Voor het bewaken en controleren van roterende machines (pompen, motoren, ventilatoren, tandwielkasten) wilt u natuurlijk betrouwbare en hoogwaardige trillingsbewakingssystemen gebruiken. In dit artikel bespreken we 11 belangrijke aandachtspunten bij het kiezen van de juiste versnellingsmeter voor industriële toepassingen.
#1 Versnellingsmeetbereik
De meeste industriële toepassingen gebruiken een versnellingsmeetbereik van 80 g of 50 g.
- 80g-sensoren bieden een breder dynamisch meetbereik.
- 50g-sensoren kunnen het signaal clippen, wat kan leiden tot overbelasting van de sensor als de trillingsamplitude het meetbereik overschrijdt. Dit clippen wordt in het Engels "clipping" genoemd.
#2 Betrouwbaarheid van meetsignaal gedurende de hele levensduur van de sensor
- Een sensor kan door veel externe factoren worden beïnvloed, waardoor de nauwkeurigheid op lange termijn wordt beïnvloed:
- Piëzo-elektrische stabilisatie van het PZT kristal minimaliseert signaaldrift over een lange periode (meerdere jaren).
- Hermetische afdichting (bij voorkeur gecontroleerd door heliumlektests) beschermt de interne componenten tegen externe vervuiling en oxidatie.
- Controleer of de fabrikant betrouwbaarheidsgegevens levert, zoals de MTBF (Mean Time Between Failure), die het gemiddelde interval aangeeft waarin de sensor zonder defecten werkt.
#3 Gevoeligheidstolerantie
Industriële accelerometers hebben meestal een gevoeligheidstolerantiebereik van 5% tot 20%. Een tolerantieband van 5% biedt de hoogste nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid, terwijl een bredere tolerantie van 10-20% kan worden gebruikt als de exacte gevoeligheidswaarde in de data-acquisitieapparatuur kan worden geprogrammeerd.
Toleranties zijn het belangrijkst als uw gegevensverzamelaar of online systeem niet effectief kan omgaan met veranderende gevoeligheden voor individuele accelerometers. Een meettrend kan aanzienlijke afwijkingen vertonen bij het verwisselen van sensoren met een tolerantie van 20%.
#4 Acceleratie vs. speed
Versnellings- en speedsensoren detecteren verschillende soorten machinefouten:
- Voor de meeste toepassingen worden speedsensoren gebruikt omdat een snelheidssignaal over het algemeen de beste indicator is voor het bewaken van de toestand van de machine, geschikt voor zowel langzaam als snel draaiende machines/componenten.
- Het signaal van accelerometers kan worden omgezet naar speed door integratie als de juiste gevoeligheid en kwaliteit worden gekozen.
- Versnellingsmetingen zijn meer geschikt voor het bewaken van tandwielfrequenties en vroege detectie van lagerproblemen.
- Het signaal van accelerometers kan door integratie worden omgezet naar speed, waardoor beide meettypes met één sensor kunnen worden geregistreerd.
- Voor beide oplossingen zijn er verschillende opties voor het uitgangssignaal: uitgang van boven of van opzij, een reeks gevoeligheden en toleranties, integrale bekabeling en certificeringen voor gevaarlijke gebieden.
#5 Certificeringen voor gevaarlijke gebieden
Vibration sensoren zijn verkrijgbaar met certificeringen voor bijna elk type gevaarlijke zone in industriële omgevingen (ATEX). Zorg er bij het kiezen van de versnellingsopnemer voor dat deze geschikt is voor de juiste zone waar deze wordt geïnstalleerd.
#6 Resonantiefrequentie sensor
Meetfrequenties in de buurt van de resonantiefrequentie van de sensor kunnen foutieve metingen veroorzaken. Het signaal kan haperen, wat resulteert in spooksignalen met een lage frequentie. De resonantiefrequenties van de sensor moeten ongeveer twee keer zo hoog zijn als de hoogste verwachte meetfrequentie.
#7 Temperatuurbereik
Bepaal van tevoren wat de temperatuur zal zijn op de plaats waar de versnellingsmeter wordt geïnstalleerd. De omgevingstemperatuur is van grote invloed op welk type versnellingsopnemer geschikt is voor de toepassing.
- Standaard industriële accelerometers met ingebouwde elektronica zijn beperkt tot 120°C.
- Dankzij componenten van hoge kwaliteit kunnen sommige sensoren werken bij temperaturen tot 150°C.
- Piëzo-elektrische accelerometers, die geen interne elektronische circuits bevatten, werken meestal tot 260°C.
- Speciale sensorelementen voor hoge temperaturen maken werking bij temperaturen tot 760 °C mogelijk, maar deze sensoren vereisen ook andere overwegingen, waardoor het belangrijk is om temperatuurvereisten af te wegen tegen factoren zoals kosten en robuustheid.
#8 Bekabeling
Er zijn veel keuzes voor de bekabeling van accelerometers, dus het is belangrijk om de volgende punten in overweging te nemen:
- Keramische/metalen doorvoeren scheiden de interne sensorcomponenten van de kabel om alle vocht en verontreiniging buiten de sensor te houden.
- Door sensoren alleen te testen op het drukniveau dat in de specificaties is opgegeven, wordt een breuk mogelijk niet gedetecteerd. Voor onderwatertoepassingen moeten sensoren ook op meerdere drukniveaus worden getest om problemen op te sporen.
- Voor toepassingen diep onder water moet een kabel worden gebruikt met een isolatie die schade bij binnendringend water voorkomt.
#9 - Isolatie en behuizing
Het ontwerp van de sensor en de kabels moeten het signaal beschermen tegen omgevingsfactoren die de gegevens kunnen beïnvloeden:
- Het is noodzakelijk om een afgeschermde kabel te gebruiken waarbij de afscherming doorloopt tot aan de aansluitdoos (niet alleen tot aan de sensor) om aardlussen en statische ladingen te voorkomen.
- Sensoren moeten bestand zijn tegen ESD (elektrostatische ontlading) tot 20.000 volt, maar deze specificatie wordt meestal niet vermeld op datasheets en moet worden opgevraagd bij de fabrikant.
- Montagepads kunnen isolatie bieden (tot 1.500 volt) in omgevingen met hoge spanningspotentiaalverschillen, een hoge opbouw van statische lading of onzekere aardingsomstandigheden.
#10 - Meetbereik
100 mV/g sensoren worden meestal gebruikt voor het bewaken van industriële roterende apparatuur, maar er zijn uitzonderingen:
- 10 mV/g sensoren voor toepassingen met hoge-geldkracht, zoals hogesnelheidsturbines of het monitoren van de tweede en derde harmonischen van tandwielfrequenties.
- 500 mV/g sensoren voor laagfrequente toepassingen, zoals het bewaken van wieken van windturbines of langzaam draaiende machines in koeltorens.
#11 - Technische ondersteuning
Gezien het aantal belangrijke overwegingen bij het kiezen van de versnellingsopnemer, is technische ondersteuning van de fabrikant en een competent verkoopteam cruciaal voor het selecteren van de juiste versnellingsopnemer voor uw toepassing. Istec kan u wegwijs maken in het brede scala aan accelerometers en u helpen de juiste sensor te kiezen voor diverse industriële toepassingen. Onze specialisten, met jarenlange ervaring in vibratiemetingen en sensoren, kunnen ook de installatie uitvoeren of u ondersteunen in dit proces.
Lees ook: 6 montagemethoden voor accelerometers
