Schwingungsmessung - delphin.de · Kaplan- und Francis-Turbinen überwacht und Kennwerte über...

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Analysieren. Überwachen. Intuitiv konfigurieren. SCHWINGUNGSMESSUNG

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Analysieren. Überwachen. Intuitiv konfi gurieren.

SCHWINGUNGSMESSUNG

Verständliche Konfiguration

Expert Vibro ist das Messgerät zur Erfassung verschie denster

Arten von Schwingungen. Nach dem großen Erfolg der

Varianten mit 8 und 16 Schwingungseingängen sind wir

den vielen Kunden wünschen nach noch mehr Flexi bilität

nachgekommen. Wir freuen uns, Ihnen ab sofort auch

Varianten mit 4 oder 12 Kanälen anbieten zu können.

Damit können Sie Ihre Anwendungen passgenau und ohne

Kanaloverhead realisieren.

Die Schwingungsmessung wird mit Expert Vibro verständlich.

Modernste Prozessortechnologie ermöglicht, ganz auf Ihre

Anwendung zugeschnitten, auf kleinstem Raum 4, 8, 12 oder

16 synchrone Messkanäle mit Abtastraten bis 50 kHz pro Kanal.

24 Bit-A/D-Wandler garantieren äußerste Genauigkeit.

Sie können flexibel zwischen der Messung von Spannungen,

Strömen, IEPE- oder Wellenschwingungssensoren umschalten.

Integrierte Komparatoren und Digital-Eingänge erlauben eine flexible

Triggerung. Messwerte werden online überwacht und bei Grenz wert-

verletzungen können Digital-Ausgänge in msec geschaltet werden.

Die Schwingungsmessung ist mit Expert Vibro auch für

Neu einsteiger möglich. Eine intuitive Konfiguration garantiert eine

schnelle Inbetriebnahme und kurze Schulungszeiten. Alle relevanten

Kennwerte werden aus Zeitsignalen und Spektren ermittelt.

Spektren werden online berechnet und zusammen mit Zeit signalen

und Kennwerten autark gespeichert. Vielseitige Softwarekanäle

qualifizieren Expert Vibro für tiefergehende Analysen und Über-

wachungsaufgaben. Das Touchdisplay von Expert Vibro zeigt

wichtige Konfigurationsdaten oder Messwerte übersichtlich an.

Ein- / Ausgänge Typ 4 Typ 8 Typ 12 Typ 16

Analog-Eingänge (mV, mA) 4 8 12 16

Analog-Ausgänge (mV, mA) 4 4 4 4

Digital- / Frequenz-Eingänge 4 4 4 4

Digital-Ausgänge 8 8 8 8

– MEHR FLEXIBILITÄT

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Überwachung und Online-Analyse

• Schnelle Grenzwertüberwachung der Zeitsignale

• Überwachung von Kennwerten

• Onlineverrechnung der Messwerte

• Spektrum – Online – bis 12.800 Linien (FFT)

• Vielseitige Kennwerte (Phasen-, Frequenz- und Amplituden kennwerte)

• Bilanzierungs- und Statistikfunktion

• Integrationsfunktionen (zweistufi g)

ALLES IN EINEM SYSTEM

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– DER SCHWINGUNGSSPEZIALIST

Modbus / PROFIBUS

Erweiterungsbus(synchron)

Beschleunigung, Abstand,Strom, Spannung, Frequenz

12 .. 24 VAC / DC

WLAN / LTEUMTS

LAN

Orbit, Zeitsignal Kaskade, Spektren

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UNIVERSELL. KOMPAKT. VIELFÄLTIG.

Volle Ausstattung – kompaktes Design

• 4 / 8 / 12 / 16 Schwingungseingänge individuell triggerbar

• 4 unabhängige Triggergruppen (z. B. Getriebeüberwachung)

• 50 kHz Abtastrate pro Kanal (∑ bis 800 kHz) –

interner, externer Speicher möglich

• Bis zu 14 GB Datenspeicher

• 4 Digital-Eingänge für Frequenzmessung bis 1 MHz

• 8 Digital-Ausgänge

• 4 Analog-Ausgänge für Monitoringzwecke

• Praktische Hutschienenmontage

• Grafi kfähiges Display für Vor-Ort-Anzeigen

Vielfältige Anwendungen

• Wellenschwingungsüberwachung und -analyse

• Maschinen- und Gehäuseschwingungen

• Wälzlagerüberwachung und Lagerschadensdiagnose

• Spindelüberwachung und Auswuchten

• Brennraumschwingungsüberwachung

• Getriebeschwingungsanalyse

• Airgap Überwachung

• Mobile Schwingungsmessung

Universeller Sensoranschluss

• Per Software umschaltbare Analog-Eingänge

• Wellenschwingungs- / Abstandssensoren

• Beschleunigungssensoren

• Schwinggeschwindigkeitssensoren

• mV- / mA-Signale (Druck etc.)

• Zuschaltbare IEPE-Speisung

• Integrierte Komparatoren für KeyPhasor®-Sensoren

• Messbereich bis ± 25 V

• Steckbare Schraubklemmen

Vielseitige Schnittstellen lokal und dezentral

• Schnittstellen zum PC

• LAN-Schnittstelle

• USB-Host zum Datenspeicher auslesen

• Schnittstellen zu Feldbussen

• Modbus TCP

• 2 x PROFIBUS DPV1 Slave (redundant)

• 3 x serielle Schnittstellen (Modbus RTU)

• 2 x CAN-Schnittstelle

• Optional OPC UA

• Fernüberwachung

• WLAN optional, GSM / UMTS / LTE optional

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– LEISTUNGSSTARKE MESSLÖSUNG

Mit Profi Signal steht Ihnen eine umfangreiche Mess-

techniksoftware zur Verfügung, die sich mit der Zusatz-

option Vibro genau an Ihre schwingungsmesstechnische

Anwendungen anpasst.

Bevor Sie Ihre Messergebnisse mit Profi Signal visualisieren und

analysieren, haben Sie bereits bei der Konfi guration Ihrer Kanäle

die Möglichkeit, Ihre Signale, entsprechend Ihrer individuellen

Anforderungen, vorzuverarbeiten. Dazu stehen Ihnen viel fältige

Filter möglichkeiten zur Verfügung. Anhand eines Bode Plots

können Sie sich die Auswirkungen Ihrer Filterkonfi guration sofort

anzeigen lassen.

Nach Abschluss der Konfi guration können Sie die Messwerte ohne

zusätzlichen Programmieraufwand mit Profi Signal visualisieren und

analysieren.

Direkte Visualisierung der Messwerte

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Diagramme der Option Vibro

• Zeitsignal-Diagramm:

Messwerte im Zeitbereich visualisieren und analysieren.

• Orbit-Diagramm:

Kinetische Wellenbahn inklusive der maximalen Aus lenkung

smax und der Winkellage/-phase beim drehzahlkonstanten

Betrieb der Maschine anzeigen lassen.

• Shaft-Centerline-Diagramm:

Ermöglicht es zusätzlich, beim An- und Abfahren der Anlage

die Verlagerung des Wellenmittelpunktes in Abhängigkeit von

der Drehzahl zu visualisieren.

• Polar-Diagramm: Ermöglicht die Darstellung von Schwingungsvektoren inklusive

Amplituden- und Phaseninformationen.

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Vielfältige Darstellvarianten der Spektren

Spektrogramm:

Visualisiert die zeitliche Entwicklung eines Spektrums. Die farbliche

Darstellung erleichtert die quantitative Auswertung und ermöglicht

die einfache Nachverfolgung von Änderungen in Frequenz oder

Amplitude.

Bode-Diagramm:

Dient der Visualisierung der Übertragungsfunktion Ihres

schwingenden Systems, während des An- und Abfahrens. Dies

ermöglicht es Ihnen eine Aussage über die Amplituden- Phasen-

Charakteristik zu treffen.

Neben der grundlegenden Spektrumsdarstellung,

ausgehend von der FFT-Analyse, haben Sie folgende

Visualisierungs möglichkeiten:

Hüllkurvenspektrum:

Kann auch im Frühstadium eines entstehenden Schadens Aus-

sagen über den aktuellen Maschinenzustand liefern und hilft, die

zustandsrelevanten Frequenzen zu fi ltern.

Cascadenspektrum:

Ermöglicht die Analyse des Verhaltens der Anlage während des

An- und Abfahrens.

Ordnungsanalyse:

Hier werden die Frequenzen normiert und nach der Ordnung der

harmonischen Schwingungen dargestellt.

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Als Betreiber von Anlagen sind Sie an einer hohen Verfüg-

barkeit und Effektivität interessiert. Betriebsverhältnisse

müssen optimiert, Ausfälle verhindert und gleichzeitig

Service- und Wartungsintervalle zustandsorientiert oder

planbar durchgeführt werden.

Daher ist in diesen Bereichen eine Schwingungs überwachung und

Online-Analyse für Ihre Anlage unerlässlich. Die moderne Technik

verbunden mit einer hohen Schnitt stellenvielfalt macht das System

nicht nur für Neu anlagen interessant, sondern ist auch optimal

geeignet, um sich in bestehende Infrastrukturen zu integrieren.

SCHWINGUNGSÜBERWACHUNG UND

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Unser Praxisbeispiel zeigt Ihnen, wie an Wasser-

kraftwerken in Staudämmen, Speichern und Flüssen die

Expert Vibro-Geräte eingesetzt werden.

Mit den Expert Vibro-Geräten werden Schwingungen an

Kaplan- und Francis-Turbinen überwacht und Kennwerte über

redundante PROFIBUS-Schnittstellen an Leitsysteme transferiert.

Mit einem Expert Vibro-Gerät werden bis zu 16 Wellen -

schwingungssensoren synchron erfasst, analysiert und überwacht.

Sowohl die statische Wellenposition als auch die dynamische

Schwingung der gleitgelagerten rotierenden Welle in Bezug

zum feststehenden Lagergehäuse wird bestimmt. Die radiale

Wellen position und Drehzahl wird mittels einer Referenz marke

(KeyPhasor®) an der Welle mit erfasst. Aus der Wellen position

können Phasen informationen berechnet werden. Das Expert

Vibro-Gerät kann aus den gemessenen Zeitsignalen direkt ein

Frequenz-/ Amplituden- und Phasenspektrum sowie Kenn werte, wie

z. B. smax oder Peak-Peak berechnen, autark abspeichern oder über

Ethernet oder PROFIBUS-DP an DCS-Systeme oder PCs übertragen.

Mit der Software Profi Signal und der Option Vibro können die Mess-

werte im Orbit-, Polar-, Bode-, Shaft Centerline -, FFT-Diagramm

oder Spektrogramm dargestellt und ausgewertet werden.

Rotierende Anlagen.Maschinen. Komponenten.

ONLINE-ANALYSE

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LEBENSDAUERPRÜFSTÄNDE

Ein Lebensdauerprüfstand dient dazu, Ihr Produkt im Lang-

zeitbetrieb unter realistischen Bedingungen zu testen und

für eine defi nierte Lebensdauer zu qualifi zieren. Er dient

zur Weiterentwicklung Ihrer Produkte und trägt somit

direkt zur Sicherung Ihrer Wettbewerbs fähigkeit bei.

Der besondere Nutzen für Sie liegt hierbei in der zeitgleichen

Erfassung und Überwachung aller relevanten Schwingungs- und

Prozessdaten des Prüfl ings sowie der hohen Zuverlässigkeit und

Verfügbarkeit dieser Mess werte.

Sicherung Ihrer Wettbewerbsfähigkeit

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Unser Praxisbeispiel zeigt Ihnen, wie ein weltweit führender

Hersteller von Kugel-, Wälz- und Gleitlagern unsere Systeme

an seinen Lebensdauerprüfständen einsetzt.

Für die Ausstattung der MSR-Technik an zahlreichen Lebens -

dauerprüfständen wird das Expert Vibro in Kombination mit einem

Profi Message-Slave und der Profi Signal Klicks-Software eingesetzt.

Sämtliche Schwingungsdaten werden in direktem Zusammenhang

mit unterschiedlichen Prozess daten, wie Temperatur, Druck,

Durchfl uss, Drehzahl etc. permanent erfasst und autark über-

wacht. Verschiedene Kennwerte und FFT-Spektren werden online

während des Prüf ablaufs gebildet, direkt analysiert und an eine

zentrale SQL-Datenbank weitergeleitet. Die autarke Arbeitsweise

des Expert Vibro mit seinen internen Steuer- und Regel funktionen

gewährleistet den unabhängigen Betrieb jedes einzelnen

Prüfstands. Die Ansteuerung des Frequenzumrichters und weiterer

Peripherie erfolgt ebenfalls direkt aus dem Expert Vibro-Gerät.

Mithilfe der Profi Signal Klicks-Software wurde der Prüfablauf

erstellt und für den Bediener sind sämtliche Messwerte und

Zustände des Prüfl ings stets übersichtlich in verschiedenen

Visuschaubildern ersichtlich. Durch die zentrale Datenbank, welche

sämtliche relevanten Prüfl ingsdaten enthält, ist eine komplette

Rück verfolgbarkeit jedes einzelnen geprüften Lagers gewährleistet.

Somit können Tests sehr fl exibel gestaltet und z. B. auch zeitlich

unterbrochen und dann nahtlos fortgeführt werden.

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Ein Spindelteststand dient dazu, die spindelgetriebenen

Werkzeugmaschinen in Ihrer Fertigung auf unzulässige

Schwingungswerte und Unwuchten zu überprüfen.

Dies ist besonders für die Fertigung von sehr maßhaltigen

Funktionsbauteilen ein wichtiger Faktor. Zudem bedeuten

unzulässig hohe Schwingungen und Unwuchten in Spindel-

systemen eine signifi kant höhere Belastung für die Lagerungen

und führen somit auch zu höherem Verschleiß und Maschinen-

stillständen. Ein Spindelteststand trägt deshalb zur Sicherstellung

der hohen Qualität Ihrer gefertigten Produkte sowie zur Erhöhung

der Anlagenverfügbarkeit bei.

SPINDELTESTSTÄNDE

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Unser Praxisbeispiel zeigt Ihnen, wie ein weltweit

führender Hersteller von Common-Rail-Injektoren und

Düsen unsere Systeme in der Fertigung einsetzt.

Mithilfe der Expert Vibro-Geräte werden an den Spindeln in der

Fertigung die Schwingungen und Drehzahlen sowie die Spindel-

und Lagertemperaturen permanent erfasst und überwacht.

Hierdurch ist für den Kunden ein Condition Monitoring System der

Werkzeugmaschinen gegeben.

Sämtliche Werte werden mithilfe von internen Grenzwerten

überwacht. Der Fokus für das spätere Auswuchten der Spindel

liegt hierbei auf der Ermittlung des Phasenwinkels und der

dazugehörigen Unwucht, welche mithilfe der Profi Signal-Software

und der internen Analyse-Kanäle des Expert Vibro-Geräts online

berechnet werden.

Sollte es während der Fertigung zu einer Grenzwertverletzung

kommen, so erhält der Bediener umgehend eine Aufforderung

zum Auswuchten der Spindel. Der Auswuchtprozess wird dann

auf Basis der erfassten Messwerte durchgeführt und mithilfe der

Profi Signal-Anwendung direkt bewertet. Hierdurch werden die

hohen Ansprüche des Kunden an die Qualität der gefertigten

Produkte und die Verfügbarkeit der Anlagen erfüllt.

Belastungen sowieUnwuchten erkennen und Qualität steigern

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Highlights des Schwingungs-Messkoffers

• Mobile Messwerterfassung mit hoher Aufl ösung

• Synchrone Messung von analogen Signalen

• Universelle Schwingungseingänge mit Abtastraten

bis 50kHz / Kanal

• Berechnung von Kennwerten direkt im Gerät

• Messung von Prozess- und Schwingungsgrößen in

einem System

• Auf Ihre Messaufgaben zugeschnittene Lösung

Vielfältige Anwendungen

• Schwingungen und Prozesswerte erfassen

• Mobile Abnahmemessungen

• Druckschwingungen überwachen

• Maschinenschwingungen messen und analysieren

• Wellenschwingungsanalyse und -diagnose

• Messen elektrischer Schwingungsgrößen mit kombinierter

Leistungsmessung

• Mobiles Lagermonitoring

Auf Ihre Messaufgaben zugeschnittene Lösung

Maschinenschwingungen messen und analysieren

Messen elektrischer Schwingungsgrößen mit kombinierter

MOBIL

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Ob Run-Out Analyse, Abnahmemessung, Fehler- und Störungsanalyse

oder mobiles Schwingungsmonitoring: der Messkoffer lässt sich

individuell auf Ihre Messaufgabe anpassen und ist damit ein fl exibler

und leistungsfähiger Begleiter. Hochaufgelöste Messwerte und voll

synchrone analoge Eingänge verschaffen aussagekräftige Mess-

ergebnisse. Die interne Signalkonditionierung erleichtert Ihnen die

Arbeit und erspart Messumformer und zusätzliches Equipment. Die

galvanische Trennung und Differenzeingänge verhindern jegliche

Beeinfl ussung von Prozesssignalen sowie Erdschleifen.

Mittels der bedienerfreundlichen Software Profi Signal und

der Option Vibro erhalten Sie ein auf die Schwingungsanalyse

zugeschnittenes Tool. Die leichte Bedienung und die speziell für

die Schwingungs messtechnik verfügbaren Diagrammtypen werden

Sie schätzen. So liegt der Fokus auf der Messung und Analyse und

nicht in der zeitintensiven Einarbeitung in eine Messtechnik.

Kompakte Bauform für den mobilenEinsatz

SICHERE ÜBERWACHUNG

Speziell für Messaufgaben im Bereich Schwingungs technik

ist der Schwingungs-Messkoffer von Delphin entwickelt

worden. Mit seiner kompakten Bauform punktet er beim

mobilen Einsatz und bietet alle Funktionen, die Sie für

Ihre Analyse benötigen und auch von einem stationärem

Messsystem erwarten.

Hiermit können je nach Ausführung mechanische und elektrische

Schwingungsanalysen direkt durchgeführt werden. Eine

PC-Verbindung ist für den Messbetrieb kein Muss, denn der

integrierte Datenlogger arbeitet völlig autark und berechnet FFTs,

Kennwerte und Effektivwerte direkt im Gerät. Der interne Geräte-

speicher speichert Ihre Messdaten zuverlässig.

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Ein- / AusgängeAnalog-Eingänge 4, 8, 12 oder 16Abtastrate, einstellbar pro Kanal 20 Hz .. 50 kHzNutzsignal-Bandbreite DC .. 20 kHzSpannungs- / Strommessbereiche ± 25 V / 0 .. 20 mA / 4 .. 20 mA / freiSignalkonditionierung, softwareseitig umschaltbar Keine, AC-Kopplung, IEPEAuflösung / Eingangsimpedanz 24 Bit / 4 MΩSpannungsfestigkeit ± 100 VDCGalvanische Trennung Kanal zu Kanal / Kanal zu System / PE ± 400 VDCMessgenauigkeit 0,5 mV + 0,008 % vom MesswertDigital-Eingänge 4Eingangssignal low: 0 .. 1 V / high: 5 .. 100 VDC@3,5 mAGalvanische Trennung Kanal zu anderen Kanaltypen / Kanal zu System / PE ± 400 VDC

Max. Eingangsfrequenz / Min. Pulsbreite 1 MHz / 500 nsAnalog-Ausgänge 4Auflösung 16 BitAusgabebereiche 0 .. 10 V / ± 10 V / 0 .. 20 mA / 4 .. 20 mA / ± 20 mAGalvanische Trennung Kanal zu anderen Kanaltypen / Kanal zu System / PE ± 400 VDC

Min. Last / Max. Bürde 650 ΩDigital-Ausgänge 8Max. Schaltspannung / -strom 50 V / 2,5 A für 2 sek., 1 A für DauerstromGalvanische Trennung Kanal zu anderen Kanaltypen / Kanal zu System / PE ± 400 VDC

PWM Grundfrequenz / Tastverhältnis 5 Hz .. 10 kHz / 1:1000DatenspeicherIntern / Extern 2 .. 14 GB (ca. 30 Millionen Messwerte pro GB) / USB, NFS, CIFS, (S)FTPSignalverarbeitungs-Funktionen: Hochpass- / Tiefpass- / BandpassfilterGrenzfrequenz / Filterordnung / Filtercharakteristik 5 Hz .. 20 kHz / 2, 4, 6, 8, 10 / u. a. Butterworth

– TECHNISCHE DATEN

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Integrator / DifferentiatorEinfach- oder Doppel-Integrator / DifferentiatorFFTLinienzahl / Fensterfunktion / Mittelung 100 .. 12.800 Linien / von-Hann, Hamming, Flat-Top / 2 .. 32-fachFFT-Typen Schmal- / Breitband, Hüllkurve / Demodulation, Amplituden-PhasenspektrumKennwerte aus dem Zeitsignal

Kennwerte Max.- / Minimalwert, Spitze-Spitze-Wert, Arithm. Mittelwert, Echt-Effektivwert, Max. der vekt. Summe, lokale Min.- / Maximalwerte

Kennwerte aus dem Frequenzspektrum

Kennwerte Amplitude, Frequenz und Phase der Hauptschwingung und beliebiger Harmonischer, Summenwert, quadratisches Mittel (in beliebigen Frequenzbändern), Restwert

Kennwerte auf Digital-EingangFrequenz 0,2 Hz .. 1 MHzZähler 64 Bit, UP-Downcounter, QuadraturdekoderSchnittstellenMechanische Ausführung COM 1 / COM 2 RS485, 9-polige Sub-D-Buchse, DIN EN ISO 19245-1Mechanische Ausführung COM 3 RS232, 9-polige Sub-D-SteckerLAN 1 x 1000Base-TXWLAN / WWAN (optional) 802.11b/g/n / GPRS, UMTS, LTE max. 100 Mbit/sUSB Device 2.0 / Host 2.0 / low / high / fullPROFIBUS 2 x PROFIBUS DPV1 / Slave max. 12 Mbit, auch redundant nach PNO 2.212 V1.2CAN / RS 232/485 2 x CAN 2.0 / Modbus RTU, SCPI, ASCIITCP/IP Modbus TCP, OPC UAAllgemeine technische DatenAbmessungen / Gewicht B 210 x H 80 x T 125 mm / 750 gBefestigung Tragschiene DIN EN 60715 oder SchraubbefestigungSignalanschlüsse Steckbare Schraubklemmen, 96 Klemmen in 2 Reihen, max. 1,5 mm²Temperaturbereich -20 .. 50° CVersorgungsspannung 12 .. 24 VDC / ± 10%Leistungsaufnahme max. 20 WDi

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