Schwingungsmonitoring, Maschinenüberwachung nach DIN ISO 10816 und Wälzlagerzustandsüberwachung

für rotierende Maschinen wie Lüfter, Pumpen, Motoren, Kompressoren… 

Die AVLK(X)-Serie umfasst alle Komponenten für eine Schwingungsüberwachung gemäß DIN ISO 10816. Vom Beschleunigungs- und Drehzahlsensor mit AVIBIAline Überwachungsgerät bis einschließlich  Schaltschrank und optionaler Konfiguration. Die AVLK(X)-Serie ist eine kostengünstige und qualitativ hochwertige Lösung für die Maschinenüberwachung für kritische Maschinen mit rotierenden Wellen.

AVLK Schwingstärkeüberwachung nach DIN ISO 10816

AVLK(X) Packagelösung

bestehend aus:

  • Industrietaugliche Beschleunigungssensoren (axial oder radialer Kabelabgang) mit Anschlusskabel
  • Drehzahlsensor (optional)
  • AVIBIAline Überwachungsgerät
  • Schaltschrank mit Netzteil
  • individuelle Konfiguration (optional)
  • Schwinggeschwindigkeitssensoren (optional)

Modulares Konzept

  • 2 / 4 / 6 oder 8 Überwachungskanäle optional mit LAN Schnittstelle
  • Optional mit Wälzlagerzustandsüberwachung und Ordnungsanalyse

Autarke Überwachungsfunktion mittels Relais/Digitalausgang

Schnittstellen

  • AVLK und AVLKX: 4.20mA Ausgang pro Kanal
  • AVLKX –zusätzlich ModBus RTU/TCP und CANopen Schnittstelle

Konfiguration über USB

Anwendungen der AVLK(X) Serie

Maschinen, Lüfter, Motoren, Pumpen werden mit AVIBIAline nach DIN ISO 10816 auf unzulässig hohe Vibrationen und Unwucht überwacht. Zahlreiche Kanalvarianten ermöglichen eine passgenaue und skalierbare Lösung für folgende Anwendungen:

  • Wälzlagerüberwachung nach DIN 3832 [BCC, 1/k(t)….]
  • Unwuchtüberwachung, Schwingstärkeüberwachung (ISO 10816)
  • Messung und Überwachung von Schwingbeschleunigung, -geschwindigkeit, - weg
  • Kratzdetektion
  • Ordnungs- und Stoßimpuls-Kennwert-Überwachung
Systemaufbau AVLK(X)-Serie

Die Signalisierung des Lager-, oder Schwingungszustands erfolgt über Bewertungszonen nach DIN ISO 1(2)0816 mit farbigen LEDs. Die Ansprechzeit bei Alarmen beträgt 12 .. 20msec. Die Konfiguration erfolgt über USB mit der Konfigurationssoftware. Aus den Sensorsignalen formt AVIBIAline Schwingbeschleunigung, -geschwindigkeit oder -weg. Breitbandkennwerte mit frei einstellbaren Filtergrenzen können genauso überwacht werden wie Ordnungskennwerte. Für die Crasherkennung eignet sich die Stoßüberwachung, welche zuverlässig innerhalb von max. 700 µs eine Meldung über den Digitalausgang abliefert.

Über ein Alarmmanagement lassen sich Voralarme und Alarme kanalweise frei festlegen. Die entsprechenden Ereignisse werden über das Wechselrelais bzw. über Digitalausgänge signalisiert. Einschaltverzögerungen und Haltezeiten sind einstellbar. Eine Alarmunterdrückung ist extern triggerbar.

Maschinen Schwingungsüberwachung nach DIN ISO 10816

 

Mit AVIBIAline kann die Maschineüberwachung nach der DIN ISO 10816 ganz einfach umgesetzt werden. Die 4 Zonen Anzeige des Gerätes spiegelt entsprechend der Norm, den Zustand der Maschine wider. Die Normenreihe DIN ISO 10816/20816 definiert Grenzwerte für verschiedene Gruppen von rotierenden Maschinen, wie z.B. Elektromotoren, Pumpen oder Lüfter die Messmethoden und aufzunehmenden Schwingungskennwerte.

Charakteristisch für alle Normenteile ist das Ausweisen des Schwingungszustandes durch die vier Bewertungszonen A, B, C und D. Lesen Sie den Zustand Ihrer Maschinen sofort an der Gerätefront durch den Klarsichtdeckel des Schaltschranks ab.

 

 

Grenzwerte für AVIBIAline

Wälzlageranalyse, Unwuchtüberwachung, Stoß- und Kratzdetektion

Wälzlagerzustandsüberwachung

Die AVIBIAline Geräte ermöglichen die Analyse von Lagerschäden und berechnen aus den Beschleunigungssignalen Wälzlagerkennwerte wie den k(t) und BCC Wert. Diese einheitenlosen Kennwerte bewerten den Lagerzustand von Wälzlagern und ermöglichen in Verbindung mit einer Langzeit-Trendanalyse die Wälzlagerzustandsüberwachung.

Unwuchtüberwachung

Unwucht bedingte Schwingungen werden zuverlässig herausgefiltert und das bei variablen Drehzahlen. Ordnungskennwerte zeigen die Schwingungen bei Drehzahl-Vielfachen an. Verschiedene Schwingungs-ursachen können bestimmten Drehzahl-Vielfachen zugeordnet werden und so können Unwucht, Ausrichtprobleme und weitere Schwingungsursachen zielgerichtet erkannt und überwacht werden.

Stoß- und Kratzdetektion

In manchen Prozessen muss bei ungewollten Betriebszuständen, beispielsweise bei Kollisionen oder dem direkten Reiben/ Kratzen von Metallteilen aufeinander, schnell reagiert werden. Vom Auftreten des problematischen Betriebszustands bis zur Meldung am Digitalausgang vergehen nur max. 700µs.

AVIBIAline Hardware

Zum Anschluss von piezoelektrischen Schwingungssensoren wird der IEPE-Standard genutzt. Wahlweise kann die IEPE-Unterstützung abgeschaltet werden, z.B. für elektrodynamische Schwinggeschwindig-keitssensoren. Schwache Sensorsignale werden durch 25-fache Verstärkung angehoben. Alle AVIBIAline Geräte verfügen über Digitalausgänge sowie einen Wechselrelaisausgang. Für jeden Messkanal steht zudem ein 4-20 mA Stromschleifensignal als Analogausgang zur Verfügung. Mit der AVIBIAline X-Serie erfolgt ein Datenaustausch mit einer SPS über Modbus RTU/TCP. Die Geräte sind zu Montage auf Tragschienen vorgesehen (DIN-Schiene TS35). Die elektrische Kontaktierung erfolgt über Steckklemmen.

AVIBIAline 1-4 Kanal
AVIBIAline 6-8 Kanal

AVIBIAline Software

 
Mit vordefinierten Parametersätzen oder eigenen Vorgaben lassen sich die Geräte schnell und einfach für die betreffenden Messaufgaben einstellen. Hierbei werden die Geräte von einer Konfigurationssoftware über die USB-Schnittstelle angesprochen. Nach dem Programmstart öffnet sich der AVIBIAline Konfigurator wie dargestellt.

 

 

AVIBIAline Konfigurationssoftware

Bestellbezeichnungen

Konfigurationsbeispiel  AVLK-X-A4-B1-C1-D4-E1-F2-G2-H2-K1

AVIBIAline X-Serie mit 4 Eingangskanälen zur Überwachung nach ISO 10816 mit vier axialen IEPE Sensoren und 10m Kabel eingebaut in einem Kunststoff-Schaltschrank und 230VAC Einspeisung

Bestellbezeichnung AVLK Serie

AVLK Serie im Kunststoffschaltschrank

AVLK im Kunststoffschaltschrank

AVLK Serie im Stahlblechschaltschrank

AVLK im Stahlblechschaltschrank

AVIBIAline - Technische Daten

Befestigung Tragschiene TS3
Eingänge Schwingungssensoren
Messbereich ± 10 V, IEPE Versorgung zuschaltbar
Abtastung 24 Bit, 96 000 Hz
Zykluszeit 8 ms
Anzahl Messkanäle 1,2,4,6,8
Verstärkungen (umschaltbar) 1 und 25
Rauschen (0,1 ... 40.000 Hz), effektiv < 250 ?V (Verstärkung 1), < 15 ?V (Verstärkung 25)
Rauschen (10 ... 1.000 Hz), effektiv < 60 ?V (Verstärkung 1), < 5 ?V (Verstärkung 25)
Messfehler < 4 %
Triggereingang
Anzahl AVL 2 (Eingang für Drehzahl (1x), Prozesstrigger (1x))
Anzahl AVLX 4 (Eingang für Drehzahl (3x), Prozesstrigger (1x))
Eingangsbereich 0,5...26V,
Schaltschwelle und Hysterese: einstellbar
Signalverarbeitung
Messgrößen Schwingbeschleunigung, Schwinggeschwindigkeit / Schwingstärke,
Schwingweg
Kennwerte Effektiv-, Spitzen-, Spitze-Spitze-Wert mit Bandpassfilterung (Frequenzen von 0,1 bis 40 000 Hz frei einstellbar)
Ordnungsfilterung (Ordnung frei einstellbar, auch gebrochene Werte, wie z.B. 7:173)
Modus für Stoß- und Kratzerkennung: Extrem kurze Ansprechzeiten von <700 µs
Lagerschadenskennwerte
Digitalausgang konfigurierbar
Ausgang High 24 V, 100 mA
Ausgang Low Hochohmig
Anzahl 3
Reaktionszeit für Summenund Ordnungskennwerte 12 .. 20 ms
Reaktionszeit für Stoßkennwerte 0,7 ms
Ausgang für Prozessgrößen
Stromschleifenausgang (isoliert) 4 - 20 mA
Anzahl 1, 2, 4, 6, 8 (Jeder Überwachungskanal hat seinen eigenen Ausgang)
Relaisausgang
Typ Wechselkontakt
Schaltspannung 60 V
Schaltstrom 2 A
Anzahl 1
Reaktionszeit 12 .. 20 ms
Schittstellen
AVL/AVLX USB 2.0
AVLX ModBus RTU/TCP /CanOPEN
Betriebsspannungsversorgung
Spannung 24 V ± 20 %
Stromaufnahme max. 500 mA
Umweltbedingungen
Schutzgrad IP20
Umgebungstemperatur im Betrieb -20 ... 60 ºC
Relative Luftfeuchte, keine Betauung 5 ... 95 %
Mechanische Daten
Gehäusematerial Polyamid
Masse 250 g (bis AVL4) / 380 g (ab AVL6)
Abmessungen B x H x T 45 x 99 x 114,5 mm (bis AVL4) / 67,5 x 99 x 114,5 mm (ab AVL6)

Technische Daten Beschleunigungssensoren AV1-102(radial) / AV-103 (axial)

Zertifikate CE
Messtechnische Eigenschaften Einheit
Empfindlichkeit±10% 100 mV/g
Messbereich ±80g
Linearität 1%
Frequenzgang (±10%) 0,7-10000Hz
Frequenzgang (±3 dB) 0,4-15000Hz
Resonanzfrequenz AV102/AV103 26/30kHz
Querempfindlichkeit 5%
Elektrische Eigenschaften
Bias-Spannung 10,5 - 13,5, typisch 12V DC
Konstantstrom 2-20mA, typisch 4mA
Speisespannung 18-30, typisch?24 V DC
Einschwingzeit 2 sec
Elektrisches Rauschen 10Hz 14 µg/Hz
Elektrisches Rauschen 100Hz 5 µg/Hz
Elektrisches Rauschen 1000Hz 3 µg/Hz
Mechanische Eigenschaften
Maximale Schockbelastung 5000g
Befestigungsgewinde M6
Gewicht AV102/AV103 92/61 g
Schutzklasse / Gehäusematerial IP68 / Edelstahl 316L
Anschlussstecker 2-polig Mil-C-5015
Anschlussrichtung AV102: radial AV103 axial
Betriebstemperatur -40…120°C
Montagedrehmoment 2.7?6.8 (Gewinde M6) Nm
Beschleunigungssensor AV103
AV103
Beschleunigungssensor AV103
AV103
Beschleunigungssensor AV103
AV103