en av de tekniker som används för att spåra utrustningens hälsa är vibrationsövervakning. Vibrationssensorer kan användas för att ge underhållsteam insikt i förhållanden inom viktiga tillgångar som kan leda till utrustningsfel, så att de kan undvika behovet av större reparationer.
vad är en vibrationssensor?
en vibrationssensor är en anordning som mäter mängden och frekvensen av vibrationer i ett visst system, maskin eller utrustning. Dessa mätningar kan användas för att upptäcka obalanser eller andra problem i tillgången och förutsäga framtida uppdelningar.
varför behöver du övervaka vibrationer
alla företag som använder tung utrustning i sin dagliga verksamhet kan dra nytta av att övervaka vibrationer. Fördelarna med att göra det inkluderar följande:
förstå orsaker till skador
när en utrustning börjar visa tecken på slitage kan vibrationsanalys hjälpa till med root cause analysis (RCA). Genom att övervaka vibrationer i tillgången kan du spåra rotkällan för vibrationerna och efterföljande skador.
Monitorreparationsbehov
medan vibrationsövervakning kan hjälpa till med RCA lyser den verkligen när den används i prediktivt underhåll. När du är ansluten till ett CMMS eller liknande system kan du spåra vibrationsdata i realtid. När du ser farligt höga vibrationsnivåer återspeglas i data, vet du att du behöver utföra reparationsarbete på den anslutna tillgången.
Håll en allmän hälsokontroll på utrustning
tillståndsövervakning är starkt beroende av sensorer, inklusive vibrationssensorer. Genom att övervaka vibrationsdata från viktiga tillgångar kan du se hur de presterar under specifika tidsperioder.
om du till exempel anpassar ditt system för att bearbeta nya material kan vibrationsövervakning hjälpa dig att se om specifika utrustningar kan hantera det utan onödigt slitage.
hur fungerar vibrationssensorer?
en vibrationssensor ansluts antingen direkt till en tillgång eller övervakar den trådlöst. När den väl är placerad kommer den att upptäcka vibrationer från tillgången på olika sätt, beroende på typ av sensor (mer om det nedan). Med tiden får du två typer av data från enheten:
frekvens
den första typen av data är frekvensen eller hur ofta vibrationen inträffar. Genom att spåra när spikar i vibrationer inträffar i en viss tillgång kan du hitta grundorsaker.
intensitet
den andra datapunkten du får är vibrationens intensitet när den inträffar. Ju mer vibration du har från en utrustning, desto högre blir intensitetsmätningarna.
när dessa två typer av data samlas in kommer dina CMM att logga in dem i tillgångens historik, som sedan kan användas som jämförelsepunkt. När fel uppstår kommer de att reflektera i data, och ditt system kommer att kunna förutsäga framtida fel och funktionsfel genom att jämföra nuvarande data med tidigare trender.
7 typer av vibrationssensorer
vibrationssensorer finns i olika former. Var och en av följande har sina egna applikationer inom en industriell miljö.
töjningsmätare
en typ av vibrationssensor är töjningsmätaren, som är en folie som appliceras direkt på ytan av maskinen som övervakas. Folien innehåller ett elektriskt ledande galler. När gallret sträcks eller komprimeras—till exempel när den utrustningen vibrerar—ändras det elektriska motståndet i gallret. Genom att läsa förändringar i nätets motstånd kommer en elektrisk ström som passerar genom det att ta mer eller mindre tid att komma igenom.
dessa avläsningar kan användas för att mäta vibrationen hos ett objekt baserat på hur mycket materialet är ”ansträngande.”För att fungera korrekt måste spänningsmätare vara perfekt bundna till ytan, vilket innebär att installationen kan vara lite tidskrävande.
accelerometrar
de överlägset vanligaste typerna av vibrationssensorer mäter accelerometrar hastighetsförändringarna för en given komponent. När den är ansluten till en utrustning, kommer någon vibration att återspegla en hastighetsförändring, vilket gör att accelerometern producerar en elektrisk signal. Den signalen tolkas sedan för att producera vibrationsdata.
den vanligaste typen av accelerometer är en piezoelektrisk accelerometer, som ger en stark, tydlig signal vid de flesta frekvenser. Piezoresistiva accelerometrar blir emellertid mer populära på grund av att de är bättre vid höga och låga frekvenser. Nackdelen är att de kostar upp till fem gånger så mycket som piezoelektriska sensorer.
virvelströmmar
en Virvelströmssensor är en beröringsfri sensor som producerar magnetfält som används för att mäta den relativa rörelsen för ett givet objekt. Om sensorn är fixerad på plats och objektet vibrerar, kommer den rörelsen att registreras i magnetfältet. Kapacitiva förskjutningssensorer fungerar på liknande sätt, men med starka elektriska fält istället för magnetfält.
eftersom Virvelströmssensorer mäter relativ rörelse (dvs. rörelse i förhållande till sensorns position) måste de fixeras på plats. Det faktum att de inte behöver ta kontakt med tillgången gör dem idealiska för känsliga tillgångar eller inställningar.
laserförskjutning
liksom Virvelströmssensorer är laserförskjutningssensorer beröringsfria sensorer, förutom i stället för att använda magnetfält och elektriska strömmar använder de en laserstråle med triangulering. Strålen riktar sig mot tillgången och reflekterar tillbaka genom en Mottagningslins till ett mottagningselement. Eventuella förändringar i objektets position kommer att få strålen att träffa en annan del av mottagningselementet.
gyroskop
ett gyroskop är en kontaktsensor som mäter vinkelhastighet, vilket är hur snabbt något vrider eller roterar. De gör detta genom att använda MEMS (microelectromechanical systems) – teknik, som ger noggranna mätningar av hur många grader ett objekt roterar per sekund.
i vibrationsövervakning används gyroskop vanligtvis inte på egen hand. Istället används de för att komplettera de data du får från en accelerometer med orienteringsdata.
Mikrofonsensorer
vibrationer skapar ljud,och det ljudet ligger ofta utanför människans hörsel. Mikrofonsensorer-även kallade akustiska trycksensorer – kan ge grundläggande information om förändringar som kan uppstå i högfrekventa vibrationer som utrustningsoperatörer normalt inte skulle kunna upptäcka.
Mikrofonsensorer har fördelen av att vara mycket kostnadseffektiva, även om informationen de tillhandahåller är ganska begränsad.
vibrationsmätare
en vibrationsmätare är en handhållen enhet som används för att analysera vibrationsdata och sätta den i ett läsbart format. De innehåller ofta accelerometrar, men modeller som inte kan anslutas till en installerad accelerometer för att ge dig en snabb titt på tillgångens nuvarande hälsa.
maskintyper som använder vibrationsavkänning
vibrationssensorer är mycket effektiva för att övervaka hälsan hos ett brett utbud av maskiner. Faktum är att 90 procent av maskinerna kan dra nytta av vibrationsövervakning. Följande är några exempel.
vattenpumpar
vattenpumpar är viktiga delar av utrustningen i vatten-och avloppsindustrin. Om Vattenpumpar och kondensatorer slutar fungera kan de lämna tusentals människor utan tillgång till rent vatten och orsaka omfattande skador på miljön.
vibrationssensorer hjälper till att säkerställa att lager, motorer och fläktar i Vattenpumpar och kondensatorer fungerar smidigt, vilket ger avancerad varning om potentiella problem om avläsningarna börjar bli lite grova.
motorer, växellådor och bälten
alla tillgångar med motor, växellåda eller bältessystem är beroende av roterande komponenter, vilket innebär att vibrationsövervakning kan spela en viktig roll vid tillståndsövervakning för dessa maskiner.
övervakning av vibrationer i dessa typer av system kan förhindra att mindre obalanser i enskilda maskiner utvecklas till stora störningar i hela systemet. Till exempel använder livsmedels-och dryckesindustrin kylaggregat med motorer. Om motorn går ner, kylaggregatet kan inte göra sitt jobb, och tusentals dollar i livsmedelsprodukten går förlorad.
fläktar och kompressorer
fläktar och kompressorer—som de som används i de flesta industriella maskiner och ventilationssystem—använder roterande utrustning som måste fungera smidigt. Om ett fläkt – eller kompressorsystem börjar visa tecken på obalans eller slitage, kommer det att återspegla eventuella vibrationsdata som samlas in, vilket gör att underhållsteam kan upptäcka problem i systemet tillräckligt tidigt för att minimera reparationskostnaderna.
vindkraftverk
kanske de största delarna av roterande utrustning är vindkraftverk, som roterar var som helst mellan 5 rpm och 30 rpm. Att göra rutinkontroller av vindkraftverk kan vara tidskrävande och farligt, med tanke på höjderna—över 300 fot—och rotorrörelser inblandade.
för att minska kostnaderna för övervakning av vindkraftverk och bevara teknikernas säkerhet kan vibrationsövervakning ge konsekventa, exakta uppgifter om den aktuella hälsan för varje turbin i en vindkraftpark. Om en obalans dyker upp är det en signal att skicka en tekniker ut för att fixa det.
rullager
de flesta delar av roterande utrustning använder rullager för att hålla delar i rörelse. Blandare, turbiner, motorer och hjulaxlar använder lager för att hålla allt snurrande smidigt.
för att fortsätta göra sitt jobb behöver rullager smörjning. Om de går för länge utan det, slipar de och slits ut, vilket orsakar extra vibrationer i tillgången. När slipningen blir hörbar för mänskliga öron är det ofta för sent—lagersystemet behöver sannolikt bytas ut.
spårning av vibrationer som orsakas av lagersystem kan varna underhållsteam för maskinens behov av oljning, vilket förhindrar kostnaden för dyrare reparationer senare.
kombinera vibrationssensorer med underhåll CMMS
för att få ut det mesta av vibrationssensorer behöver du ett system som kan samla in och analysera resultaten. Annars kommer all den instrumenteringen inte att göra dig mycket bra.
en CMM kan logga och hantera vibrationsdata som du samlar in från dina sensorer, så att du kan fatta intelligenta underhållsbeslut och till och med automatiskt skapa arbetsorder när saker blir ur balans.
realtidsvarningar
när dina sensorer samlar in data loggar dina CMMS den informationen och använder den för att förutse när framtida problem kan uppstå. När vibrationsdata passerar vissa gränser får du en varning så snart det händer.
felrapporter
rapporter som genereras från data hjälper dig att se hur din utrustning går, spåra när fel uppstår och fatta välgrundade beslut om framtida underhållsprocedurer. Du kan planera underhåll exakt när det behövs istället för att utföra det för tidigt eller för sent.
enkel övervakning
med hjälp av en CMMS tillsammans med vibrationsövervakning kan du hålla ett öga på dina maskiner, vilket gör det enkelt att titta på potentiella problem och schemalägga nödvändiga underhållsuppgifter.
för att komma igång med att spåra anläggningens utrustning, prova underhåll gratis.
viktiga Takeaways
vibrationssensorer är ett utmärkt sätt att övervaka hälsan hos viktiga tillgångar. De ger exakt information om hur enskilda delar av utrustningen gör, och de data de tillhandahåller kan hjälpa dig att förutse när framtida underhållsbehov kan uppstå. Slutresultatet är en mer strömlinjeformad underhållsprocess och förbättrad maskinhälsa.