BENTLY 3500/42M 135489-01

一、产品概述

二、技术参数

三、功能特点

• 3500系统深度集成，部署高效灵活：模块采用3500系列统一硬件接口与内部通讯协议，插入机架后无需额外驱动或转接模块，通电后自动与系统控制器、电源模块完成通讯握手，实现“即插即用”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（振动/位置/转速）、传感器类型匹配、量程设定、报警阈值、特征参数选择及输出模式配置等全流程操作。支持与系统通讯模块、历史数据存储模块无缝联动，实时上传监测数据、报警信息及诊断结果，同时接收远程校准、复位等控制指令，大幅缩短系统集成调试周期。
• 多通道多参数监测，集成度极高：模块集成4个主监测通道和1个键相/转速通道，4个主通道可根据现场需求灵活配置为径向振动、轴向振动或轴位移监测，键相通道可同步采集键相信号实现相位分析与转速测量，无需额外配置转速模块，大幅提升系统集成度，降低设备采购成本。各通道具备独立的信号调理电路、AD转换单元及报警逻辑，通道间采用光电隔离设计，隔离电压达1500VAC/1min，避免交叉干扰，单个通道故障时不影响其他通道正常运行，提升系统可靠性。
• 全类型传感器适配，兼容性极强：支持电涡流、速度、加速度三大类主流振动与位置传感器适配，可与BENTLY 3300/3301/3304/3305等全系列传感器无缝对接，同时兼容其他符合行业标准的传感器。模块通过组态软件自动识别传感器类型，匹配对应的信号调理参数（增益、滤波频率、激励模式），无需手动调整硬件跳线，适配不同设备（如汽轮机径向振动、压缩机轴向位移、齿轮箱振动）的监测需求，降低传感器选型与替换成本。
• 超高精度测量性能，数据可靠性卓越：采用本特利专有高精度信号调理技术，内置低噪声仪表放大器和自适应滤波电路，有效抑制工业现场电磁干扰对微弱信号的影响，振动信号信噪比≥80dB。配备24位超高精度AD转换器，振动通道采样率达2048次/秒，可精准捕捉振动信号的高频分量与瞬时峰值；位置通道测量分辨率达0.05μm，线性度误差≤±0.05% FS，远高于行业同类产品精度水平。内置传感器线性化校准与温度补偿算法，自动补偿传感器非线性误差与环境温度漂移，确保全工况下测量数据的准确性。
• 丰富特征参数分析，故障诊断能力强大：模块具备全面的信号特征分析功能，可实时计算并输出峰峰值、峰值、有效值、平均值、波峰因数、脉冲因数等关键特征参数，结合键相通道提供的相位角数据，可实现设备不平衡、不对中、松动、轴承故障等常见故障的初步诊断。支持振动信号时域波形与频谱分析数据上传，通过3500系统组态软件或外部诊断平台生成频谱图、时域波形图，为专业故障诊断提供原始数据支撑。具备参数趋势分析功能，可记录关键参数的历史变化曲线，助力运维人员识别设备性能退化趋势，开展预测性维护。
• 四级报警与联锁保护，安全防护全面：每通道支持提示、警告、危险、联锁四级独立报警配置，用户可根据设备运行规程精准设定各等级报警阈值。报警逻辑支持0~20s延时防抖配置，有效避免瞬时干扰导致的误报警。当监测值达到对应阈值时，模块立即执行分级响应：提示级报警仅上传信号；警告级触发本地LED指示灯与上位系统报警；危险级驱动声光报警装置；联锁级立即输出联锁信号控制设备停机或降负荷，防止故障扩大。每通道配备2组独立报警继电器，触点容量达AC 250V/5A，可直接驱动外部执行机构，无需额外中间继电器。
• 多重信号输出，数据交互灵活多样：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，每通道独立输出，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，可上传实时测量值、特征参数、报警状态、模块运行状态及诊断信息，实现数字化远程监控；开关量输出通过报警继电器实现，可直接控制外部报警装置或联锁回路，响应时间≤5ms，确保快速报警与保护。
• 全维度自诊断体系，运维管理高效：具备传感器故障、模块硬件故障、通讯故障、信号异常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、激励电压异常及信号漂移；硬件故障诊断覆盖AD转换器、信号调理电路、继电器、电源模块等核心组件；信号异常诊断可识别信号饱和、高频干扰超标等问题。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与故障代码查询。具备故障预警功能，提前提示传感器性能退化、模块温度异常等潜在问题，助力预测性维护。
• 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，外壳采用高导热铝合金材质，内部设计密集散热鳍片与智能温控风扇，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振动与运输安装冲击。模块防护等级达IP20，配备防尘面板与防水航空接头，配合三重电气隔离与EMC滤波设计，可在高压变频器、大功率电机等强干扰环境中稳定工作，射频干扰抑制能力≥50dB。

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、键相通道及与机架背板的连接完整性；自检通过后，通过机架内部高速总线与3500系统控制器建立通讯，接收系统下发的组态参数，包括通道功能配置、传感器类型、量程范围、AD采样率、报警阈值、特征参数选择、输出模式及校准参数等。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：模块根据组态参数，为电涡流传感器提供DC 10V±0.5V稳定激励电压，速度/加速度传感器为被动式无需激励。传感器安装于设备关键位置（如轴承座、轴端），当设备运行时，振动或位置变化导致传感器输出信号变化：电涡流传感器输出与间隙成比例的直流电压信号；速度/加速度传感器输出与振动速度/加速度成比例的交流电压信号。4个主通道独立采集对应传感器信号，键相通道同步采集键相信号，所有信号通过屏蔽电缆传输至内部信号调理电路，避免传输干扰。
3. 信号调理与优化：采集到的原始信号按类型进入对应调理链路：直流信号（电涡流）经低噪声运算放大器放大后，通过低通滤波去除高频干扰；交流信号（速度/加速度）经差分放大后，通过带通滤波提取有效频率范围信号，同时抑制工频干扰（50/60Hz）。模块根据组态的传感器类型自动调整调理电路的增益与滤波频率，实现不同传感器信号的适配。调理后的信号送入线性化处理单元，通过内置校准算法补偿传感器非线性误差，同时进行温度补偿，消除环境温度对测量精度的影响。
4. 数字化处理与特征分析：调理后的模拟信号送入24位AD转换器，振动通道以2048次/秒采样率、位置/键相通道以1000次/秒采样率完成模数转换。数字化后的信号送入核心处理单元（DSP+FPGA架构），根据组态参数进行数据处理：振动信号转换为峰峰值、峰值等物理量（μm）；位置信号转换为轴位移数值（μm）；键相信号通过相位解码与频率计算，得到转速（r/min）与相位角（°）。处理单元同时执行特征分析，计算有效值、波峰因数等参数，并与键相数据同步，生成时域波形与频谱分析所需的原始数据。
5. 报警判断与数据输出：核心处理单元将实时测量值与组态的四级报警阈值进行比较，判断是否触发报警。达到报警阈值时，立即驱动对应通道的报警继电器动作，同时通过LED指示灯显示报警等级，并将报警信息（报警等级、报警值、时间戳）上传至系统控制器。数据输出按组态模式执行：模拟量接口将实时测量值转换为4~20mA标准信号输出至外部系统；数字量接口通过RS485总线以Modbus RTU协议上传测量值、特征参数、报警状态及诊断信息；时域与频谱原始数据通过机架总线传输至系统存储模块，供后续分析使用。
6. 实时自诊断与故障处理：模块持续执行全维度自诊断：传感器诊断实时监测激励电压、信号幅度与稳定性，判断传感器开路、短路或性能退化；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：本地点亮对应故障指示灯并显示故障代码；通过总线向上位系统上传故障详情（类型、通道、时间）；若故障影响监测可靠性，自动触发报警继电器动作提醒运维，确保故障及时处理。