BENTLY NEVADA 1701/22 是贝克休斯旗下本特利内华达公司生产的一款工业级压电式加速度传感器(加速计)。它属于机械状态监测系统中的振动传感单元。该传感器专门设计用于直接测量旋转机械(如风机、泵、压缩机、齿轮箱)轴承座或壳体表面的振动加速度,通过感知高频的冲击与振动能量,将其转换为成比例的电信号,为状态监测系统提供诊断轴承缺陷、齿轮啮合问题、叶片通过频率等早期故障的关键数据。
应用场景:
在辽阔的西北风电场,一台2兆瓦的风力发电机齿轮箱在百米高空持续运行。齿轮箱内部的高速轴承和齿轮齿面任何微小的点蚀、剥落或磨损,都会产生高频的冲击振动信号。然而,传统的速度或位移传感器对这些早期、高频的故障特征不敏感。安装在齿轮箱轴承座上的 BENTLY NEVADA 1701/22 加速度传感器,正是为了“倾听”这些细微的“尖叫”而存在。它像一位敏锐的哨兵,持续捕获着从几Hz到数千Hz的宽频带振动加速度。当轴承出现初期损伤时,产生的周期性冲击会被 1701/22 精准捕捉,并通过电缆传输至机舱内的状态监测系统(如Bently Nevada 3500 框架)。系统分析这些高频能量或峰值因子的变化,在故障扩大、导致温度飙升或振动位移超标之前,提前数周甚至数月发出预警,使维护团队能够有计划地安排检修,完美解决了传统保护仪表对早期高频故障不敏感、预警滞后的核心痛点。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 1701/22 |
制造商 | BENTLY NEVADA (Baker Hughes) |
产品类别 | 压电式加速度传感器 (IEPE型, 即内置集成电路压电式) |
灵敏度 | 典型的如 100 mV/g (约10.2 mV/(m/s²)), 具体值标注于传感器体 |
频率范围 | 宽频响应,典型值如 0.5 Hz 至 10,000 Hz (±3dB),覆盖常见故障频率 |
测量范围 | 高动态范围,典型可达 ±50 g 峰值或更高,耐受强冲击 |
输出信号 | 低阻抗电压信号,与加速度成正比,兼容标准IEPE/CCLD接口 |
供电要求 | 恒流源供电 (ICP®/IEPE标准),通常为 18-30 VDC, 2-20 mA 恒定电流 |
电气连接 | 整体铠装电缆或连接器输出,标配电缆长度可选 (如5米、10米) |
安装方式 | 标准¼-28 UNF 或 M6 螺纹,提供双头螺栓或磁座用于临时安装 |
壳体材料 | 不锈钢外壳,坚固耐用,适应工业环境 |
工作温度 | 宽温设计,典型 -50°C 至 +120°C (与具体型号变体有关) |
环境防护 | 全焊接密封,提供卓越的防潮、防尘和抗化学腐蚀能力 |
技术原理与创新价值:
创新点一:内置集成电路(IEPE)与高可靠性设计。1701/22 采用IEPE(集成电路压电)技术,将微型电荷放大电路集成在传感器内部。与传统高阻抗电荷输出型加速度计相比,它将易受干扰的电荷信号在源头就转换为强壮的低阻抗电压信号。这使得输出信号可以通过同轴电缆长距离传输,且不受电缆电容、连接器电阻等因素的显著影响,极大提升了系统在复杂工业环境中的抗干扰能力和长期稳定性。其全焊接不锈钢壳体确保了在潮湿、油污、盐雾等恶劣工况下的长期密封性。
创新点二:优化的宽频带与高分辨率响应。该传感器经过专门设计,具有从低于1 Hz到超过10 kHz的平坦频率响应。这种宽频带特性使其既能捕捉到由不平衡、不对中引起的低频振动,又能敏锐感知由轴承缺陷、齿轮故障、气蚀或摩擦产生的高频冲击能量。其高分辨率(低本底噪声)确保了即使在振动水平很低的情况下,也能检测出微弱的早期故障特征,为预测性维护(PdM)提供高质量的原始数据。
创新点三:与Bently Nevada生态系统无缝兼容。1701/22 的设计完全兼容本特利内华达的整套状态监测系统。其电气特性(恒流激励、电压输出)可直接接入3500/42 加速度/速度监测模块、1701/25 信号调理器或pxi 数据采集系统,无需额外的转换器。其机械接口(如¼-28 UNF螺纹)也与本特利的标准安装附件完美匹配。这种深度集成简化了系统设计和安装,保证了从传感、传输到分析的整个数据链的准确性与可靠性。
应用案例与行业价值:
在华东某大型石化厂的催化裂化装置中,至关重要的富气离心压缩机组的多个轴承位置安装了 BENTLY NEVADA 1701/22 加速度传感器,接入3500 机械保护系统进行连续在线监测。
应用流程:传感器通过磁座或永久螺栓固定在轴承座上,感受壳体表面的振动加速度。恒流源从3500/42 模块提供激励,传感器输出与加速度成正比的电压信号。该信号被模块采集,并计算出加速度峰值、速度有效值(通过积分)和高频包络解调值(gSE)等多种参数。当某个轴承的内圈出现早期点蚀时,1701/22 会检测到由此产生的高频冲击脉冲,导致gSE值显著上升。3500 系统捕捉到这一趋势,在振动位移(通频幅值)还未明显变化时,就发出了“轴承高频能量升高”的预警。
行业价值:工厂设备监测工程师反馈:“1701/22 传感器是我们的‘预警前锋’。上一次压缩机检修前约两个月,正是它提供的gSE趋势图给我们敲响了警钟。我们根据预警制定了详尽的检修计划,在计划停机时打开轴承箱,发现了一个轴承内圈有初期点蚀,与预警完全吻合。这让我们避免了可能因轴承突然失效导致的非计划停机,一次就避免了数百万元的生产损失和潜在的设备损坏。它的稳定性和准确性,让我们对机组的健康状况了如指掌。”


相关产品组合方案:
1701/22 作为数据源头,需与以下本特利内华达产品构成完整的监测链:
BENTLY NEVADA 3500/42:4通道加速度/速度监测器,为1701/22 提供激励并处理其信号,输出报警和保护值。
BENTLY NEVADA 1701/25 或 1701/26:便携式或机架式信号调理器,用于将1701/22 的信号调理后接入数据采集卡或离线分析仪器。
BENTLY NEVADA 3300/16:加速度/速度变送器,可将1701/22 的信号直接转换为4-20mA输出,供DCS使用。
BENTLY NEVADA 3300 XL 8mm 电涡流位移探头系统:用于测量轴相对振动和位移,与测量壳体绝对振动的1701/22 形成互补监测。
BENTLY NEVADA 1900/65 速度传感器:用于测量中低频的壳体振动速度,其数据常与1701/22 的加速度数据结合分析。
BNC 或 TNC 连接器、铠装同轴电缆:用于传感器与系统之间的可靠连接。
磁力座、安装螺栓、安装底座:用于传感器的临时或永久安装附件,确保良好机械耦合。
System 1® 或 Asset Condition Monitoring 软件:用于对来自1701/22 等传感器的数据进行高级分析、趋势管理、故障诊断和报告生成。
安装维护与全周期支持:
安装 1701/22 是确保数据准确的第一步。表面必须清洁、平整,螺纹孔需垂直于测量表面。永久安装应使用高强度螺栓和防松剂,并施加正确的扭矩。磁座安装需确保吸附面干净,磁场强度足够。传感器电缆需固定好,避免形成“传感器-电缆”系统共振。安装后应进行通断测试和基线测量。
日常维护主要是目视检查传感器及电缆的物理状况,检查连接是否紧固,绝缘是否良好。由于是固态器件,正常情况下无需校准。若怀疑其性能,可在振动校准台上与参考传感器进行对比测试,或使用便携式校准仪检查其灵敏度。