关于趋近式系统的问题和答案

当趋近式探头彼此离得很近（通常小于25mm）时，使用串扰消除功能。此 DPS 1.35 的功能用于其中一个可能会与附近另一个探头发生电气干扰的探头。此功能可用于 MX2033 前置器或 MX2034 变送器趋近式探头系统。此功能改变了 DPS 设备的振荡频率，使其与相邻探头不同，从而防止串线干扰。不要在彼此离得近的两个探头上都使用此功能，如果这样做，您将继续遇到串扰问题，尽管它们的频率不同。仅在该组的其中一个探头上使用串扰消除功能。

如果您在从 Metrix 处订购 DPS 系统时要求对两个相邻 DPS 设备中的一个进行串线消除，您从我们的制造商处所收到的一对设备将分别标有“X”和“Y”。标准DPS设备没有串线标签，默认标为“X”。但是，如果您在应用过程中遇到串线，您可以通过"Metrix DPS 组态和实用软件"中的高级设置页面在现场将两个相邻的 DPS 设备中的一个转换为“Y”组态。请参阅 DPS 1.35软件安装手册了解更多信息。

在使用 MX2034 变送器时，DPS 1.35 的此功能可用于抑制来自振动监测系统外部的高振幅电噪声，以避免其影响振动变送器系统的性能。

• 此功能可暂时抑制高振幅、短持续时间（通常小于 50 毫秒）的振动尖峰可能是便携式对讲机在按下麦克风时引起的。

• 如果选择此功能，任何大于满刻度范围（默认）或用户所选的较小值的振动尖峰都将被抑制，抑制时长默认为 1 毫秒或采用用户所选的持续时间，最长为 1000 毫秒（1 秒）。

• 在尖峰抑制事件期间，振动变送器的输出将变为 3.0mA 并持续约 0.25 秒，以通知控制系统已发生尖峰抑制事件。

• 如果振动幅度大于尖峰抑制设置且持续时间长于尖峰的持续时间设置，将以 4-20mA 的输出来报告正常运行状态。

变送器上通过 BNC 产生的动态输出不受尖峰抑制功能的影响。此功能可通过 Metrix DPS 组态和实用软中的高级设置页面来获取。请参阅DPS 1.35软件安装手册了解更多信息。

转到“高级设置”选项卡并选择“公制”，“验证”选项卡上的表格和绘图的单位便采用公制单位了。注：这不会更改换能器的组态，该组态要在“主页”选项卡上进行更改。此功能适用于 MX2033 前置器和 MX2034 变送器。此功能可通过 ;Metrix DPS 组态和实用软件中的高级设置页面来获取。请参阅DPS 1.35软件安装手册>解更多信息。

对于 DPS MX2034 变送器，“逆向”选项会将满刻度范围的较低数值与变送器的 4mA 输出相关联，并将满刻度范围的较高数值与 20mA 输出相关联。“下调”选项会将满刻度范围的较高数值与变送器的 4mA 输出相关联，并将满刻度范围的较低数值与 20mA 输出相关联。这对操作员、控制系统或显示设备很有用。此功能可通过Metrix DPS 组态和实用软件中的高级设置页面来获取。请参阅DPS 1.35软件安装手册了解更多信息。

MX2034 变送器的 DPS 1.35 功能用于提升速度测量系统的性能。

• 自动-允许使用自动阈值设置，这将触发带有较大负脉冲（>-6Vdc）的 DPS。

• 手动-阈值设置允许用户为负向脉冲选择阈值（通常为 -13Vdc 或更高）和高达 +/-2.5Vdc 的迟滞宽度。

• 必须确保负向脉冲将产生比迟滞无反应区负值更大的电压。迟滞会在阈值周围产生一个无反应区。

• 例如，假设初始间隙电压设置为 -10Vdc，如果阈值设置为 -13Vdc，迟滞设置为 +/-1.0Vdc，则负向脉冲必须超过 -14Vdc（-14Vdc=-13Vdc-1Vdc）从而让变送器内的计数器看到脉冲，之后计数器不会重置，直到它看到电压变为 -12Vdc（12Vdc=-13Vdc+1Vdc）并逐渐变回原来的间隙电压。另请注意：如果初始间隙设置为 -10Vdc，并且阈值手动设置为 <-10Vdc，系统将无法运行，因为这会一直超出负向脉冲。这会扩展为迟滞无反应区，该区必须始终比初始间隙电压更负（例如：-10Vdc 是间隙电压，那么 -12Vdc 到 -14Vdc 的无反应区是可行的）。

• 使用阈值和迟滞是帮助降低速度测量系统噪声和提高精度的好方法。

此功能可通过Metrix DPS 组态和实用软件中的高级设置页面来获取。请参阅DPS 1.35软件安装手册 for more information.

通过 Metrix DPS 组态和实用软件，“主页”选项卡上的“更改组态”菜单选项允许用户将靶材料从 AISI 4140 碳钢更改为另一种轴材料。只有 Metrix 探头系列中的 MX8030 和 MX2030 允许用户将靶材料更改为所列出的其他可用材料。所列材料占可从 Metrix 处订购的材料类型的 95%。在我们的标准交付中，所有其他探头类型仅将 AISI 4140 作为靶材料。如果您有 AISI 4140 以外的特殊靶材料，并要求使用 MX8030 和 MX2030 以外的探头系列，请联系我们的客户服务。

当连接到DPS设备时，通过 Metrix DPS 组态和实用软件，“未知材料校准”选项卡功能允许通过以下流程对DPS趋近式探头系统的未知靶材料进行校准：

• 利用Metrix 9060-SCDM（轴校准器千分尺：适用于 5mm/8mm 的探头，探头主体为 4 英寸（100mm）或更小）或 9060-SCTS（轴校准器触碰选择：适用于 5mm/8mm/11mm 的探头，包括探头支架，探头主体为 2.5 英寸（75mm）或更大）以使用未知的轴材料来校准 Metrix DPS。

• 上述系统允许人们直接在轴靶材料上获取数据。

• 未知靶材料会导致反复试错的过程。对于第一次校准，使用 AISI 4140 碳钢材料类型。如果验证结果冷却状态低于标准灵敏度（IFS<200mV/mil或7.87mV/μm），则自定义校准应有效。如果验证结果高于标准灵敏度，并且电压超过 19Vdc，请尝试使用一种密度较低的材料，例如某种不锈钢。                                    

通过 Metrix DPS 组态和实用软件，“主页”选项卡上的“更改组态”菜单选项允许更改 DPS 的系统长度。DPS 1.35 的此功能允许用户在所选探头系列的标准系统长度之间切换：

Metrix 7200 和 BN 3300XL 仅列出了 5 米和 9 米的系统长度。3000 系列探头仅列出了 15 英尺和 20 英尺的长度。

Metrix MX8030 和 MX2030 探头系列允许 DPS 利用扩展的系统长度，振动和位移测量，系统长度可从1米扩展到12米，对于转速测量，系统长度可扩展至20米。如果用户想要使用未列出的长度，例如 7.6 米，则用户可使用 7 米或 8 米的系统长度，并进行验证检查以确定哪个长度能提供最佳结果。如果验证不在限制范围内，则可以使用验证电压值进行自定义校准。

用户可以使用 Metrix MX8020-001 电缆修剪和接头套件来改变 MX8030 探头或 MX8031 延长电缆的长度。用户不再需要将延长电缆盘在接线盒中。

通过 Metrix DPS 组态和实用软件，“主页”选项卡上的“更改组态”菜单选项允许更改 MX2034 变送器的满刻度范围。此功能取决于为 MX2034 变送器测量选择的刻度。MX2033 前置器的输出结果是输至监测系统的，因此不使用满刻度。变送器测量不同对象时的刻度：

• 如果测的是位置，可选择 4 至 20mA 的刻度以获得适当的位移输出，以 mil 或 μm 为单位均可。

• 如果测的是振动，可选择 4 至 20mA 的刻度以获得适当的振动输出，以 mil 峰-峰值或 μm 峰-峰值为单位均可。

• 如果测的是速度，可选择 4 到 20mA 的刻度以获得适当的速度输出，以 rpm（每分钟转数）为单位。

如何使用 DPS 1.35 完成趋近式系统的“验证”？Metrix DPS 组态和实用软件，同时使用“验证”选项卡，便可通过以下流程对 DPS 趋近式探头系统的已知靶材料进行验证：

这个流程可以通过使用趋近式探头静态校准器（千分表）来完成，并直接观察轴的靶材料或轴。

• 当以 10mil 或 250μm 为增量在探头和适当的靶材料之间设置适当的间隙时，使用 DPS 的“获取”按钮收集电压信息。

• 请注意，此流程需要 5 到 10 秒，并且不能自己填写电压，必须是由 Metrix 数字趋近式系统 1.35 测出的电压。

• 当间隙发生变化并记录电压时，系统会在两个记录点之间画线，计算增量灵敏度（ISF：两点之间的斜率）、平均灵敏度（ASF）和直线线性偏差（DSL：1mil 或 25μm）。

• 适合 200mV/mil 趋近式探头的 ISF 为 190-210mV/mil 或 7.48-8.26mV/μm （对于 API 670而言，200mV/mil+5% 或 7.87mV/μm+5%）。

如果验证结果不理想，则通过 Metrix DPS 组态和实用软件和“验证”后所记录的电压，用户可以选择“执行自定义校准-是”。

• 为确保自定义校准有效，请再次执行验证步骤。

• 如果自定义校准后的验证结果不理想，您可以重试。如果结果仍然不理想，建议适当更改系统长度或材料类型等参数。

• 也可能是系统设置或系统的某些组件（例如：探头、电缆或 DPS 设备）有问题。

• 请注意：最后一点（100mil 或 2500μm）不是必需的，Metrix 将其输入是因为我们通常可以满足这个距离。API要求达到 80mil（2250μm）的线性度。

通过连接到 DPS 设备的 Metrix DPS 组态和实用软件，同时使用“验证”选项卡，DPS 趋近式探头系统验证便可用于在 Excel 中生成验证报告。使用验证表中的数据，用户选择“生成报告”。系统将提示用户输入适当的测试信息。

• 这些字段都不是必需的，但通常对于适当的文档记载来说是必需的。

• 来自 DPS 组态的数据会自动上传到报告中。

• 填写完报告字段后，或者决定放弃填写后，用户选择“确定”，然后会收到提示要求其输入文件名和文件位置。生成的文件是 Microsoft Excel 文件。

• 打开 Excel 文件后，可以更改页眉和页脚，并且可以用其他验证结果来补充文件。

• 可以使用 Excel 的复制和粘贴功能来添加其他验证结果，以创建完整的报告。

趋近式系统在材料表面产生涡流。根据探头到靶材料的范围，电压输出将受到涡流的影响。靶材料中产生的涡流受材料密度、表面粗糙度和成分以及材料中所含元素的电磁特性的影响。在下面的数据中，Metrix 使用相同的探头和电缆以及 DPS 设备来生成曲线。您会注意到，6061-T6 铝和 K500 蒙乃尔合金材料与其他测试材料（例如：4140 碳钢、410 不锈钢等）相比，表现有所不同。

这些材料差异是 Metrix 允许 DPS 用户执行自定义校准的原因。

DPS 可以适应材料、系统长度和探头类型的差异。以下所有这些材料都可以直接从工厂订购，或在现场定制校准以符合 API 670 200mV/mil+/-5%（7.87mV/μm）规格。

这个问题很复杂，因为它有两个答案，一个是关于振幅分辨率的，另一个是关于频率分辨率的。两者都会在下文予以讨论。

已知:趋近式探头系统：使用 9m 或 5m 的系统来测量 4140 碳钢目标。

两种传感器系统都使用三轴电缆和简单的探头/电缆连接机制（Metrix 的 VibeLock 和 Bently 的 Click Lock ）。主要区别在于 DPS MX2033 前置器或 MX2034 变送器。与模拟系统相比，MX2033/MX2034 具有以下优势：

• MX2033/MX2034 具有出色的幅度和频率分辨率（参见上述讨论）。

• MX2033 可以在不更换前置器的情况下，与 9m 或 5m 的系统一起运行（备件较少），而其他制造商需要两个前置器，一个用于 9m 的系统，一个用于 5m 的系统。多数前置器仅限于单一组态（靶材料、探头和电缆长度）。

• MX2033 可与 BN 3300XL、7200 和 3300 系统互换，对 9m 和 5m 的系统均适用（多数制造商需要六个前置器才能完成相同的操作）。

如下图所示，DPS 与其竞争对手的产品相比具有许多优势。

每个趋近式探头和延长电缆的制造商在制造过程中的电气特性都会有轻微的变化，因此它们的输出也会有所不同。这就是API-670规定了增量灵敏度的线性范围和变化的原因。这为制造商提供了必要的余地，以允许其制造过程发生变化。

如果您使用我们的 MX2033 前置器或 MX2034 变送器来为 Metrix MX8030 探头和 MX8031 电缆，或 Metrix MX2030 探头和 MX2031 电缆绘制曲线，您将得到一个线性图，其增增量灵敏度符合 API 670 规范。同样地，通过将 DPS 组态为 Bently 3300XL 探头和电缆，您将获得符合 API 670 规范的优秀结果，见下文（运行设备 1 是 Metrix MX8030，运行设备 2 是 Bently 3300XL）：

如果其他制造商的结果不在 API 670 的线性度和增量灵敏度限制范围内，包括 Bently（即使在 DPS 菜单中有 BN3300XL 的预编程组态），您依然可以使用“自定义组态”来使其处于限制范围内。

MX2033 前置器可针对各种应用进行使用和组态，包括不同的靶材料和电缆长度。其他前置器仅限于应用，包括靶材料和电缆长度。

靶材料可以有很大的不同。最常见的是 4140 碳钢。这种靶材料在市场上占主导地位。订购 MX2033 前置器或 MX2034 变送器时，我们的网站上列出了 33 种不同的靶材料，也可根据要求提供其他材料。选择不同的靶材料时，变化最大的组件是 MX2033 前置器中的电容器设置。其他模拟前置器根据订购的内容具有固定的电容器设置。MX2033 前置器可以通过软件调整其电气设置。

不妨使用我们的DPS演示套件来展示 4140 靶材料与铝 6061 T6 材料相比的线性度。在演示过程中，您需要使用 4140 靶材料绘制探测曲线（演示线性度），然后在不更改组态的情况下，使用铝 T6 靶材料绘制另一条探测曲线（演示非线性度）。然后您需要将组态更改具有铝组态（正确的电容器设置）的“自定义”组态，并再次绘制探测曲线以演示线性度。这清楚地展示了 DPS 如何适应不同的靶材料。

有关 Metrix DPS 系统的功能和灵活性，请参阅问题 15。

Metrix 生产的趋近式探头系统可以安装在非常狭小的空间内，与知名竞争对手的窄边视野产品相比，它可以提供出色的线性测量。我们的标准趋近式探头的典型间隙如下所示：

普通趋近式探头通常至少需要将其探头尖端直径作为探头尖端周围的间隙，以确保准确测量。上述埋头孔尺寸为 0.75 英寸（19mm）是趋近式探头的典型尺寸，以确保探头尖端不会受到侧面的干扰。凭借 Metrix TightView 系统，可以使用小至 0.375 英寸（9mm）的埋头孔，并且仍然满足 API 670 线性范围要求。此外，在存在距离探头一侧只有 0.05 英寸（2.3mm）的障碍物的情况下，也可以达到 API 670 的线性范围。

使用 Metrix MX8030 的 5mm 或 8mm 探头埋头孔，直径可达 0.375 英寸（9mm）	使用 Metrix MX8030 的 5mm 或 8mm 探头受阻侧视图，直径可达 0.05 英寸（2.3mm）

以下数据集显示了 Metrix（MX）TightView 探头系统（5mm 趋近式探头）的增量灵敏度（IFS），与竞争对手的窄侧视图产品相比，其埋头孔有多种直径，从无埋头孔（开放式）到 0.375 英寸（9mm）埋头孔。API 670 规范是 80mil 范围内的 200mV/mil+5% 的系数（注：200mV/mil=0.2V/mil）。请注意，Metrix TightView 探头系统性能非常好，符合该范围的规格。

对比带 Metrix（MX）TightView 系统的埋头孔直径与竞争对手产品（CP）的 IFS

以下数据集显示了 Metrix（MX）TightView 探头系统（5mm 趋近式探头）的增量灵敏度（IFS），仅来自一侧的各种受阻侧视图从 0.075 英寸（1.9mm）到 0.05 英寸（1.3mm）不等与竞争对手的窄侧视图产品相比（参见 3300 XL NSv 数据表第 19 页，共 28 页）。API 670 规范是 80mil 范围内的 200mV/mil+5% 的系数（注：200mV/mil=0.2V/mil）。请注意，Metrix TightView 探头系统性能非常好，符合该范围的规格。