Velocity sensoren

Velocity sensoren voor het meten van trillingssnelheid

Velocity sensoren meten de trillingssnelheid van machines en installaties. De meetwaarde wordt doorgaans uitgedrukt in mm/s en wordt veel gebruikt voor het beoordelen en analyseren van het algemene trillingsgedrag van roterende machines.

Trillingssnelheid is onder andere relevant bij het bewaken van:

• elektromotoren;

• pompen;

• ventilatoren en blowers;

• compressoren;

• tandwielkasten;

• centrifuges;

• transporteurs;

• rollen en andere roterende machineonderdelen.

Indusen levert industriële velocity sensoren voor condition monitoring en trillingsanalyse, waaronder de Hansford Sensors HS-160-serie met een dynamische AC velocity-uitgang.

Wat meet een vibration velocity sensor?

Een velocity sensor geeft een uitgangssignaal dat proportioneel is aan de trillingssnelheid van het gemeten machineonderdeel.

Trillingen kunnen op verschillende manieren worden uitgedrukt:

Verplaatsing

Geeft aan hoeveel een object tijdens de trilling beweegt.

Trillingssnelheid – velocity

Geeft aan hoe snel deze beweging plaatsvindt en wordt doorgaans uitgedrukt in mm/s.

Acceleratie

Geeft de verandering van de snelheid weer en wordt meestal uitgedrukt in g of m/s².

Welke meetgrootheid het meest geschikt is, hangt af van de machine, het frequentiegebied en het doel van de meting. Velocity wordt veel toegepast voor algemene machineconditie en het volgen van het trillingsniveau van roterende machines.

AC velocity sensor of 4–20 mA velocity transmitter?

Hoewel beide sensoren trillingssnelheid kunnen weergeven in mm/s, is het uitgangssignaal fundamenteel verschillend.

AC velocity sensor

Een AC velocity sensor levert een dynamisch elektrisch signaal dat proportioneel is aan de actuele trillingssnelheid.

Dit signaal kan worden verwerkt door bijvoorbeeld:

• een vibration analyser;

• data collector;

• online condition-monitoringsysteem;

• data-acquisitiesysteem.

Het dynamische signaal blijft beschikbaar voor verdere analyse.

De Hansford HS-160 is specifiek ontwikkeld als industriële sensor met AC velocity-output en wordt onder andere gebruikt in combinatie met data collectors.

4–20 mA velocity transmitter

Een 4–20 mA velocity transmitter verwerkt de trillingsmeting intern en geeft vervolgens een proportioneel 4–20 mA-signaal door.

Dit is met name geschikt voor:

• PLC;

• DCS;

• SCADA;

• BMS;

• eenvoudige trend- en grenswaardebewaking.

Hansford positioneert zijn 4–20 mA velocity transmitters expliciet voor directe integratie met dergelijke industriële besturingssystemen.

Wilt u trillingssnelheid rechtstreeks in een PLC inlezen? Bekijk dan de 4–20 mA trillingssensoren.

Waarom trillingssnelheid in mm/s meten?

Trillingssnelheid wordt veel gebruikt om veranderingen in het algemene trillingsgedrag van machines te volgen.

Een verandering in het velocity-niveau kan bijvoorbeeld aanleiding zijn om de conditie van een machine nader te onderzoeken.

Mogelijke oorzaken van veranderend trillingsgedrag zijn onder andere:

• onbalans;

• uitlijnproblemen;

• mechanische speling;

• lagerproblemen;

• veranderingen in de aandrijving;

• veranderende belasting of procescondities.

De meetwaarde alleen bepaalt daarbij niet automatisch de oorzaak. Voor diagnose moet ook worden gekeken naar onder andere frequenties, toerental, meetpositie, machineconstructie en historische meetgegevens.

Dynamische velocity-output voor trillingsanalyse

Een belangrijk verschil met een eenvoudige 4–20 mA transmitter is dat bij een AC velocity sensor het dynamische trillingssignaal beschikbaar blijft.

Daarmee kan een geschikt meetsysteem het signaal verder verwerken en analyseren.

Dit is interessant voor onderhouds- en condition-monitoringtoepassingen waarbij niet alleen een alarmwaarde gewenst is, maar ook meer informatie over het trillingsgedrag van de machine.

De Hansford HS-160 is hiervoor beschikbaar met verschillende gevoeligheden. De technische documentatie noemt onder andere uitvoeringen van 4 mV/mm/s en 25 mV/mm/s, waarbij andere gevoeligheden eveneens mogelijk zijn.

Gevoeligheid in mV/mm/s

Bij een velocity sensor wordt de gevoeligheid weergegeven als de elektrische uitgang per eenheid trillingssnelheid.

Een gevoeligheid van bijvoorbeeld:

25 mV/mm/s

betekent dat een trillingssnelheid van 1 mm/s overeenkomt met een nominale uitgang van 25 mV.

Een hogere gevoeligheid geeft bij hetzelfde trillingsniveau een groter elektrisch uitgangssignaal, maar gaat doorgaans samen met een kleiner maximaal dynamisch bereik.

Daarom moeten gevoeligheid en verwacht trillingsniveau samen worden bekeken bij de selectie van een velocity sensor.

Binnen de HS-160-familie vermeldt Hansford bijvoorbeeld een 4 mV/mm/s-uitvoering met een groter velocity-bereik en een 25 mV/mm/s-uitvoering voor een lager meetbereik.

Velocity sensor voor data collectors

Een belangrijke toepassing van AC velocity sensoren is het meten met draagbare data collectors.

Hierbij kan een sensor permanent op een machine worden gemonteerd of onderdeel zijn van een vaste meetopstelling. Het dynamische signaal wordt vervolgens door de aangesloten meetapparatuur geregistreerd en verwerkt.

Hansford vermeldt de HS-160 expliciet als velocity sensor voor gebruik met data collectors.

Dit maakt de sensor interessant voor periodieke conditiemetingen en toepassingen waarbij historische trillingsgegevens met elkaar worden vergeleken.

Aansluitingen en kabeluitvoeringen

De mechanische en elektrische aansluiting moet passen bij de machine en de gebruikte meetapparatuur.

Binnen de Hansford HS-160-serie zijn verschillende uitvoeringen beschikbaar, waaronder:

• 2-polige MS-connector;

• M12-connector;

• geïntegreerde PUR-kabel;

• braided kabel;

• flame-retardant kabel;

• FEP-kabel met beschermende conduit.

Hansford biedt zowel connector- als vaste-kabeluitvoeringen binnen dezelfde HS-160-productfamilie.

Hierdoor kan de sensor worden afgestemd op onder andere de beschikbare inbouwruimte, kabelrouting en omgevingscondities.

Top-exit en side-exit velocity sensoren

Ook de richting waarin de connector of kabel de sensor verlaat is relevant voor de montage.

Bij een top-exit sensor bevindt de aansluiting zich aan de bovenzijde.

Een side-exit uitvoering kan juist interessant zijn wanneer weinig hoogte beschikbaar is of de kabel langs het machineoppervlak moet worden geleid.

Binnen de HS-160-familie bestaan beide mechanische uitvoeringen.

Velocity en temperatuur uit één sensor

Voor condition monitoring kan naast trillingssnelheid ook temperatuur een relevante conditieparameter zijn.

Binnen de Hansford HS-160-serie bestaan daarom HS-160T-uitvoeringen waarbij AC velocity wordt gecombineerd met een extra temperatuuruitgang. Hansford specificeert hiervoor onder andere een combinatie van AC velocity en temperatuur via een 3-polige MS-connector.

Hierdoor kunnen trillings- en temperatuurinformatie vanuit hetzelfde meetpunt worden verzameld.

Waar moet u op letten bij de selectie?

Bij het kiezen van een velocity sensor kijken we onder andere naar:

• gewenste gevoeligheid in mV/mm/s;

• verwacht velocity-bereik;

• frequentiebereik;

• toerental van de machine;

• beschikbare montageruimte;

• top- of side-exit;

• montagedraad;

• M12-, MS- of kabeluitvoering;

• kabellengte en kabeltype;

• omgevingstemperatuur;

• eventuele temperatuurmeting;

• compatibiliteit met data collector of condition-monitoringsysteem.

Daarnaast is de mechanische montage van grote invloed op de kwaliteit van de trillingsmeting. De sensor moet stevig op een geschikt meetpunt worden bevestigd. Ook Hansford benadrukt voor de HS-160 een stevige bevestiging op een vlak montageoppervlak.

Hansford Sensors velocity sensoren

Indusen is Sales Partner van Hansford Sensors in Nederland.

Hansford heeft binnen zijn vibration-monitoringprogramma een aparte productgroep voor Velocity Output Sensors. De HS-160-familie vormt hierin de industriële oplossing met dynamische AC velocity-output en is beschikbaar met verschillende aansluitingen, kabels en temperatuuruitvoeringen.

Wilt u een eenvoudige velocity-waarde rechtstreeks via een analoge PLC-ingang verwerken? Bekijk dan onze 4–20 mA trillingssensoren.

Voor dynamische acceleratiemeting en uitgebreidere acceleratie-analyse kunt u ook de IEPE accelerometers bekijken.

Bekijk het volledige assortiment via trillingssensoren.

Bespreek uw toepassing

Wilt u trillingssnelheid meten op een motor, pomp, ventilator, compressor, tandwielkast of andere roterende machine?

Indusen helpt bij de selectie van de juiste gevoeligheid, aansluiting, montage en Hansford velocity sensor voor uw meet- of condition-monitoringtoepassing.

Bespreek uw toepassing met Indusen