Maschinenzustand messen – Schwingungssensor erlaubt detaillierte Analyse

Wenn die Maschine rund läuft, ist ein typisches Schwingungsmuster zu erkennen. Jede Veränderung gibt einen Hinweis, zum Beispiel auf schleichenden Verschleiß oder akute Schäden. Die kontinuierliche Schwingungsmessung erlaubt differenziertes Condition Monitoring in Echtzeit zur Vorbeugung gegen ungeplanten Stillstand. Das Portfolio des Mannheimer Automatisierungsspezialisten Pepperl+Fuchs bietet Schwingungssensoren mit unterschiedlichen Mess- und Frequenzbereichen, für raue Bedingungen sowie mit ATEX- und Sicherheitszertifikaten.

Die rotierenden Teile einer Maschine oder Anlage erzeugen charakteristische Vibrationen, die als Schwingungsmuster zu erkennen sind. Daraus lässt sich der mechanische Zustand der Maschine oder einzelner Komponenten sehr genau bestimmen. Die Veränderung des Musters bildet die Abnutzungserscheinungen durch Reibung und Verschleiß genau ab. Anhand einer solchen Echtzeitbetrachtung lassen sich Schwellenwerte festlegen, die einen Wartungseinsatz zum optimalen Zeitpunkt – weder zu früh noch zu spät – auslösen.

Zertifizierte Sicherheit

Bei großen Motoren und Maschinen mit schweren rotierenden Teilen kommt der Sicherheitsaspekt hinzu. Hier gelten häufig die Normen der Funktionale Sicherheit (FS), die als vorbeugende Maßnahme eine normierte Schwingungsmessung vorschreiben. Dabei werden durch Mittelwertbildung irrelevante Ausschläge im Schwingungsverhaltens herausgefiltert, die zum Beispiel durch die Vibration eines vorbeifahrenden Fahrzeugs oder von durch den Boden übertragene Schwingungen ausgelöst werden.

Die Mittelwertbildung erledigen die Schwingungssensoren der VIM-Baureihen von Pepperl+Fuchs selbst. Die Steuerung erhält den Effektivwert; eine Trendbetrachtung zeichnet die allmähliche Veränderung in der Maschine nach. Bestimmte Schwingungsmuster können einzelnen Maschinenteilen zugeordnet werden. Zum Portfolio gehören auch Geräte, die für FS-Anwendungen zertifiziert sind.

Serien für verschiedene Einsatzarten

Die VIM-Baureihen umfassen Geräte mit Ex-Schutz, mit besonders robusten Gehäusematerialien sowie mit sehr großem Temperaturbereich. Weitere Optionen sind global gültige Zulassungen, eine Schutzart bis IP67 sowie und die Möglichkeit zur webbasierten Fernwartung per IO-Link.

• Die kompakten Geräte der Serie VIM3 sind für Anwendungen bis SIL 1/PL c geeignet. Optional gibt es eine IO-Link-Schnittstelle.
• Für explosionsgefährdete Bereiche bis Zone 1/21 ist die Serie VIM6 zugelassen. Der Temperaturbereich von -40 bis +125 °C erlaubt den Einsatz bei extremen Temperaturen.
• Die Geräte der Serie VIM8 sind in einem robusten Gehäuse aus Duplexstahl untergebracht, das für den Einsatz in rauen Offshore-Anwendungen ausgelegt ist. Sie sind für die Ex-Zone 1/21 sowie für SIL 2/PL d zertifiziert.

Alle Sensoren bieten eine  einfache Inbetriebnahme ohne Programmieraufwand mit Parametrierung direkt am Gerät. Die IO-Link-Schnittstelle der Serie VIM3 erlaubt es, gleichzeitig mehrere Messwerte zu erheben. Ein einstellbares Schaltsignal kann parallel zur IO-Link-Kommunikation eingerichtet werden.