Schwingungssensoren und Transmitter

Maschinenvibrationen können verschiedene Formen annehmen. Sie vibrieren schnell oder langsam; über eine kurze oder lange Strecke. Vibrationen können erwünscht sein, sind aber normalerweise unbeabsichtigt und unerwünscht. Als Lieferanten von Maschinenschutz und condition monitoring Bei B & K Vibro beschäftigen wir uns mit unbeabsichtigten und unerwünschten Maschinenvibrationen. Dazu benötigen wir Sensoren (auch Wandler oder Sonden genannt). Diese messen typischerweise Vibrationen an Maschinen wie Motoren, Pumpen, Lüftern, Turbinen, Kompressoren, Getrieben und anderen hin- und hergehenden und oszillierenden Maschinen. Maschinenvibrationen werden in Einheiten von Verschiebung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung gemessen. Es gibt relative und absolute Schwingungsmessungen, die typischerweise an Wellen und Lagergehäusen gemessen werden:

• Absolute Vibration gibt den Abstand zum freien Raum an
• Relative Vibration gibt den Abstand relativ zu einem festen Punkt an der Maschine an

Es gibt zwei grundlegende Messprinzipien für Schwingungsmessungen:

• Berührungslose Messmethoden (Verschiebung). Für diese Verfahren werden Wirbelstromsensoren und laseroptische Sensoren verwendet.
• Kontaktmessmethoden (Beschleunigung, Geschwindigkeit). Für diese Verfahren werden piezoelektrische oder piezoresistive Sensoren oder induktive Sensoren verwendet.

Es gibt 3 Arten von Vibrationssensoren häufig verwendet:

• Wegsensoren
• Geschwindigkeitssensoren („Geschwindigkeitsmesser“)
• Beschleunigungssensoren („Beschleunigungsmesser“)

Wir wählen den Sensortyp / die Sensoreinheiten basierend auf:

• Interessante Frequenzen (höhere oder niedrigere Frequenzen)
• Lagertyp (Wälzlager oder Gleitlager)

Die Verschiebungsmessung ist die Entfernung oder Amplitude, die aus einer Ruheposition verschoben wurde. Die Maßeinheit ist µm oder mils.

Die Geschwindigkeit ist die Änderungsrate der Verschiebung in Bezug auf die Zeitänderung. Dies wird in mm / s oder in / s gemessen.

Die Beschleunigung ist die Änderungsrate der Geschwindigkeit in Bezug auf die Änderung über die Zeit und wird in m / s² oder g gemessen.

Sensoren für Maschinen müssen folgende Anforderungen erfüllen:

• Robustes Industriedesign für den Einsatz in rauen Umgebungen
• Breiter Temperaturbereich von -50 ° C bis +120 ° C bis +350 ° C.
• Hohe Zuverlässigkeit
• Haltbarkeit (15 bis 20 Jahre Lebensdauer)
• Flexibles mechanisches Design zur Anpassung an die Maschine
• Verwendung in explosionsgefährdeten und gefährlichen Bereichen

BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN (Komprimierungsart)Funktionsprinzip:Auf dem Piezoelement (Kristall oder Keramik) ist eine Masse angebracht. Aufgrund von Maschinenvibrationen verformt die seismische Masse das Piezoelement (Quetschen und Lösen). Die mechanische Kraft der seismischen Masse ist proportional zur Maschinenschwingung (Beschleunigung). Der Piezokristall erzeugt eine proportionale elektrische Ladung. Der Ladungsverstärker wandelt die elektrische Ladung in einen Spannungsausgang um.

Anwendungen:

Absolute Gehäusevibration
Lagerzustand
In Kombination mit einer Triggermessung: Vektormessung (Größe und Phase)

<strong>Ihre Vorteile:</strong>

Breiter Frequenz- und Amplitudenbereich
Robuste Konstruktion, kleine Designs
Beliebige Messrichtung
Geringe Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern

Nachteile:

Externe Stromversorgung erforderlich
Geringe Empfindlichkeit bei niedrigen Frequenzen (Abrollung)
Begrenzte Betriebstemperatur durch internen Verstärker (<125 ° C)

GESCHWINDIGKEITSSENSOREN

Funktionsprinzip:

Das Gehäuse des Sensors ist am Messobjekt montiert. Der Magnet des Geschwindigkeitssensors ist an einer Membran (Feder) aufgehängt, die sich durch eine Drahtspule bewegt. Aufgrund der Vibration bewegt sich die Drahtspule durch das Magnetfeld des Permanentmagneten und erzeugt (induziert) ein Spannungssignal, das proportional zur Vibration (Geschwindigkeit) ist.

Anwendung:

Absolute Gehäusevibration
In Kombination mit einer Triggermessung: Vektormessung (Größe und Phase)
<strong>Ihre Vorteile:</strong>

Robuste Konstruktion
Hohe Empfindlichkeit bei niedrigen Frequenzen
Hohes Ausgangssignal mit geringem Innenwiderstand
einfache Montage
Keine externe Stromversorgung erforderlich

Nachteile:

Obere Frequenzgrenze unter 2 kHz
Resonanzfrequenz bei 8 Hz / 15 Hz; Linearisierung erforderlich
Einige Typen sind vertikal montiert, andere horizontal
Relativ groß

VERLAGERSENSOREN

Funktionsprinzip:

Der Oszillator des Verschiebungssensors erzeugt eine Sinuswelle mit konstanter Frequenz, die durch eine Induktionsspule läuft und ein elektromagnetisches Feld vor der Sensorfläche erzeugt. Wenn sich ein Zielmetallobjekt diesem Feld nähert, wird ein Teil der elektromagnetischen Energie als Wirbelströme auf das Ziel übertragen. Diese Energieübertragung verringert die Amplitude des Oszillators, die umgekehrt proportional zum Abstand des zu überwachenden Zielmetallobjekts zur Fläche des Sensors ist.

Anwendungen:

Wird bei Gleitlagermaschinen verwendet
Zwei Sensoren in einem Winkel von 90 ° zueinander bestimmen die Position der Welle (X- / Y-Messung).
Relative Wellenvibration, axiale Vibration, Geschwindigkeit / Abzug
In Kombination mit einer Triggermessung: Vektormessung (Größe und Phase)
Differential Expansion
Rod-Drop (bei Kompressoren)
Exzentrizität

<strong>Ihre Vorteile:</strong>

Verwendbar mit allen leitenden Materialien
Zeigen Sie die Bewegung der Welle innerhalb des Lagers
Nicht durch Öl oder Wasser beeinflusst
Niederfrequenzgang (bis 0 Hz)

Nachteile:

hoher Installationsaufwand (fest montiert)
Kalibrierung abhängig vom Wellenmaterial
Wellenschlag kann zu falschen Signalen führen

SENDER

Sie übertragen („übertragen“) einfach eine vordefinierte spezifische Messung (z. B. Vibrationsgeschwindigkeit mm / s rms) und einen Messbereich (z. B. 0… 20 mm / s rms) über ein standardisiertes Signal wie 4-20 mA an ein DCS oder eine SPS , zum Beispiel.

Ein Sender "übersetzt" somit einen bestimmten Messtyp und -bereich in ein Signal, das ein überlegenes Steuerungssystem verarbeiten kann.

Qualität ist entscheidend für einen Sensor. Unabhängig davon, wie hoch die Signalverarbeitungsfähigkeit Ihres Überwachungssystems ist, kann es niemals einen Sensor mit schlechter Leistung kompensieren. Und wir sprechen nicht nur über Präzision. Es muss auch robust für die Umgebung sein, in der es arbeitet. Ein kostengünstiger Sensor, der unerwartet ausfällt, ist nicht nur ein Ärgernis, sondern birgt auch ein katastrophales Risiko für kritische Maschinen, wenn keine Überwachung erfolgt. Dies gilt auch für viele Anlagenausgleichsmaschinen. Beachten Sie, dass das richtige Gesundheitsbewusstsein Ihrer Maschinen von Qualitätssensoren abhängt. Wir entwickeln und fertigen den größten Teil davon in unserer Zentrale in Darmstadt. Mehr als 500,000 unserer Sensoren werden weltweit bei Kundeninstallationen eingesetzt Filterwerkzeug um den gewünschten Sensor auszuwählen oder um Kontakt aufzunehmen, wenn Sie Hilfe benötigen. Wir helfen Ihnen gerne weiter. Unser Serviceteam steht für Installations- oder Nachrüstungsprobleme zur Verfügung.