Kunnonvalvonta värähtelyantureilla – näin pääset alkuun

Vikaantuva vaihteisto, pumppu tai puhallin näkyy usein värähtelyssä viikkoja tai kuukausia etukäteen. Tässä oppaassa kerrotaan, mitä kannattaa mitata, miten ISO 20816 auttaa arvioimaan tasoja ja miten pääset alkuun – tuuliturbiinista pumppaamoon.

Erik AhlqvistKirjoittaja Erik Ahlqvist, SCN:n toimitusjohtaja · Päivitetty 24 lokakuuta 2026 · 5 min lukuaika
Lyhyesti

  • Miksi – värähtely paljastaa epätasapainon, linjausvirheet ja laakerivauriot kauan ennen kuin kone kuumenee tai alkaa pitää ääntä.
  • Mitä mitata – värähtelynopeus (mm/s RMS) yleiskunnon arviointiin, kiihtyvyys ja verhokäyräanalyysi laakereille ja hammasvaihteille.
  • Standardit – ISO 20816 -sarja on korvannut suurimman osan ISO 10816:sta. Osa 3 koskee yli 15 kW:n teollisuuskoneita, osa 21 tuuliturbiineja.
  • Langaton vai langallinen – langaton monille koneille ja jälkiasennuksiin, langallinen kriittisille koneille ja jatkuvaan mittaukseen.
  • Alkuun pääseminen – aloita kriittisimmistä koneista, mittaa lähtötaso ja aseta hälytysrajat sen perusteella.

Miksi kunnonvalvontaa?

Useimmat koneet huolletaan joko silloin, kun ne hajoavat, tai kiinteän aikataulun mukaan. Ensimmäinen tarkoittaa suunnittelemattomia seisokkeja, jälkimmäinen sellaisten osien vaihtamista, jotka olisivat kestäneet paljon pidempään. Kuntoon perustuvassa kunnossapidossa mitataan koneen kuntoa ja toimitaan silloin, kun se on tarpeen.

Laakerivika kehittyy vaiheittain. Ensin syntyy pieniä, toistuvia iskuja, jotka havaitaan vain herkillä menetelmillä. Sitten värähtely kasvaa, ja sen jälkeen tulevat ääni ja lopuksi lämpötilan nousu – usein juuri ennen vikaantumista. Mitä aikaisemmin vika havaitaan, sitä enemmän aikaa jää seisokin suunnitteluun ja varaosien tilaamiseen.

Käyrä koneen kunnosta ajan funktiona. Laakerivika näkyy ensin verhokäyräanalyysissä, sitten värähtelytasossa, sen jälkeen äänenä ja lämpönä ja lopulta vikaantumisena.
Laakerivika näkyy verhokäyräanalyysissä ja värähtelyssä kauan ennen kuin sen kuulee tai sen huomaa lämpönä.

Tuuliturbiinissa päälaakerin tai vaihteiston vika voi vaatia suuren nosturin ja viikkojen seisokin. Pumppaamossa tai tehtaassa yksittäinen pumppu, puhallin tai kuljetin voi pysäyttää koko virran.

Mitä kannattaa mitata?

Suure Yksikkö Kertoo
Värähtelynopeus mm/s RMS Yleiskunto: epätasapaino, linjausvirhe, välykset ja pehmeä perustus. Käytetään ISO 20816:ssa.
Kiihtyvyys g tai m/s² Korkeataajuiset viat, kuten hammaskosketuksen ongelmat vaihteistoissa.
Verhokäyrä g Toistuvat iskut alkavista laakerivaurioista ja huonosta voitelusta.
Siirtymä µm Akselin liike liukulaakereissa ja hitaissa koneissa.
Lämpötila °C Myöhäinen merkki kitkasta ja huonosta voitelusta, mutta helppo mitata.

Taajuusanalyysi (FFT) jakaa signaalin taajuuksiin. Piikki pyörimistaajuudella viittaa usein epätasapainoon, kaksinkertaisella pyörimistaajuudella linjausvirheeseen ja laakerin vikataajuuksilla laakerivaurioon. Näet siis paitsi sen, että jokin on vialla, myös sen, mikä.

Mittaa laakeripesistä mahdollisimman läheltä laakeria säteen suunnassa ja mieluiten myös aksiaalisesti. Kolmiakselinen anturi mittaa kaikki suunnat kerralla.

ISO 20816 – milloin värähtely on liian suurta?

ISO 20816 -sarja korvaa vanhemmat ISO 10816:n ja ISO 7919:n ja kattaa sekä laakeripesä- että akselimittaukset. ISO 20816-3:2022 koskee yli 15 kW:n teollisuuskoneita, joiden pyörimisnopeus on 120–30 000 r/min, ja jakaa värähtelytason neljään vyöhykkeeseen.

ISO 20816-3:n vyöhykkeet A–D jäykälle perustukselle asennetuille 15–300 kW:n koneille, raja-arvot 1,4, 2,8 ja 4,5 mm/s RMS.
ISO 20816-3:n vyöhykkeet antavat ensimmäisen arvion värähtelytasosta.
Standardi Kattaa
ISO 20816-1 Yleiset ohjeet mittaukseen ja arviointiin
ISO 20816-3 Yli 15 kW:n teollisuuskoneet, kuten moottorit, puhaltimet ja kompressorit
ISO 20816-5 Vesivoimaloiden ja pumppuvoimaloiden koneistot
ISO 20816-21 Vaaka-akseliset tuuliturbiinit, korvaa ISO 10816-21:n
ISO 10816-7 Keskipakopumput ja muut roottoripumput. Uusi ISO 20816-7 on valmisteilla.

Kuvan raja-arvot koskevat jäykälle perustukselle asennettuja 15–300 kW:n koneita, ja ne on mitattu värähtelynopeutena mm/s RMS taajuusalueella 10–1 000 Hz. Suuremmilla koneilla ja joustavilla perustuksilla raja-arvot ovat korkeampia.

Vyöhykkeet ovat hyvä lähtökohta, mutta tärkein signaali on muutos. Kone, joka on aina käynyt 1,5 mm/s:n tasolla ja näyttää yhtäkkiä 2,5 mm/s, on ongelmissa, vaikka taso olisikin vielä hyväksyttävä.

Langattomat vai langalliset anturit?

Ominaisuus Langallinen Langaton
Mittaus Jatkuva, havaitsee nopeat tapahtumat Yleensä määrävälein
Asennus Kaapeli jokaiseen mittauspisteeseen Nopea, sopii jälkiasennuksiin ja vaikeasti saavutettaviin paikkoihin
Liitäntä 4–20 mA, Modbus RS485 tai IO-Link logiikkaan Bluetooth, LoRaWAN tai muu radio yhdyskäytävän kautta
Sopii Kriittisille koneille ja suojaustoimintoihin Suurten laitosten monille vähemmän kriittisille koneille

Monissa laitoksissa yhdistetään molemmat: langalliset anturit sinne, missä seisokki maksaa eniten, ja langattomat muualle. Anturit, joissa on sisäänrakennettu FFT ja hälytykset, lähettävät vain tunnusluvut ja hälytykset, joten ohjausjärjestelmä ei tukehdu raakadataan.

Näin pääset alkuun

  1. Valitse koneet. Arvioi, mitä seisokki maksaa, mikä on varaosien toimitusaika ja vaikuttaako vika turvallisuuteen. Aloita kriittisimmistä.
  2. Valitse mittauspisteet. Moottorin ja käytettävän koneen laakeripesät. Värähtelynopeus yleiskunnolle, verhokäyrä vierintälaakereille.
  3. Mittaa lähtötaso. Mittaa normaalissa käytössä, mieluiten eri kuormilla ja pyörimisnopeuksilla, ja kirjaa käyttötila.
  4. Aseta hälytysrajat. Lähde liikkeelle ISO-vyöhykkeistä ja sovita rajat lähtötasoon. Käytä kahta tasoa: varoitus ja hälytys.
  5. Liitä olemassa oleviin järjestelmiin. Lähetä tunnusluvut ja hälytykset logiikkaan, SCADA-järjestelmään tai kunnossapitojärjestelmään, jota henkilöstö jo seuraa.
  6. Seuraa tuloksia. Kun hälytys on johtanut toimenpiteisiin, tarkista, mitä löytyi, ja säädä rajoja.
  1. Löysä tai huonosti kiinnitetty anturi. Magneettijalka tai ohut peltikansi vaimentaa korkeita taajuuksia. Kiinnitä anturi laakeripesään ruuvilla tai liimalla.
  2. Eri käyttötilojen vertailu. Värähtely riippuu pyörimisnopeudesta ja kuormasta. Vertaa samassa käyttötilassa, etenkin tuuliturbiineissa, joissa pyörimisnopeus seuraa tuulta.
  3. Liikaa hälytyksiä. Liian tiukat rajat johtavat siihen, että hälytyksiä aletaan ohittaa. Aloita varovasti ja säädä ajan myötä.
  4. Pelkkä lämpötila. Kun laakeri kuumenee, on usein liian myöhäistä suunnitella seisokkia.

Esimerkkejä eri toimialoilta

  • Tuulivoima – päälaakeri, vaihteisto ja generaattori. Pääakseli pyörii hitaasti, joten anturin täytyy mitata matalia taajuuksia. Tornin liikettä mitataan liike- ja kallistusantureilla.
  • Vesivoima – turbiinin ja generaattorin laakerit, usein täydennettynä akselin liikettä mittaavilla antureilla.
  • Pumppaamot – pumput ja sekoittimet etäkohteissa, joissa verkkoon liitetyt anturit säästävät käyntejä asemalla.
  • Tehtaat – puhaltimet, kompressorit, kuljettimet ja myllyt.
  • Kaukolämpö ja CHP – kiertovesipumput, savukaasupuhaltimet ja polttoaineen syöttö.
  • Meriteollisuus – laivojen moottorit, pumput ja apukoneet.

Kunnonvalvonta-anturit SCN:ltä

Valikoimaamme kuuluu KP Sensorsin värähtelyantureita, joissa on sisäänrakennettu taajuusanalyysi ja hälytykset sekä Modbus- tai langaton liitäntä, sekä lämpötila-, kosteus- ja kallistusantureita samoihin ympäristöihin. Kerro meille, mitä koneita haluat valvoa ja minne datan pitää mennä, niin autamme sinut alkuun.

Esimerkkejä valikoimastamme

KP Sensors KPV200 Modbus-tärinäanturiKP SensorsKPV200 Modbus-tärinäanturiKolmiakselinen värähtelyanturi, jossa on sisäänrakennettu FFT ja hälytykset. Lähettää datan RS485 Modbus RTU -väylän kautta suoraan logiikkaan tai valvontajärjestelmään.Katso tuote →KP Sensors KPV100 langaton tärinäanturiKP SensorsKPV100 langaton tärinäanturiKolmiakselinen anturi Bluetoothilla ja paikallisilla hälytyslähdöillä moottoreille, tuuliturbiineille ja muille koneille.Katso tuote →KP Sensors TempMux-8 monipistelämpötila-anturiKP SensorsTempMux-8 monipistelämpötila-anturiLukee enintään kahdeksaa PT1000-anturia ja raportoi Modbusin kautta, esimerkiksi laakerilämpötilojen seurantaan.Katso tuote →
Erik Ahlqvist
Kirjoittajasta

Erik Ahlqvist on SCN:n toimitusjohtaja, ja hän on yli 20 vuoden ajan auttanut teollisuusyrityksiä valitsemaan oikean elektroniikan vaativiin olosuhteisiin. Hän on koulutukseltaan elektroniikkainsinööri (BSc) Tukholman KTH:sta.

LinkedIn-profiili

Usein kysytyt kysymykset

Mitä eroa on ISO 10816:lla ja ISO 20816:lla?

ISO 20816 on uudempi sarja, joka korvaa ISO 10816:n ja ISO 7919:n. Esimerkiksi ISO 20816-3:2022 korvasi ISO 10816-3:2009:n. Jotkin vanhemmat osat, kuten pumppuja koskeva ISO 10816-7, ovat yhä voimassa.

Mikä värähtelytaso on normaali?

Se riippuu koneen koosta ja perustuksesta. Jäykälle perustukselle asennetuilla 15–300 kW:n koneilla ISO 20816-3 asettaa vyöhykkeiden B ja C rajaksi 2,8 mm/s RMS. Koneen oma lähtötaso on usein paras vertailukohta.

Voiko värähtelyantureilla havaita laakerivaurioita?

Kyllä. Alkava vaurio näkyy parhaiten verhokäyräanalyysissä, joka havaitsee toistuvat iskut vierintäelinten kulkiessa vauriokohdan yli. Myöhemmin se näkyy myös värähtelynopeudessa ja lämpötilassa.

Kuinka usein pitää mitata?

Kriittisiä koneita, joissa viat voivat kehittyä nopeasti, kannattaa valvoa jatkuvasti. Muille koneille riittävät säännöllisin väliajoin tehtävät mittaukset, jotka mitoitetaan sen mukaan, kuinka nopeasti viat yleensä kehittyvät.

Mitä RMS tarkoittaa?

Root mean square eli tehollisarvo, joka kuvaa värähtelyn energiaa. Värähtelynopeus ilmoitetaan yleensä yksikössä mm/s RMS.

Lisää oppaita

Kaikki oppaat →
KyberturvallisuusIEC 62443 ja NIS2 – teollisuusverkkojen kyberturvallisuusLue opas →Infrastruktuuri ja energiaIEC 61850 sähköasemilla – verkot, ajastus ja tietokoneetLue opas →Ajoneuvoratkaisut · PuolustusMIL-STD-810 ja EN 50155 – opas kestäviin tietokoneisiinLue opas →

Haluatko aloittaa koneidesi valvonnan? Kysy meiltä antureista ja liitettävyydestä – saat vastauksen 24 tunnin kuluessa.

Kysy meiltä