Arten von Vibrationssensoren für die Zustandsüberwachung

Jede Maschine hat ihre eigene Schwingungssignatur, und Veränderungen in der Schwingung einer Maschine können auf mögliche Fehler hinweisen. Verschiedene Arten von Schwingungssensoren, die an Motoren und anderen Geräten montiert sind, können erkennen, wann und wie sich die Schwingung einer Maschine verändert. Das Schwingungsüberwachung Daten können analysiert und Trends ermittelt werden, um Wartungsteams bei der Planung und Priorisierung ihrer Arbeit zu unterstützen.

Es gibt mehrere Arten von Vibrationssensoren verfügbar, mit Optionen für viele Anwendungen und Budgets. 

Arten von Vibrationssensoren

Piezo-Vibrationssensoren

Piezoelektrische Vibrationssensoren (auch Piezo-Vibrationssensoren genannt) erfassen Änderungen physikalischer Parameter oder Kräfte. Die einwirkende Kraft erzeugt eine elektrische Ladung, die in messbare elektrische Signale umgewandelt wird.

Piezo-Vibrationssensoren erfassen hochpräzise und zuverlässige Daten und sind robust genug, um rauen Umgebungen standzuhalten. Diese Eigenschaften machen sie zu einer äußerst beliebten Wahl für industrielle VibrationssensorenSie können beispielsweise mit einem großen Temperaturbereich umgehen.

Und obwohl Piezo-Vibrationssensoren aufgrund ihrer Empfindlichkeit und geringen Größe ideal für viele industrielle Anwendungen geeignet sind, besteht ein Nachteil darin, dass sie mehr Strom verbrauchen können als einige andere Arten von Vibrationssensoren.

Beschleunigungs- und Vibrationssensoren

Beschleunigungs- und Vibrationssensoren sind ein weiterer sehr verbreiteter Typ von Vibrationssensoren. Ein Beschleunigungsmesser misst die auf ein Objekt einwirkenden Beschleunigungskräfte. Statische Kräfte, wie beispielsweise die Schwerkraft, wirken ständig auf Objekte. Dynamische Kräfte, wie beispielsweise Vibrationen, wirken mit unterschiedlicher Geschwindigkeit auf Objekte ein. Beschleunigungsmesser erzeugen elektrische Signale, die proportional zu den gemessenen Kräften sind.

Es gibt verschiedene Arten von Beschleunigungsmessern mit unterschiedlichen Stärken und empfohlenen Anwendungen. Beispielsweise messen dreiachsige Beschleunigungsmesser die Beschleunigung in drei orthogonalen Richtungen (d. h. drei Achsen). Daher können dreiachsige Beschleunigungsmesser alle Schwingungskomponenten eines Objekts messen.

Wirbelstrom-Vibrationssensoren

Wirbelstromsensoren sind vielseitige berührungslose Geräte, die Verschiebungen mithilfe von Wirbelströmen messen. Wirbelströme sind elektrische Stromschleifen in Leitern, die durch die Platzierung des Leiters in einem sich ändernden Magnetfeld entstehen. Wirbelstrom-Vibrationssensoren werden häufig zur Messung von Wellenverschiebungen eingesetzt. Diese Art der Fehlausrichtung ist eines der wichtigsten mechanischen Probleme, die Schwingungsüberwachung erkennen kann. Wirbelstromsensoren eignen sich ideal für hochauflösende, schnelle Schwingungsmessungen.

Achten Sie bei der Verwendung mehrerer Wirbelstromsensoren auf deren Abstand zueinander. Liegen sie zu nahe beieinander, können sich ihre elektromagnetischen Felder gegenseitig stören und die Messgenauigkeit beeinträchtigen. Eine Abschirmung der Sensoren ist möglich.

Optionen für kabelgebundene und kabellose Vibrationssensoren

Jeder Vibrationssensortyp bietet unterschiedliche Vorteile. Kabelgebundene Vibrationssensoren kann Schwingungsmessungen kontinuierlich erfassen und übermitteln. Im Gegensatz dazu drahtlose Vibrationssensoren senden typischerweise in kurzen Abständen. In manchen Situationen macht dieser Unterschied einen Unterschied. Kabelgebundene Sensoren können etwas teurer in der Installation sein, unter anderem wegen der erforderlichen Verkabelung. Und Kabelschäden können dazu führen, dass kabelgebundene Sensoren nicht mehr reagieren. Allerdings stehen auch viel mehr Daten zur Verfügung für Schwingungsanalyse.

Drahtlose Vibrationssensoren in Kombination mit Cloud-basierter Software ermöglichen den Zugriff auf Vibrationsdaten von jedem internetfähigen Gerät. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit kann je nach Konnektivität, Standort und anderen Faktoren variieren. Drahtlose Vibrationssensoren sind vergleichsweise kostengünstig zu installieren und hochgradig skalierbar. Drahtlose Sensoren können überall dort platziert werden, wo sie benötigt werden, ohne dass Kabel durch Wände, Böden und Decken verlegt werden müssen. Kabelgebundene Sensoren sind in ihrer Platzierung eingeschränkter.

Die Vor- und Nachteile beider Arten von Schwingungssensoren können durch die Kombination von kabelgebundenen und kabellosen industriellen Schwingungssensoren effektiv ausgeglichen werden. Viele Wartungssoftware Systeme ermöglichen die Integration unterschiedlicher Schwingungssensortypen, auch von unterschiedlichen OEMs, in ein zentrales System.

Die Vorteile industrieller Vibrationssensoren

Rotierende Maschinen wie Lüfter, Gebläse und Pumpen eignen sich besonders gut für die Schwingungsüberwachung zur Fehlererkennung und -diagnose. Die Schwingungsüberwachung ist eine effektive Methode, um die vier häufigsten Maschinenfehler zu identifizieren: Fehlausrichtung, Unwucht, Lockerheit und Lagerverschleiß. Diese Fehler weisen charakteristische Merkmale auf, die in den Schwingungsdaten sichtbar werden.

Die Schwingungsüberwachung nutzt Sensoren und tragbare Schwingungsmessgeräte um Vibrationsdaten zu sammeln, während die Maschinen laufen, in der Hoffnung, Probleme zu erkennen, bevor sie schwerwiegend werden.

Industrielle Schwingungssensoren erfassen Veränderungen der Amplitude, Frequenz und Intensität von Schwingungen. Normaler Verschleiß und andere Probleme können die Schwingungseigenschaften von Lagern, Rotoren, Wellen und anderen Maschinenteilen verändern.

Echtzeit-Zustandsüberwachungsdaten von Schwingungssensoren ermöglichen Wartungsteams, kostspielige Produktionsunterbrechungen zu minimieren und die Betriebszeit zu maximieren. Sie sind auch eine hervorragende Möglichkeit, eine vorausschauende Wartung Programm. Vibrationssensoren reduzieren zudem den Zeitaufwand der Techniker für die einzelnen Anlagen. Werden Sensoren mit Software gekoppelt, informieren anlagenspezifische Warnmeldungen die Teams, wenn eine Anlage Aufmerksamkeit benötigt. Dank Echtzeitinformationen zum Anlagenzustand können sich die Teams auf die Anlagen konzentrieren, die am dringendsten Aufmerksamkeit benötigen.  

So wählen Sie den richtigen Vibrationssensortyp aus

Viele Arten von Schwingungssensoren erfassen detaillierte Daten, die helfen können, die Ursache für Veränderungen der Schwingungsmuster zu identifizieren. Allerdings benötigt nicht jede Anlage in einer Anlage Schwingungssensoren – es ist wichtig, ein Gleichgewicht zu finden und für jede Maschine den optimalen Schwingungssensor zu finden, abhängig von Anlagenkritikalität, Typ und Einstellung.

Die produktionskritischsten Anlagen einer Anlage benötigen möglicherweise eine detaillierte Schwingungsüberwachung, kontinuierlich und rund um die Uhr. Für andere Anlagentypen reichen möglicherweise nur Momentaufnahmen der Schwingungsmessungen in regelmäßigen Abständen – aber nicht kontinuierlich.

Es gibt keinen „besten“ Schwingungssensor, da die beste Wahl für eine Anlage nicht unbedingt die beste Wahl für alle Anlagen ist. Die Wahl des richtigen Typs Vibrationssensor erfordert unter anderem die Kenntnis von Details zum Anlagentyp, zum Betriebskontext und zur Sensorfähigkeit, um die für Entscheidungen erforderlichen Daten zu liefern.

Möchten Sie mehr über die Arten von Vibrationssensoren erfahren? Sprechen Sie mit einem Spezialisten.

Lösungen

Schwingungsanalyse und Betriebsauswuchten