Industrielle Automation 3/2016

SENSOR+TEST 2016
Maschinen-Defizite
in Windeseile aufspüren
Miniatur-Datenlogger erfassen „Schwingungs-Fingerabdrücke“ aller Art
Ausfallzeiten „im Feld“ oder Produktions-
Stillstände zu vermeiden. Das Erfassen charakteristischer
Schwingungs-Parameter an
allen bewegten Maschinenelementen und
Antriebssystemen ist letztlich heutzutage
ein absolutes Muss.
Die charakteristischen Schwingungsbzw.
Vibrations- oder Stoß-Parameter werden
idealerweise ohne relevante mechanische
Zusatzbelastung erfasst. Das bedeutet,
dass der Sensor bzw. das die mechanischen
Parameter aufzeichnende und speichernde
Element sehr klein und leicht sein sollte, um
eine Verfälschung der erfassten Schwingungs-Parameter
(sogenannte Artefakte) zu
vermeiden. Gleichermaßen bedeutsam ist
aber auch eine entsprechende Auswerte-
Software, die rasch und übersichtlich die
gewünschten Fehlerdiagnosen liefert und so
die Grundlage für eine präzise und zeitgerechte
Korrektur von Problemen darstellt.
Uwe Seifert
Fertigungs-, Bearbeitungs- oder
Transport-Maschinen nutzen eine
aufwändig geregelte Antriebstechnik,
um Linear-Bewegungen
in drei Raumachsen beziehungsweise
Rotations-Bewegungen
präzise und mit hohem Wirkungsgrad
zu erzeugen. Die entstehenden,
charakteristischen Schwingungsoder
Vibrationsmuster lassen
sich nutzen, um die gesamte
Antriebstechnik zu überwachen
und zu optimieren. Miniatur-
Datenlogger leisten dabei eine
wesentliche Hilfestellung.
Uwe Seifert, Entwicklungsleiter bei der
MSR Electronics GmbH in Seuzach, Schweiz
Seit langer Zeit versucht man schon, auf
zeitsparende, kostengünstige und einfach
anzuwendende Art die charakteristischen
Schwingungs-, Stoß- und Vibrations-
Parameter von Maschinen und Antrieben
aller Art zu erfassen, zu speichern und auszuwerten.
Dies hilft dabei, den Wirkungsgrad
der mechanischen Antriebsstränge zu
optimieren und geeignete Soll- bzw. Mittelwerte
für diese Parameter festzulegen. Dies
dient einerseits der Qualitäts-Dokumentation
und der Darstellung der Leistungs-
Parameter, andererseits lassen sich bei
Abweichungen von als „gut“ bekannten
Vibrations- und Schwingungsmustern auch
anbahnende Schäden frühzeitig erkennen.
„Schwingungs-Fingerabdrücke“
sicherstellen
Ein derartiger „mechanischer Schwingungs-Fingerabdruck“
dient als idealer Vergleichswert
in einem sich anbahnenden
Fehlerfall, wenn z. B. ein Kugellager in einem
Getriebe fehlerhaft ist und dadurch zu
einer Abweichung der normalen Schwingungs-Amplituden
oder -Frequenzen führt.
Das Erfassen mechanischer Fehler über
charakteristische Schwingungsmuster
trägt – in einem möglichst frühen Stadium
realisiert – in jedem Fall dazu bei, teure
Mini-Datenlogger als
Langzeit-Messlabor
Seit längerer Zeit haben sich in vielen Anwendungsbereichen
der Automatisierungsund
Maschinenbau-Branche sowie in der
Elektrotechnik, in der Transport-, Automobil-
und Fahrzeugindustrie oder in der
Luft- und Raumfahrt-Branche in diesem
Zusammenhang die Miniatur-Datenlogger
MSR165 der Seuzacher Technologiefirma
MSR Electronics bewährt. Auf Anwendungen
in der Schwingungs-, Stoß- und Vibrations-Erfassung
ist dabei der gerade einmal
daumengroße Logger spezialisiert. Sein
Sensorik-Kernelement ist ein hochauflösendes
3-Achsen-Digital-Accelerometer. Mit
diesem und der nachgeschalteten Auswerteelektronik
ist der Datenlogger in der Lage,
bis zu fünf Jahre lang 1 600 Stoß- und
Vibrations-Messungen pro Sekunde in allen
drei Raum-Achsen (x, y, z) durchzuführen.
Parallel dazu lassen sich Temperatur,
Feuchte, Druck und Lichtstärke messen
und aufzeichnen.
Die Speicherkapazität dieses kleinen
Sensor- und Aufzeichnungsmoduls liegt bei
entsprechender Ausrüstung mit einer
Speicherkarte bei über 1 Milliarde Messwerten.
Die Auswertung erfolgt an einem
PC mit einer leicht zu bedienenden, aber
detaillierte Analysen liefernden Software.
Um die optimale Nutzung von teuren
Produktionsmaschinen sicherzustellen,
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