Bently Nevada 3500/42-09-00 Proximitor Seismischer Monitor

Bently Nevada 3500/42-09-00 Proximitor Seismic Monitor Modul

Der Bently Nevada 3500/42-09-00 ist ein vielseitiges 4-Kanal-Vibrationsüberwachungsmodul, das für das 3500 Series Maschinenschutzsystem entwickelt wurde. Dieser universelle Monitor akzeptiert Eingänge von Näherungssonden, Beschleunigungssensoren und Geschwindigkeitssensoren und bietet umfassende Vibrationsüberwachung für rotierende Maschinen in der Energieerzeugung, Öl & Gas sowie in schweren Industrieanwendungen.

Technische Spezifikationen

• Modellnummer: 3500/42-09-00
• Serie: 3500 Proximitor/Seismic Monitor
• Eingangskanäle: 4 unabhängige Vibrationskanäle
• Sensor-Kompatibilität: Näherungssonden (Wirbelstrom), Beschleunigungssensoren (piezoelektrisch, IEPE), Geschwindigkeitssensoren (Schwingspule)
• Frequenzbereich: 0,1 Hz bis 10 kHz (Nähe), 1 Hz bis 10 kHz (seismisch)
• Dynamikbereich: >80 dB für alle Sensortypen
• Messparameter: Gesamtschwingung, bandpassgefilterte Schwingung, 1× Amplitude, 2× Amplitude, Phasenwinkel, Spaltspannung
• Alarm-Sollwerte: 2 pro Kanal (Warnung und Gefahr) mit einstellbarem Hysterese
• Relais-Ausgänge: 4 programmierbare Alarmrelais (2A @ 30V DC oder 250V AC)
• Recorder-Ausgänge: 4 gepufferte Ausgänge (±10V DC proportional zur Vibration)
• Integration: Einfache, doppelte oder dreifache Integration zur Umwandlung von Beschleunigung/Geschwindigkeit/Verschiebung
• Filterung: Programmierbare Hochpass-, Tiefpass- und Bandpassfilter
• Aktualisierungsrate: 1 Sekunde für alle Messungen
• Stromverbrauch: 8,5W vom 3500-Rack-Backplane
• Betriebstemperatur: -30°C bis +65°C (-22°F bis +149°F)
• Lagerungstemperatur: -40°C bis +85°C (-40°F bis +185°F)
• Feuchtigkeit: 5% bis 95% nicht kondensierend
• Abmessungen: 24,4 mm B × 241,8 mm H × 241,3 mm T (0,96" × 9,52" × 9,50")
• Gewicht: 0,91 kg (2,0 lbs)
• Steckplatzposition: Jeder Steckplatz im 3500-Rack außer Steckplatz 1

Multi-Sensor-Überwachungsarchitektur

Das universelle Eingangskonzept des 3500/42 Moduls bietet unvergleichliche Flexibilität für umfassende Maschinenüberwachung:

• Proximity-Sonden-Eingänge: Akzeptiert -24V DC Signale von 3300 XL Proximitors zur Messung der wellenrelativen Vibration mit 0,1 mil Auflösung
• Beschleunigungssensor-Eingänge: Unterstützung von IEPE (Integrierte Elektronik piezoelektrisch) Beschleunigungssensoren mit 4 mA Konstantstromanregung zur Gehäusevibrationsüberwachung
• Geschwindigkeitssensor-Eingänge: Schnittstelle zu Schwingspulen-Geschwindigkeitssensoren, die 100 mV/in/s Signale für Lagergehäusemessungen erzeugen
• Gemischte Sensor-Konfiguration: Gleichzeitige Überwachung der Wellenvibration (Nähe), Lagergehäusevibration (Beschleunigungssensor) und Gehäusevibration (Geschwindigkeit) an einer einzelnen Maschine
• Automatische Sensordetektion: Modul erkennt Sensortyp automatisch und wendet passende Signalaufbereitung und Skalierung an
• Transducer Electronic Data Sheet (TEDS): Unterstützt IEEE 1451.4 TEDS für automatische Sensor-Kalibrierung und -Konfiguration

Fortschrittliche Signalverarbeitung

Der 3500/42 verwendet ausgeklügelte DSP-Algorithmen für präzise Schwingungsanalyse:

• Echte Spitzenwerterfassung: Erfasst transiente Schwingungsspitzen, die zwischen 1-Sekunden-Aktualisierungsintervallen auftreten, um verpasste Alarmzustände zu verhindern
• Adaptive Filterung: Passt Filtereigenschaften automatisch basierend auf der Drehzahl an, um 1× und 2× Schwingungskomponenten zu verfolgen
• Integration/Differentiation: Wandelt Beschleunigung in Geschwindigkeit oder Weg, bzw. Geschwindigkeit in Weg um und erhält die Messgenauigkeit über den Frequenzbereich
• Spektralanalyse: Optionale FFT-Funktion bietet 400- oder 800-Linien-Spektren für detaillierte Frequenzbereichsanalyse
• Hüllkurvendetektion: Demoduliert hochfrequente Lagerfehlersignale (10-40 kHz) zur frühzeitigen Lagerfehlererkennung
• Phasenmessung: Berechnet den Vibrationsphasenwinkel relativ zum Keyphasor mit ±1° Genauigkeit für Auswuchtung und Diagnostik

Anwendungsszenarien

Der 3500/42 Monitor überzeugt in vielfältigen Maschinenschutzanwendungen:

• Dampfturbinen-Generatoren: Überwachen Sie Wellenvibration (Näherungssensoren an Gleitlagern), Schubposition und Gehäusevibration (Beschleunigungssensoren), um Unwucht, Fehlausrichtung und Reibungen zu erkennen
• Gasturbinen: Schützen Sie aero-derivative und industrielle Gasturbinen mit Multi-Sensor-Überwachung der Kompressor-, Turbinen- und Getriebebereiche
• Zentrifugalkompressoren: Verfolgen Sie radiale Vibrationen an jedem Lager, axiale Position und Gehäusepulsationen, um Stöße und Lagerausfälle zu verhindern
• Große Elektromotoren: Überwachen Sie die Lagergehäusevibration mit Beschleunigungssensoren, um Rotorstabrisse, Exzentrizität und Lagerdefekte zu erkennen
• Pumpen & Lüfter: Kombinieren Sie Näherungssensoren (Wellenvibration) und Geschwindigkeitssensoren (Lagergehäuse) für umfassenden Pumpschutz
• Getriebe: Verwenden Sie Beschleunigungssensoren, um Zahnradverschleiß, Fehlausrichtung und Lagerabbau durch Hochfrequenzschwingungsanalyse zu erkennen

Alarm- & Schutzlogik

Der 3500/42 bietet ausgeklügeltes Alarmmanagement zum Maschinenschutz:

• Duale Sollwert-Architektur: Alarmstufe bietet Frühwarnung für Wartungsplanung; Gefahrenstufe löst Notabschaltung aus
• Einstellbare Hysterese: Verhindert Alarmflattern nahe der Grenzwerte; typische Hysterese 5-10 % des Grenzwertwertes
• Alarmverzögerungen: Programmierbare Zeitverzögerungen (0-60 Sekunden) filtern vorübergehende Vibrationsspitzen beim Start/Stopp
• Abstimmungslogik: Mehrere Kanäle mit UND/ODER-Logik für redundanten Schutz kombinieren (z. B. Auslösung nur wenn 2 von 3 Lagern Grenzwert überschreiten)
• Nicht-OK-Alarme: Erkennen Sensorfehler, offene Schaltkreise und Signalabweichungen zur Sicherstellung der Systemintegrität
• Relaisausgänge: Form-C-Kontakte mit 2A Nennstrom können direkt Abschaltmagnetventile, Signalgeber oder DCS-Eingänge ansteuern

Systemintegration & Konfiguration

Das 3500/42 integriert sich nahtlos in das 3500-Überwachungssystem:

• Rack-Kompatibilität: Installation in jedem Steckplatz des 3500/05 Systemracks (Konfigurationen von 2 bis 17 Steckplätzen)
• Kommunikation: Teilt Daten mit 3500/92 Communication Gateway für Modbus TCP/IP, Ethernet/IP oder OPC-Anbindung an DCS/SCADA
• Transienten-Datenschnittstelle: Arbeitet mit 3500/22M TDI-Modul zur Erfassung hochauflösender Wellenformen für System 1 Zustandsüberwachungssoftware
• Konfigurationssoftware: 3500 Rack Configuration Software bietet grafische Benutzeroberfläche für Sensor-Setup, Alarmkonfiguration und Diagnostik
• Kanalpaarung: X-Y-Näherungssensoren für Wellenumlaufanzeigen und Rotordynamikanalysen koppeln
• Hot-Swap-Fähigkeit: Nicht hot-swap-fähig; das Rack muss zum Modulaustausch ausgeschaltet werden

Installation & Inbetriebnahme

Eine ordnungsgemäße Installation gewährleistet genaue Vibrationsmessungen:

• Sensorbefestigung: Näherungssensoren mit 40-80 mil Abstand montieren; Beschleunigungssensoren gemäß ISO 10816 mit Gewindebolzen oder Klebstoff befestigen
• Kabelverlegung: Geschirmte Kabel für alle Sensortypen verwenden; Vibrationskabel mindestens 30 cm von Wechselstromleitungen trennen
• Erdung: Kabelschirm nur am Monitor-Modul-Ende mit Erde verbinden; Erdschleifen vermeiden
• Sensor-Kalibrierung: Trägersensitivität (mV/g für Beschleunigungssensoren, mV/in/s für Geschwindigkeitssensoren) aus Kalibrierzertifikaten eingeben
• Basislinienfestlegung: Vibrationen während der Inbetriebnahme als Referenz für zukünftige Trendanalysen und Alarmgrenzwerte aufzeichnen
• Alarmabstimmung: Alarm bei 1,5× Basislinie, Gefahr bei 2,5× Basislinie gemäß API 670-Richtlinien einstellen; Anpassung basierend auf Maschinenkritikalität

Diagnosefunktionen & Fehlerbehebung

Das 3500/42 bietet umfassende Diagnosefunktionen:

• Status-LEDs: OK (grün) zeigt normalen Betrieb an, Bypass (bernsteinfarben) zeigt umgangenem Kanal, Alarm/Gefahr (rot) signalisiert Alarmzustand
• Kanalanzeigen: Einzelne LEDs für jeden der 4 Kanäle zeigen den Alarmstatus in Echtzeit an
• Integrierte Diagnostik: Kontinuierliche Überwachung der Sensorintegrität, Kabelkontinuität und Signalqualität
• Konfigurationssoftware: Echtzeit-Anzeige von Schwingungspegeln, Alarmstatus und Sensorzustand für alle Kanäle
• Häufige Probleme: Nicht-OK Alarm (Sensorverdrahtung und Abstand prüfen), unregelmäßige Messwerte (Erdung und Schirmverbindungen überprüfen), kein Schwingungssignal (Sensorpolarität und Stromversorgung bestätigen), Phasenwinkel-Fehler (Keyphasor-Signal prüfen)

Anwendungen der vorausschauenden Wartung

Das 3500/42 ermöglicht fortschrittliche zustandsbasierte Wartungsstrategien:

• Trend-Analyse: Export von Schwingungsdaten in die System 1 Software für Langzeittrends und Verschlechterungsverfolgung
• Fehlerdiagnose: Identifikation spezifischer Fehlerarten (Unwucht, Fehlausrichtung, Lockerheit, Lagerdefekte) durch Amplituden- und Phasenanalyse
• Verbleibende Nutzungsdauer: Vorhersage von Lagerausfällen Wochen im Voraus durch Überwachung der Schwingungswachstumsraten
• Optimierung der Auswuchtung: Verwendung von Phasenwinkelmessungen zur Berechnung von Auswuchtkorrekturgewichten und Winkelpositionen
• Kritische Drehzahlkartierung: Erfassung von Schwingungsamplitude und Phase während Start/Stopp zur Identifikation von Resonanzen

Konformität & Zertifizierungen

Das 3500/42-09-00 erfüllt strenge internationale Normen:

• API 670: Entspricht dem API Standard 670 für Vibrationsüberwachungssysteme in der Erdöl- und Chemieindustrie
• Sicherheit: UL 508 gelistet, CSA C22.2 Nr. 142, CE-Kennzeichnung gemäß Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
• EMV: EN 61000-6-2 (Störfestigkeit), EN 61000-6-4 (Störaussendung) für Industrieumgebungen
• Gefährliche Standorte: Geeignet für Klasse I Division 2 Gruppen A, B, C, D bei Installation gemäß NEC Artikel 501
• Marine: DNV GL Typgenehmigt für Schiffsmotorüberwachungssysteme
• Umwelt: RoHS-konform, REACH-registriert

Wartung & Lebenszyklusmanagement

Empfohlene Praktiken für dauerhafte Zuverlässigkeit:

• Inspektionsplan: Jährliche Überprüfung der LED-Funktion, des Relaiskontaktwiderstands und der Genauigkeit des Aufzeichnungsoutputs
• Sensorüberprüfung: Vierteljährliche Kontrolle der Proximity-Sondenabstände und des Anzugsmoments der Beschleunigungsmesserbefestigung
• Kalibrierung: Zweijährliche Kalibrierüberprüfung mit Präzisionsvibrationskalibrator gemäß ISO 16063 Standards
• Firmware-Updates: Jährlich auf Firmware-Updates für das Modul prüfen; Updates können Filteralgorithmen verbessern oder Funktionen hinzufügen
• Ersatzteilstrategie: Pro Standort ein Ersatzmodul 3500/42 für kritische Anwendungen lagern; typische MTBF über 150.000 Stunden
• Lebenserwartung: Typische Lebensdauer übersteigt 20 Jahre bei ordnungsgemäß gewarteten Installationen

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