.5 to 4.5 mm(20 to 180 mils)to 4.5 mm(20 to 180 mils)(ap

18、proximately 1 to 17 Vdc)approximately 1 to 17 Vdc)n n灵敏度（灵敏度（SFSF）3.94 V/mm(100 mV/mil)3.94 V/mm(100 mV/mil)n n5M/9M5M/9M系统系统第36页/共85页Proximitor 传感器系统选型传感器系统选型（Probe)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 第37页/共85页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)X

19、X-CXX第38页/共85页Proximitor 传感器系统选型传感器系统选型(Sensor)前置器前置器330180-A(长度长度5m/9m)XX-BXXDIN 安装部安装部件件(part number 138493-01)Panel 安装部安装部件件(part number 138492-01)第39页/共85页Proximitor Sensor 安装安装DIN导轨安装导轨安装面板安装面板安装第40页/共85页传感器系统传感器系统_ Proximitor 接线示意接线示意Vt:-24DCCOM:公共端公共端OUT:输出信号输出信号Vt:-24DCCOM:公共端公共端OUT:输出信号输出信号

20、第41页/共85页传感器系统传感器系统_ Proximitor 性能性能第42页/共85页传感器系统传感器系统_ Proximitor 性能性能第43页/共85页第44页/共85页温度温度 探头及延伸电缆:-51C to+177C、350 C 传感器:-35C to+85C相对湿度相对湿度 100%冷凝危险区域危险区域 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

21、 准，可放置在0区 BASEEFA/CENELEC in Europe EExia IIC T5 for Zones 0,1 and 2,when installed with intrinsically safe zener barriers or isolators传感器系统传感器系统_ Proximitor 环境参数环境参数第45页/共85页传感器系统传感器系统_ Proximitor Probe 安装安装5mm&XL8mm最小靶面面积最小靶面面积边界尺寸边界尺寸探头互扰探头互扰第46页/共85页 探探 头头 之之 间间 的的 串串 扰扰Mount Probe 第47页/共85页 侧侧

22、边边 间间 隙隙 过过 小小 的的 影影 响响第48页/共85页 靶靶 面面 尺尺 寸寸 的的 影影 响响YESNO第49页/共85页 涡涡 流流 传传 感感 器器 系系 统统 的的 性性 能能 校校 验验第50页/共85页 校校 验验 图图CHANGE IN VOLTAGECHANGE IN GAP24OUTPUT(-Vdc)PROBE GAP(mils)001020 304050607080 90 100 110 120 130 140246810121416182022第51页/共85页 涡涡 流流 传传 感感 器器 的的 校校 验验 设设 备备第52页/共85页校校 验验 设设 备备

23、的的 调调 整整DC 电电 压压-VT 输输 入入 前前 置置 器器 延延 伸伸 电电 缆缆 螺螺 旋旋 千千 分分 尺尺 靶靶 面面 探探 头头第53页/共85页 灵灵 敏敏 度度 的的 计计 算算 平 均 的 灵 敏 度 (ASF)等 于:间 隙 电 压 的 变 化 间 隙 的 变 化第54页/共85页灵灵 敏敏 度度 的的 计计 算算(-18.0Vdc)-(-2.0Vdc)(90 10)mils=200 mV/milor=7.87 mV/um第55页/共85页 组组 成成 元元 件件 不不 匹匹 配配 的的 影影 响响PROBE GAP(mils)OUTPUT(-Vdc)SHORTCOR

24、RECTLONG2422201816141210864200102030405060708090100110120 130 140第56页/共85页 输输 入入 电电 压压 的的 影影 响响-24V SUPPLYPROBE GAP(mils)-16V SUPPLYOUTPUT(-Vdc)2422201816141210864200102030405060708090100110120 130 140第57页/共85页 靶靶 面面 材材 质质 的的 影影 响响OUTPUT(-Vdc)PROBE GAP(mils)4140 STEELTUNGSTENALUMINUMCOPPER2422201816

25、141210864200102030405060708090100 110120 130 140第58页/共85页振动传感器方向约定振动传感器方向约定n n来自BNC术语表: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第59页/共85页探头命名约定探头命名约定驱动端第60页/共85页探头方向探头方向Y 方向通道1X 方向通道2驱动端第61页/共85页探头方向探头方向X 方向通道2Y 方向通道1驱动端第62页/共85页探头方向探头方向驱动端Y 方向通道1X 方向通道2第63页/共85页 传传传传 感感感感 器器器器 命命命命 名名名名 和和和和 安安安安 装装装装 角

26、角角角 度度度度n n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90 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 关第64页/共85页传传传传 感感感感 器器器器 的的的的 命命命命 名名名名 和和和和 安安安安 装装装装 角角角角 度度度度 第65页/共85页 机机 组组 观观 察察 点点第66页/共85页机机 组组 图图 举举 例例传传传传 感感感感 器器器器 标标标标 识识识识第67页/共85页Velom

27、itor振动振动速度传速度传感器感器 Velomitor 330500壳体振动壳体振动,两线两线,外供电外供电4.5 4.5 Hz to 5 kHz,Hz to 5 kHz,100 100 mV/in/s(4 mV/mm/s)mV/in/s(4 mV/mm/s)Velomitor CT 190501Velomitor CT 190501（低频）（低频）n n 1.5 1.5 Hz to 1 kHzHz to 1 kHz Velomitor 330525(IP65)Velomitor 330525(IP65)n n 4.5 to 2 kHz 4.5 to 2 kHz 第68页/共85页加速度传感

28、器加速度传感器 330400高频振动高频振动,三线三线,外供电外供电10 10 Hz to 20 kHz,Hz to 20 kHz,100 100 mV/g(10.2 mV/(m/s)mV/g(10.2 mV/(m/s)330425:330425:n n 25 25 mV/g(2.55 mV/(m/s)mV/g(2.55 mV/(m/s)第69页/共85页Trendmaster*Pro（巡检系统）（巡检系统）使用的加速度计使用的加速度计n n接巡检系统的接巡检系统的TIMTIMn n200150 200150 通用型通用型n n200155 200155 低频型低频型n n200157 200

29、157 高频型高频型n n接巡检系统接巡检系统DSM:DSM:n n200350(0.5 Hz to 200350(0.5 Hz to 10 kHz)10 kHz)n n200355(0.2 Hz to 200355(0.2 Hz to 10 kHz).10 kHz).第70页/共85页速度速度/加速度传感器检验加速度传感器检验Example:Portable Test Shaker第71页/共85页传感器安装传感器安装第72页/共85页本特利传感器系统安装附件本特利传感器系统安装附件第73页/共85页Probe HousingsRadial vibration External Instal

30、lationRadial vibration External Installationn n31000(English)&32000(Metric)31000(English)&32000(Metric)composite housingscomposite housingsn nVariable length probe sleeveVariable length probe sleeven nAPI 670 compliantAPI 670 compliant 21000 aluminum Explosion-proof metal housings 24701 stainless st

31、eelPlate represents the machine casing into which the housing is threaded.Probe TipProbe Tip第74页/共85页Thrust position mounting adaptorAccessories&Related ProductsAccessories&Related Productsn n21022 Dual Axial 21022 Dual Axial Probe Housing Probe Housing supports two supports two externally externall

32、y mounted axial mounted axial thrust probes.thrust probes.n n3300 XL 3300 XL High-High-Pressure Pressure Feedthrough Feedthrough seals probe seals probe extension extension cable cable penetrations penetrations for differential for differential pressures up pressures up to 27.6 bar to 27.6 bar(400 P

33、SI).(400 PSI).n nO-Ring O-Ring material material options options accommodataccommodate a wide e a wide variety of variety of process process fluids.fluids.Probe Tips第75页/共85页涡流传感器接头保护器涡流传感器接头保护器第76页/共85页涡流传感器安装组件涡流传感器安装组件第77页/共85页前置器箱前置器箱 175751/176467 IP66 IP66不锈钢前置器箱不锈钢前置器箱 72341/72342/7234372341/

34、72342/72343n n 防爆型前置器箱防爆型前置器箱 24584/24585/24586 24584/24585/24586n n 玻纤防水防腐前置器箱玻纤防水防腐前置器箱第78页/共85页振动速度传感器保护箱振动速度传感器保护箱 21128 非危险区非危险区 IP65IP65 CA21128CA21128n n 防爆型传感器保护箱防爆型传感器保护箱 BA42608 BA42608n n 危险区危险区 IP65IP65第79页/共85页振动加速度传感器保护振动加速度传感器保护箱箱 43217/16952 加速度及防护箱加速度及防护箱第80页/共85页轴振动轴振动内部安装方式内部安装方式内

35、部安装方式内部安装方式Bracket-Mounted Single ProbesBearing-Mounted Single ProbesBracket-Mounted Redundant Probes123第81页/共85页轴振动轴振动内部安装方式内部安装方式内部安装方式内部安装方式第82页/共85页涡流探头外部安装涡流探头外部安装n n轴振轴振n n键相键相n n轴位移轴位移This gearbox photo shows an XY radial vibration probe pair and a Keyphasor*probe mounted in 21000 housings,and dual axial thrust position probes mounted in a 21022 housing.ThrustRadialKey Phasor第83页/共85页GE Energy Optimization&ControlThank you.第84页/共85页