Tilstandsovervåking med vibrasjonssensorer – slik starter du

Hvorfor tilstandsovervåking?

De fleste maskiner vedlikeholdes enten når de går i stykker, eller etter en fast plan. Det første gir uplanlagte stans, det andre bytte av deler som kunne holdt lenge til. Med tilstandsbasert vedlikehold måler du maskinens tilstand og griper inn når det trengs.

En lagerfeil utvikler seg i trinn. Først oppstår små, gjentatte støt som bare følsomme metoder fanger opp. Deretter øker vibrasjonene, så lyden og til slutt temperaturen – ofte rett før havariet. Jo tidligere du ser feilen, desto mer tid har du til å planlegge stansen og bestille deler.

I en vindturbin kan et havari i hovedlageret eller girkassen kreve en stor kran og uker med stillstand. I en pumpestasjon eller fabrikk kan én eneste pumpe, vifte eller transportør stoppe hele flyten.

Hva bør du måle?

En frekvensanalyse (FFT) deler signalet opp i frekvenser. En topp ved turtallet tyder ofte på ubalanse, ved dobbelt turtall på oppretningsfeil og ved lagerets feilfrekvenser på lagerskade. Da ser du ikke bare at noe er galt, men også hva.

Mål på lagerhusene, så nær lageret som mulig, radielt og gjerne aksielt. En treakset sensor måler alle retninger samtidig.

ISO 20816 – når er vibrasjonene for høye?

Standardserien ISO 20816 erstatter de eldre ISO 10816 og ISO 7919 og samler målinger på lagerhus og aksler. ISO 20816-3:2022 gjelder industrimaskiner over 15 kW med turtall mellom 120 og 30 000 o/min og deler nivået inn i fire soner.

Sonene er en god start, men det viktigste signalet er endringen. En maskin som alltid har gått på 1,5 mm/s og plutselig ligger på 2,5 mm/s, har fått et problem, selv om nivået fortsatt er godkjent.

Trådløse eller kablede sensorer?

Mange kombinerer: kablede sensorer der en stans koster mest, trådløse på resten. Sensorer med innebygd FFT og alarm sender bare nøkkeltall og alarmer, slik at styresystemet ikke fylles opp med rådata.

Slik kommer du i gang

1. Velg maskiner. Vurder hva en stans koster, hvor lang leveringstid reservedelene har, og om sikkerheten påvirkes. Begynn med de mest kritiske.
2. Velg målepunkter. Lagerhus på motor og drevet maskin. Hastighet for generell tilstand, envelope for rullelagre.
3. Mål en referanse. Mål under normal drift, gjerne ved ulik last og ulike turtall, og noter driftstilstanden.
4. Sett alarmgrenser. Ta utgangspunkt i ISO-sonene og juster mot referansen. Bruk to nivåer: varsel og alarm.
5. Koble til eksisterende systemer. Send nøkkeltall og alarmer til PLS, SCADA eller vedlikeholdssystem, der personalet allerede følger med.
6. Følg opp. Når en alarm har ført til et tiltak, sjekk hva dere fant, og juster grensene.

1. Løs eller feil montert sensor. En magnetfot eller et tynt platedeksel demper høye frekvenser. Skru eller lim sensoren på lagerhuset.
2. Sammenligning ved ulike driftstilstander. Vibrasjonen avhenger av turtall og last. Sammenlign ved samme driftstilstand, særlig i vindturbiner der turtallet følger vinden.
3. For mange alarmer. For snevre grenser fører til at alarmene til slutt blir ignorert. Begynn forsiktig og juster etter hvert.
4. Bare temperatur. Når lageret blir varmt, er det ofte for sent å planlegge stansen.

Eksempler fra ulike bransjer

• Vindkraft – hovedlager, girkasse og generator. Hovedakselen går langsomt, så sensoren må takle lave frekvenser. Tårnets bevegelser måles med bevegelses- og helningssensorer.
• Vannkraft – turbin- og generatorlagre, ofte supplert med sensorer som måler akselens bevegelse.
• Pumpestasjoner – pumper og omrørere på avsidesliggende steder, der tilkoblede sensorer sparer turer ut til stasjonen.
• Fabrikk – vifter, kompressorer, transportører og kverner.
• Fjernvarme og kraftvarme – sirkulasjonspumper, røykgassvifter og brenselsmating.
• Maritim – motorer, pumper og hjelpemaskineri om bord.

Sensorer for tilstandsovervåking hos SCN

Vi har vibrasjonssensorer fra KP Sensors med innebygd frekvensanalyse og alarm, med Modbus eller trådløs tilkobling, og sensorer for temperatur, fuktighet og helning for de samme miljøene. Fortell oss hvilke maskiner du vil overvåke, og hvor måledataene skal sendes, så hjelper vi deg i gang.

Eksempler fra sortimentet vårt

Vanlige spørsmål

Hva er forskjellen på ISO 10816 og ISO 20816?

ISO 20816 er den nyere serien som erstatter ISO 10816 og ISO 7919. ISO 20816-3:2022 erstattet for eksempel ISO 10816-3:2009. Enkelte eldre deler, som ISO 10816-7 for pumper, gjelder fortsatt.

Hvilket vibrasjonsnivå er normalt?

Det avhenger av maskinens størrelse og fundament. For maskiner på 15–300 kW på stivt fundament går grensen mellom sone B og C ved 2,8 mm/s RMS etter ISO 20816-3. Maskinens egen referanse er ofte det beste sammenligningsgrunnlaget.

Kan man oppdage lagerskader med vibrasjonssensorer?

Ja. Tidlige skader ses best med envelope-analyse, som fanger de gjentatte støtene når rulleelementene passerer skaden. Senere viser de seg også i vibrasjonshastighet og temperatur.

Hvor ofte bør man måle?

Kritiske maskiner der feil kan utvikle seg raskt, bør overvåkes kontinuerlig. For andre maskiner holder det med målinger med jevne mellomrom, tilpasset hvor raskt feil pleier å utvikle seg.

Hva betyr RMS?

Root mean square, en effektivverdi som gjenspeiler vibrasjonens energi. Vibrasjonshastighet oppgis som regel i mm/s RMS.