Seite 151 aus dem Katalog Füllstandsensoren, Fluidsensorik und Diagnosesysteme von ifm Electronic GmbH

Diagnosesysteme

Systeme zur Schwingungsdiagnose

Systembeschreibung

Hardware Neueste Erkenntnisse in der mikromechanischen Sensorik und der digitalen Signalverarbeitung ermöglichten die Entwicklung eines Mikrosystems zur Messdatenerfassung, -auswertung und -diagnose. Je nach Ausführung lassen sich bis zu 10 kHz linear auswerten. Die Feldgeräte, in denen bereits die gesamte Diagnoseelektronik im Sensor integriert ist, haben einen Messbereich bis 6 kHz. Die eigentliche Messzelle des efector octavis besteht aus einem mikromechanischen Beschleunigungssensor mit einem linearen Messbereich von +/-30 g (+/- 294 m/s2). Der Dynamikumfang liegt bei ca. 48 dB. Die besonderen Vorteile der MEMS-Technologie (Mikro-Elektro-Mechanische Systeme) bestehen in der hohen Zuverlässigkeit und Alterungsbeständigkeit. So führen selbst Stöße von mehr als 500 g weder zu Signalschwankungen noch zur Zerstörung der Messzelle. Überdies wird die Funktionsfähigkeit durch einen integrierten Selbsttest gewährleistet. Nachkalibrieren sowie unerkannte Fehler in der Messkette gehören damit der Vergangenheit an. Ein wesentlicher Vorteil liegt bei den Verkabelungskosten. So kommt die gesamte octavis-Familie mit Standardkabeln aus, wie sie im Maschinen- und Anlagenbau verwendet werden. Die bekannten Kabelprobleme der Beschleunigungssensoren, die durch Kabelquetschung hervorgerufen werden, treten nicht auf. Zustandsüberwachung Die Firmware des efector octavis besteht aus einem objektbezogenen Fehlerbaum. Jedes Fehlerobjekt setzt sich aus schmalen Frequenzbändern zusammen, deren Mittenfrequenz der kinematischen Schadensfrequenz eines Maschinenfehlers entspricht. Sind – wie bei einem Wälzlagerschaden – mehrere Frequenzen symptomatisch für ein Schadensobjekt (Innenring-, Außenring- und Wälzkörperüberrollfrequenz) – so werden dem „Objekt“ Wälzlager drei Frequenzbänder zugeordnet. Die Basis für die Ermittlung der Schadensamplituden bildet dabei das Linearspektrum. Je nach Maschinenschaden lässt sich die Frequenzanalyse mittels der Beschleunigungsdaten oder der Hüllkurve der Beschleunigungsdaten durchführen. Die eigentliche Diagnose erfolgt dabei über eine Trendanalyse. Dabei wird der aktuelle Wert mit dem Basiswert einer intakten Maschine verglichen. Dieser Basiswert lässt sich für jedes Objekt im Rahmen des Teach-Laufs automatisch generieren. Eine strukturbedingte Beeinflussung des Messwertes aufgrund von Bauteilresonanzen oder Abweichungen vom Montageort zu Diagnoseort wird durch den Teach-Wert „normiert“. Signalgewichtungsfilter korrigieren bei drehzahlvariablen Applikationen automatisch Störeinflüsse. Das Einstellen des Fehlerbaumes erfolgt zu Beginn per PC-Software, indem die Applikationsparameter wie Schadensfrequenzen, Drehzahl und Schaltpunkte eingestellt werden. Für drehzahlvariable Applikationen ist am efector octavis ein Drehzahleingang vorgesehen. Die schmalen Frequenzbänder die im Fehlerbaum definiert sind, werden dann automatisch im Rahmen einer Ordnungsanalyse mitgeführt. Die Feldgeräte vom Typ VE verfügen über 5 Diagnoseobjekte (20 Frequenzbänder) und 1 Pegelwächter zur Beurteilung des allgemeinen Schwingungszustandes (Ausnahme Typ VB). Die Schaltschrankgeräte (Typ VSE) können die Signale von bis zu 4 Schwingungsaufnehmern (Typ VSA) verwerten und verfügen über insgesamt 20 Diagnoseobjekte und 4 Pegelwerte bzw. 16 Diagnoseobjekte und 8 Pegelwerte.

Montage an der Bohrung für den Kranhaken, radial zu der Drehachse.

efector octavis überwacht das Wälzlager eines Motors.

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