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

Módulo Monitor Sísmico Proximitor Bently Nevada 3500/42-09-00

El Bently Nevada 3500/42-09-00 es un módulo versátil de monitor de vibración de 4 canales diseñado para el sistema de protección de maquinaria Serie 3500. Este monitor universal acepta entradas de sondas de proximidad, acelerómetros y sensores de velocidad, proporcionando un monitoreo integral de vibración para maquinaria rotativa en generación de energía, petróleo y gas, y aplicaciones industriales pesadas.

Especificaciones Técnicas

• Número de modelo: 3500/42-09-00
• Serie: Monitor Proximitor/Sísmico 3500
• Canales de Entrada: 4 canales de vibración independientes
• Compatibilidad de Sensores: Sondas de proximidad (corriente de Foucault), acelerómetros (piezoeléctricos, IEPE), sensores de velocidad (bobina móvil)
• Rango de Frecuencia: 0.1 Hz a 10 kHz (proximidad), 1 Hz a 10 kHz (sísmico)
• Rango Dinámico: >80 dB para todos los tipos de sensores
• Parámetros de Medición: Vibración total, vibración filtrada pasa-banda, amplitud 1×, amplitud 2×, ángulo de fase, voltaje de brecha
• Puntos de Alarma: 2 por canal (Alerta y Peligro) con histéresis ajustable
• Salidas de Relé: 4 relés de alarma programables (2A @ 30V DC o 250V AC)
• Salidas de Grabadora: 4 salidas con buffer (±10V DC proporcionales a la vibración)
• Integración: Integración simple, doble o triple para conversión de aceleración/velocidad/desplazamiento
• Filtrado: Filtros programables pasa-altos, pasa-bajos y pasa-banda
• Tasa de Actualización: 1 segundo para todas las mediciones
• Consumo de Energía: 8.5W desde el backplane del rack 3500
• Temperatura de Operación: -30°C a +65°C (-22°F a +149°F)
• Temperatura de almacenamiento: -40°C a +85°C (-40°F a +185°F)
• Humedad: 5% a 95% sin condensación
• Dimensiones: 24.4 mm An × 241.8 mm Al × 241.3 mm Pr (0.96" × 9.52" × 9.50")
• Peso: 0.91 kg (2.0 lbs)
• Posición en el Slot: Cualquier slot en el rack 3500 excepto el Slot 1

Arquitectura de Monitoreo Multi-Sensor

El diseño de entrada universal del módulo 3500/42 ofrece una flexibilidad inigualable para el monitoreo integral de maquinaria:

• Entradas de Sonda de Proximidad: Acepta señales de -24V DC de proximitors 3300 XL para medición de vibración relativa del eje con resolución de 0.1 mil
• Entradas de Acelerómetro: Soporta acelerómetros IEPE (Electrónica Integrada Piezoeléctrica) con excitación de corriente constante de 4 mA para monitoreo de vibración de la carcasa
• Entradas de Sensor de Velocidad: Interfaz con transductores de velocidad de bobina móvil que generan señales de 100 mV/in/s para mediciones en la carcasa del rodamiento
• Configuración Mixta de Sensores: Monitoreo simultáneo de vibración del eje (proximidad), vibración de la carcasa del rodamiento (acelerómetro) y vibración de la carcasa (velocidad) en una sola máquina
• Detección Automática de Sensores: El módulo identifica automáticamente el tipo de sensor y aplica el acondicionamiento y escalado de señal apropiados
• Hoja Electrónica de Datos del Transductor (TEDS): Soporta IEEE 1451.4 TEDS para calibración y configuración automática del sensor

Procesamiento Avanzado de Señales

El 3500/42 emplea algoritmos DSP sofisticados para un análisis preciso de vibración:

• Detección de Pico Verdadero: Captura picos transitorios de vibración que ocurren entre intervalos de actualización de 1 segundo, evitando condiciones de alarma perdidas
• Filtrado Adaptativo: Ajusta automáticamente las características del filtro según la velocidad de operación para seguir componentes de vibración 1× y 2×
• Integración/Diferenciación: Convierte aceleración a velocidad o desplazamiento, o velocidad a desplazamiento, manteniendo la precisión de medición en todo el rango de frecuencias
• Análisis Espectral: La capacidad FFT opcional proporciona espectros de 400 o 800 líneas para un análisis detallado en el dominio de frecuencia
• Detección de Envolvente: Demodula señales de defectos de rodamientos de alta frecuencia (10-40 kHz) para detección temprana de fallas en rodamientos
• Medición de Fase: Calcula el ángulo de fase de vibración relativo al keyphasor con una precisión de ±1° para balanceo y diagnóstico

Escenarios de aplicación

El monitor 3500/42 sobresale en diversas aplicaciones de protección de maquinaria:

• Turbinas-Generadores de Vapor: Monitoree la vibración del eje (sondas de proximidad en rodamientos de apoyo), posición de empuje y vibración de la carcasa (acelerómetros) para detectar desequilibrios, desalineación y rozamientos
• Turbinas de Gas: Proteja turbinas de gas aero-derivadas e industriales con monitoreo multisensor de las secciones de compresor, turbina y caja de engranajes
• Compresores Centrífugos: Controle la vibración radial en cada rodamiento, posición axial y pulsación de la carcasa para prevenir golpes de ariete y fallas en rodamientos
• Grandes Motores Eléctricos: Monitoree la vibración de la carcasa del rodamiento con acelerómetros para detectar grietas en barras del rotor, excentricidad y defectos en rodamientos
• Bombas y Ventiladores: Combine sondas de proximidad (vibración del eje) y sensores de velocidad (carcasa del rodamiento) para una protección integral de la bomba
• Cajas de Engranajes: Utilice acelerómetros para detectar desgaste de dientes de engranajes, desalineación y degradación de rodamientos mediante análisis de vibración de alta frecuencia

Lógica de Alarma y Protección

El 3500/42 ofrece una gestión sofisticada de alarmas para la protección de maquinaria:

• Arquitectura de Punto de Ajuste Dual: El nivel de alerta proporciona advertencia temprana para la planificación del mantenimiento; el nivel de peligro activa el apagado de emergencia
• Histéresis Ajustable: Previene oscilaciones de alarma cerca de los umbrales; histéresis típica 5-10% del valor del punto de ajuste
• Retrasos de Alarma: Retrasos programables (0-60 segundos) filtran picos transitorios de vibración durante arranque/parada
• Lógica de Votación: Combine múltiples canales con lógica AND/OR para protección redundante (p. ej., disparar solo si 2 de 3 rodamientos exceden el límite)
• Alarmas No-OK: Detectan fallas de sensores, circuitos abiertos y señales fuera de rango para asegurar la integridad del sistema de monitoreo
• Salidas de Relé: Contactos Form-C con clasificación de 2A pueden accionar directamente solenoides de parada, anunciadores o entradas DCS

Integración y Configuración del Sistema

El 3500/42 se integra perfectamente dentro del ecosistema de monitoreo 3500:

• Compatibilidad con Rack: Se instala en cualquier ranura del rack del sistema 3500/05 (configuraciones de 2 a 17 ranuras)
• Comunicación: Comparte datos con el Gateway de Comunicación 3500/92 para conectividad Modbus TCP/IP, Ethernet/IP u OPC a DCS/SCADA
• Interfaz de Datos Transitorios: Funciona con el módulo 3500/22M TDI para capturar formas de onda de alta resolución para el software de monitoreo System 1
• Software de Configuración: El Software de Configuración 3500 Rack proporciona interfaz gráfica para configuración de sensores, alarmas y diagnósticos
• Emparejamiento de Canales: Empareje sondas de proximidad X-Y para visualización de órbitas de eje y análisis dinámico del rotor
• Capacidad Hot-Swap: No es hot-swappable; el rack debe estar apagado para reemplazo del módulo

Instalación y puesta en marcha

Una instalación adecuada garantiza mediciones precisas de vibración:

• Montaje de Sensores: Instale sondas de proximidad con un espacio de 40-80 mil; monte acelerómetros con perno o adhesivo según las directrices ISO 10816
• Enrutamiento de Cables: Use cable blindado para todos los tipos de sensores; separe los cables de vibración del cableado de alimentación AC por al menos 12 pulgadas
• Puesta a Tierra: Conecte las mallas de los cables a tierra solo en el extremo del módulo monitor; evite bucles de tierra
• Calibración de Sensores: Ingrese la sensibilidad del transductor (mV/g para acelerómetros, mV/in/s para sensores de velocidad) desde los certificados de calibración
• Establecimiento de Línea Base: Registre niveles de vibración durante la puesta en marcha como referencia para tendencias futuras y determinación de puntos de ajuste de alarma
• Ajuste de Alarmas: Configure Alerta en 1.5× línea base, Peligro en 2.5× línea base según las directrices API 670; ajuste según la criticidad de la máquina

Características de Diagnóstico y Solución de Problemas

El 3500/42 ofrece capacidades diagnósticas integrales:

• LEDs de Estado: OK (verde) indica operación normal, Bypass (ámbar) muestra canal en bypass, Alerta/Peligro (rojo) señala condición de alarma
• Indicadores de Canal: LEDs individuales para cada uno de los 4 canales muestran el estado de alarma en tiempo real
• Diagnósticos Integrados: Monitoreo continuo de integridad del sensor, continuidad del cable y calidad de la señal
• Software de Configuración: Visualización en tiempo real de niveles de vibración, estado de alarma y salud del sensor para todos los canales
• Problemas Comunes: Alarma No-OK (verificar cableado y brecha del sensor), lecturas erráticas (verificar conexión a tierra y blindaje), sin señal de vibración (confirmar polaridad y alimentación del sensor), errores de ángulo de fase (verificar señal keyphasor)

Aplicaciones de Mantenimiento Predictivo

El 3500/42 permite estrategias avanzadas de mantenimiento basado en condición:

• Análisis de Tendencias: Exportar datos de vibración al software System 1 para seguimiento a largo plazo y monitoreo de degradación
• Diagnóstico de Fallas: Identificar tipos específicos de fallas (desbalance, desalineación, holgura, defectos en rodamientos) mediante análisis de amplitud y fase
• Vida Útil Restante: Predecir fallas en rodamientos con semanas de anticipación monitoreando tasas de crecimiento de vibración
• Optimización de Balanceo: Usar mediciones de ángulo de fase para calcular pesos de corrección de balance y posiciones angulares
• Mapeo de Velocidad Crítica: Capturar amplitud y fase de vibración durante arranque/parada para identificar resonancias

Cumplimiento y Certificaciones

El 3500/42-09-00 cumple con rigurosas normas internacionales:

• API 670: Cumple con el Estándar API 670 para sistemas de monitoreo de vibración en industrias petroleras y químicas
• Seguridad: Listado UL 508, CSA C22.2 No. 142, marcado CE según Directiva de maquinaria 2006/42/CE
• EMC: EN 61000-6-2 (inmunidad), EN 61000-6-4 (emisiones) para entornos industriales
• Ubicaciones Peligrosas: Adecuado para Clase I División 2 Grupos A, B, C, D cuando se instala según NEC Artículo 501
• Marino: Aprobado por DNV GL Tipo para sistemas de monitoreo de maquinaria a bordo de barcos
• Ambiental: Cumple con RoHS, registrado en REACH

Mantenimiento y gestión del ciclo de vida

Prácticas recomendadas para una fiabilidad sostenida:

• Programa de Inspección: Verificación anual del funcionamiento de los LED, resistencia de contacto del relé y precisión de salida del registrador
• Verificación del Sensor: Revisión trimestral de las brechas de la sonda de proximidad y el torque de montaje del acelerómetro
• Calibración: Verificación bienal de calibración usando calibrador de vibración de precisión según normas ISO 16063
• Actualizaciones de Firmware: Verificar actualizaciones de firmware del módulo anualmente; las actualizaciones pueden mejorar algoritmos de filtrado o agregar funciones
• Estrategia de Repuestos: Mantener un módulo 3500/42 de repuesto por sitio para aplicaciones críticas; el MTBF típico supera las 150,000 horas
• Expectativa de Vida Útil: La vida útil típica supera los 20 años en instalaciones debidamente mantenidas

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