振动监测数字趋近式系统的优势

20世纪50年代末，Don Bently发明了趋近式系统，可以测量中转子振动和位置。电涡流趋近式探头系统是在不接触振动轴的情况下监测流体油膜轴承机器的理想选择。流体油膜轴承机器的轴监测概念并不新奇，轴承监测装置，本质上是加了弹簧的柱塞，与轴相连，且另一端装有加速度计，几十年来一直用于提供振动信息。随着20世纪70年代末个人电脑的出现，以及随之而来的数字时代，人们自然而然地开始思考趋近式系统未来将如何变化。可以想象这么一个世界，在这个世界中，机械技术人员或工程师想要改变趋近式系统的组态来满足当前的需求，他们只需要连接到振荡器解调器，并根据材料类型、系统长度和探头类型对其进行组态。有点像通用备件。Bently先生的确考虑到了这点，并在1993年为第一个数字趋近式系统申请了专利。由于当时的计算机处理器速度较慢，Bently没有将其商业化。2012年前，处理器无法适应模拟系统。2005，Metrix生产了第一个商业化数字趋近式系统TXR和TXA，但它们还无法用于高速涡轮机械。2012年，Metrix创建了数字趋近式系统 (DPS)，在2016年Metrix实现了创建现场可组态DPS的愿望，为用户在备件管理上带来诸多便利。现在全世界有数以万计的DPS单元在运行。

工作原理
DPS将模拟趋近式信号输入转换为数字信号，然后提供模拟信号输出，通常为200 mV/mil (7.87 mV/µ m)。中央处理单元（CPU）有高的振幅、频率分辨率，可实现中间数字转换以及模拟输出。这种中间的数字转换使创建在现场针对材料类型，系统长度和探头类型进行组态且符合API 670的传感器系统成为可能。DPS的多功能性能提高技术人员和工程师的工作效率，采购经理也可以减少备件库存，从而节省工业工厂的资金。

DPS为振动监测系统或控制系统提供输入
根据所需的信号输出格式，可提供数字趋近式前置器或变送器: MX2033 3线前置器 用于监测系统， 用于监测系统， 用于控制系统。还有MX2034 4线版本，可以提供动态信号到监测系统和4 20 mA信号到控制系统。这些模型完全兼容Metrix、BN，和其他制造商的各种探头和电缆。

MX2033前置器的动态电压输出 (mV/μ m或mV/mil) 与行业标准的连续振动监测系统兼容，并采用API标准670中规定的格式。采用-24Vdc激励，并提供mV/μ m或mV/mil的输出信号，通常分别为7.87 mV/μ m或200mV/mil。

MX2034 4-20 mA变送器电流输出 (mA/µ m或mA/mil) 可直接向可编程逻辑控制器 (PLC) 、分布式控制系统 (DCS) 以及监控和数据采集 (SCADA) 系统提供推力、径向振动或轴转速测量，或其他接受ISA标准4-20 mA信号的仪器，而无需使用单独的监测控系统。变送器是一个24伏直流电流回路供电设备装置，提供了一个正比例于位置、振动或速度的电流输出。该设备的独特之处在于它可以根据您需要的输出现场更改。

趋近式系统相当适合用于复杂的流体油膜轴承测量，无论是整体齿轮压缩机还是低速泵。如果机器有流体油膜轴承，考虑到计划外停机的成本，Metrix也可以提供您一种有经济效益的解决方案。您可选择的振动监测解决方案取决于计划外停机的成本。由旋转式或往复式机器的问题引起的计划外停机时间，对工厂代价较大。工厂损失来自利润损失 (机会成本损失 = 有利润产出的损失) 、加急维修、材料人工成本、备用人工成本、质量问题、客户信任/交付问题以及关键人员安全问题。机械资产上采用的传感解决方案取决于计划外停机事件的可能性。如果资产停机时间不会给人员、设施或社区带来重大风险，那么可以简化振动监测解决方案 (有关更多详细信息，请参见Metrix应用说明 “监测方法”)，通常我们采用基于趋近式变送器的解决方案。如果机器很重要，计划外的停机时间会导致高昂的机会成本损失，那么趋近式前置器监测系统是比较好的选择。

现场更改工厂订购组态
可以轻松地重新组态该单元来满足需求是人们购买Metrix DPS的主要原因之一。使用DPS软件中的 “更改组态” 菜单可以轻松完成此操作。点击 “更改组态” 显示菜单。根据连接的设备确定哪些菜单功能处于激活状态，下面是MX2033驱动程序的更改组态菜单:

可以轻松地重新组态该单元来满足需求是人们购买Metrix DPS的主要原因之一。使用DPS软件中的 “更改组态” 菜单可以轻松完成此操作。点击 “更改组态” 显示菜单。根据连接的设备确定哪些菜单功能处于激活状态，下面是MX2033驱动程序的更改组态菜单:

下面介绍更改组态菜单的各功能。请注意-在对DPS单元进行更改时，请务必进行验证检查，以确保趋近式探头系统 (探头、电缆和DPS单元) 在要求的公差范围内。静态校准器Metrix 9060系列可用于这些系统检查。

设备类型 - MX2033前置器或MX2034变送器，视连接的设备或模拟模式而定。

组态类型 – 使用标准特性 (线性曲线) 或从用户化校验用户化特性定义的曲线。如果选择 “用户化”，那么 “发送组态” 按钮会变为 “下一个” 按钮，点击后用户可进入验证屏幕以生成自定义特性 (线性曲线)。

测量 – 用于MX2034变送器。对于MX2033前置器，此功能非必需，因为测量是在监测系统中进行的。对于变送器，它可以配置为位置、振幅或速度。

探头系列 – 可以根据探头类型、目标材料、探头顶端直径和系统长度选择合适的线性特性。系统中富有灵活性的是探头系列 MX8030 和 MX2030，其他探头系列仅限于AISI 4140 Steel，一般系统长度为5、7和9米。有一些例外，如BN和Metrix 3000系列，只有15和20英尺的长度。可以在这儿看MX8030 TIGHTVIEW®的选项。

目标材料 – 此菜单可以将目标材料从AISI 4140碳钢更改为另一种轴材料。只有Metrix探头系列MX8030和MX2030允许用户将目标材料更改为列出的可用材料。列出的材料涵盖了可从Metrix订购的95% 材料类型。如果没有列出您所需的材料，Metrix可以根据要求将材料添加到软件中，并收取少量工程费用。如果您有BN 3300XL系列探头，并且需要除了4140外的材料类型，您可以使用MX8030组态DPS单元，选择适当的材料类型，来获得满意的结果。

探头顶端直径 – 探头尖顶端直径的选择取决于探头系列。大多数探头是5毫米/8毫米的，一些探头如Metrix 7200和BN 3300XL也有11毫米的探头。3000系列探头具有0.19英寸和0.30英寸直径的顶端。

系统长度 – 允许用户在所选探头系列的标准系统长度之间切换。例如，Metrix 7200和BN 3300XL列出了5米和9米的系统长度。Metrix MX8030和MX2030探头系列允许DPS利用扩展系统长度从1到12米的振动测量，到20米的速度和推力测量。MX8030和MX2030的典型系统长度为5米、7米和9米系统。如果用户想要使用列出长度之外的长度，如7.6米，则用户可以使用7米或8米系统长度，并执行验证检查来确定哪个长度可以提供更优结果。如果验证不在限制内，则可以使用验证电压值进行用户化校准。用户可以使用Metrix MX8020-001电缆修整剪和连接器套件来更改MX8030探头或MX8031延长电缆的长度。用户不再需要在接线盒中保留一圈又一圈的多余延长线。

满量程范围 – 取决于为MX2034变送器测量选择的内容。MX2033前置器会输出到监测系统，因此不使用满量程范围。如果变送器测量位置，则可以选择4至20毫安的刻度来获得适当的位移输出，单位为密耳或微米 (µ m)。如果变送器测量是振幅，则可以选择4至20毫安的刻度用于适当的振动输出，以密耳pk-pk (峰到峰) 或微米pk-pk为单位。如果变送器测量的是速度，则可以选择4到20毫安的刻度，用于以rpm (每分钟转数) 为单位的适当速度输出。扩展范围-此功能用于扩展MX8030/MX2030探头的线性范围，从10到90密耳 (250到2250微米) 到20到180密耳(500到4500微米) ，只需更改传感器灵敏度范围即可。使用扩展范围功能时，增量传感器灵敏度(ISF) 从200 mV/mil (7.87 mV/µ m) 更改为100 mV/mil (3.93 mV/um)。注意：如果在工厂更改组态，则必须执行调整和校准步骤。

Events/Rev – 代表每转事件数。适用于MX2034变送器用作速度变送器的情况。是相位触发 (速度) 传感器在轴的每次旋转中看到的脉冲数。允许的脉冲数取决于机器的速度。速度越高，转子每转允许的脉冲越少，每分钟最多400,000个脉冲。

优质备件
想象一下，只需一个前置器或变送器就能支持多种电缆长度、目标材料和较旧的探头系统。我们的数字趋近式监测系统将完全符合API 670标准的电涡流测量系统的性能和数字配置的灵活性结合在一起。DPS设计可适用于API 670的线性范围、互换性、标准探头的机械配置和其他细节。

DPS允许将单一类型的前置器或变送器现场组态为各种探头类型、电缆长度和目标材料 (包括11毫米探头)，降低了对备件的要求。

MX8030探头具有双层屏蔽电缆和  MX8031 带VIBELOCK®的双层屏蔽延长电缆连接器以及MX2030探头和 MX2031 延长电缆可与BN 3300和3300XL 5毫米/8毫米探头系统互换。这种兼容性为供应商提供了更多选择，无需更换已安装的探头、电缆和前置器或变送器。

如果您对Metrix数字趋近式系统有疑问，请随时 致电。