{"id":47444,"date":"2023-03-23T07:34:05","date_gmt":"2023-03-23T07:34:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dewetron.com\/news\/wie-misst-man-vibrationen\/"},"modified":"2025-02-03T14:15:27","modified_gmt":"2025-02-03T14:15:27","slug":"wie-misst-man-vibrationen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.dewetron.com\/de\/news\/wie-misst-man-vibrationen\/","title":{"rendered":"Wie misst man Vibrationen?"},"content":{"rendered":"
\n
\n
\n
\n

<\/h2>\n
\n

Die Messung und \u00dcberwachung von Vibrationen ist ein wichtiger Bestandteil der Maschinenwartung. Vibrationsmessungen erm\u00f6glichen es, den Zustand einer Maschine zu \u00fcberwachen und aufzuzeichnen sowie Fehler und Ausf\u00e4lle fr\u00fchzeitig zu erkennen. Das pr\u00e4zise Messen von Vibrationen ist jedoch nicht so einfach, wie es scheint. Aufgrund der vielen Komponenten einer Vibration ist das Messverfahren recht komplex. Zus\u00e4tzlich variiert der Messvorgang je nach Art des Schwingungssensors.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

\n
\n
\n
\n

Was sind Vibrationen und wie lassen sie sich quantifizieren?<\/h2>\n
\n

Kurz gesagt: Vibrationen sind periodische mechanische Schwingungen von K\u00f6rpern um einen Gleichgewichtspunkt. Diese Schwingungen (und damit die Vibrationen selbst) werden durch ihre Beschleunigung, Geschwindigkeit, Auslenkung und Frequenz quantifiziert. Um diese Komponenten zu bestimmen, analysieren wir die Schwingungsfrequenz und -amplitude, \u00fcblicherweise in Form von Spitze-Spitze-, Spitzenpegel-, Durchschnittspegel- oder RMS- (Effektivwert) Messungen.<\/p>\n

\"Vibrationssignal<\/p>\n

Abbildung 1: Analysemethoden\u00a0f\u00fcr das Schwingungssignal einer schwingenden Stimmgabel.<\/em><\/p>\n

Betrachten wir zum Beispiel eine Stimmgabel: Wenn man die Gabel anschl\u00e4gt, beginnt sie zu vibrieren bzw. zu schwingen. Die Amplitude der entstehenden Welle entspricht dann der physikalischen Verschiebung der Gabelenden gegen\u00fcber ihrer Ruhelage. Dar\u00fcber hinaus ist es auch m\u00f6glich, die Verschiebung der Gabel in Form von Beschleunigung und Geschwindigkeit zu beschreiben, da diese Komponenten durch eine Funktion der Zeit (oder der Frequenz) miteinander verkn\u00fcpft sind.<\/p>\n

\"Vibrationssignal<\/p>\n

Abbildung 2: Schwingungssignale einer Stimmgabel als Funktion der Zeit, dargestellt als \u00f6rtliche Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung.<\/em><\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

\n
\n
\n
\n

Welche Arten von Vibrationssensoren gibt es?<\/h2>\n
\n

Vibrationssensoren gibt es je nach Einsatz und industrieller Anwendung in verschiedenen Formen: Dehnungsmessstreifen, Mikrofonsensoren, Laser-Wegsensoren, Wirbelstromsensoren und viele mehr.<\/p>\n

Beschleunigungsmesser<\/h4>\n

Der bei weitem gebr\u00e4uchlichste Typ von Schwingungssensoren ist jedoch der piezoelektrische Beschleunigungssensor. Wie der Name schon sagt, messen diese Sensoren die Schwingungsbeschleunigung eines Objekts unter Ausnutzung des piezoelektrischen Effekts.<\/p>\n

Exkurs: Piezoelektrischer Effekt<\/strong><\/h5>\n

Der piezoelektrische Effekt beschreibt die F\u00e4higkeit eines Materials, durch eine mechanische Belastung ein messbares elektrisches Feld zu erzeugen. Das bedeutet, dass ein piezoelektrisches Material bei jeder Art von mechanischer Belastung eine elektrische Ladung erzeugt, die proportional zu der aufgebrachten Kraft ist.<\/p>\n

Aufbau und Funktionsprinzip<\/strong><\/h5>\n

Ein Beschleunigungssensor besteht aus einer seismischen Masse, einer Feder, einem piezoelektrischen Material, einer integrierten Mikroelektronik und einem Sockel zur Befestigung des Sensors. Abbildung 3 zeigt einen typischen ICP-Beschleunigungsmesser, w\u00e4hrend Abbildung 4 einen vereinfachten Aufbau und das Funktionsprinzip zeigt. Bei jeder einzelnen Schwingung wird der Sensor beschleunigt. Die seismische Masse wird also verschoben und \u00fcbt eine Kraft auf das piezoelektrische Material gem\u00e4\u00df dem zweiten Newtonschen Bewegungsgesetz (Kraft = Masse x Beschleunigung) aus. Dies f\u00fchrt zu einer \u00c4nderung der elektrostatischen Kraft oder Spannung des Materials, die gemessen werden kann. Im Allgemeinen wird das messbare Signal bereits vor dem Auslesen mit einem integrierten IC-Verst\u00e4rker verst\u00e4rkt. F\u00fcr die Messung selbst ist jedoch noch ein externes Ger\u00e4t wie ein Voltmeter oder ein DAQ-Ger\u00e4t (Datenerfassungsger\u00e4t) erforderlich.<\/p>\n

 <\/p>\n\n\n\n
\"Beschleunigungssensor-Design\"<\/p>\n

Abbildung 3: Klassisches Design eines ICP-Beschleunigungssensors. (\u00a9 PCB electronics<\/a>).<\/em><\/p>\n

 <\/td>\n

\"FunktionsprinzipAbbildung 4:\u00a0Vereinfachtes Funktionsprinzip eines Beschleunigungssensors.<\/em><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

<\/h3>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n
\n
\n
\n
\n

Wie funktioniert die Vibrationsmessung bei DEWETRON?<\/h2>\n
\n

DEWETRON ist ein Spezialist auf dem Gebiet der Messtechnik und bietet eine gro\u00dfe Auswahl an Messger\u00e4ten an. Insbesondere unsere 1620-ACC-, 2402-dACC- und MULTI-Karten sind f\u00fcr Schwingungsmessungen optimiert und speziell f\u00fcr Beschleunigungssensoren ausgelegt. Diese Messkarten verf\u00fcgen bereits \u00fcber eine eingebaute Spannungsversorgung, die von der integrierten Elektronik des Sensors ben\u00f6tigt wird und die ein einfacher Spannungseingang nicht hat.<\/p>\n

Je nach Serie k\u00f6nnen unsere Karten entweder in ein DEWE2- oder DEWE3-Messsystem<\/a> eingebaut werden. Dazu geh\u00f6ren unsere klassischen Mainframe-Systeme f\u00fcr Pr\u00fcfst\u00e4nde, unsere TRIONet3-Frontend<\/a>-Erweiterung sowie unsere tragbaren All-in-One-Messsysteme<\/a>. In Kombination mit unserem MSI-BR-ACC-Adapter ist es au\u00dferdem m\u00f6glich, Beschleunigungssensoren mit PU[REC]<\/a> zu betreiben \u2013 unserem tragbaren, erweiterbaren und einfach zu bedienenden Datenrekorder.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

\n
\n
\n
\n

Langer Rede kurzer Sinn<\/h2>\n
\n

Die \u00dcberwachung von Vibrationen (und somit Schwingungen) ist f\u00fcr jedes Unternehmen mit Schwermaschinen und Ger\u00e4ten unerl\u00e4sslich. Das Messverfahren selbst ist recht komplex und h\u00e4ngt stark von der Art des verwendeten Sensors ab, wobei der Beschleunigungssensor am h\u00e4ufigsten verwendet wird. Zus\u00e4tzlich zu den meisten Sensoren wird ein DAQ-System zum Auslesen und Darstellen der Daten ben\u00f6tigt. Zu diesem Zweck bietet DEWETRON eine Vielzahl von Optionen an, darunter kundenspezifische Messkarten und verschiedene DAQ-Systeme.
\n <\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n