Jämför givarna
Är du osäker på vilken sensor som passar? Välj upp till tre sensorer för att jämföra dem.
Mätförstärkare för vibrationssensorer och vibrationsövervakning
Mätförstärkare för vibrationssensorer hanterar strömförsörjning och signalbehandling för piezoelektriska vibrationsgivare och IEPE-sensorer. De gör de uppmätta vibrationssignalerna tillgängliga för vidare analys, maskinövervakning eller överföring till styr- och datainsamlingssystem.
IEPE-vibrationssensorer kräver konstantströmsmatning. Sensorns egentliga växelspänningssignal överlagras då på en likspänning. En lämplig mätförstärkare tillhandahåller den nödvändiga sensormatningen, separerar den dynamiska mätsignalen från matningsspänningen och behandlar den för vidare användning.
Beroende på utförande erbjuder Althens mätförstärkare ytterligare funktioner som justerbar förstärkning, högpass- och lågpassfilter, beräkning av effektiv- och toppvärden samt integrering av acceleration till vibrationshastighet eller vibrationsförskjutning. För kontinuerlig maskinövervakning finns även enheter med gränsvärdesövervakning, reläutgångar och frekvensanalys.
Förutom klassiska analogutgångar som 0–10 V, 4–20 mA och AC-signalutgångar omfattar sortimentet även digitala lösningar med RS-485, USB samt industriella kommunikationsprotokoll som Modbus, OPC UA och MQTT. Därmed kan befintliga IEPE-sensorer även integreras i moderna PLC-, tillståndsövervaknings-, edge- och IoT-system.
Flexibel signalbehandling för vibrationsmätning och tillståndsövervakning
Althens mätförstärkare för vibrationssensorer möjliggör både klassiska dynamiska mätningar och kontinuerlig tillståndsövervakning av maskiner och anläggningar.
-
Flexibel IEPE-signalbehandlingSensormatning, förstärkning, filtrering och vid behov enkel eller dubbel integrering gör det möjligt att optimalt anpassa mätsignalen till sensorn och tillämpningen.
-
Tillförlitlig vibrationsövervakningBeroende på enhet kan acceleration, vibrationshastighet eller vibrationsförskjutning samt effektiv-, topp- och topp-till-topp-värden utvärderas. Gränsvärden och reläer möjliggör direkt varning eller avstängning vid kritiska vibrationer.
-
Kan integreras analogt och digitaltFrån 0–10 V och 4–20 mA via RS-485 och USB till Modbus, OPC UA och MQTT finns olika alternativ för anslutning till datainsamlingssystem, PLC, DCS, SCADA och IoT-system.
Vad du bör tänka på när du väljer en mätförstärkare för vibrationssensorer
1. Bestäm sensortyp och utsignal
Mätförstärkaren måste först och främst vara kompatibel med den vibrationssensor som används. Enheterna i denna kategori är särskilt utformade för piezoelektriska sensorer med IEPE-utgång.
Förutom accelerometrar kan vissa förstärkare även användas tillsammans med andra IEPE-kompatibla sensorer, exempelvis dynamiska kraft- eller trycksensorer samt IEPE-mikrofoner.
2. Ta hänsyn till IEPE-sensormatningen
IEPE-sensorer kräver konstantströmsmatning. Vid valet måste det därför kontrolleras att mätförstärkarens ström och matningsspänning passar den anslutna sensorn.
Althens förstärkare tillhandahåller denna sensormatning direkt och förenklar därmed uppbyggnaden av mätkedjan.
3. Bestäm önskad vibrationsstorhet
En accelerometer mäter i första hand vibrationsaccelerationen. Genom integrering av mätsignalen kan ytterligare vibrationsstorheter beräknas:
- Vibrationsacceleration
- Vibrationshastighet
- Vibrationsförskjutning
Vilken storhet som är relevant beror på maskinen och den aktuella övervakningsuppgiften.
4. Ta hänsyn till tillämpningens frekvensområde
Det nödvändiga frekvensområdet beror på vilka vibrationsfenomen som ska undersökas.
För allmän tillståndsövervakning av roterande maskiner är ofta lägre frekvensområden relevanta. Lagerdiagnostik och andra dynamiska undersökningar kan däremot kräva betydligt högre frekvenser.
Mätförstärkare med justerbara högpass- och lågpassfilter gör det möjligt att anpassa signalen specifikt till önskat frekvensområde.
5. Välj tids- eller frekvensanalys
För enkel övervakning av den totala vibrationsnivån är mätvärden som effektivvärde, toppvärde eller topp-till-topp-värde ofta tillräckliga.
Om det däremot är nödvändigt att identifiera vid vilka frekvenser vissa vibrationer uppstår krävs frekvensanalys. VIB-M14 erbjuder exempelvis FFT-analys med fritt definierbara larmområden och möjliggör därmed frekvensselektiv maskinövervakning.
6. Välj önskad utsignal
Beroende på förstärkare finns olika utsignaler tillgängliga för vidare bearbetning.
Vanliga alternativ är:
- 0–10 V
- 4–20 mA
- AC-signalutgång
- RS-485
- USB
- Digitala nätverksprotokoll
För klassisk PLC-anslutning lämpar sig exempelvis en 4–20 mA-signal. För vibrationsanalysatorer eller oscilloskop kan den dynamiska AC-signalen behövas.
7. Ta hänsyn till anslutning till PLC, SCADA eller IoT
Om vibrationsmätningen ska integreras i ett överordnat övervakningssystem måste önskat kommunikationsgränssnitt beaktas.
Digitala gränssnittsadaptrar möjliggör exempelvis överföring av vibrationsdata via Modbus, OPC UA eller MQTT. Därmed kan befintliga analoga IEPE-sensorer integreras i moderna automations-, moln- och tillståndsövervakningssystem utan att sensorerna behöver bytas ut.
8. Fastställ gränsvärdes- och larmfunktioner
Varnings- och larmfunktioner är särskilt viktiga för kontinuerlig maskinövervakning.
Beroende på enhet kan gränsvärden definieras och reläer aktiveras när dessa överskrids. På så sätt kan varningsmeddelanden utlösas eller maskiner automatiskt stängas av vid kritiska vibrationstillstånd.
9. Ta hänsyn till diagnostikfunktioner
Övervakning av sensoranslutningen ökar driftsäkerheten. Olika mätförstärkare kan exempelvis upptäcka kabelbrott eller kortslutning vid sensorn.
I mer komplexa övervakningssystem kan dessutom parametrar som crestfaktor, frekvensspektrum eller andra vibrationsmått utvärderas.
10. Planera ett en- eller flerkanalssystem
För enskilda mätpunkter finns kompakta enkanalsenheter. Om flera sensorer ska registreras samtidigt kan modulära förstärkare kombineras.
På så sätt kan även större flerkanaliga mätsystem byggas upp för testbänkar, laboratorietillämpningar eller maskinövervakning.
11. Ta hänsyn till montering och installationsplats
För industriella tillämpningar finns kompakta förstärkarmoduler för montering på 35 mm DIN-skenor. Modulära system möjliggör en utrymmeseffektiv installation av flera mätkanaler bredvid varandra.
Vid valet bör även tillgängligt installationsutrymme, matningsspänning, kabeldragning och avståndet till sensorn beaktas.
Vårt tekniska expertteam hjälper dig gärna att välja vibrationssensor, IEPE-matning, frekvensområde, signalbehandling och gränssnitt för din tillämpning. Kontakta vårt säljteam
Typiska tillämpningar för mätförstärkare och vibrationsövervakning
Mätförstärkare för vibrationssensorer används överallt där dynamiska sensorsignaler behöver behandlas, analyseras eller övervakas kontinuerligt på ett tillförlitligt sätt.
Typiska tillämpningar är:
- Tillståndsövervakning
- Tillståndsövervakning av maskiner och anläggningar
- Prediktivt underhåll
- Övervakning av roterande maskiner
- Övervakning av rullningslager och lager
- Pumpövervakning
- Kompressorövervakning
- Fläktar och blåsmaskiner
- Centrifuger
- Omrörare och kvarnar
- Motorer och drivsystem
- Processövervakning
- Maskin- och anläggningsbyggnad
- Testbänkar och testsystem
- Kvalitetskontroll i produktionen
- Vibrationsanalys i laboratorier
- Dynamiska kraft- och tryckmätningar med IEPE-sensorer
- Ljudmätningar med IEPE-mikrofoner
- PLC- och DCS-baserad maskinövervakning
- SCADA- och molnbaserad övervakning
- IoT-baserad tillståndsövervakning
Tack vare olika funktioner för förstärkning, filtrering, analys och gränssnitt kan enheterna användas både för klassiska mätuppgifter och för kontinuerlig automatiserad tillståndsövervakning.
Vanliga frågor om Förstärkare för vibrationssensorer
Svar på de viktigaste tekniska frågorna
Vad är en mätförstärkare för vibrationssensorer?
En mätförstärkare för vibrationssensorer används för att mata och behandla elektriska signaler från vibrationsgivare så att de kan överföras till styrsystem, datainsamlingssystem eller utrustning för vibrationsövervakning. För IEPE-sensorer tillhandahåller förstärkaren den nödvändiga konstantströmsmatningen och separerar den dynamiska mätsignalen från matningsspänningen.
Althens förstärkare för vibrationssensorer erbjuder, beroende på modell, funktioner som signalförstärkning, filtrering och integrering av vibrationsacceleration till vibrationshastighet eller vibrationsförskjutning. Vissa utföranden kan även beräkna RMS-värden och toppvärden samt erbjuda analoga eller digitala utsignaler för industriell tillståndsövervakning.
Vad är en IEPE-sensor och hur fungerar den?
En IEPE-sensor (Integrated Electronics Piezo-Electric) är en piezoelektrisk givare med integrerad elektronik för impedansomvandling och signalbehandling. IEPE-tekniken används bland annat i accelerometrar och vibrationsgivare samt för dynamiska kraft- och tryckmätningar.
IEPE-sensorer matas vanligtvis via en konstantströmskälla, där matning och mätsignal överförs genom samma signalledare med gemensam returledare. Den dynamiska mätsignalen överlagras på en likspänningsnivå och separeras av en kompatibel IEPE-förstärkare eller signalbehandlingsenhet. Därför krävs lämplig IEPE-matning för tillförlitlig vibrationsmätning.
Vad är skillnaden mellan vibrationsacceleration, vibrationshastighet och vibrationsförskjutning?
Vibrationsacceleration beskriver hur snabbt hastigheten förändras och anges vanligtvis i m/s² eller g. Den är särskilt användbar för att registrera högfrekventa vibrationer och stötar. Vibrationshastighet beskriver rörelsehastigheten och anges ofta i mm/s. Den används bland annat vid tillståndsövervakning av roterande maskiner. Vibrationsförskjutning beskriver hur långt en komponent rör sig från sitt referensläge och anges exempelvis i µm.
Med en lämplig mätförstärkare eller signalbehandlingsenhet kan vibrationshastighet beräknas genom integrering av accelerationssignalen. Genom ytterligare en integrering kan vibrationsförskjutningen beräknas. För tillförlitliga resultat måste frekvensområde, filtrering och eventuella signalavvikelser beaktas. Valet av mätstorhet beror på maskintyp och syftet med vibrationsmätningen.
Vad betyder RMS vid vibrationsmätning?
RMS står för Root Mean Square och kallas effektivvärde på svenska. RMS-värdet beskriver den kvadratiska medelnivån hos en vibrationssignal under en bestämd mätperiod. Det används för att bedöma den samlade vibrationsnivån inom ett definierat frekvensområde och är ett viktigt mätvärde vid vibrationsövervakning och tillståndsövervakning av maskiner.
Vid övervakning av roterande maskiner används ofta RMS-värdet för vibrationshastighet, exempelvis i mm/s, tillsammans med relevanta delar av standardserien ISO 20816. Althens mätförstärkare för vibrationssensorer kan, beroende på modell, beräkna RMS- och toppvärden samt övervaka programmerbara gränsvärden för att identifiera förändringar i maskinernas vibrationer.