IEPE accelerometers

IEPE accelerometers voor industriële trillingsanalyse

IEPE accelerometers worden gebruikt voor het meten en analyseren van dynamische trillingen aan machines en installaties. De sensoren meten acceleratie en leveren een elektrisch signaal dat het werkelijke trillingsgedrag over een breed frequentiebereik beschikbaar houdt.

Hierdoor zijn IEPE accelerometers bijzonder geschikt voor condition monitoring, trillingsanalyse, FFT-analyse, data collectors en online vibration-monitoringsystemen.

Industriële accelerometers worden onder andere toegepast op elektromotoren, pompen, ventilatoren, compressoren, tandwielkasten, rollen, centrifuges en andere roterende machines.

Hansford Sensors heeft hiervoor een uitgebreid programma industriële IEPE accelerometers met verschillende gevoeligheden, aansluitingen, montagevormen en speciale uitvoeringen. Veel industriële Hansford-series gebruiken bijvoorbeeld 100 mV/g als standaardgevoeligheid.

Wat is een IEPE accelerometer?

IEPE staat voor Integrated Electronics Piezo-Electric. Bij dit type accelerometer zijn het piëzo-elektrische meetelement en de benodigde elektronica gecombineerd in de sensor.

De accelerometer wordt gevoed vanuit een geschikte IEPE-ingang of signaalconditioner met constante stroom. Het resulterende dynamische signaal is proportioneel aan de gemeten acceleratie. Veel moderne data-acquisitiesystemen en draagbare trillingsmeters beschikken direct over een geschikte IEPE-voeding.

Hierdoor kan niet alleen worden bepaald hoe sterk een machine trilt, maar kan ook worden onderzocht op welke frequenties de trillingen optreden.

Dit maakt IEPE interessant voor toepassingen waarbij verdere diagnose en analyse gewenst is.

IEPE accelerometer of 4–20 mA trillingssensor?

Welke trillingssensor het beste past, hangt vooral af van wat u met het signaal wilt doen.

IEPE / AC accelerometer

Een IEPE accelerometer levert een dynamisch trillingssignaal.

Dit is interessant voor:

• trillingsanalyse;

• FFT- en frequentieanalyse;

• data collectors;

• online condition monitoring;

• trending;

• analyse van machinegedrag;

• onderzoek naar verschillende trillingsfrequenties.

4–20 mA trillingssensor

Een 4–20 mA transmitter zet een gemeten trillingswaarde om naar een gestandaardiseerd analoog processignaal.

Dit is vooral interessant voor:

• directe PLC-integratie;

• eenvoudige grenswaardebewaking;

• alarmfuncties;

• trending in PLC, DCS of SCADA;

• retrofit binnen bestaande besturingen.

Wilt u vooral een trillingsniveau rechtstreeks in uw PLC bewaken? Bekijk dan de 4–20 mA trillingssensoren.

Wilt u juist het dynamische trillingssignaal analyseren? Dan is een IEPE accelerometer meestal de logischere uitgangspositie.

Wat betekent de gevoeligheid in mV/g?

Een belangrijke eigenschap van een accelerometer is de gevoeligheid, meestal uitgedrukt in mV/g.

Een sensor van bijvoorbeeld 100 mV/g levert bij een acceleratie van 1 g nominaal een signaalverandering van 100 mV.

Voor veel industriële condition-monitoringtoepassingen is 100 mV/g een veelgebruikte gevoeligheid. Hansford biedt dit onder andere binnen de HS-100, HS-150 en compacte HS-170-families.

Afhankelijk van de toepassing zijn ook andere gevoeligheden beschikbaar.

De keuze hangt onder andere af van:

• het verwachte trillingsniveau;

• het gewenste dynamische meetbereik;

• de frequenties die moeten worden gemeten;

• de gebruikte meetapparatuur;

• de benodigde signaalsterkte.

Een accelerometer moet daarom niet alleen op basis van de fysieke afmetingen of aansluiting worden geselecteerd.

Frequentiebereik en trillingsanalyse

Een belangrijk voordeel van een dynamische accelerometer is dat verschillende trillingsfrequenties in het meetsignaal behouden blijven.

Via bijvoorbeeld een FFT-analyse kan het gemeten tijdsignaal worden opgesplitst in frequentiecomponenten. Hierdoor kan het trillingsgedrag van de machine gedetailleerder worden onderzocht dan met alleen één totale trillingswaarde.

Dit kan waardevolle informatie geven bij het onderzoeken van bijvoorbeeld veranderingen die samenhangen met:

• onbalans;

• uitlijning;

• lagerconditie;

• mechanische speling;

• tandwieloverbrengingen;

• resonanties;

• andere veranderingen in het mechanische systeem.

Welke verschijnselen daadwerkelijk zichtbaar zijn, hangt af van onder andere het frequentiebereik, toerental, meetpunt, sensor, montage en gebruikte analysemethode.

Accelerometer voor data collector en condition monitoring

IEPE accelerometers kunnen zowel voor periodieke metingen als voor permanente online bewaking worden gebruikt.

Bij periodieke conditiemeting kan een monteur bijvoorbeeld met een data collector verschillende meetpunten langs een machine opnemen.

Bij permanente condition monitoring kunnen accelerometers vast op kritische machines worden gemonteerd en continu worden verbonden met een online meetsysteem.

Hansford positioneert zijn industriële accelerometers expliciet voor OEM-integratie, online vibration-monitoringsystemen en data-acquisitieapparatuur.

Hierdoor kunnen dezelfde meetprincipes worden toegepast binnen zowel onderhoudsprogramma's als geïntegreerde machinebewaking.

Standaard, compacte en premium accelerometers

Niet iedere toepassing vraagt om dezelfde mechanische uitvoering.

Standaard industriële accelerometers

Voor algemene machinebewaking zijn robuuste RVS accelerometers beschikbaar met verschillende connector- en kabelmogelijkheden.

Binnen Hansford is bijvoorbeeld de HS-100 een brede industriële productfamilie met onder andere M12, MS en verschillende geïntegreerde kabeluitvoeringen.

Premium accelerometers

Voor veeleisendere trillingsmetingen kan een premium accelerometer worden toegepast.

De Hansford HS-150 is bijvoorbeeld beschikbaar met top- en side-exit, verschillende kabeltypen, temperatuuruitgangen en andere speciale uitvoeringen.

Compacte accelerometers

Wanneer weinig montageruimte beschikbaar is, kan een compacte sensor een betere oplossing zijn.

De HS-170 is een compacte industriële accelerometer die onder andere beschikbaar is met M12, MS en geïntegreerde kabel.

Hoge-temperatuur accelerometers

Een standaard IEPE accelerometer kan niet onbeperkt worden toegepast bij hoge procestemperaturen.

Voor ovens, drogers, hete lagerhuizen en andere warme machines bestaan daarom speciale high-temperature accelerometers.

Binnen het Hansford-programma is hiervoor onder andere de HS-105-serie beschikbaar. Hansford specificeert voor deze high-temperature familie oplossingen voor omgevingen waar temperaturen tot circa 250 °C kunnen voorkomen.

Bij hoge temperaturen moet niet alleen naar de sensor worden gekeken, maar ook naar:

• kabeltemperatuur;

• connector;

• signaalconditionering;

• montage;

• werkelijke temperatuur op het meetpunt.

Top-exit of side-exit accelerometer?

De kabel- of connectorrichting kan belangrijk zijn voor een betrouwbare en praktische montage.

Top exit

De aansluiting bevindt zich aan de bovenzijde van de sensor.

Dit is vaak geschikt wanneer voldoende ruimte boven het meetpunt beschikbaar is.

Side exit

De aansluiting loopt zijwaarts uit de sensor.

Dit kan interessant zijn bij:

• beperkte hoogte;

• montage onder beschermkappen;

• lagerhuizen met weinig vrije ruimte;

• kabelrouting langs het machineoppervlak.

Hansford geeft zelf aan dat de keuze tussen top- en side-entry vooral wordt bepaald door de beschikbare montageruimte en gewenste kabelgeleiding.

Trilling en temperatuur uit één sensor

Voor condition monitoring kan het interessant zijn om naast acceleratie ook de temperatuur van het meetpunt te volgen.

Binnen verschillende Hansford-families bestaan daarom accelerometers met aanvullende temperatuuruitgang, bijvoorbeeld:

• 10 mV/°C;

• PT100.

Zo zijn binnen de HS-150-serie bijvoorbeeld uitvoeringen beschikbaar die 100 mV/g acceleratie combineren met een temperatuuruitgang.

Hiermee kunnen vanuit één montagepunt meerdere conditieparameters worden gemeten.

ATEX en intrinsiek veilige accelerometers

Voor explosiegevaarlijke omgevingen zijn intrinsiek veilige accelerometers beschikbaar.

Hierbij moet de volledige meetketen worden afgestemd op de betreffende zone en certificering.

Hansford heeft binnen verschillende industriële accelerometerfamilies intrinsiek veilige uitvoeringen, waaronder varianten van de HS-100 en HS-150.

Dit maakt toepassing mogelijk binnen bijvoorbeeld procesindustrie en andere omgevingen waar een standaard industriële accelerometer niet zonder meer kan worden gebruikt.

Eén, twee of drie meetassen

Een standaard accelerometer meet trillingen in één richting.

Wanneer meerdere richtingen vanuit hetzelfde montagepunt moeten worden onderzocht, kunnen biaxiale of triaxiale accelerometers worden toegepast.

Een triaxiale accelerometer meet bijvoorbeeld:

• X-richting;

• Y-richting;

• Z-richting.

Hierdoor kunnen drie trillingsrichtingen met één sensor worden vastgelegd.

Bekijk hiervoor ook de meerassige trillingssensoren.

Waar moet u op letten bij het selecteren van een IEPE accelerometer?

Voor een betrouwbare trillingsmeting moeten de eigenschappen van de accelerometer aansluiten op de machine en de meetopstelling.

Belangrijke selectiecriteria zijn:

• gewenste gevoeligheid in mV/g;

• verwacht acceleratiebereik;

• benodigd frequentiebereik;

• toerental en type machine;

• aantal meetassen;

• omgevingstemperatuur;

• beschikbare montageruimte;

• montagedraad;

• top- of side-exit;

• M12, MS, TNC of geïntegreerde kabel;

• gewenste kabellengte en kabeltype;

• eventuele temperatuurmeting;

• ATEX / IECEx indien van toepassing;

• compatibiliteit met data collector, analyser of online monitoringsysteem.

Ook de mechanische montage heeft invloed op de kwaliteit van de trillingsmeting. De accelerometer moet het trillingsgedrag van het relevante machineonderdeel zo direct mogelijk kunnen volgen.

Hansford Sensors IEPE accelerometers

Indusen is Sales Partner van Hansford Sensors in Nederland.

Binnen het Hansford-programma zijn industriële accelerometers beschikbaar voor uiteenlopende toepassingen, van standaard 100 mV/g machinebewaking tot compacte, meerassige, intrinsiek veilige en hoge-temperatuur uitvoeringen. De fabrikant biedt daarbij verschillende connectoren, geïntegreerde kabels en top- en side-exit constructies.

Wilt u eerst het volledige programma bekijken? Ga terug naar alle trillingssensoren.

Bespreek uw toepassing

Zoekt u een accelerometer voor een motor, pomp, ventilator, tandwielkast of andere machine en twijfelt u over gevoeligheid, frequentiebereik, aansluiting of montage?

Indusen helpt bij het selecteren van de geschikte Hansford accelerometer voor uw meet- of condition-monitoringtoepassing.

Bespreek uw toepassing met Indusen