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本特利3500/42 Proximitor®/ 地震监测模块
时间: 2025-07-07浏览次数：
本特利3500/42 Proximitor®/ 地震监测模块
本特利3500/42 Proximitor®/ 地震监测模块
产品概述
核心功能
3500/42 Proximitor®/ 地震监测模块是四通道监测设备，可接收 Proximitor（ proximity probe， proximity 传感器）和地震传感器的输入信号，通过配置实现径向振动、推力位置、偏心、差分膨胀、加速度及速度等监测功能。其核心作用是通过对比当前机器振动值与预设报警阈值，驱动报警输出，并为运维人员提供机器状态数据。
关键特性
TMR 架构：支持三重模块化冗余（TMR）配置，通过 2 out of 3 投票机制避免单点故障，确保系统可靠性。
灵活配置：通过 3500 机架配置软件自定义通道类型、报警阈值、滤波参数等，适配不同监测场景。
实时诊断：内置自检功能，通过 LED 指示灯和事件日志快速定位故障。
安全认证：符合 IEC 61508 等标准，适用于危险区域（如 Class I, Division 1/2）。
产品架构与工作原理
硬件架构
输入模块：支持多种 I/O 模块，包括内部终端、外部终端、TMR 终端及带屏障的终端模块，适配不同传感器接线需求（如 Proximitor、加速度计、速度传感器）。
信号处理：每个通道集成滤波、放大和数字化电路，支持带通、高通、低通滤波，频率响应范围可配置（如径向振动通道支持 1 Hz 至 4000 Hz）。
通信接口：通过机架背板与其他模块通信，支持 RS-232/485 等串口协议，可连接上位机进行数据监控。
TMR 冗余机制
投票逻辑：在 TMR 配置中，三个监测模块对输入信号进行 2 out of 3 投票，若某一模块输出与其他模块偏差超过设定阈值（如 % Comparison），则触发事件日志记录。
输入配置：
总线配置：单个非冗余传感器信号通过总线分配至三个模块。
离散配置：三个冗余传感器分别连接至三个模块，提升可靠性。
数据输出与状态监测
比例值输出：根据通道类型输出不同参数，如径向振动的 Direct（峰峰值）、1X/2X 振幅、相位滞后等；推力位置的 Gap（间隙电压）和 Direct（轴向位移）。
状态标识：通过 LED（OK、TX/RX、BYPASS）和事件日志（System Event List、Alarm Event List）反馈模块健康状态、通信状态及报警事件。
配置指南
软件配置工具
使用 3500 Rack Configuration Software 进行参数设置，核心配置项包括：
通道类型：选择径向振动、推力位置等，不同类型对应不同的滤波和比例因子。
满量程范围：如径向振动 Direct 可选 0-10 mil pp（峰峰值），加速度可选 0-20 g pk（峰值）。
报警阈值：为每个比例值设置 Alert/Alarm 1 和 Danger/Alarm 2 阈值，支持滞后调节（如 hysteresis 为满量程的 1/64）。
滤波参数：设置高通 / 低通滤波器截止频率（如加速度通道支持 3 Hz 至 30 kHz）。
关键参数配置示例
径向振动通道：
传感器选择 3300-8 mm Proximitor，Scale Factor 设为 200 mV/mil。
1X Amplitude 满量程设为 10 mil pp，Alert 阈值设为 6 mil pp，Danger 阈值设为 8 mil pp，延迟时间 1 秒。
推力位置通道：
零位置电压（Zero Position）设为 - 9.75 Vdc（对应间隙中心值），满量程设为 25-0-25 mil，方向设为 “Toward Probe”（转子向探头移动时位移增大）。
TMR 配置要点
需将三个监测模块相邻安装，配置 Comparison Voting（如比较 1X Amplitude，允许偏差 5%）。
总线配置时使用 Bussed External Termination Block，离散配置时使用三个独立传感器和终端块。
I/O 模块与接线
模块类型与功能
内部终端模块：直接连接传感器和记录仪，适用于非危险区域，接线需注意静电防护（如使用防静电手腕带）。
内部屏障模块：集成齐纳屏障，适用于防爆区域（如 Class I, Division 1），限制能量流入危险区域。
外部终端模块：通过 25 针电缆连接传感器，9 针电缆连接记录仪，简化机架内部接线。
接线规范
Proximitor 传感器：电源（PWR）接 - 24 Vdc，信号（SIG）接通道输入，屏蔽层（SHLD）接地。
地震传感器（如 Velomitor）：需串联电阻和电容（如 4 kΩ 电阻 + 10 μF 电容）进行信号调理。
TMR 接线：离散配置时，三个传感器分别接入三个模块的独立通道，总线配置时通过 Bussed Terminal Block 共享传感器信号。
维护与测试
定期验证测试
测试周期：建议每年一次，若设备为关键机组或运行环境恶劣，可缩短至每季度一次。
测试设备：函数发生器、万用表、示波器、Keyphasor Multiplier/Divider 等。
测试步骤（以径向振动通道为例）：
模拟传感器信号（如 100 Hz 正弦波，峰峰值 2 V）。
验证 Direct、1X Amplitude 等比例值显示精度（误差≤±1% 满量程）。
触发 Alert/Alarm 1 和 Danger/Alarm 2 阈值，确认报警延迟时间与配置一致。
断开输入信号，验证 OK 状态恢复时间（Timed OK Channel Defeat 设为 30 秒）。
比例因子与零位置调整
比例因子（Scale Factor）：用于校准传感器线性度偏差，如 3300-8 mm Proximitor 默认 200 mV/mil，可调整 ±15%。
零位置（Zero Position）：针对推力位置、偏心等通道，通过调整电压使显示值为零（如推力位置零位置设为 - 9.75 Vdc，对应机械零位）。
记录仪输出验证
4-20 mA 输出需对应满量程比例值，如满量程 10 mil pp 时，20 mA 对应 10 mil pp，4 mA 对应 0 mil pp，误差≤±1%。
故障排除
LED 故障诊断
OK 灯灭：可能为模块未供电、硬件故障或传感器断线，检查电源和接线，重启模块或更换备件。
BYPASS 灯亮：通道被软件旁路或传感器故障，查看 Software Switches 配置，确认传感器 OK 状态。
TX/RX 灯不闪：通信故障，检查机架背板连接、串口参数（波特率、数据位）。
系统事件列表分析
事件 11（Flash Memory Failure）：闪存故障，需立即更换模块。
事件 62（I/O Module Mismatch）：I/O 模块类型与软件配置不符，检查模块型号并重新配置。
事件 493（Kph Lost）：Keyphasor 信号丢失，检查 Keyphasor 传感器和接线，确认转速是否在有效范围（60-60,000 cpm）。
常见报警处理
Alert/Alarm 1 触发：振动值超过阈值，检查机器是否存在不平衡、不对中或轴承故障。
Danger/Alarm 2 触发：紧急停机条件，立即停机并排查设备故障，如轴位移超限可能导致动静碰磨。
技术规格与订购信息
关键参数
输入阻抗：Proximitor 通道 10 kΩ，TMR 配置下总线模式 50 kΩ、离散模式 150 kΩ。
频率响应：径向振动 Direct 通道支持 1 Hz-4000 Hz，加速度通道支持 3 Hz-30 kHz。
环境条件：工作温度 - 30℃~65℃（非屏障模块），存储温度 - 40℃~85℃，湿度≤95% 非冷凝。
订购部件
监控器模块：3500/42-01-00（离散内部终端，无认证）、3500/42-03-01（TMR 外部终端，CSA 认证）。
备件：I/O 模块（如 128229-01）、终端块（125808-02 Euro 风格）、电缆（129525-0010-01，10 英尺组装电缆）。
安全与合规
防爆认证：带屏障模块支持 Class I, Division 1（Groups A-D）和 EEx ia IIC，适用于爆炸性气体环境。
静电防护：操作模块时需佩戴防静电手腕带，存储于导电袋中，避免静电损坏电路板。
维护警示：热插拔模块时需确保机架断电，避免带电操作导致短路或电击风险。
