Trillingssensoren

Trillingssensoren voor industriële machinebewaking

Trillingssensoren, ook wel vibratiesensoren of trillingsopnemers genoemd, worden gebruikt om trillingen en veranderingen in het mechanische gedrag van machines en installaties te meten. Door trillingen continu te bewaken of periodiek te analyseren kan inzicht worden verkregen in de conditie van onder andere elektromotoren, pompen, ventilatoren, compressoren, tandwielkasten en andere roterende machines.

Indusen levert industriële trillingssensoren voor zowel eenvoudige machinebewaking via een PLC als uitgebreide trillingsanalyse en condition monitoring. Afhankelijk van de toepassing kan worden gekozen voor 4–20 mA trillingssensoren, IEPE accelerometers, velocity sensoren of meerassige trillingssensoren.

Welke trillingssensor heb ik nodig?

De juiste sensor wordt bepaald door wat u wilt meten en hoe het meetsignaal moet worden verwerkt. Voor continue bewaking via een industriële besturing is bijvoorbeeld een ander uitgangssignaal gewenst dan voor uitgebreide frequentieanalyse met een vibration analyser of condition-monitoringsysteem.

Binnen het assortiment kunt u onder andere kiezen uit:

• 4–20 mA trillingssensoren voor directe integratie met PLC, DCS of SCADA;

• IEPE accelerometers voor dynamische trillingsmeting en frequentieanalyse;

• Velocity sensoren voor het meten van trillingssnelheid;

• Meerassige trillingssensoren voor meting in twee of drie richtingen.

4–20 mA trillingssensoren voor PLC en procesbesturing

Wanneer een machine continu moet worden bewaakt, kan een 4–20 mA trillingssensor een eenvoudige manier zijn om trillingsgegevens in een bestaande besturing te integreren.

De sensor zet het gemeten trillingsniveau om naar een gestandaardiseerd analoog 4–20 mA-signaal. Dit signaal kan worden verwerkt door bijvoorbeeld een PLC, DCS of SCADA-systeem. Hierdoor kunnen trillingswaarden worden gevolgd, opgeslagen en gebruikt voor alarm- of grenswaardebewaking zonder dat voor iedere toepassing een afzonderlijk trillingsanalysesysteem noodzakelijk is.

Afhankelijk van de sensor kan hierbij trillingssnelheid in mm/s of acceleratie in g worden gemeten.

Bekijk de 4–20 mA trillingssensoren.

IEPE accelerometers voor trillingsanalyse

Wanneer naast het algemene trillingsniveau ook het dynamische trillingssignaal moet worden geanalyseerd, worden vaak IEPE accelerometers toegepast.

Deze sensoren leveren een dynamisch AC-signaal waarmee veranderingen binnen verschillende frequentiegebieden kunnen worden onderzocht. Hierdoor zijn IEPE accelerometers geschikt voor onder andere condition monitoring, vibration analysers, data collectors en online meetsystemen.

Ze worden toegepast wanneer meer informatie nodig is over het trillingsgedrag van een machine dan alleen een algemene trend- of grenswaarde.

Bekijk de IEPE accelerometers.

Trillingssnelheid of acceleratie meten?

Bij het selecteren van een trillingssensor is de keuze tussen velocity (trillingssnelheid) en acceleration (versnelling) belangrijk.

Trillingssnelheid – mm/s

Trillingssnelheid wordt veel gebruikt om het algemene trillingsniveau van roterende machines te bewaken. Dit is bijvoorbeeld interessant bij:

• elektromotoren;

• pompen;

• ventilatoren;

• compressoren;

• tandwielkasten;

• aandrijvingen.

Velocity kan zowel als 4–20 mA-signaal als dynamisch AC-signaal beschikbaar zijn, afhankelijk van de gekozen sensor.

Acceleratie – g

Acceleratie reageert sterker op hogere trillingsfrequenties en is daardoor geschikt voor toepassingen waarbij het dynamische trillingsgedrag en hogere frequentiecomponenten belangrijk zijn.

Acceleratiesensoren worden onder andere toegepast voor trillingsanalyse en het bewaken van mechanische componenten zoals lagers en tandwieloverbrengingen.

Welke meetgrootheid het meest geschikt is, hangt af van de machine, het toerental, de gewenste informatie en het gebruikte meetsysteem.

Meerassige trillingsmeting

Een standaard trillingssensor meet in één richting. Wanneer trillingen vanuit meerdere richtingen belangrijk zijn, kan een biaxiale of triaxiale trillingssensor worden toegepast.

Met een triaxiale sensor kunnen bijvoorbeeld trillingen in de X-, Y- en Z-richting vanuit één montagepunt worden gemeten. Dit vermindert het aantal afzonderlijke sensoren en maakt het mogelijk het trillingsgedrag in meerdere richtingen met elkaar te vergelijken.

Er zijn zowel meerassige IEPE accelerometers voor trillingsanalyse als triaxiale 4–20 mA sensoren voor directe integratie met een industriële besturing.

Bekijk de meerassige trillingssensoren.

Trillingssensoren voor condition monitoring

Trillingsmeting is een veelgebruikte techniek binnen condition monitoring. Hierbij wordt niet alleen gekeken of een machine draait, maar vooral of het mechanische gedrag gedurende de tijd verandert.

Een verandering in trillingsniveau of trillingspatroon kan bijvoorbeeld samenhangen met:

• onbalans;

• uitlijnproblemen;

• lagerslijtage;

• mechanische speling;

• veranderingen in een tandwieloverbrenging;

• veranderende belasting of machineconditie.

Welke afwijkingen daadwerkelijk kunnen worden herkend, hangt af van de gebruikte sensor, meetmethode, montage en analyse.

Voor eenvoudige bewaking kan een 4–20 mA-sensor voldoende zijn. Voor uitgebreidere diagnose kan een dynamisch IEPE- of AC-signaal worden gebruikt voor verdere trillings- en frequentieanalyse.

Toepassingen van industriële trillingssensoren

Trillingssensoren worden toegepast op uiteenlopende roterende machines en productie-installaties, waaronder:

Elektromotoren
Bewaking van veranderingen in het trillingsgedrag van motoren en lagerpunten.

Pompen
Monitoring van pomp- en motorconstructies binnen proces- en productie-installaties.

Ventilatoren en blowers
Bewaking van onder andere aandrijvingen, lagers en roterende delen.

Compressoren
Continue of periodieke trillingsmeting op kritische mechanische componenten.

Tandwielkasten
Trillingsmeting en analyse van mechanische overbrengingen en aandrijfsystemen.

Transporteurs en productiemachines
Monitoring van rollen, assen, lagerpunten en andere roterende machineonderdelen.

Waar moet u op letten bij de selectie?

Een trillingssensor wordt niet alleen geselecteerd op meetbereik. Voor een betrouwbare meting moeten verschillende technische eigenschappen op elkaar worden afgestemd.

Belangrijke selectiecriteria zijn onder andere:

• meetgrootheid: velocity of acceleratie;

• gewenst uitgangssignaal: 4–20 mA, IEPE of AC velocity;

• meetbereik en gevoeligheid;

• frequentiebereik;

• aantal meetassen;

• toerental en type machine;

• montagepositie en montagedraad;

• top- of side-exit uitvoering;

• connector of geïntegreerde kabel;

• beschermingsgraad;

• omgevingstemperatuur;

• eventuele temperatuurmeting;

• ATEX- of IECEx-eisen;

• koppeling met PLC, data collector of condition-monitoringsysteem.

Vooral de mechanische montage van een trillingssensor is belangrijk. De sensor moet de trillingen van het relevante machineonderdeel zo direct mogelijk kunnen opnemen. De juiste montageplaats en bevestigingsmethode zijn daarom onderdeel van de sensorselectie.

Hansford Sensors trillingssensoren

Indusen is Sales Partner van Hansford Sensors in Nederland.

Hansford Sensors is gespecialiseerd in industriële trillingsmeting en condition monitoring. Het assortiment omvat onder andere 4–20 mA vibration transmitters, IEPE accelerometers, velocity sensoren, dual-output sensoren, meerassige sensoren en intrinsiek veilige uitvoeringen.

Binnen iedere sensorfamilie zijn verschillende meetbereiken, gevoeligheden, aansluitingen, kabels en montage-uitvoeringen beschikbaar. Hierdoor kan de sensor worden afgestemd op zowel de machine als de manier waarop het meetsignaal verder wordt verwerkt.

Bespreek uw toepassing

Wilt u een motor, pomp, ventilator, tandwielkast of andere machine bewaken en weet u nog niet welk type trillingssensor het beste past?

Indusen ondersteunt bij de selectie op basis van meetgrootheid, uitgangssignaal, frequentiebereik, montage, omgeving en integratie met uw besturing of meetsysteem.

Bespreek uw toepassing met Indusen