Tilstandsovervågning med vibrationssensorer – kom i gang

Hvorfor tilstandsovervågning?

De fleste maskiner vedligeholdes enten, når de går i stykker, eller efter en fast plan. Det første giver uplanlagte stop, det andet udskiftning af dele, der kunne have holdt længe endnu. Med tilstandsbaseret vedligehold måler du maskinens tilstand og griber ind, når der er behov for det.

En lejefejl udvikler sig i trin. Først opstår der små, gentagne stød, som kun følsomme metoder opfanger. Derefter stiger vibrationerne, så støjen og til sidst temperaturen – ofte lige før havariet. Jo tidligere du ser fejlen, desto mere tid har du til at planlægge stoppet og bestille dele.

I en vindmølle kan et havari i hovedleje eller gearkasse kræve en stor kran og ugers stilstand. På en pumpestation eller en fabrik kan en enkelt pumpe, ventilator eller transportør stoppe hele flowet.

Hvad skal du måle?

En frekvensanalyse (FFT) opdeler signalet i frekvenser. En top ved omdrejningstallet tyder ofte på ubalance, ved det dobbelte omdrejningstal på opretningsfejl og ved lejets fejlfrekvenser på lejeskade. Så ser du ikke kun, at noget er galt, men også hvad.

Mål på lejehusene, så tæt på lejet som muligt, radialt og gerne aksialt. En treakset sensor måler alle retninger på én gang.

ISO 20816 – hvornår er vibrationerne for høje?

Standardserien ISO 20816 erstatter de ældre ISO 10816 og ISO 7919 og samler målinger på lejehuse og aksler. ISO 20816-3:2022 gælder industrimaskiner over 15 kW med omdrejningstal mellem 120 og 30 000 omdrejninger i minuttet og inddeler niveauet i fire zoner.

Zonerne er en god start, men det vigtigste signal er ændringen. En maskine, der altid har kørt med 1,5 mm/s og pludselig ligger på 2,5 mm/s, har fået et problem, selv om niveauet stadig er acceptabelt.

Trådløse eller kablede sensorer?

Mange kombinerer: kablede sensorer, hvor et stop koster mest, og trådløse på resten. Sensorer med indbygget FFT og alarmer sender kun nøgletal og alarmer, så styresystemet ikke fyldes med rådata.

Sådan kommer du i gang

1. Vælg maskiner. Vurdér, hvad et stop koster, hvor lang leveringstid reservedelene har, og om sikkerheden påvirkes. Start med de mest kritiske.
2. Vælg målepunkter. Lejehuse på motor og drevet maskine. Hastighed for generel tilstand, envelope for rullelejer.
3. Mål en baseline. Mål under normal drift, gerne ved forskellig last og forskellige omdrejningstal, og notér driftstilstanden.
4. Sæt alarmgrænser. Tag udgangspunkt i ISO-zonerne, og justér i forhold til baseline. Brug to niveauer: advarsel og alarm.
5. Kobl til eksisterende systemer. Send nøgletal og alarmer til PLC, SCADA eller vedligeholdelsessystem, hvor personalet allerede kigger.
6. Følg op. Når en alarm har ført til et indgreb, så kontrollér, hvad I fandt, og justér grænserne.

1. Løs eller forkert monteret sensor. En magnetfod eller en tynd pladeskærm dæmper høje frekvenser. Skru eller lim sensoren fast på lejehuset.
2. Sammenligning ved forskellige driftstilstande. Vibrationen afhænger af omdrejningstal og last. Sammenlign ved samme driftstilstand, især i vindmøller, hvor omdrejningstallet følger vinden.
3. For mange alarmer. For snævre grænser gør, at alarmerne til sidst bliver ignoreret. Start forsigtigt, og justér undervejs.
4. Kun temperatur. Når lejet bliver varmt, er det ofte for sent at planlægge stoppet.

Eksempler fra forskellige brancher

• Vindkraft – hovedleje, gearkasse og generator. Hovedakslen kører langsomt, så sensoren skal kunne klare lave frekvenser. Tårnets bevægelser måles med bevægelses- og hældningssensorer.
• Vandkraft – turbine- og generatorlejer, ofte suppleret med sensorer, der måler akslens bevægelse.
• Pumpestationer – pumper og omrørere på fjerntliggende steder, hvor netforbundne sensorer sparer ture ud til stationen.
• Fabrikker – ventilatorer, kompressorer, transportører og møller.
• Fjernvarme og kraftvarme – cirkulationspumper, røggasventilatorer og brændselsfødning.
• Marine – motorer, pumper og hjælpemaskiner om bord.

Sensorer til tilstandsovervågning hos SCN

Vi har vibrationssensorer fra KP Sensors med indbygget frekvensanalyse og alarmer, med Modbus eller trådløs tilslutning, og sensorer til temperatur, fugt og hældning til de samme miljøer. Fortæl os, hvilke maskiner du vil overvåge, og hvor måledata skal sendes hen, så hjælper vi dig i gang.

Eksempler fra vores sortiment

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen på ISO 10816 og ISO 20816?

ISO 20816 er den nyere serie, der erstatter ISO 10816 og ISO 7919. ISO 20816-3:2022 erstattede for eksempel ISO 10816-3:2009. Nogle ældre dele, som ISO 10816-7 for pumper, gælder stadig.

Hvilket vibrationsniveau er normalt?

Det afhænger af maskinens størrelse og fundament. For maskiner på 15–300 kW på stift fundament går grænsen mellem zone B og C ved 2,8 mm/s RMS efter ISO 20816-3. Maskinens egen baseline er ofte den bedste reference.

Kan man opdage lejeskader med vibrationssensorer?

Ja. Tidlige skader ses bedst med envelope-analyse, der fanger de gentagne stød, når rullelegemerne passerer skaden. Senere ses de også i vibrationshastighed og temperatur.

Hvor ofte skal man måle?

Kritiske maskiner, hvor fejl kan udvikle sig hurtigt, bør overvåges kontinuerligt. For andre maskiner er målinger med faste intervaller nok, tilpasset til hvor hurtigt fejl typisk udvikler sig.

Hvad betyder RMS?

Root mean square, en effektivværdi, der afspejler vibrationens energi. Vibrationshastighed angives som regel i mm/s RMS.