Lagerschade herkennen met trillingssensoren: hoe werkt het?
Een beschadigd lager kan al afwijkende trillingen veroorzaken voordat het probleem hoorbaar of zichtbaar wordt.
Ontdek hoe u lagertrillingen meet, wanneer FFT- en omhullende-analyse zinvol zijn en welke trillingssensor past bij bewaking of diagnose van motoren, pompen en ventilatoren.
Ja, met trillingssensoren kunt u aanwijzingen voor lagerschade meten. Een beschadigd wentellager kan korte, herhalende trillingsimpulsen veroorzaken. Een 4–20 mA-sensor helpt vooral veranderingen in het algemene trillingsniveau te volgen; met een geschikte IEPE-accelerometer en signaalanalyse kunnen specifieke lagerfrequenties worden onderzocht. Een verhoogde trillingswaarde bewijst op zichzelf echter geen lagerschade.
Wat is lagerschade en hoe ontstaat het?
Lagers ondersteunen een draaiende as en beperken wrijving. Bij een wentellager rollen kogels of rollen over de loopbanen. Door slijtage, oppervlaktevermoeiing of beschadiging kunnen onregelmatigheden ontstaan. Wanneer een rollend element zo'n defect passeert, kan een korte krachtpuls en daarmee een trilling worden opgewekt.
Veelvoorkomende oorzaken zijn onvoldoende of onjuiste smering, vervuiling door vocht of deeltjes, overbelasting, vermoeiing, foutieve montage, verkeerde voorspanning en uitlijnfouten. Ook elektrische stroomdoorgang bij bepaalde elektromotortoepassingen kan lagerschade veroorzaken.
Kleine defecten, subtiele signalen
Een lokaal defect kan hoogfrequente impulsen veroorzaken terwijl het algemene trillingsniveau, geluid en de lagertemperatuur nog nauwelijks veranderen. Gevoelige analyse kan dan meer informatie leveren dan een eenvoudige overall-meting.
Steeds meer invloed op de machine
Grotere beschadigingen kunnen leiden tot hogere trillingsniveaus, meer geluid, temperatuurstijging en uiteindelijk functieverlies. Hoe snel dit verloopt, hangt sterk af van belasting, snelheid, smering en bedrijfscondities.
Hoe kunt u lagerschade vroegtijdig herkennen?
De eerste aanwijzing is vaak niet één absolute waarde, maar een verandering ten opzichte van de normale machineconditie. Lagers controleren met trillingsmetingen betekent daarom vooral systematisch vergelijken bij zoveel mogelijk gelijke omstandigheden.
Een veranderende trend
Het overall-niveau loopt op of in een gekozen frequentieband ontstaan nieuwe impulsen of pieken.
Ruisen, tikken of ratelen
Kan wijzen op een probleem, maar hoorbare klachten ontstaan niet altijd als eerste.
Afwijkende warmte
Een hogere lagertemperatuur kan een aanvullend signaal zijn, maar blijft afhankelijk van belasting en omgeving.
Waarom is temperatuur alleen onvoldoende? Een lokaal beginnend loopbaandefect kan impulsachtige trillingen opleveren zonder direct een duidelijk temperatuurverschil. Bovendien beïnvloeden omgevingstemperatuur, smeertoestand en belasting de temperatuurmeting. Combinatie van trillingen, temperatuur en inspectie geeft doorgaans een beter beeld.
Hoe werkt lagerbewaking met een trillingssensor?
Een industriële accelerometer meet versnellingen van de machineconstructie. Bij veel sensoren zet een piëzo-elektrisch element de mechanische beweging om in een elektrisch signaal. De sensor wordt meestal op een stijf deel van het lagerhuis gemonteerd, zodat trillingen zo direct mogelijk worden overgedragen.
Bij eenvoudige condition monitoring wordt het signaal verwerkt tot bijvoorbeeld een RMS-waarde. Bij diagnostiek wordt het dynamische tijdsignaal met geschikte apparatuur bemonsterd, gefilterd en geanalyseerd. Beide methoden hebben waarde, maar beantwoorden een andere vraag: verandert de conditie? of welke fout zou de verandering kunnen veroorzaken?
Leg sensorpositie, meetrichting, bevestiging, toerental en belasting vast. Een andere montageplek of bedrijfsconditie kan de meetwaarde veranderen zonder dat het lager is verslechterd.
Welke trillingen wijzen mogelijk op lagerschade?
Een beschadigde loopbaan of wentellichaam kan herhaalde schokpulsen veroorzaken. Deze impulsen kunnen mechanische resonanties op hogere frequenties aanslaan. In het ruwe spectrum is het defect soms moeilijk herkenbaar omdat andere trillingen veel sterker zijn.
- Hoogfrequente componenten: kunnen bij bepaalde lagerdefecten toenemen, afhankelijk van constructie, sensor en frequentiebereik.
- Periodieke impacts: korte impulsen die zich ongeveer volgens de lagerkinematica herhalen.
- Nieuwe spectraallijnen of zijbanden: kunnen bij passende toerentallen en lagergegevens diagnostische aanwijzingen geven.
- Stijgende overall-trilling: nuttig als alarmsignaal, maar niet specifiek voor lagerschade.
Niet iedere verhoogde trillingswaarde komt door een lager. Onbalans, uitlijnfouten, mechanische speling, tandwielingrijping, cavitatie of procesveranderingen kunnen vergelijkbare trends veroorzaken. Een diagnose moet deze oorzaken meewegen.
Trillingssnelheid (mm/s) of acceleratie (g) bij lagerbewaking?
Trillingssnelheid in mm/s RMS is een veelgebruikte grootheid voor algemene bewaking van roterende machines. Het is praktisch om veranderingen in het totale trillingsniveau te volgen binnen een gespecificeerd frequentiegebied. Acceleratie in g is vaak interessanter voor lageranalyse omdat kortdurende impulsen en hogere frequentiecomponenten daarin beter zichtbaar kunnen zijn.
Let op: het is niet voldoende om simpelweg van mm/s naar g te wisselen. Het frequentiebereik, de filtering, de meetmethode, de montage en de signaalverwerking bepalen welke informatie beschikbaar is. Een enkele acceleratie-RMS-waarde is evenmin een volledige lagerdiagnose.
Meer achtergrond staat in ons artikel over het verschil tussen trillingssnelheid (mm/s) en acceleratie (g).
Lagerschade herkennen met FFT-analyse
Wat vertelt een frequentiespectrum?
Een FFT (Fast Fourier Transform) rekent een gemeten tijdsignaal om naar een frequentiespectrum. Zo ziet een onderhoudsspecialist welke frequentiecomponenten aanwezig zijn en hoe hun sterkte verandert. Een spectrum kan helpen onderscheid te maken tussen bijvoorbeeld toerentalgerelateerde trillingen en signalen die bij lagerkinematica passen.
De karakteristieke lagerfrequenties worden berekend uit het toerental en de geometrie van het lager: aantal wentellichamen, diameters en contacthoek. Omdat onder meer slip en belasting een rol spelen, zijn berekende frequenties richtwaarden en geen volledig vaste waarheden.
Wat is envelope analysis (omhullende-analyse)?
Bij omhullende-analyse wordt eerst een geschikte hoogfrequente resonantieband geselecteerd. Daarna wordt de gemoduleerde impulsinformatie uit het signaal gehaald (demodulatie). Een FFT van deze omhullende kan de herhalingsfrequenties van lagerimpulsen zichtbaar maken, ook als ze in het ruwe spectrum worden gemaskeerd.
Dat maakt deze techniek waardevol voor onderzoek naar lokale lagerdefecten, maar de filterband, sensorbandbreedte, sampling, toerentalinformatie en interpretatie moeten kloppen. Alleen een piek bij een berekende frequentie is nog geen sluitend bewijs van een defect.
Een elektromotor op 1.500 omw/min draait met een asfrequentie van 25 Hz (1.500 ÷ 60). De BPFO, BPFI, BSF en FTF liggen op andere frequenties die afhankelijk zijn van het specifieke lager. Zonder lagertype of interne lagergegevens kunt u die waarden niet betrouwbaar invullen.
4–20 mA of IEPE voor lagerbewaking?
Voor een onderhoudsstrategie is het verschil tussen continue trillingsbewaking en uitgebreide lagerdiagnose essentieel. Een standaard 4–20 mA-transmitter geeft gewoonlijk een verwerkte proceswaarde door. Een IEPE-accelerometer levert een dynamisch acceleratiesignaal voor een compatibele analyser of data-acquisitieomgeving.
| Onderdeel | 4–20 mA transmitter | IEPE accelerometer |
|---|---|---|
| Signaal | Verwerkte waarde, bijvoorbeeld mm/s RMS | Dynamisch AC-acceleratiesignaal |
| Typische toepassing | PLC-trend, waarschuwing en alarm | FFT, tijdsignaal, envelope analysis |
| Lagerfout identificeren | Niet op basis van één standaard overall-RMS-waarde | Mogelijk met geschikte analyser, juiste meetinstellingen en interpretatie |
| Aansluiting | Compatibele analoge stroomingang en voeding | Geschikte IEPE-voeding, conditioner en meetapparatuur |
| Praktische sterkte | Eenvoudige integratie in besturing | Meer diagnostische informatie in het signaal |
Een 4–20 mA-sensor kan dus geschikt zijn voor lagerbewaking wanneer het doel is om veranderingen in het trillingsniveau te signaleren. Maar een normale mm/s-RMS-waarde bevat niet de volledige tijdinformatie om daaruit specifieke lagerfrequenties terug te rekenen. Een 4–20 mA-acceleratiewaarde kan een andere trendgevoeligheid geven, maar vervangt een dynamisch spectrum evenmin.
Wilt u beide mogelijkheden combineren, dan biedt Hansford onder andere de HS-421 dual-output: 4–20 mA velocity voor bewaking en een afzonderlijk AC-acceleratiesignaal voor verdere analyse. Controleer altijd de aansluit- en voedingsvereisten van de gekozen uitvoering.
Lees voor meer details ons artikel over het verschil tussen 4–20 mA en IEPE-trillingssensoren of de handleiding voor het aansluiten van een 4–20 mA-trillingssensor op een PLC.
Waar monteert u een trillingssensor voor lagerbewaking?
Een trillingssensor hoort bij voorkeur op of vlak bij een stijf lagerhuis, langs een zo direct mogelijke mechanische overdrachtsweg. Bij een elektromotor zijn drive end (DE) en non-drive end (NDE) gebruikelijke uitgangspunten. Bij pompen en ventilatoren worden ook de lagerhuizen van de aangedreven machine gemeten; bij tandwielkasten kunnen input- en outputlagers aparte meetpunten vragen.
De meetrichting is belangrijk. Radiale metingen worden vaak gebruikt voor algemene machinetrillingen; axiale metingen kunnen extra informatie opleveren bij bepaalde belastingen en foutbeelden. Voor permanente hoogfrequente diagnose is een stijve, goed voorbereide bevestiging vaak gunstiger dan een losse of flexibele montage.
- Kies een vlak, schoon en mechanisch stabiel montagevlak; vermijd dunne beschermkappen.
- Houd meetrichting en sensorpositie bij herhalingsmetingen gelijk.
- Controleer montagedraad, fabrikantvoorschrift voor aandraaimoment en kabelontlasting.
- Gebruik bij route-metingen alleen een tijdelijke bevestiging waarvan het frequentiebereik past bij de diagnose.
De volledige uitleg met meetpunten en bevestigingsmethoden staat in trillingssensor monteren op motor, pomp of tandwielkast.
Praktijkvoorbeeld: lagerbewaking op een elektromotor
Een technische dienst wil de lagers van een elektromotor in een ventilatoraandrijving volgen. De motor draait meestal met een vergelijkbaar toerental en belasting. Er wordt een vast meetpunt ingericht bij het aandrijfeind, zodat nieuwe metingen met een nulmeting kunnen worden vergeleken.
Van nulmeting naar gerichte inspectie
1,2 mm/s RMS
Als fictief uitgangspunt wordt een trillingssnelheid van 1,2 mm/s RMS vastgelegd bij een gedocumenteerde bedrijfsconditie.
1,8 → 2,6 mm/s RMS
In daaropvolgende voorbeeldmetingen neemt de waarde toe, bij zo vergelijkbaar mogelijke bedrijfsomstandigheden.
Extra meting
Een specialist controleert montage, smering en procescondities en onderzoekt zo nodig met IEPE, FFT en envelope analysis.
Deze waarden zijn uitsluitend bedoeld om trendbewaking uit te leggen. Ze zijn geen algemene alarmgrenzen en bewijzen geen lagerdefect. Pas na aanvullende meting en beoordeling kan een onderhoudsactie verantwoord worden ingepland.
De toepasbaarheid van grenswaarden hangt af van de machine, meetgrootheid, frequentieband, montage, belasting en andere bedrijfscondities.
Bij wisselende toerentallen, bijvoorbeeld met een frequentieregelaar, moet de technische dienst meetcondities apart registreren of toerentalafhankelijk analyseren. Een trend zonder context kan anders tot onnodige meldingen of gemiste afwijkingen leiden.
Welke trillingssensor kiest u voor lagerbewaking?
Hansford Sensors levert verschillende industriële uitvoeringen. De beste keuze hangt niet alleen af van de vraag of de sensor op een lagerhuis past, maar vooral van de gewenste informatie na de meting. Voor deze toepassingen zijn onder meer de volgende Hansford-series interessant.
HS-420 · Continue bewaking
Industriële 4–20 mA velocity transmitter voor bijvoorbeeld mm/s-trends in PLC of DCS. Onder meer M12- en geïntegreerde kabeluitvoeringen beschikbaar. Niet bedoeld om uit de standaard totaalwaarde zelfstandig een FFT-lagerdiagnose af te leiden.
Bekijk Hansford HS-420 →
HS-100 · Dynamische analyse
Industriële IEPE/AC-accelerometer voor data collectors en analysers. Een veelgebruikte standaardgevoeligheid is 100 mV/g. De afgebeelde M12-uitvoering heeft beschermingsklasse IP67; beoordeel de frequentierespons via de gekozen datasheet.
Bekijk Hansford HS-100 →De HS-421 dual-output trillingssensor combineert 4–20 mA velocity met een dynamische AC-acceleratie-uitgang. Interessant wanneer een PLC continu moet bewaken en aanvullende analyse bij afwijkingen gewenst is.
Waar let u technisch op?
Ook mogelijke ATEX/IECEx-eisen, aantal meetassen, kabeltrajecten en aanwezige PLC- of analyseringangen spelen mee. Niet alle HS-420-, HS-100- of HS-421-uitvoeringen hebben dezelfde mechanische en elektrische specificaties: controleer de volledige bestelcode en fabrikantdatasheet voordat u selecteert.
Veelgestelde vragen over lagerschade meten
Kun je lagerschade meten met een trillingssensor?
Ja. Een trillingssensor kan veranderingen of impulsachtige signalen meten die passen bij lagerdefecten. Dat is een aanwijzing, geen automatische diagnose. De detecteerbaarheid hangt af van onder andere defecttype, sensor, montage, toerental, belasting en analyse.
Welke trillingsfrequenties wijzen op lagerschade?
Er bestaat geen vaste frequentie die voor alle lagers geldt. Bij wentellagers zijn onder andere BPFO, BPFI, BSF en FTF relevant. Deze frequenties volgen uit het lagerontwerp en het actuele toerental. In de praktijk kunnen harmonischen, zijbanden en gemoduleerde hoogfrequente trillingen extra informatie geven.
Is een 4–20 mA-trillingssensor geschikt voor lagerbewaking?
Ja, voor continue trend- en alarmbewaking kan een 4–20 mA-transmitter goed passen. Een standaard overall-RMS-waarde bevat echter niet voldoende dynamische informatie om specifieke lagerfouten betrouwbaar te identificeren.
Wat is het verschil tussen trillingsbewaking en lagerdiagnose?
Trillingsbewaking onderzoekt of het conditieniveau verandert en of een alarm gewenst is. Lagerdiagnose probeert met onder andere tijdsignaal, FFT, omhullende-analyse en lagergegevens te bepalen wat de oorzaak van een afwijking is.
Waar plaats je een trillingssensor op een elektromotor?
Bij voorkeur op een stijf lagerhuis, bijvoorbeeld aan drive end of non-drive end, dicht bij het lager dat u wilt volgen. De exacte positie en richting hangen af van de machine, beschikbare montage en gewenste diagnose.
Kun je lagerschade herkennen voordat een lager hoorbaar geluid maakt?
Dat kan, vooral bij bepaalde lokale wentellagerdefecten wanneer geschikte acceleratiemeting en signaalanalyse worden ingezet. Het is geen garantie: niet ieder schadeproces levert tijdig een duidelijk meetbaar trillingssignaal op.
Van lagerschade herkennen naar een goede meetoplossing
De juiste sensor is pas het begin. Indusen helpt bij het vertalen van de toepassing naar meetgrootheid, uitgangssignaal, montage en geschikte Hansford-hardware.
Trillingssensoren voor uw machine
Advies voor motoren, pompen, ventilatoren en andere roterende machines.
Bekijk onze oplossingen →Hansford Sensors assortiment
4–20 mA transmitters, IEPE accelerometers en dual-output sensoren.
Bekijk alle trillingssensoren →Sensoren correct monteren
Lees hoe meetpositie, richting en bevestiging de betrouwbaarheid beïnvloeden.
Lees de montagegids →Lagerbewaking voor uw elektromotor of pomp?
Beschrijf uw machine, toerental, type lager en huidige besturing of analyser. Indusen helpt bepalen of een 4–20 mA-trillingssensor, IEPE-accelerometer of combinatie past bij het gewenste niveau van condition monitoring.
Lagerschade herkennen met trillingssensoren: hoe werkt het?
Een beschadigd lager kan al afwijkende trillingen veroorzaken voordat het probleem hoorbaar of zichtbaar wordt.
Ontdek hoe u lagertrillingen meet, wanneer FFT- en omhullende-analyse zinvol zijn en welke trillingssensor past bij bewaking of diagnose van motoren, pompen en ventilatoren.
Ja, met trillingssensoren kunt u aanwijzingen voor lagerschade meten. Een beschadigd wentellager kan korte, herhalende trillingsimpulsen veroorzaken. Een 4–20 mA-sensor helpt vooral veranderingen in het algemene trillingsniveau te volgen; met een geschikte IEPE-accelerometer en signaalanalyse kunnen specifieke lagerfrequenties worden onderzocht. Een verhoogde trillingswaarde bewijst op zichzelf echter geen lagerschade.
Wat is lagerschade en hoe ontstaat het?
Lagers ondersteunen een draaiende as en beperken wrijving. Bij een wentellager rollen kogels of rollen over de loopbanen. Door slijtage, oppervlaktevermoeiing of beschadiging kunnen onregelmatigheden ontstaan. Wanneer een rollend element zo'n defect passeert, kan een korte krachtpuls en daarmee een trilling worden opgewekt.
Veelvoorkomende oorzaken zijn onvoldoende of onjuiste smering, vervuiling door vocht of deeltjes, overbelasting, vermoeiing, foutieve montage, verkeerde voorspanning en uitlijnfouten. Ook elektrische stroomdoorgang bij bepaalde elektromotortoepassingen kan lagerschade veroorzaken.
Kleine defecten, subtiele signalen
Een lokaal defect kan hoogfrequente impulsen veroorzaken terwijl het algemene trillingsniveau, geluid en de lagertemperatuur nog nauwelijks veranderen. Gevoelige analyse kan dan meer informatie leveren dan een eenvoudige overall-meting.
Steeds meer invloed op de machine
Grotere beschadigingen kunnen leiden tot hogere trillingsniveaus, meer geluid, temperatuurstijging en uiteindelijk functieverlies. Hoe snel dit verloopt, hangt sterk af van belasting, snelheid, smering en bedrijfscondities.
Hoe kunt u lagerschade vroegtijdig herkennen?
De eerste aanwijzing is vaak niet één absolute waarde, maar een verandering ten opzichte van de normale machineconditie. Lagers controleren met trillingsmetingen betekent daarom vooral systematisch vergelijken bij zoveel mogelijk gelijke omstandigheden.
Een veranderende trend
Het overall-niveau loopt op of in een gekozen frequentieband ontstaan nieuwe impulsen of pieken.
Ruisen, tikken of ratelen
Kan wijzen op een probleem, maar hoorbare klachten ontstaan niet altijd als eerste.
Afwijkende warmte
Een hogere lagertemperatuur kan een aanvullend signaal zijn, maar blijft afhankelijk van belasting en omgeving.
Waarom is temperatuur alleen onvoldoende? Een lokaal beginnend loopbaandefect kan impulsachtige trillingen opleveren zonder direct een duidelijk temperatuurverschil. Bovendien beïnvloeden omgevingstemperatuur, smeertoestand en belasting de temperatuurmeting. Combinatie van trillingen, temperatuur en inspectie geeft doorgaans een beter beeld.
Hoe werkt lagerbewaking met een trillingssensor?
Een industriële accelerometer meet versnellingen van de machineconstructie. Bij veel sensoren zet een piëzo-elektrisch element de mechanische beweging om in een elektrisch signaal. De sensor wordt meestal op een stijf deel van het lagerhuis gemonteerd, zodat trillingen zo direct mogelijk worden overgedragen.
Bij eenvoudige condition monitoring wordt het signaal verwerkt tot bijvoorbeeld een RMS-waarde. Bij diagnostiek wordt het dynamische tijdsignaal met geschikte apparatuur bemonsterd, gefilterd en geanalyseerd. Beide methoden hebben waarde, maar beantwoorden een andere vraag: verandert de conditie? of welke fout zou de verandering kunnen veroorzaken?
Leg sensorpositie, meetrichting, bevestiging, toerental en belasting vast. Een andere montageplek of bedrijfsconditie kan de meetwaarde veranderen zonder dat het lager is verslechterd.
Welke trillingen wijzen mogelijk op lagerschade?
Een beschadigde loopbaan of wentellichaam kan herhaalde schokpulsen veroorzaken. Deze impulsen kunnen mechanische resonanties op hogere frequenties aanslaan. In het ruwe spectrum is het defect soms moeilijk herkenbaar omdat andere trillingen veel sterker zijn.
- Hoogfrequente componenten: kunnen bij bepaalde lagerdefecten toenemen, afhankelijk van constructie, sensor en frequentiebereik.
- Periodieke impacts: korte impulsen die zich ongeveer volgens de lagerkinematica herhalen.
- Nieuwe spectraallijnen of zijbanden: kunnen bij passende toerentallen en lagergegevens diagnostische aanwijzingen geven.
- Stijgende overall-trilling: nuttig als alarmsignaal, maar niet specifiek voor lagerschade.
Niet iedere verhoogde trillingswaarde komt door een lager. Onbalans, uitlijnfouten, mechanische speling, tandwielingrijping, cavitatie of procesveranderingen kunnen vergelijkbare trends veroorzaken. Een diagnose moet deze oorzaken meewegen.
Trillingssnelheid (mm/s) of acceleratie (g) bij lagerbewaking?
Trillingssnelheid in mm/s RMS is een veelgebruikte grootheid voor algemene bewaking van roterende machines. Het is praktisch om veranderingen in het totale trillingsniveau te volgen binnen een gespecificeerd frequentiegebied. Acceleratie in g is vaak interessanter voor lageranalyse omdat kortdurende impulsen en hogere frequentiecomponenten daarin beter zichtbaar kunnen zijn.
Let op: het is niet voldoende om simpelweg van mm/s naar g te wisselen. Het frequentiebereik, de filtering, de meetmethode, de montage en de signaalverwerking bepalen welke informatie beschikbaar is. Een enkele acceleratie-RMS-waarde is evenmin een volledige lagerdiagnose.
Meer achtergrond staat in ons artikel over het verschil tussen trillingssnelheid (mm/s) en acceleratie (g).
Lagerschade herkennen met FFT-analyse
Wat vertelt een frequentiespectrum?
Een FFT (Fast Fourier Transform) rekent een gemeten tijdsignaal om naar een frequentiespectrum. Zo ziet een onderhoudsspecialist welke frequentiecomponenten aanwezig zijn en hoe hun sterkte verandert. Een spectrum kan helpen onderscheid te maken tussen bijvoorbeeld toerentalgerelateerde trillingen en signalen die bij lagerkinematica passen.
De karakteristieke lagerfrequenties worden berekend uit het toerental en de geometrie van het lager: aantal wentellichamen, diameters en contacthoek. Omdat onder meer slip en belasting een rol spelen, zijn berekende frequenties richtwaarden en geen volledig vaste waarheden.
Wat is envelope analysis (omhullende-analyse)?
Bij omhullende-analyse wordt eerst een geschikte hoogfrequente resonantieband geselecteerd. Daarna wordt de gemoduleerde impulsinformatie uit het signaal gehaald (demodulatie). Een FFT van deze omhullende kan de herhalingsfrequenties van lagerimpulsen zichtbaar maken, ook als ze in het ruwe spectrum worden gemaskeerd.
Dat maakt deze techniek waardevol voor onderzoek naar lokale lagerdefecten, maar de filterband, sensorbandbreedte, sampling, toerentalinformatie en interpretatie moeten kloppen. Alleen een piek bij een berekende frequentie is nog geen sluitend bewijs van een defect.
Een elektromotor op 1.500 omw/min draait met een asfrequentie van 25 Hz (1.500 ÷ 60). De BPFO, BPFI, BSF en FTF liggen op andere frequenties die afhankelijk zijn van het specifieke lager. Zonder lagertype of interne lagergegevens kunt u die waarden niet betrouwbaar invullen.
4–20 mA of IEPE voor lagerbewaking?
Voor een onderhoudsstrategie is het verschil tussen continue trillingsbewaking en uitgebreide lagerdiagnose essentieel. Een standaard 4–20 mA-transmitter geeft gewoonlijk een verwerkte proceswaarde door. Een IEPE-accelerometer levert een dynamisch acceleratiesignaal voor een compatibele analyser of data-acquisitieomgeving.
| Onderdeel | 4–20 mA transmitter | IEPE accelerometer |
|---|---|---|
| Signaal | Verwerkte waarde, bijvoorbeeld mm/s RMS | Dynamisch AC-acceleratiesignaal |
| Typische toepassing | PLC-trend, waarschuwing en alarm | FFT, tijdsignaal, envelope analysis |
| Lagerfout identificeren | Niet op basis van één standaard overall-RMS-waarde | Mogelijk met geschikte analyser, juiste meetinstellingen en interpretatie |
| Aansluiting | Compatibele analoge stroomingang en voeding | Geschikte IEPE-voeding, conditioner en meetapparatuur |
| Praktische sterkte | Eenvoudige integratie in besturing | Meer diagnostische informatie in het signaal |
Een 4–20 mA-sensor kan dus geschikt zijn voor lagerbewaking wanneer het doel is om veranderingen in het trillingsniveau te signaleren. Maar een normale mm/s-RMS-waarde bevat niet de volledige tijdinformatie om daaruit specifieke lagerfrequenties terug te rekenen. Een 4–20 mA-acceleratiewaarde kan een andere trendgevoeligheid geven, maar vervangt een dynamisch spectrum evenmin.
Wilt u beide mogelijkheden combineren, dan biedt Hansford onder andere de HS-421 dual-output: 4–20 mA velocity voor bewaking en een afzonderlijk AC-acceleratiesignaal voor verdere analyse. Controleer altijd de aansluit- en voedingsvereisten van de gekozen uitvoering.
Lees voor meer details ons artikel over het verschil tussen 4–20 mA en IEPE-trillingssensoren of de handleiding voor het aansluiten van een 4–20 mA-trillingssensor op een PLC.
Waar monteert u een trillingssensor voor lagerbewaking?
Een trillingssensor hoort bij voorkeur op of vlak bij een stijf lagerhuis, langs een zo direct mogelijke mechanische overdrachtsweg. Bij een elektromotor zijn drive end (DE) en non-drive end (NDE) gebruikelijke uitgangspunten. Bij pompen en ventilatoren worden ook de lagerhuizen van de aangedreven machine gemeten; bij tandwielkasten kunnen input- en outputlagers aparte meetpunten vragen.
De meetrichting is belangrijk. Radiale metingen worden vaak gebruikt voor algemene machinetrillingen; axiale metingen kunnen extra informatie opleveren bij bepaalde belastingen en foutbeelden. Voor permanente hoogfrequente diagnose is een stijve, goed voorbereide bevestiging vaak gunstiger dan een losse of flexibele montage.
- Kies een vlak, schoon en mechanisch stabiel montagevlak; vermijd dunne beschermkappen.
- Houd meetrichting en sensorpositie bij herhalingsmetingen gelijk.
- Controleer montagedraad, fabrikantvoorschrift voor aandraaimoment en kabelontlasting.
- Gebruik bij route-metingen alleen een tijdelijke bevestiging waarvan het frequentiebereik past bij de diagnose.
De volledige uitleg met meetpunten en bevestigingsmethoden staat in trillingssensor monteren op motor, pomp of tandwielkast.
Praktijkvoorbeeld: lagerbewaking op een elektromotor
Een technische dienst wil de lagers van een elektromotor in een ventilatoraandrijving volgen. De motor draait meestal met een vergelijkbaar toerental en belasting. Er wordt een vast meetpunt ingericht bij het aandrijfeind, zodat nieuwe metingen met een nulmeting kunnen worden vergeleken.
Van nulmeting naar gerichte inspectie
1,2 mm/s RMS
Als fictief uitgangspunt wordt een trillingssnelheid van 1,2 mm/s RMS vastgelegd bij een gedocumenteerde bedrijfsconditie.
1,8 → 2,6 mm/s RMS
In daaropvolgende voorbeeldmetingen neemt de waarde toe, bij zo vergelijkbaar mogelijke bedrijfsomstandigheden.
Extra meting
Een specialist controleert montage, smering en procescondities en onderzoekt zo nodig met IEPE, FFT en envelope analysis.
Deze waarden zijn uitsluitend bedoeld om trendbewaking uit te leggen. Ze zijn geen algemene alarmgrenzen en bewijzen geen lagerdefect. Pas na aanvullende meting en beoordeling kan een onderhoudsactie verantwoord worden ingepland.
De toepasbaarheid van grenswaarden hangt af van de machine, meetgrootheid, frequentieband, montage, belasting en andere bedrijfscondities.
Bij wisselende toerentallen, bijvoorbeeld met een frequentieregelaar, moet de technische dienst meetcondities apart registreren of toerentalafhankelijk analyseren. Een trend zonder context kan anders tot onnodige meldingen of gemiste afwijkingen leiden.
Welke trillingssensor kiest u voor lagerbewaking?
Hansford Sensors levert verschillende industriële uitvoeringen. De beste keuze hangt niet alleen af van de vraag of de sensor op een lagerhuis past, maar vooral van de gewenste informatie na de meting. Voor deze toepassingen zijn onder meer de volgende Hansford-series interessant.
HS-420 · Continue bewaking
Industriële 4–20 mA velocity transmitter voor bijvoorbeeld mm/s-trends in PLC of DCS. Onder meer M12- en geïntegreerde kabeluitvoeringen beschikbaar. Niet bedoeld om uit de standaard totaalwaarde zelfstandig een FFT-lagerdiagnose af te leiden.
Bekijk Hansford HS-420 →HS-100 · Dynamische analyse
Industriële IEPE/AC-accelerometer voor data collectors en analysers. Een veelgebruikte standaardgevoeligheid is 100 mV/g. De afgebeelde M12-uitvoering heeft beschermingsklasse IP67; beoordeel de frequentierespons via de gekozen datasheet.
Bekijk Hansford HS-100 →De HS-421 dual-output trillingssensor combineert 4–20 mA velocity met een dynamische AC-acceleratie-uitgang. Interessant wanneer een PLC continu moet bewaken en aanvullende analyse bij afwijkingen gewenst is.
Waar let u technisch op?
Ook mogelijke ATEX/IECEx-eisen, aantal meetassen, kabeltrajecten en aanwezige PLC- of analyseringangen spelen mee. Niet alle HS-420-, HS-100- of HS-421-uitvoeringen hebben dezelfde mechanische en elektrische specificaties: controleer de volledige bestelcode en fabrikantdatasheet voordat u selecteert.
Veelgestelde vragen over lagerschade meten
Kun je lagerschade meten met een trillingssensor?
Ja. Een trillingssensor kan veranderingen of impulsachtige signalen meten die passen bij lagerdefecten. Dat is een aanwijzing, geen automatische diagnose. De detecteerbaarheid hangt af van onder andere defecttype, sensor, montage, toerental, belasting en analyse.
Welke trillingsfrequenties wijzen op lagerschade?
Er bestaat geen vaste frequentie die voor alle lagers geldt. Bij wentellagers zijn onder andere BPFO, BPFI, BSF en FTF relevant. Deze frequenties volgen uit het lagerontwerp en het actuele toerental. In de praktijk kunnen harmonischen, zijbanden en gemoduleerde hoogfrequente trillingen extra informatie geven.
Is een 4–20 mA-trillingssensor geschikt voor lagerbewaking?
Ja, voor continue trend- en alarmbewaking kan een 4–20 mA-transmitter goed passen. Een standaard overall-RMS-waarde bevat echter niet voldoende dynamische informatie om specifieke lagerfouten betrouwbaar te identificeren.
Wat is het verschil tussen trillingsbewaking en lagerdiagnose?
Trillingsbewaking onderzoekt of het conditieniveau verandert en of een alarm gewenst is. Lagerdiagnose probeert met onder andere tijdsignaal, FFT, omhullende-analyse en lagergegevens te bepalen wat de oorzaak van een afwijking is.
Waar plaats je een trillingssensor op een elektromotor?
Bij voorkeur op een stijf lagerhuis, bijvoorbeeld aan drive end of non-drive end, dicht bij het lager dat u wilt volgen. De exacte positie en richting hangen af van de machine, beschikbare montage en gewenste diagnose.
Kun je lagerschade herkennen voordat een lager hoorbaar geluid maakt?
Dat kan, vooral bij bepaalde lokale wentellagerdefecten wanneer geschikte acceleratiemeting en signaalanalyse worden ingezet. Het is geen garantie: niet ieder schadeproces levert tijdig een duidelijk meetbaar trillingssignaal op.
Van lagerschade herkennen naar een goede meetoplossing
De juiste sensor is pas het begin. Indusen helpt bij het vertalen van de toepassing naar meetgrootheid, uitgangssignaal, montage en geschikte Hansford-hardware.
Trillingssensoren voor uw machine
Advies voor motoren, pompen, ventilatoren en andere roterende machines.
Bekijk onze oplossingen →Hansford Sensors assortiment
4–20 mA transmitters, IEPE accelerometers en dual-output sensoren.
Bekijk alle trillingssensoren →Sensoren correct monteren
Lees hoe meetpositie, richting en bevestiging de betrouwbaarheid beïnvloeden.
Lees de montagegids →Lagerbewaking voor uw elektromotor of pomp?
Beschrijf uw machine, toerental, type lager en huidige besturing of analyser. Indusen helpt bepalen of een 4–20 mA-trillingssensor, IEPE-accelerometer of combinatie past bij het gewenste niveau van condition monitoring.