4–20 mA of IEPE is één van de belangrijkste keuzes bij industriële trillingsmeting. Beide sensortypen kunnen op dezelfde motor, pomp of tandwielkast worden gemonteerd, maar het uitgangssignaal en de beschikbare informatie zijn fundamenteel anders.
De keuze moet daarom niet beginnen bij het sensorhuis of de connector, maar bij de vraag: wat wilt u met de trillingsdata doen?
Kort antwoord
| Kies 4–20 mA als… | Kies IEPE / AC als… |
|---|---|
| de meetwaarde rechtstreeks naar PLC, DCS of SCADA moet | het dynamische trillingssignaal beschikbaar moet blijven |
| trending en grenswaardebewaking centraal staan | FFT- of frequentieanalyse gewenst is |
| eenvoudige retrofit belangrijk is | een data collector of vibration analyser wordt gebruikt |
| één proceswaarde voldoende informatie geeft | diagnose van het trillingspatroon belangrijk is |
Voor sommige kritische machines is een dual-output sensor interessant: 4–20 mA voor de PLC én AC acceleratie voor diagnose.
Wat doet een 4–20 mA trillingssensor?
Een 4–20 mA trillingssensor verwerkt de gemeten vibratie intern en zet de geselecteerde meetwaarde om naar een gestandaardiseerd stroomsignaal. Afhankelijk van de uitvoering kan dat bijvoorbeeld velocity in mm/s of acceleratie in g zijn.
De besturing krijgt daarmee een compacte engineering value die eenvoudig kan worden geschaald en getrend. Hansford positioneert zijn loop-powered transmitters voor directe koppeling met PLC-, DCS-, SCADA- en BMS-systemen.
Dat maakt 4–20 mA sterk voor:
- machinebewaking in de PLC;
- procesvisualisatie;
- alarm- en onderhoudsgrenzen;
- retrofit van bestaande machines;
- lange industriële bekabeling;
- centrale trending van meerdere machines.
Wat doet een IEPE accelerometer?
Een IEPE accelerometer levert een dynamisch AC-signaal dat evenredig is met de gemeten acceleratie. Dit signaal wordt gevoed en uitgelezen door een geschikte IEPE-ingang, data collector, analyser of online condition-monitoringsysteem.
Het grote voordeel is dat de tijds- en frequentie-informatie van het trillingssignaal behouden blijft. Daardoor kan het signaal verder worden geanalyseerd, bijvoorbeeld met FFT.
Hansford heeft verschillende industriële accelerometerfamilies met standaardgevoeligheden zoals 100 mV/g en uitvoeringen voor data collectors, online monitoring, hoge temperatuur, intrinsiek veilige omgevingen en meerassige meting.
Het verschil zit vooral in de informatie die overblijft
Een bruikbare vergelijking is:
| Eigenschap | 4–20 mA transmitter | IEPE / AC accelerometer |
|---|---|---|
| Uitgang | Gestandaardiseerde proceswaarde | Dynamisch trillingssignaal |
| PLC direct | Ja, met geschikte analoge ingang | Meestal niet zonder geschikte conditioner/analysehardware |
| FFT/frequentieanalyse | Niet vanuit alleen de 4–20 mA waarde | Ja |
| Trendbewaking | Eenvoudig in PLC/SCADA | Via analyser of monitoringsysteem |
| Installatieconcept | Procesinstrumentatie | Condition monitoring / trillingsanalyse |
| Typische vraag | Hoeveel trilt de machine? | Hoe ziet het trillingsgedrag eruit? |
Voorbeeld 1: ventilator eenvoudig bewaken
Stel dat een ventilator in een productie-installatie continu draait en de PLC alleen hoeft te herkennen dat het algemene trillingsniveau geleidelijk stijgt. In dat geval kan een 4–20 mA velocity transmitter logisch zijn. De actuele mm/s-waarde wordt in de PLC getrend en bij overschrijding volgt een melding.
De toepassing vraagt niet per se om spectrumdiagnose. Eenvoud, integratie en continue beschikbaarheid van één conditiewaarde zijn belangrijker.
Voorbeeld 2: lager- en tandwielgedrag analyseren
Bij een kritische tandwielkast kan de onderhoudsafdeling juist willen onderzoeken welke frequentiecomponenten veranderen. Dan is een IEPE accelerometer logischer, omdat het dynamische signaal beschikbaar blijft voor verdere analyse.
De kwaliteit van die analyse wordt vervolgens bepaald door onder andere gevoeligheid, frequentiebereik, montage, samplefrequentie, meetrichting en de gekozen analysemethode.
Voorbeeld 3: PLC-bewaking én diagnose
Soms zijn beide doelen belangrijk. Een machinebouwer wil een eenvoudige 4–20 mA waarde naar de PLC sturen, terwijl onderhoud periodiek met een data collector diepere analyse uitvoert. Een dual-output sensor kan dan beide functies vanuit één meetpunt combineren.
De Hansford HS-421-familie combineert bijvoorbeeld 4–20 mA velocity met AC acceleration. Daarmee kan één sensor zowel procesbewaking als diagnostische analyse ondersteunen.
Velocity of acceleratie staat los van 4–20 mA of IEPE
Een veelgemaakte denkfout is dat 4–20 mA altijd velocity betekent en IEPE altijd “lageranalyse”. In werkelijkheid zijn dit twee verschillende selectiekeuzes:
- Wat wilt u meten? Velocity, acceleration of meerdere parameters?
- Hoe wilt u de data verwerken? Als 4–20 mA proceswaarde of als dynamisch AC-signaal?
Hansford biedt bijvoorbeeld 4–20 mA transmitters voor zowel velocity als acceleratie. Voor dynamische meting zijn er AC accelerometers en aparte AC velocity sensoren.
Welke keuze past bij OEM-machinebouw?
Voor OEM's is niet alleen de technische meetwaarde belangrijk, maar ook standaardisatie. Bij seriemachines spelen bijvoorbeeld deze vragen:
- Is in iedere PLC-configuratie een analoge 4–20 mA ingang beschikbaar?
- Moet de eindklant zelf spectrumdiagnose kunnen uitvoeren?
- Wordt de sensor onderdeel van een centraal condition-monitoringsysteem?
- Hoeveel bekabeling en extra hardware is acceptabel?
- Moet de oplossing eenvoudig internationaal te servicen zijn?
- Zijn intrinsiek veilige uitvoeringen nodig?
Een eenvoudige 4–20 mA oplossing kan voor een standaardmachine veel praktischer zijn. Voor high-end machines of kritische assets kan IEPE meer diagnostische waarde bieden.
Selectiechecklist
- Welke machine wordt bewaakt?
- Wat is het toerental?
- Wilt u een totale conditiewaarde of frequentieanalyse?
- Is PLC/SCADA-integratie vereist?
- Welke meetgrootheid is gewenst?
- Is één meetas voldoende?
- Welke omgevingstemperatuur en IP-klasse zijn nodig?
- Is ATEX/IECEx van toepassing?
- Waar en hoe wordt de sensor gemonteerd?
Hansford Sensors via Indusen
Indusen is Sales Partner van Hansford Sensors in Nederland. Bekijk het totale programma trillingssensoren, de specifieke 4–20 mA transmitters of de IEPE accelerometers.
Bespreek uw toepassing
Twijfelt u tussen 4–20 mA en IEPE? Stuur via contact de machine, het toerental, het gewenste meetsysteem en wat u met de trillingsdata wilt doen. Dan kan het uitgangssignaal op de toepassing worden afgestemd.