Schwingungsanalyse und Vibrationsanalyse
Die Schwingungsanalyse, auch Vibrationsanalyse genannt, ist ein wichtiger Bestandteil der Instandhaltung von Maschinen und Anlagen. Durch den Einsatz von Messtechnik-Geräten wie Beschleunigungssensoren und Schwingungsmessgeräten können Vibrationen vor Ort erfasst und analysiert werden. Diese Daten werden dann mithilfe spezieller Software ausgewertet, um mögliche Ursachen für die Schwingungen zu identifizieren. Auf Basis dieser Analyse können dann gezielte Maßnahmen zur Beseitigung der Probleme eingeleitet werden, um Ausfälle zu vermeiden und die Effizienz der Anlagen zu verbessern.
Maschinenschwingungen erfassen
Das Erfassen von Maschinenschwingungen ist dabei ein Anwendungsfeld, welches sich aufgrund seiner Herangehensweisen und Zielvorstellungen stark unterscheiden kann. Es wird allgemein das Ziel verfolgt durch eine regelmäßige oder permanente Erfassung und Schwingungsanalyse von Maschinenschwingungen, Veränderungen im Betriebszustand im Rahmen von Condition Monitoring festzustellen, als auch Maschinenschwingungen zu analysieren, um Schäden zu diagnostizieren oder die Betriebssicherheit und Produktionsqualität zu optimieren.
Je nach Messaufgabe, der genutzten Sensorik und dem jeweiligen Maschinentypen können unterschiedliche Anforderungen an die Messtechnik für die Schwingungsanalyse bestehen.
Was sind Einheitssignale bei der Schwingungsanalyse?
Damit physikalische Prozessgrößen, beispielsweise Temperaturen, Feuchtigkeit oder Drücke, von Auswertgeräten verarbeitet werden können, müssen sie in normierte elektrische Signale umgeformt werden. Diese Signale können entweder als Strom- oder als Spannungssignale übertragen werden.
In den meisten Anwendungsfällen werden Stromsignale gegenüber Spannungssignalen bevorzugt. Der Vorteil von Stromsignalen liegt in ihrer Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen. Auch Spannungsverluste durch Leitungswiderstände sind bei Stromsignalen nicht zu erwarten.
Wo wird die Schwingungsanalyse in der Industrie angewandt?
Die Ursachen für Schwingungen in Maschinenanlagen mit rotierenden und anderweitig bewegten Bauteilen sind sehr variantenreich. Solche spezifischen Störungsquellen sind zum Beispiel:
- Verzahnungsfehler in den Getrieben
- Ausgeprägte Wellenkrümmungen
- Unwuchten und Ausrichtungsfehler
- Fundamentprobleme
- Zusätzliche Wirbelschwingungen durch Flüssigkeiten und Gase
- Elektromagnetische Störeinflüsse
- Bestimmte Hohlraumbildungen in rasch strömenden Flüssigkeiten
- Ablagerungen an Lüfterelementen
- Verschleiß von Wälzlagern
- Gestörter Rundlauf von Gleitlagern
Selbst eine einzige technisch gestörte Anlage innerhalb eines rotierenden Maschinenparks kann genügen, um die gesamte Produktion daraufhin stillzulegen.
Aus diesem Grund sind die Einsatzgebiete der prognostizierenden Schwingungsanalyse in der Industrie sehr zahlreich. Sie beziehen sich besonders auf:
- Motoren mit Antrieben aller Art
- Industriepumpen
- Technische Getriebe
- Ventilatoren und sonstige Anlagen zur Belüftung
- Verdichter und andere Kompressionsanlagen
- Rotierende Walzen sowie deren Lager
- Turbinen und weitere Anlagen in Kraftwerken
- Spezielle Windkraftanlagen
Lösungen für die Schwingungsanalyse
Zur Erfassung der Sensor-Messdaten kommen Messgeräte und Datenlogger zum Einsatz. Hier ist besonders zu beachten, dass Spezialmessgeräte verwendet werden müssen, die eine extrem hohe Abtastrate besitzen.
Mit dem Expert Vibro-Gerät von Delphin steht ein vielseitiges und leistungsstarkes Messgerät als Lösung zur Schwingungsanalyse bereit. Es bietet bis zu 16 synchrone und galvanisch getrennte analoge Eingänge mit einer Abtastrate von 50 kHz je Kanal, für die Erfassung von Sensordaten.
Die Eingänge des Expert Vibro sind universell softwareseitig konfigurierbar und ermöglichen das flexible Erfassen von Strömen, Spannungen, sowie IEPE-Sensoren. Ein weiteres anwenderfreundliches Ausstattungsmerkmal ist, dass die einzelnen analogen Eingänge, individuell einer der 4 Trigger-Gruppen mit frei konfigurierbaren Komparatoren für Keyphasor-Sensoren zugeordneten werden kann. Mit diesen Funktionen steht ein Maximum an Flexibilität für jede Messaufgabe zur Verfügung.
Anwendungshighlights der Schwingungsanalyse
- Synchrone, parallele Erfassung von bis zu 16 Schwingungssignalen/Gerät
- Gleichzeitige Erfassung von Schwingungs- und Prozess-Signalen
- Autark und dadurch sichere Schwingungsüberwachung
- Einsetzbar als Subsystem an bestehenden Prozessleitsystemen
- Ermittlung von Kennwerten (Peak-Peak, Gap), Ordnungsanalyse
- Datenlogger-Speicher zur autarken Langzeiterfassung der Maschinenhistorie
- Überwachung/Alarmierung (SMS, E-Mail)
- Meldung an übergeordnete Leitsysteme über PROFIBUS-DP oder Modbus RTU/TCP
- Analyse der On-/Offline-Messwerte auf dem Arbeitsplatz-PC
- Auswertung mit Orbit-, FFT-, Kaskaden-, y(t)-Diagramm und weitere
- Berechnung des Hüllkurvenfrequenzspektrums und der Schwinggeschwindigkeit
- Leistungsfähiges Schwingungsdiagnosesystem für autarke Langzeiterfassung durch integrierten Datenspeicher
- Universelle Anschlussmöglichkeiten von Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- oder Abstandssensoren
- Kleine kompakte Bauform und hohe Kanaldichte für einfachen Einbau in Schaltschränke
Schwingungsanalyse ohne PC
Das Expert Vibro ist ein PC-unabhängig Mess-, Steuer- und Regelungssystem, welches intuitiv bedient und konfigurieren werden kann. Somit können Rohsignale, Zeitsignale, sowie deren Spektren mit Leichtigkeit erstellt werden. Für tiefgehende Analysen können Sie mit zahlreichen Optionsmodulen das jeweilige Schwingungssignal weiterverarbeiten, um den maximalen Informationsgehalt zu gewinnen. Hier stehen alle gängigen Kennwerte, Algorithmen, Filter, Integratoren, Softwarekanäle und weitere Parameter zur Verfügung, mit denen das Signal für die Messaufgabe individuell ausgewertet werden kann.
Schwingungsanalyse mit dem Messkoffer
Mit der mobilen Lösung von Delphin können in der Schwingungsmesstechnik, sowohl die Analyse als auch die Behebung von Schwingungsproblemen flexibel und direkt vr Ort einfach durchgeführt werden.
Schwingungsanalyse mit Delphin Technology
Die Schwingungsmesstechnik von Delphin wendet sich an Anwender, deren Aufgabe die Schwingungsüberwachung, Schwingungsanalyse und Schadensdiagnose ist. Durch das einfache Handling, das günstige Kosten-/Nutzen-Verhältnis und die Möglichkeit der Einbindung der Schwingungsüberwachung in die Prozessüberwachung entstehen im Vergleich zu anderen Produkten viele Vorteile.
Gerne stellen wir Ihnen unsere Produkte für ein moderne Schwingungsanalyse im Detail vor. Nehmen Sie doch gleich einmal Kontakt zu unserem Experten-Team auf und lassen Sie sich unverbindlich beraten!
Passende Software für Ihre mess- und prüftechnische Lösung
Ergänzung um schwingungsmesstechnische Spezialdiagramme
Die Zusatzfunktion „Vibro“ ergänzt ProfiSignal um die Diagramme FFT, Kaskade, Zeitsignal, Bode, Hüllkurve sowie Orbit und Spektrogramm. Somit wird die Darstellung der mit dem Schwingungsmessgerät gemessenen und berechneten Schwingungswerte ermöglicht. Das Orbit- und Trend-Diagramm ermöglicht u. a. die graphische Darstellung der kinetischen Wellenbahn.
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Messwerterfassung und Analyse
Mit ProfiSignal Go stellen Sie Onlinedaten der Message- und Expert-Hardware in Diagrammform dar. Zahlreiche Analysefunktionen, wie Zoom, Cursor, verschiebbare Achsen, Merker, ASCII-Export und Rechenkanäle, ermöglichen die schnelle Messwertdarstellung und Nachbearbeitung.
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Bedienen und Beobachten
ProfiSignal Basic kombiniert die Funktionen von ProfiSignal Go mit Bedien- und Beobachtungselementen von Prozessvisualisierungen, z. B. Digital- und Analoganzeigen, Schaltern, Tastern und Signalleuchten. Mit Basic erstellen Sie einfache Visualisierungsschaubilder bis bin zu komplexen Visualisierungssystemen.
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Automatisieren und Steuern
ProfiSignal Klicks ergänzt ProfiSignal Basic um Funktionen zur Prozessautomatisierung. Strukturschaubilder zur Abbildung des Prozesses sowie eine Scriptsprache (komplett mit der Maus bedienbar) ermöglichen auch dem Nichtinformatiker die Erstellung von komplexen Prüfstands- und Automatisierungsapplikationen mit automatischer Reportgenerierung.
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Zentrales Messdatenmanagement
Das Delphin Data Center ist die Lösung, die zur weltweiten messtechnischen Vernetzung und Steuerung von Anlagen, Maschinen und Prüfständen dient.
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Visualisierung und Bedienung
Mit ProfiSignal 20 Basic können Sie anhand einer großen Palette von Bedien- und Beobachtungselementen individuelle Schaubilder erstellen. Sowohl kontinuierliche Prozesse (z. B. Betriebsdatenerfassung) als auch diskontinuierliche Messaufgaben (z. B. Versuchsmessungen) können ohne jeglichen Programmieraufwand visualisiert, bedient und überwacht werden. Die Erstellung der Bedien- und Beobachtungsschaubilder können Sie hierbei durch Zusammenstellen und Konfigurieren der vorgefertigten Elemente realisieren.
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Schnelle Projektierung und Analyse von Messdaten
Mit ProfiSignal 20 Go können Sie Ihre Messdaten in nur wenigen Schritten, sowohl online als auch offline, in verschiedenen Diagrammtypen visualisieren, überwachen, analysieren, als Messdatei archivieren oder direkt im passenden Dateiformat exportieren.
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