Bently 135031-01

一、技术参数

1. 感应核心参数：采用高频涡流感应原理，工作频率2MHz；测量范围（线性范围）0.25mm~2.25mm，有效测量距离1.0mm（标准安装间隙）；分辨率0.1μm，测量精度±0.5% FS（全量程范围内）；静态线性度≤±0.1% FS，迟滞误差≤±0.05% FS；灵敏度8V/mm（标准输出，与Bently 3300系列前置器配套使用时），灵敏度温度系数≤0.01%/℃，确保宽温环境下测量稳定性。
2. 电气性能参数：输入激励电压5V RMS（由配套前置器提供），激励电流≤10mA；输出信号为交流电压信号，输出幅值与位移变化呈线性关系，最大输出电压峰峰值16V；工作带宽0.1Hz~10kHz，可覆盖旋转机械从低速到高速的振动频率范围；绝缘电阻≥100MΩ（500V DC，探头与电缆之间）；电磁兼容性符合EN 55032 Class A标准，抗射频干扰能力≥20V/m（80MHz~1GHz）。
3. 结构与安装参数：采用一体化全金属封装结构，探头头部直径11.1mm（0.4375英寸），长度50.8mm（2英寸），电缆长度标配3m（可选1m、5m、10m定制）；探头材质为316L不锈钢（头部与外壳），具备优异的耐腐蚀性；安装方式为螺纹安装，螺纹规格1/4-28 UNF（美国统一细牙螺纹），安装扭矩2.5N·m~3.5N·m；电缆采用聚四氟乙烯（PTFE）绝缘层+不锈钢编织屏蔽层，屏蔽覆盖率≥90%，电缆外径3.2mm；探头头部采用耐磨陶瓷涂层，硬度HRC 60以上，抗磨损性能优异。
4. 环境适应参数：工作温度范围-54℃~177℃（探头本体）、-40℃~85℃（电缆），短期耐受温度可达204℃（持续1小时）；存储温度范围-54℃~204℃；工作压力范围0~103.4bar（1500psi），可适配高压设备监测场景；相对湿度0%~100%（允许凝露，探头具备防凝露涂层）；抗振动性能符合IEC 60068-2-6标准（10Hz~2000Hz，加速度20g），抗冲击性能符合IEC 60068-2-27标准（50g，11ms半正弦波）；防护等级IP68（探头本体），可耐受长期浸泡与粉尘侵蚀。
5. 配套与兼容参数：专为Bently 3300系列前置器设计，完美兼容330101-08-30-10-02-00等型号前置器；支持与Bently 3300/3500监测系统、1900保护继电器无缝对接，无需额外信号转换模块；可适配的被测轴体材质包括钢、铸铁、不锈钢等铁磁性金属，针对非铁磁性金属可通过校准实现适配；电缆可采用直出式或铠装式设计，铠装电缆可增强机械防护性能，适配复杂布线场景。

二、功能特点

1. 高频涡流技术，实现纳米级测量精度：采用2MHz高频涡流感应技术，通过探头线圈产生高频磁场，当探头靠近旋转轴体时，轴体表面感应产生涡流，涡流磁场与探头线圈磁场相互作用导致线圈阻抗变化，通过检测阻抗变化实现位移测量；搭配Bently专用信号处理算法，可实现0.1μm的超高分辨率，能精准捕捉汽轮机、发电机等关键设备的微小振动与位移变化，为早期故障诊断提供精准数据支撑；全量程线性度≤±0.1%，确保从微小振动到大幅位移的全范围测量准确性。
2. 全金属封装设计，耐受严苛工况：探头本体采用316L不锈钢一体化封装，头部喷涂耐磨陶瓷涂层，可耐受设备运行中的机械摩擦与介质冲刷，使用寿命≥5年；电缆采用PTFE绝缘层与高密度不锈钢编织屏蔽层，耐油污、耐化学腐蚀，可在汽轮机润滑油、压缩机工艺气等恶劣介质环境中稳定工作；具备宽温、高压适配能力，工作温度覆盖-54℃~177℃，压力耐受达103.4bar，可直接安装于汽轮机高压缸、压缩机气缸等严苛区域，无需额外防护装置。
3. 强抗干扰性能，确保数据稳定传输：电缆采用90%以上覆盖率的不锈钢编织屏蔽层，配合探头本体的金属封装，可有效屏蔽外界电磁干扰与射频干扰，在发电机、变频器等强电磁环境中，测量数据波动≤0.5μm；采用差分信号传输原理（与前置器配合），进一步抑制共模干扰，确保信号在长距离传输（最长10m）过程中无衰减、无失真；探头与电缆的连接处采用密封压接工艺，防水、防尘等级达IP68，可避免潮湿、粉尘导致的信号漂移。
4. 系统深度适配，简化集成流程：作为Bently 3300监测系统的专用探头，可与系列前置器、监测器实现即插即用，无需复杂的参数校准与信号调试；监测系统内置该探头的校准数据与补偿算法，可自动修正温度、压力等环境因素对测量精度的影响；支持键相、偏心、轴振动、轴位移等多参数测量，同一探头配合不同监测通道即可实现多维度轴系状态监测，减少设备选型与安装成本；可接入Bently Asset Performance Management（APM）平台，实现测量数据的远程分析与诊断。
5. 长寿命与易维护设计，降低运维成本：探头头部陶瓷涂层硬度达HRC 60以上，耐磨性能优异，在轴体表面轻微摩擦的情况下仍能保持测量精度；采用无活动部件的固态设计，避免了机械磨损导致的性能衰减，平均无故障工作时间（MTBF）≥100000小时；电缆采用模块化设计，可单独更换损坏的电缆，无需整体更换探头；安装采用标准螺纹设计，配合专用安装工具可快速完成安装与拆卸，调试时仅需调整探头与轴体的间隙（标准1.0mm）即可投入使用。

三、工作原理

1. 高频磁场激发：配套的Bently 3300系列前置器向探头线圈提供5V RMS、2MHz的高频激励电压，探头头部的线圈在激励电压作用下产生高频交变磁场，磁场范围覆盖探头头部前方的测量区域（即与轴体相对的空间）。
2. 涡流感应与磁场交互：当探头头部靠近旋转轴体（铁磁性金属材质）时，高频磁场穿透轴体表面的薄层区域（趋肤深度，约几十微米），在轴体表面感应产生闭合的涡流回路；涡流会产生与探头线圈磁场方向相反的交变磁场，两个磁场相互作用导致探头线圈的等效阻抗（电阻与电感的组合）发生变化；轴体与探头之间的距离（间隙）越小，涡流强度越大，线圈阻抗变化越显著，二者呈严格的线性关系。
3. 阻抗变化检测与信号转换：前置器内部的信号处理电路实时监测探头线圈的阻抗变化，通过高频桥式整流电路将阻抗变化转换为对应的电压信号；信号经过滤波、放大及线性化处理后，输出与探头-轴体间隙变化呈线性关系的直流或交流电压信号（标准灵敏度8V/mm，即间隙变化1mm时输出电压变化8V）；对于振动测量场景，输出信号为交流电压，幅值对应振动幅值，频率对应振动频率；对于位移测量场景，输出信号为直流电压，数值对应平均间隙（位移）大小。
4. 数据传输与状态监测：前置器输出的电压信号传输至Bently 3300/3500监测器，监测器对信号进行采样（采样频率≥10kHz）、数字化处理及频谱分析，提取轴振动幅值、频率、相位，轴位移数值，键相脉冲等关键参数；监测器将处理后的参数与预设的报警阈值（如报警值、危险值）进行对比，当参数超出阈值时触发声光报警或设备保护动作（如停机）；同时，监测数据可上传至APM平台，通过专业算法进行趋势分析、故障诊断（如不平衡、不对中、轴弯曲等故障识别）。
5. 环境因素补偿：监测系统内置温度、压力补偿算法，通过前置器采集探头的工作温度信号，结合预设的温度-灵敏度曲线，自动修正温度变化导致的测量误差；对于高压工况，系统通过压力传感器反馈的压力信号，修正压力对探头线圈阻抗的微小影响，确保在不同环境条件下测量精度始终保持在±0.5% FS以内。

四、常见故障及解决办法

1. 故障1：测量数据漂移，显示值不稳定可能原因：探头与轴体间隙未固定（安装松动）、环境温度剧烈变化、电缆屏蔽层接地不良、探头头部污染或磨损、前置器故障。
2. 解决办法：① 检查探头安装螺纹紧固性，用扭矩扳手重新紧固至2.5N·m~3.5N·m，确保间隙稳定在1.0mm±0.1mm；② 确认探头工作温度在-54℃~177℃范围内，若温度波动过大，加装隔热套或调整安装位置远离热源；③ 检查电缆屏蔽层接地情况，确保单端接地（接地电阻≤4Ω），接地端远离动力设备接地；④ 用无水乙醇清洁探头头部，检查陶瓷涂层是否磨损，若磨损露出金属基体则需更换探头；⑤ 更换备用前置器测试，若漂移消除则为原前置器故障，需维修或更换。
3. 故障2：无输出信号，监测器显示“无信号”可能原因：探头与前置器连接松动、电缆断裂或短路、探头线圈烧毁、前置器无激励电压输出、接线错误。
4. 解决办法：① 检查探头与前置器的连接插头，重新插拔并紧固，确保针脚接触良好；② 用万用表测量电缆通断，检查芯线与屏蔽层之间的绝缘电阻（≥100MΩ），若断路或短路则更换电缆；③ 拆卸探头，用万用表测量线圈电阻（标准值约50Ω~100Ω，具体参考手册），若电阻为0或无穷大则为线圈烧毁，需更换探头；④ 测量前置器激励电压输出（应为5V RMS），若无输出则维修或更换前置器；⑤ 对照接线手册检查线路连接，确保电源、信号线路无接反或错接。
5. 故障3：信号干扰大，测量值波动剧烈可能原因：电缆屏蔽层未接地或接地不良、电缆与动力电缆并行敷设、探头与轴体间隙过小导致摩擦、外界强电磁干扰、前置器增益过高。
6. 解决办法：① 重新处理电缆屏蔽层接地，确保单端可靠接地，接地点远离变频器、电机等干扰源；② 调整电缆布线，与动力电缆间距≥50cm，交叉布线时采用垂直交叉方式，避免平行敷设；③ 测量探头与轴体间隙，调整至1.0mm±0.1mm，确保轴体旋转时无摩擦，若轴跳动过大需先处理轴体圆度；④ 在探头电缆两端加装磁环，或为电缆套金属管屏蔽，增强抗干扰能力；⑤ 通过前置器或监测器降低信号增益，同时确保测量范围覆盖实际振动/位移幅值。
7. 故障4：测量精度下降，与标准值偏差大可能原因：探头未校准或校准过期、探头头部磨损导致灵敏度变化、轴体表面材质不均或锈蚀、间隙调整错误、前置器参数配置错误。
8. 解决办法：① 使用Bently专用校准工具（如7200校准器）对探头进行重新校准，记录校准曲线并更新至监测系统；② 检查探头头部陶瓷涂层，若磨损严重则更换探头，轻微磨损可通过校准修正灵敏度；③ 清理轴体表面锈蚀、油污，若材质不均（如轴体表面有焊缝、划痕），更换测量位置或采用专用补偿算法；④ 重新测量并调整探头与轴体的间隙，确保为1.0mm±0.1mm，使用塞尺或专用间隙测量工具验证；⑤ 检查前置器参数（如灵敏度、测量范围），确保与探头型号匹配，重新配置参数并测试。
9. 故障5：电缆与探头连接处损坏，信号中断可能原因：安装时电缆受力过大、长期振动导致连接处疲劳断裂、环境腐蚀导致密封失效、人为碰撞损坏。
10. 解决办法：① 若仅为电缆损坏，购买同型号配套电缆，使用专用压接工具更换电缆，更换后测试绝缘电阻与信号传输性能；② 若连接处探头本体损坏，需整体更换探头，更换后重新校准与安装；③ 安装时在电缆连接处加装固定支架，避免电缆受力，同时包裹防腐蚀胶带（如聚四氟乙烯胶带）；④ 加装电缆保护套管，防止人为碰撞与机械损伤，套管材质选择与环境适配的类型（如高温环境选不锈钢套管）。