BENTLY 3500/50 133388-02

一、产品概述

二、技术参数

三、功能特点

• 3500系统深度集成，部署高效便捷：模块采用3500系列统一的硬件接口与内部通讯协议，插入机架后无需额外安装驱动程序或配置转接模块，通电后自动与系统控制器及电源模块建立通讯连接，实现“即插即用”式集成。通过Bently Nevada 3500 Configuration Software组态软件，可图形化完成通道功能配置（轴位移/胀差）、量程设定、传感器类型匹配、报警阈值设置、输出信号类型选择等全流程操作。支持与系统通讯模块、历史数据存储模块无缝联动，可将实时监测数据、报警信息同步传输至外部监控平台，同时接收系统下发的校准、复位等控制指令，大幅缩短系统集成调试周期。
• 双通道独立配置，适配多样化监测需求：模块集成2个独立监测通道，每个通道可根据现场需求灵活配置为轴位移监测或胀差监测，无需更换模块即可实现两种关键参数的同步监测，降低设备采购与维护成本。每个通道具备独立的信号调理电路、AD转换单元及报警逻辑，通道间相互隔离，避免交叉干扰，确保单个通道故障时不影响另一通道的正常运行。支持不同类型电涡流传感器适配，可与BENTLY 3300、3301等系列传感器无缝对接，同时兼容其他符合行业标准的电涡流传感器，适配不同设备的监测需求。
• 高精度测量性能，数据准确性卓越：采用本特利专有高精度信号调理技术，内置低噪声运算放大器和抗干扰滤波电路，有效抑制工业现场电磁干扰对微弱电涡流信号的影响，确保原始信号的完整性。配备16位高精度AD转换器，采样率达1000次/秒，可精准捕捉轴位移与胀差的细微变化，测量分辨率≤0.1μm，线性度误差≤±0.1% FS，远高于行业同类产品精度水平。模块内置传感器线性化校准算法，可对传感器的非线性误差进行自动补偿，进一步提升测量数据的准确性，为设备轴系状态评估提供可靠数据支撑。
• 多级报警与联锁保护，安全防护全面：每通道支持3级独立报警（警告、危险、联锁）配置，用户可根据设备运行规程，通过组态软件精准设定各等级报警阈值。当监测值达到警告阈值时，模块通过LED指示灯发出本地报警，并向上位系统上传警告信号；达到危险阈值时，触发声光报警；达到联锁阈值时，立即输出联锁信号，控制设备停机或降负荷运行，防止故障扩大。报警逻辑支持延时触发功能（0~10s可配置），有效避免瞬时干扰导致的误报警。每个通道配备2个独立报警继电器，触点容量达AC 250V/5A，可直接驱动外部报警装置或联锁控制回路，无需额外配置中间继电器。
• 多重信号输出，数据交互灵活：模块具备模拟量、数字量、开关量三重输出接口，满足不同场景的数据交互需求。模拟量输出采用4~20mA标准信号，可直接接入DCS、PLC等外部控制系统，输出量程与测量量程精准匹配；数字量输出采用RS485接口，支持Modbus RTU协议，可与上位监控软件、数据采集器实现数字化通讯，传输实时测量值、报警状态、模块运行状态等信息；开关量输出通过报警继电器实现，可直接控制外部报警灯、蜂鸣器或联锁回路，实现快速报警响应。各输出接口相互隔离，避免信号干扰，提升数据传输的可靠性。
• 完善自诊断功能，运维管理高效：具备传感器故障、模块硬件故障、通讯故障等全维度自诊断功能。传感器故障诊断可实时监测传感器开路、短路、激励电压异常等问题；硬件故障诊断可检测AD转换器、信号调理电路、电源模块等核心组件的工作状态；通讯故障诊断可监测与系统控制器的通讯链路通断。诊断信息通过模块正面LED指示灯（电源灯、通道运行灯、报警灯、故障灯）本地直观显示，同时通过机架总线上传至3500系统控制器，支持故障历史数据追溯。具备故障预警功能，当检测到传感器信号漂移、模块温度异常等潜在故障征兆时，提前发出预警信号，助力运维人员开展预测性维护。
• 多重抗扰与隔离，适应严苛工业环境：采用“输入-输出”“输入-电源”“输出-电源”三重电气隔离设计，隔离电压最高达2500VAC/1min，有效阻断现场接地环路、电源波动及设备电磁辐射对模块的干扰。模块内置EMC滤波电路与浪涌抑制元件，可承受±2kV信号端口脉冲群干扰和±15kV静电放电冲击，通过IEC 61000-4系列抗电磁干扰测试，在高压变频器、大功率电机等强干扰环境中仍能稳定工作，射频干扰抑制能力≥45dB。传感器输入接口采用屏蔽设计，配合专用屏蔽电缆，进一步提升抗干扰性能。
• 工业级加固设计，环境适应性极强：采用工业级高可靠性元器件与一体化金属外壳设计，外壳采用高导热系数的铝合金材质，内部设计优化散热结构，快速导出核心器件产生的热量，确保在-20~65℃标准温度范围内稳定工作。通过IEC 60068-2-6振动测试（5~150Hz，3g加速度）与IEC 60068-2-27冲击测试（15g加速度，11ms持续时间），能适应旋转设备运行时的振动与运输安装过程中的冲击。模块防护等级达IP20，配备防尘面板与防水航空接头，可有效阻挡工业现场灰尘、油污侵入，适应发电、化工、冶金等多尘、高温、高振动的严苛运行环境。
• 便捷校准与维护，降低运维成本：支持在线校准与离线校准两种模式，在线校准时可通过组态软件下发校准指令，利用系统标准校准信号对模块进行精度校准，无需拆卸模块；离线校准时可通过专用校准设备连接模块校准接口，完成精度校验。模块内置校准参数存储单元，校准数据断电后不丢失，无需频繁校准。模块正面设计通道测试接口，可直接接入测试信号对通道性能进行检测，便于运维人员快速定位故障点。采用模块化组件设计，核心器件可单独更换，降低维护成本。

四、工作原理

1. 模块初始化与组态加载：模块安装至3500机架并通电后，自动启动初始化流程。首先执行硬件自检，依次检测各通道信号调理电路、AD转换单元、继电器、通讯接口及与机架背板的连接完整性；自检通过后，通过机架内部总线与3500系统控制器建立通讯，接收系统下发的组态参数，包括通道功能（轴位移/胀差）、传感器类型、量程范围、AD采样率、报警阈值、输出信号类型及校准参数等。初始化完成后，模块向控制器反馈“就绪”信号，通道运行指示灯常亮，进入正常工作模式；若自检失败或组态参数加载错误，立即触发故障报警，上传故障代码并点亮故障指示灯。
2. 传感器信号采集与激励供给：模块通过传感器接口为外接电涡流传感器提供DC 10V±0.5V稳定激励电压，确保传感器正常工作。电涡流传感器安装于设备轴系关键位置，当转子轴向位移或胀差发生变化时，传感器与被测金属表面的间隙改变，导致传感器输出的电涡流信号发生变化，形成与位移成比例的电压信号（差动0~2V或单端0.5~4.5V）。模块各通道独立采集对应传感器输出的电压信号，通过屏蔽电缆传输至内部信号调理电路，避免信号传输过程中的干扰。
3. 信号调理与优化：采集到的原始电压信号首先进入低噪声运算放大器进行信号放大，将微弱信号放大至适合AD转换的幅度。放大后的信号进入抗干扰滤波电路，通过低通滤波去除高频电磁干扰信号，通过带阻滤波抑制工频干扰（如50/60Hz），确保信号的纯净性。针对不同传感器的特性，模块通过组态参数自动调整调理电路的增益与滤波参数，实现对不同量程、不同类型传感器信号的适配。调理后的信号送入线性化处理单元，通过内置的校准算法对传感器的非线性误差进行补偿，提升信号的线性度。
4. 数字化处理与数据计算：调理后的模拟信号送入16位高精度AD转换器，以1000次/秒的采样率将模拟信号转换为数字信号。数字化后的信号送入模块核心处理单元，根据组态的量程参数与传感器特性曲线，将数字信号转换为实际的轴位移或胀差物理量（单位：μm）。处理单元同时对采集数据进行实时分析，计算平均值、峰值等特征参数，并与组态的报警阈值进行比较，判断是否触发各级报警。处理完成的实时监测数据、特征参数及报警状态信息暂存于数据缓存单元，等待输出指令。
5. 数据输出与报警联锁执行：根据组态的输出方式，模块将处理后的信息通过对应接口输出：模拟量输出接口将实时监测值转换为4~20mA标准信号，输出至DCS、PLC等外部系统；数字量输出接口通过RS485总线，以Modbus RTU协议将监测数据、报警状态、模块运行状态等信息上传至上位监控软件；当监测值达到报警阈值时，处理单元立即驱动对应通道的报警继电器动作，输出开关量报警信号，同时通过LED指示灯本地显示报警等级，并将报警信息通过机架总线上传至3500系统控制器。若监测值达到联锁阈值，继电器立即输出联锁信号，控制设备执行停机或降负荷操作，同时记录报警时间、报警值等信息，为故障追溯提供依据。
6. 实时自诊断与故障处理：模块在运行过程中持续执行全维度自诊断：传感器诊断实时监测激励电压、传感器输出信号幅度，判断传感器是否存在开路、短路或性能漂移；硬件诊断周期性检测AD转换器、运算放大器、继电器等核心组件的工作状态；通讯诊断监测与系统控制器的通讯链路通断及数据传输完整性。诊断到故障时，模块立即执行三重动作：一是点亮对应故障指示灯，本地提示故障类型；二是通过机架总线向上位系统上传故障详情（故障类型、通道编号、故障时间）；三是若故障影响监测精度或可靠性，自动触发报警继电器动作，提醒运维人员及时处理。