Schwingungsanalyse

Schwingungsanalyse und Vibrationsanalyse

Die Schwingungsanalyse oder auch Vibrationsanalyse ist ein physikalisches Prüfverfahren, welches unter anderem zur Untersuchung rotierender Bauteile in vielen verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt wird. Durch die Vibrationsanalyse wird Reparaturbedarf an wichtigen Anlagenteilen rechtzeitig erkannt.

Maschinenschwingungen erfassen

Das Erfassen von Maschinenschwingungen ist 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 Analyse 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 bestehen.

Wo wird die Vibrationsanalyse 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 Schwingungsüberwachung

Im Bereich der Schwingungsanalyse gibt es verschiedene technische Lösungen, um Schwingungen bzw. Vibrationen zu erfassen.

Auf der Hardwareseite werden zwei Ebenen zur Erfassung verwendet:

 

  1. Sensoren
  2. Messgeräte zur Verarbeitung der vom Sensor gelieferten Daten

 

1. Sensoren zur Schwingungsanalyse

Für das Erfassen von Schwingungen oder Vibrationen gibt es ein breites Spektrum an Sensoren von verschiedenen Herstellern.

2. Messgeräte zur 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.

Funktionen des Schwingungsmessgeräts Expert Vibro

  • 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

Schwingungsmessung 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 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!