Schwingungsmessung und -analyse

Die Breitband-Schwingungsmessung ist die am weitesten verbreitete und kostengünstigste Methode zur Diagnose des Gesamtzustands einer Maschine. Es gibt zwei ISO-Empfehlungen für die Maschinenzustandsüberwachung mit dieser Art von Messung: die weit verbreitete ISO 2372 und die neuere ISO 10816, die die ältere Norm ersetzt.

Eigenschaften

• Zuverlässige Diagnose des Gesamtzustands der Maschine.
  
  

• Zustandsüberwachung auf der Grundlage von ISO-Empfehlungen.
  
  

• Messung des Schwingungsgrads zur Erkennung von häufigen Maschinenfehlern wie Unwucht, strukturelle Schwächen und lose Teile.
  
  

• Ausgewertete Schwingungsanalyse mit drei Sätzen von Maschinenzustandsdaten in unserer Diagnose- und Analysesoftware.

Technische Beschreibung

ISO 10816

Die Messungen werden in drei Richtungen durchgeführt (horizontal, vertikal und axial). Der Maschinenzustand wird im Allgemeinen auf der Grundlage von Breitband-Schwingungsmessungen diagnostiziert, die einen Effektivwert liefern. Die ISO 10816 hält den unteren Frequenzbereich je nach Maschinentyp zwischen 2 und 10 Hz flexibel. Die obere Frequenz liegt bei 1000 Hz.

ISO 10816 arbeitet mit dem Begriff Schwingungsstärke, der je nach Maschinentyp ein Effektivwert der Schwinggeschwindigkeit, der Beschleunigung oder des Weges sein kann. Wenn zwei oder mehr dieser Parameter gemessen werden, ist die Schwingstärke derjenige, der den relativ höchsten Effektivwert liefert. Für bestimmte Maschinen erkennt die ISO 10816 auch Spitze-Spitze-Werte als Zustandskriterien an.

Die Norm ISO 10816 besteht aus mehreren Teilen, die sich jeweils auf einen bestimmten Maschinentyp beziehen, mit Grenzwerttabellen, die zwischen akzeptablen Schwingungen (grüner Bereich), unzureichenden Schwingungen (gelber Bereich) und Schwingungen, die Schäden verursachen, wenn sie nicht reduziert werden (roter Bereich), unterscheiden.

Schwingungsanalyse (EVAM)

EVAM steht für Evaluated Vibration Analysis Method. Die Methode erzeugt drei Sätze von Maschinenzustandsdaten:

• Zustandsparameter, d. h. gemessene und berechnete Werte, die verschiedene Aspekte der Maschinenschwingung beschreiben

• Schwingungsspektren, in denen signifikante Linienmuster gefunden, hervorgehoben und mit Hilfe von voreingestellten Fehlersymptomen bewertet werden

• Maschinenspezifische Zustandscodes (grün, gelb, rot) und Zustandswerte basieren auf einer statistischen Auswertung der Zustandsparameter und Fehlersymptomwerte

Für jeden Messpunkt kann der Benutzer eine individuelle Auswahl treffen und die Art der Daten festlegen, die für die Überwachung einer bestimmten Maschine am besten geeignet ist. Zu den Alternativen gehören:

• Hüllkurve

• Zeitsynchrone Mittelwertbildung

• Bandwarnungen und Mittelwertbildung von Messergebnissen für eine verbesserte Alarmsicherheit

• Zeitsignalanalyse für eine detaillierte Auswertung aller Arten von Symptomen direkt aus dem Rohsignal

Zufällig hohe Messwerte, die durch Resonanz oder andere Störquellen verursacht werden, werden herausgefiltert, wodurch die Zahl der Fehlalarme minimiert wird.

Zeitsignalanalyse

Das Zeitsignal ist die Quelle für alle Auswertungen und Berechnungen von Frequenzen aus der Maschine. Das Zeitsignal ist das elektrische Signal, das vom Messwertaufnehmer kommt. Es gibt alle Ereignisse in der Maschine wieder. Es zeigt die Zeit zwischen den Ereignissen und wie viel Energie durch das Ereignis erzeugt wird. Es ist möglich, zwischen verschiedenen Fehlern zu unterscheiden, die in einem FFT-Spektrum nach demselben Muster auftreten.

Zustandsparameter

Zustandsparameter werden für einen ausgewählten Frequenzbereich gemessen. Sie können einzeln aktiviert werden und werden in Messergebnistabellen und als Diagramme dargestellt. Verfügbare Zustandsparameter sind:

Spitzenwerte und Spitze-Spitze-Werte werden in der für das Zeitsignal gewählten Einheit angezeigt.

Spektralanalyse mit Maschinenfehlersymptomen

Zur einfachen Erkennung von Mustern in Spektren liefert die Evaluated Vibration Analysis Method (EVAM) eine Reihe von vorgefertigten "Fehlersymptomen". Dabei handelt es sich um Anweisungen zur Hervorhebung eines Spektrallinienmusters und zur Anzeige der Summe der RMS-Werte der Linien als Symptomparameter (der ausgewertet und im Trend verfolgt werden kann). Die meisten Fehlersymptome werden automatisch konfiguriert, indem die Drehzahl als Variable verwendet wird. Einige erfordern eine Eingabe, z.B. die Anzahl der Schaufeln auf einem Rotor. Geeignete Symptome und Symptomgruppen werden aus einem Menü in der Analyse- und Diagnosesoftware Condmaster ausgewählt, wenn die Messstelle eingerichtet wird.

Maschinenspezifische Zustandscodes

In Condmaster können für alle aktiven Parameter Alarmgrenzen festgelegt werden. Sobald Messergebnisse gesammelt wurden, kann ein EVAM-"Kriterium" erstellt werden, das neue Parameterwerte mit dem statistischen Mittelwert vergleicht und einen dimensionslosen Zustandswert auf einer grün-gelb-roten Skala anzeigt.

Phasenmessung

Die Phase ist eine Zeitverzögerung, die in Grad der Umdrehung ausgedrückt wird. Wir berechnen die Zeitverzögerung zwischen dem Durchgang des Tachometerimpulses und der Spitze der interessierenden Frequenzkomponente des Schwingungsaufnehmers bei der Drehgeschwindigkeit. Bei dem angegebenen Wert handelt es sich um einen relativen Winkel, nicht um einen absoluten, da die Phasenverzögerung weder im Aufnehmer noch in den elektronischen Schaltkreisen kompensiert wird.

Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, wenn Sie mehr über unsere Schwingungsmessung und -analyse erfahren möchten.