BENTLY 3500/40M 125680-01

一、产品概述

二、技术参数

三、功能特点

• 3500系统深度集成，部署高效协同：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、电源模块及振动监测模块完成通讯握手，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（转速/键相）、传感器类型匹配、转速量程分段设定、报警阈值、输出模式及相位同步参数等全流程操作。键相数据可实时同步至振动监测模块，为振动相位分析提供基准，形成“转速-振动-相位”联动监测体系，提升系统诊断能力。
• 多通道多功能配置，适配多样场景：模块集成4个独立监测通道，可灵活配置为转速监测或键相监测（最多支持2个键相通道），无需更换模块即可实现多台设备转速监测或单台设备“多测点转速+键相”组合监测，适配汽轮机高低压缸转速监测、压缩机增速箱多轴转速监测等多样场景。各通道具备独立的信号调理电路、采样单元及报警逻辑，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，兼容性广泛：支持电涡流、磁电式、光电式三大类主流转速与键相传感器适配，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（激励模式、增益、滤波频率、阈值电压），无需手动调整硬件跳线，适配不同安装场景（如轴端键相、齿轮齿顶测速、叶轮叶片测速）的需求，降低传感器选型与替换成本。
• 超高精度转速测量，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，信号信噪比≥85dB。配备24位超高精度AD转换器，结合分段采样策略（高频段4096次/秒、低频段1000次/秒），可精准捕捉高低转速下的信号变化。采用专有频率解析算法（基于FPGA的多周期同步测频），转速测量精度≤±0.01% FS，低速时分辨率达0.01r/min，可精准监测设备启停阶段的转速爬升过程及稳态运行时的微小转速波动。
• 键相相位精准同步，助力故障诊断：键相通道可精准采集键相信号，相位角测量精度≤±0.1°，分辨率0.1°，实时输出相位数据并同步至振动监测模块，为振动信号的相位分析提供基准。通过“转速-振动-相位”联动数据，可快速识别设备不平衡（相位固定）、不对中（相位变化规律）、松动（相位随机波动）等常见故障类型，为设备故障诊断提供核心依据。支持多键相通道同步工作，可实现多轴系设备的相位差监测，适配齿轮箱、多轴压缩机等复杂设备的诊断需求。
• 四级转速报警与联锁，安全防护严密：每通道支持低速提示、低速危险、超速警告、超速联锁四级独立报警配置，用户可根据设备运行规程（如汽轮机临界转速、压缩机工作转速范围）精准设定各等级报警阈值。报警逻辑支持0~30s延时防抖配置，可有效避免设备启停阶段或瞬时干扰导致的误报警。当转速达到超速联锁阈值时，模块立即输出联锁信号，控制设备紧急停机，响应时间≤5ms；同时记录报警时刻的转速值、相位角及报警等级，为故障追溯提供依据。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。
• 丰富转速特征分析，状态评估全面：模块具备全面的转速特征分析功能，可实时计算并输出实时转速、平均转速、转速峰值、转速波动值、转速波动率等关键特征参数，通过这些参数可全面评估设备转速稳定性。支持转速趋势分析，可记录转速随时间的变化曲线，清晰呈现设备启停阶段的转速爬升/下降过程、稳态运行时的转速波动规律及负载变化对转速的影响。具备转速脉冲计数功能，可累计设备运行转数，为设备维护周期制定提供依据。
• 多重信号输出，数据交互灵活：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，实现转速闭环控制；数字量输出采用RS485接口，支持Modbus RTU协议，可上传实时转速、特征参数、报警状态、相位角及诊断信息，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，确保快速报警响应。
• 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幅值异常；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丢失、干扰超标、转速突变等问题。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、相位同步单元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（转速/键相）、传感器类型、转速量程分段、采样率、报警阈值、输出模式及相位同步参数等。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，磁电式/光电式传感器为被动式无需激励。传感器安装于设备关键位置（如轴端键槽、齿轮齿顶、叶轮叶片），当设备旋转时，传感器输出与转速/键位对应的信号：电涡流传感器输出随键槽凹凸变化的直流电压脉冲信号；磁电式传感器输出随齿顶经过变化的交流电压信号；光电式传感器输出随叶片遮挡变化的直流脉冲信号。4个通道独立采集对应传感器信号，键相通道信号同时标记为相位基准信号。
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：脉冲信号（电涡流、光电式）经施密特触发器整形，去除信号抖动，得到标准方波脉冲；交流信号（磁电式）经差分放大后，通过带通滤波提取有效频率信号，再经检波电路转换为直流脉冲信号。模块根据组态的传感器类型自动调整调理电路的增益、滤波频率及阈值电压，实现不同幅值、不同频率信号的精准适配。调理后的标准脉冲信号送入同步触发单元，确保多通道信号的时间同步。
4. 数字化处理与频率解析：调理后的标准脉冲信号送入24位AD转换器，结合组态的采样率完成模数转换。数字化后的信号送入核心处理单元（FPGA+DSP架构），采用专有频率解析算法进行处理：转速计算采用“多周期同步测频法”，低速时通过计数固定时间内的脉冲数计算转速，高速时通过测量脉冲周期计算转速，确保全量程范围内的测量精度；键相相位计算通过捕捉键相脉冲上升沿与振动信号的时间差，结合转速数据换算为相位角（0~360°）。处理单元同时计算平均转速、转速波动值等特征参数。
5. 报警判断与数据交互：核心处理单元将实时转速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、转速值、相位角、时间戳）上传至系统控制器。数据输出按组态模式执行：模拟量接口将实时转速值转换为4~20mA标准信号输出至外部控制系统；数字量接口通过RS485总线以Modbus RTU协议上传转速、特征参数、报警状态及诊断信息；键相相位数据通过机架内部总线同步至振动监测模块，为振动相位分析提供基准。
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、信号幅值与脉冲频率稳定性，判断传感器开路、短路或信号丢失；硬件诊断周期性检测AD转换器、脉冲整形电路、继电器等核心组件工作状态；通讯诊断监测与系统控制器及振动模块的通讯链路通断。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；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。