Een gids voor trillingssensoren voor motoren
Het is normaal dat machines trillen, maar een verandering in de trillingspatronen van een machine kan wijzen op potentiële problemen. Door veranderingen in trillingspatronen te meten, kunnen teams onbalans, losheid, verkeerde uitlijning of lagerslijtage in apparatuur identificeren, voordat er een storing optreedt. Abnormale of overmatige trillingen zorgen voor voortijdige slijtage van componenten en kunnen de levensduur van activa verkorten. Trillingssensoren voor motoren worden op machines gemonteerd om veranderingen in de amplitude, frequentie en intensiteit van trillingen te bewaken.
Trillingssensoren kan informatie oppikken uit bronnen zoals structuur, resonanties, omgeving, aangrenzende machines, proces, cavitatie en turbulentie. Gegevens verzameld door trillingssensoren kunnen worden geanalyseerd om fouten te identificeren en de ernst ervan te bepalen. Wanneer onderhoudsteams weten welke machines aandacht nodig hebben en hoe dringend, kunnen ze hun werk het meest effectief plannen en prioriteren.
Dankzij technologische vooruitgang zijn trillingssensoren betaalbaarder, toegankelijker en schaalbaarder geworden.
Trillingssensoren voor motoren zijn deels gebruikelijk omdat motoren zich op de overgang bevinden tussen elektrische en mechanische bronnen. En hoewel trillingssensoren meer gericht zijn op mechanische bronnen, kunnen ze ook een aantal elektrische bronnen screenen.
Motoren zijn er in allerlei maten en worden gebruikt om veel verschillende soorten apparatuur aan te drijven. De instelling en toegankelijkheid van de motor zijn ook van belang. Met de vele soorten trillingssensoren beschikbaar, zijn er opties voor vrijwel elk scenario.
Bij het monitoren van een motor die een grote en langzaam bewegende machine aandrijft, is het bijvoorbeeld vaak zinvol om te focussen op de verplaatsing of de beweging. In dit geval is een nabijheidssonde het beste. Nabijheidssondes worden meestal gebruikt op grote compressoren of turbines, vooral wanneer turbines worden aangedreven door waterkracht of stoom — iets anders dan een elektromotor.
MEMS-vibratiesensoren
In de meeste gevallen is een accelerometer echter geschikter. Tegenwoordig zijn de meeste trillingssensoren accelerometers, die de acceleratie meten. MEMS-sensoren zijn een type accelerometer en ze worden steeds gebruikelijker omdat ze hoge beoordelingen hebben voor hun frequentierespons. Veel hebben nu ook hoge IP-beoordelingen, wat verwijst naar hoe effectief apparatuur het binnendringen van vloeistoffen (zoals water) of vaste stoffen (zoals stof) voorkomt. MEMS-sensoren zijn kosteneffectief en bieden een lange batterijduur. Deze eigenschappen maken ze een goede keuze voor screening op schaal.
MEMS-sensoren zijn geschikt voor een frequentiebereik van 0 tot 1,000 hertz. Dat lagere frequentiebereik is doorgaans waar onbalans, verkeerde uitlijning en losheid kunnen worden geïdentificeerd.
Piëzo-elektrische trillingssensoren
Industriële omgevingen kunnen hogere IP-classificaties vereisen en sommige omgevingen en toepassingen vereisen apparatuur die intrinsiek veilig is. Intrinsiek veilig betekent dat iets geen explosie kan veroorzaken. Piëzo-elektrische kristallen zijn ondoordringbaar voor vocht, stof en rook, waardoor ze een veelvoorkomende keuze zijn voor trillingssensoren in industriële omgevingen. Ze zijn een ander type accelerometer.
Voor hogere frequentiebereiken, die boven de 1,000 hertz, is een piëzo-elektrische sensor moet worden gebruikt. Dit omvat het monitoren van lagers, compressoren en tandwielkasten. De hogere frequentie is waar problemen met tandwielgrijping en motorstaven worden gevonden.
Draadloze trillingssensoren voor motoren
Een lange batterijduur is vooral gunstig voor trillingssensoren voor motoren in gevaarlijke of moeilijk bereikbare gebieden: het vermindert het aantal keren dat onderhoudstechnici naar de winkel moeten. Bij sommige sensoren moet de batterij zelfs om de paar jaar worden vervangen.
Een motor die een blower aandrijft, kan zo hoog zijn dat het gevaarlijk kan zijn om erbij te komen. Sommige motoren die pompen of compressoren aandrijven, bevinden zich achter panelen, in afgesloten ruimtes of op daken. Of motoren kunnen zich bevinden in gebieden met hete stoom of bijtende materialen. Draadloze sensoren op afstand kunnen worden gebruikt om dergelijke motoren te bewaken, trillingsgegevens te verzamelen en door te geven, zodat onderhoudsteams op de hoogte kunnen blijven zonder de tijd en het risico van frequente trips naar de motor.
Unieke overwegingen voor motoren
Voor samengestelde machines, of opstellingen waarbij verschillende assen verschillende snelheden hebben en verschillende dingen doen, is een oplossing om meerdere sensoren te gebruiken. Dat kan een bijzonder nuttige optie zijn om fouten te vinden die op verschillende frequenties zitten.
Sommige machines hebben veel kleine motoren die kleine tandwielkasten op een transportband aandrijven, met een grote motor die het hoofdwiel aandrijft en een riem op de transportband die alles aandrijft. Tandwielkasten en compressoren hebben vaak storingen die in de hogere frequentiebereiken vallen, wat betekent dat piëzo-elektrische sensoren worden aanbevolen boven MEMS-sensoren.
De meeste motoren draaien het grootste deel van de tijd op een constante snelheid, waardoor trillingsbewaking en analyse vrij eenvoudig. Maar tijdens het opstarten van een motor, ondergaat de motor veel ladingen en veel veranderingen. Dat kan een geavanceerdere en gevoeligere trillingssensor vereisen en het kan een geavanceerdere trillingsanalyse vereisen.
Aanloop- en uitlooptesten, resonantietesten, structuurtesten, heen-en-weergaande bewegingen: dit zijn de situaties waarin trillingsanalyse complexer kan worden en trillingssensoren nodig zijn die de taak aankunnen.
