Bently Nevada 3500/22M 138607-01是贝克休斯旗下Bently Nevada公司3500机械保护系统系列中的一款双通道加速度/速度监测模块。该模块专门设计用于接收和处理来自压电式加速度传感器或速度传感器的信号,通过测量机器壳体或轴承座的绝对振动(速度或加速度),为旋转机械(如风机、泵、电机、齿轮箱等)提供连续的状态监测、报警和保护功能,是预防性维护和机械保护体系中的关键前端感知单元。
应用场景:
在西北地区某大型风力发电场,运维人员发现多台风机齿轮箱的振动值在特定工况下存在异常波动,但原有的简易监测装置无法提供足够的数据进行精准诊断。技术人员为这些风机的齿轮箱非驱动端和高速轴轴承座加装了高精度加速度传感器,并接入新增的BENTLY 3500/22M 138607-01模块。该模块不仅实时提供振动的通频幅值用于超限报警,更将未经滤波的原始振动波形通过3500系统上传至状态监测平台。通过对波形数据的频谱分析,工程师迅速识别出异常振动来源于高速轴齿轮的轻微点蚀早期故障。基于这一预警,电场制定了有针对性的巡检和润滑油分析计划,并在下一次计划停机时更换了问题齿轮,避免了一次可能导致齿轮箱 catastrophic failure(灾难性故障)的严重事故,节省了数百万的更换成本。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 3500/22M (部件号:138607-01) |
制造商 | Bently Nevada (贝克休斯旗下) |
产品类别 | 双通道加速度/速度监测模块 |
所属系统 | Bently Nevada 3500 机械保护系统 |
通道数量 | 2个独立监测通道 |
输入信号类型 | 兼容 ICP®型压电加速度计 或 速度传感器 输入 |
输入供电 | 为ICP型传感器提供 +18 to +30 V DC 恒流源供电(典型24V,4mA) |
测量变量 | 振动速度(mm/s, in/s RMS或PEAK)或振动加速度(g's RMS或PEAK) |
频率响应 | 宽频带,典型如 0.5 Hz 至 10,000 Hz,覆盖从低频到高频的广泛故障特征 |
动态范围 | 高,确保能捕捉从微小早期故障到剧烈振动的全范围信号 |
报警与危险设定点 | 每通道可独立设置报警(Alert) 和危险(Danger) 阈值,带可调延时 |
输出信号 | 每通道提供 4-20 mA 模拟量输出(对应振动值),及报警/危险继电器接点输出 |
通信接口 | 通过 3500 系统背板与框架内其他模块及上位系统(如System 1™)通信 |
键相输入 | 可选配键相信号输入,用于提供相位参考(与3500/25等模块配合) |
关键特性 | 双通道独立、传感器电源与诊断、抗干扰能力强、与3500系统无缝集成 |
技术原理与创新价值:
创新点1:集成式ICP传感器供电与信号调理。
3500/22M 模块内置了符合行业标准的ICP(Integrated Circuit Piezoelectric)恒流源供电电路。它通过同一根同轴电缆为ICP型加速度计提供稳定的24V直流偏置电压和恒流激励,同时接收传感器返回的叠加在直流电压上的微小交流振动信号。模块内部的高质量信号调理电路(包括高通/低通滤波、放大、积分【如需速度信号】)将微弱的电荷信号转换为高信噪比的标准化电压信号,再进行数字化处理。这种一体化设计简化了现场布线,并保证了长距离传输下的信号质量。
创新点2:宽频带采集与高级诊断就绪。
与仅输出单一通频幅值的简单仪表不同,3500/22M 的核心价值在于其强大的动态信号处理能力。它在进行RMS或PEAK值计算用于实时保护的同时,还对原始振动波形进行高速、高分辨率的数字化采样。这些未经修饰的原始时域波形数据可以通过3500系统的背板总线(例如,借助3500/32M瞬态数据接口模块)被上层分析软件(如System 1™)捕获。这为工程师进行频谱分析、包络解调、波形观察等高级诊断提供了至关重要的“原料”,使其不仅能“看到”振动超标,更能“诊断”出引起超标的根本原因(如不平衡、不对中、轴承故障、齿轮啮合问题等)。
创新点3:全面的传感器健康监测与系统自诊断。
模块持续监测与传感器连接的状态。它可以检测到传感器开路(信号丢失)、传感器短路以及供电故障等异常情况,并通过前面板LED指示灯和系统通信接口立即发出明确的故障报警,防止因传感器失效导致的监测盲区或误报警。同时,模块本身也进行持续的硬件自检,确保其测量和处理功能的可靠性。这种端到端的诊断能力,将简单的数据采集提升为了一个可信赖的监测回路,极大地提高了整个保护系统的可用性和可维护性。
应用案例与行业价值:
案例:华东某大型化工企业关键离心压缩机群状态监测升级。
该企业拥有数十台大型工艺气体压缩机,是生产线的核心动力设备。过去依赖传统的振动开关,只能提供“正常/超标”的二元判断,多次发生因误报或迟报导致的非计划停车。企业实施了以BENTLY 3500/22M模块为核心、搭配加速度传感器的全面状态监测升级。每个压缩机的驱动端和非驱动端轴承箱上都安装了传感器并接入3500/22M。系统投运后不久,一台压缩机的3500/22M模块发出报警趋势,但未达到危险值。通过调取其通道的原始数据进行分析,频谱图上出现了清晰的轴承外圈故障特征频率及其谐波。工厂据此提前三个月安排了计划检修,更换了存在早期剥落的轴承。生产总监表示:“3500/22M提供的不仅仅是保护,更是‘预见性’。它让我们从被动的‘故障后响应’转变为主动的‘状态前管理’,单次避免非计划停车的收益就远超投资。”


相关产品组合方案:
构建完整的基于壳体振动的保护与监测系统,BENTLY 3500/22M需要与以下产品协同工作:
压电式加速度传感器: 如Bently Nevada的330500、330525等系列,是振动信号的源头,需根据测量范围、频率和安装方式选择。
低噪声同轴电缆与接头: 专用电缆和密封接头,确保从传感器到3500/22M模块的信号传输质量,并适应工业环境。
3500/25 键相器模块: 为振动分析提供相位参考信号,用于动平衡和阶次分析。
3500/32M 瞬态数据接口模块: 捕获和上传3500/22M等模块的原始波形数据,用于高级诊断。
3500/15 电源模块: 为整个3500框架提供稳定、冗余的电源。
3500 机架与背板: 所有监测模块的安装和通信平台。
System 1™ 资产性能管理软件: 上位平台,用于集中管理报警、存储历史数据、进行频谱等高级分析和生成诊断报告。
传感器安装附件: 如磁座、螺柱、胶粘剂等,确保传感器与被测点之间具有正确的机械连接(传递振动)。
安装维护与全周期支持:
BENTLY 3500/22M 138607-01 模块需安装于3500系统机架中。其核心在于前端传感器的正确安装:加速度传感器必须通过磁座、螺柱或胶粘的方式牢固地安装在清洁、平整的轴承座或壳体测量点上,确保良好的机械传导。电缆铺设应远离强电干扰源,屏蔽层需在机柜侧单端接地。
调试通过3500系列组态软件完成。需为每个通道配置传感器类型(加速度/速度)、测量单位(g, mm/s等)、工程单位量程、报警/危险阈值及延时。软件通常提供传感器仿真测试功能,以验证整个回路。
日常维护包括定期检查传感器安装是否松动、电缆是否完好、模块指示灯状态是否正常。可利用系统软件进行在线传感器回路测试(如Tap测试)。模块本身可靠性高。