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电涡流传感器的工作原理

当接通传感器系统电源时，在前置器内会产生一个高频信号，该信号通过电缆送到探头的头部，在头部周围产生交变磁场。

如果在磁场的范围没有金属导体接近，则发射到这一范围内的能量都会被释放；反之，如果有金属导体接近探头头部，则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向相反的交变磁场。

由于的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，即改变了线圈的有效阻抗。这种变化与电涡流效应有关，也与静磁学效应有关（与金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数、激励电流频率以及线圈到金属导体的距离参数有关）。

假定金属导体是均质的，其性能是线形和各向同性的，则线圈——金属导体系统的磁导率u、电导率σ、尺寸因子r、线圈与金属导体距离δ线圈激励电流I和频率ω等参数来描述。因此线圈的阻抗可用函数Z=F（u，σ，r，δ，I，ω）来表示。

如果控制u，σ，r，I，ω恒定不变，那么阻抗Z就成为距离的单值函数，由麦克斯韦尔公式，可以求得此函数为一非线形函数，其曲线为“S”型曲线，在一定范围内可以近似为***形函数。

通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金属导体的距离δ的变化转化成电压或电流的变化。输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。

一般来说，传感器线圈的阻抗、电感和品质因数的变化与导体的几何形状、导电率和磁导率有关。也与线圈的几何参数、电流的频率以及线圈到被测导体间距有关。

如果控制上述参数中的一个参数改变，其余的不变，那么就可以构成测位移、测温度、测硬度等的各种传感器。

电涡流式传感器结构比较简单，主要由一个安置在探头壳体的扁平圆形线圈构成。

3300 XL 8mm 电涡流传感器系统

传感器系统 

3300 XL 8 mm 电涡流传感器系统由以下几部分组成： 

3300 XL 8mm 探头 

3300 XL 延伸电缆 

3300 XL 前置器

系统输出正比于探头端部与被测导体表面之间的距离的电压信号。它既能进行静态（位移）测量又能进行动态（振动）测量，主要用于油膜轴承机械的振动和位移测量，以及键相位和转速测量。 

3300 XL8mm 系统是我们性能***的电涡流传感器系统，***符合美国石油学会（API）为这类传感器制定的670 标准（第四版）。所有的3300 XL 8mm 电涡流传感器系统都能达到规定的性能标准，并且探头、延伸电缆和前置器具有完全可互换性，不需要单独的匹配组件或工作台校准。 

3300 XL 8mm 传感器系统的每一个组件都是向后兼容的，并且和其它的非XL 3300 系列的5mm和8mm 传感器系统组件可互换。例如，当没有足够的空间安装8mm 探头时，通常使用3300 5mm 探头来代替。

前置器 

与以前的前置器相比，3300 XL 前置器有重大的改进。它既可以采用紧凑的导轨安装，也可以采用传统的面板安装。当采用面板安装时，其安装孔位置与以前四孔安装的3300 前置器相同。两种形式的安装基板均具有电绝缘性，不需要独立的绝缘板。3300 XL 前置器抗无线电干扰能力强，即使安装在玻璃纤维防护罩中，也不会受到附近无线电信号的干扰。改进的RFI/EMI 抗辐射能力使它不需要特殊的屏蔽导管或金属防护箱就可以达到欧洲电磁兼容性标准，从而减少了安装费用，降低了安装的复杂性。

3300 XL 的SpringLoc 端子带不需要特殊的安装工具即可紧固。由于不需要螺丝紧固，不会发生松动，所以连线更坚固。

趋近式探头和延伸电缆 

3300 探头和延伸电缆与以前相比也有很大提高。 TipLoc模具技术***了探头端部和主体之间的牢固连接。探头电缆使用CableLoc设计安全地连接到探头端部，能承受330 牛（75 磅）的拉力。3300 XL8mm 探头和延伸电缆在订货时也可以选择FluidLoc电缆，这种电缆可以防止 油或其它液体沿电缆内部泄漏到机器外部。

接头 

3300 XL 探头、延伸电缆和前置器都带有防腐蚀的ClickLoc镀金铜接头。这些接头只需

用手指紧固（接头会自动“锁住”），特殊的机械锁紧装置能防止连接松动。接头在安

装或拆卸时不需要特殊的工具。3300 XL 8mm 探头和延伸电缆在订货时可选择已安装接头保护器，也可以选择在现场安装（如电缆必须布放在约束导管中）。潮湿环境中为接头，推荐在所有的安装中都选用接头保护器，提供环境保护。

大温度范围应用 

当探头引线或延伸电缆在应用中可能超过 177oC（350oF）时，可以采用大温度范围（ETR）探头和延伸电缆。大温度范围探头的探头引线和接头的温度范围可达260oC（500oF）。ETR 探头和延伸电缆与标准温度范围的探头和电缆兼容。例如，可以将ETR探头和330130 延伸电缆一起使用。ETR 系统使用标准的3300 XL 前置器。当系统中使用任何ETR组件时，整个系统的精度取决于ETR系统的精度。 

1.  前置器从工厂供货时已经过AISI4140 钢校准。也可以按用户的要求对其它端部材料进行校准。

2.  当将该传感器系统应用于转速计或超速保护测量时，请参考本特利内华达AN085 应用注意事项。 

3.  3300 XL 8mm 组件与与非-XL3300 5mm 和8mm组件具有电互换性和物理互换性。虽然3300 XL 前置器与其***代产品有所不同，但具有相同的4 孔安装模式与4 孔安装基座配合，并且具有同样的安装所需空间尺寸（当考虑到小允许电缆弯曲半径时）。

4.  当XL 和非-XL3300 系列5mm 和8mm 系统组件混用时，系统的性能取决于非-XL3300 5mm 和8mm 传感器系统的性能。

5.  3300 系列5mm 探头（参见部件号为141605-01的技术规格和订货信息）物理尺寸更小，但与8mm 探头相比，不允许削减侧视间距或端部到端部的空间尺寸。当由于受物理条件约束（不是电约束）而无法使用8mm 探头时，则用5mm探头代替。当侧视距离较窄时，可使用3300NSv 电涡流传感器系统（参见部件号为147385-01 的技术规格和订货信息）。

6.  8mm 探头的线圈被更厚地封装到注塑PPS 塑料探头端部，所以探头更结实。探头体也因为直径更大而更加牢固。我们建议在可能的情况下尽量采用8mm 探头，以避免机械损坏。

7.  对于每一根3300XL 延伸电缆，也可以选择硅树脂胶带来代替接头保护器，但在探头与延伸电缆的连接暴露在机组油液中的情况下，不推荐使用硅树脂胶带。

技术规格 

在没有另外注明时，以下关于3300 XL8 mm前置器、延伸电缆和探头的技术规格是在下

列条件下得到的：温度+18°C～+27°C（+64°F～+80°F°），－24Vdc 电源供电，

10KΩ负载，AISI4140 钢被测靶面，探头间隙为1.27mm (50mils)。 技术特性适用于完全由3300 XL 8mm 部件组成的系统。其精度和可互换性指标不适用于未经本特利内华达AISI 4140 钢靶面校准的传感器系统。 

美国原装本特利前置器330180-50-00

本特利3300XL 前置器

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330180-X1-05 MOD:145193-01

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330180-X1-05 MOD:145004-04

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较高的完整性/容错能力

3500系统是一个系统在内华达的产品线，用户可以与不同级别的冗余配置提供。这个范围从单一的模块，双电源全TMR（三重模块冗余），监测通道的配置（和可选的传感器）可以不断重复参与使用特殊继电器二投票方案。这允许在任何情况下，在任何情况下，无论是从电源，监测通道，或传感器或电子故障或人为错误的结果，在任何情况下，不能容忍虚假和错过的旅行的安全仪表应用程序的3500。

即使没有冗余，3500系统

代表可靠的监测系统，我们曾经提供。它集成了众多的自我监督功能，可以在监测模块和其连接的传感器故障识别、告示和发现问题，通过适当的错误代码，并抑制通道运行故障时自动将危及系统的正确操作。

3500系统在每个模块的非易失性存储器中的2个单独的位置中存储配置。这种冗余允许模块确保内存未损坏的配置信息的协议，通过比较显示任何异常。重复使用，非易失性存储器还允许用户程序模块在备件的时间，并确保在事件冗余电源是不使用监测器的配置不输当电力中断时，监测功能可以立即恢复对机架电源申请。

在许多情况下，3500个机架可以安装在或靠近机器的滑动或本地控制面板，保持电缆运行之间的3500个机架和机器的时间更短，更便宜。有线和无线通信和显示选项允许安装在控制室和3500个机架之间进行一个单一的以太网连接。这也允许安装，以分发显示和其他信息，无论是一个过程控制系统或工程师的台式电脑。其结果是一个机械保护系统，具有显着较低的安装成本比那些必须安装在控制室内环境。可选NEMA 4和NEMA 4X防水外壳，可当设备需要现场的3500系统安装。

远程访问

调制解调器，广域网，或局域网连接允许用户远程配置一个3500系统，甚至评估系统时，一个仪器出现问题。用户可以实现简单的变化，如警报设定值或过滤器的角落，不用到现场。这是理想的，如海上平台，压缩机或泵站，应急发电机，以及其他地点的现场访问的仪器是不方便或不切实际的理想。

抗干扰设计

3500系统的两级密码保护结合的配置更改键盘锁***系统不可调整，改变，或配置除了那些授权这样做。用户可以更容易地记录和控制变更管理，以及3500个机架记录系统的事件列表中的任何配置更改。

3500系统远远超出以前的系统的功能，以简单地识别发生在机架通过“一出”功能。广泛的警报和事件列表保留1000个新的警报和最近的400个系统事件（配置变化，错误等）。系统的TDI /边缘保留列表，提供了一个描述每个警报或事件和相应的日期/时间戳。这些列表可用于3500个显示，3500个操作显示软件，以及用于导出过程控制、历史学家或其他工厂系统的通信网关模块。

时间同步

系统的实时时钟可与外部时钟同步，通过通信网关或通过连接内华达软件。3500的警报和事件列表，然后提供时间/日期的邮票，在其他过程和自动化设备的警报和事件同步。这可以减少或消除对精心制作的需要事件顺序记录器。

符合API 670

当正确配置，提供中继模块正确的号码，并提供一个合适的选择显示，3500系统完全符合美国石油学会（API）的新版本为机械保护系统670标准，覆盖相对轴振动、轴向位置、温度、往复式压缩机的落棒，转速表，超速检测，和壳体振动。

热插拔

所有模块和电源供应器（当使用冗余电源时）可以被删除或插入时，机架是在电源。这有利于更容易维护和系统扩展而不中断机械保护功能或系统操作。

注意：在删除一个输入/输出模块之前，必须首先删除模块的前面板部分。这从插槽中删除的力量，所以，我/输出模块，然后可以安全地删除，而不断电的机架。

更灵活的安装选项

除了常规的19英寸的铁路和panelcutout安装选项，3500系统引入了一个新的舱壁安装选项，使机架可安装在墙上或其它地点后进入架不可用。

增强的数据

即使没有状态监测软件，3500系统能够提供更多的测量，从每个换能器通道。例如，除了直接（过滤）为径向距离探测信道振幅、3500监测可以返回的间隙电压的幅值和相位，1X，2X幅值和相位，振幅和振幅不，Smax（当XY传感器存在）。因此，一个单一的径向振动通道可以返回8条件参数（称为比例值）在单通道监测模块共32。这是特别有价值的机械保护策略时，需要对这些比例值警报。这些比例的值的激活或使用没有影响机架密度，并且不消耗额外的通道在监测器。

注：警报设定值可以建立在每个比例值，所需。危险警报设定值可以建立在任何两个比例值从每个通道返回。