Tillståndsövervakning med vibrationsgivare – så börjar du

Varför tillståndsövervakning?

De flesta maskiner underhålls antingen när de går sönder eller enligt schema. Det första ger oplanerade stopp, det andra byten av delar som hade hållit länge till. Med tillståndsbaserat underhåll mäter du maskinens skick och åtgärdar när det behövs.

Ett lagerfel utvecklas i steg. Först uppstår små, upprepade stötar som bara känsliga metoder fångar. Sedan ökar vibrationerna, därefter ljudet och till sist temperaturen – ofta strax före haveriet. Ju tidigare du ser felet, desto mer tid har du att planera stoppet och beställa delar.

I ett vindkraftverk kan ett haveri i huvudlager eller växellåda kräva en stor kran och veckor av stillestånd. I en pumpstation eller fabrik kan en enda pump, fläkt eller transportör stoppa hela flödet.

Vad ska du mäta?

En frekvensanalys (FFT) delar upp signalen i frekvenser. En topp vid varvtalet tyder ofta på obalans, vid dubbla varvtalet på uppriktningsfel och vid lagrets felfrekvenser på lagerskada. Då ser du inte bara att något är fel, utan också vad.

Mät på lagerhusen, så nära lagret som möjligt, radiellt och gärna axiellt. En treaxlig givare mäter alla riktningar samtidigt.

ISO 20816 – när är vibrationerna för höga?

Standardserien ISO 20816 ersätter de äldre ISO 10816 och ISO 7919 och samlar mätningar på lagerhus och axlar. ISO 20816-3:2022 gäller industrimaskiner över 15 kW med varvtal mellan 120 och 30 000 varv per minut och delar in nivån i fyra zoner.

Zonerna är en bra start, men den viktigaste signalen är förändringen. En maskin som alltid gått på 1,5 mm/s och plötsligt ligger på 2,5 mm/s har fått ett problem, även om nivån fortfarande är godkänd.

Trådlösa eller trådbundna givare?

Många kombinerar: trådbundna givare där ett stopp kostar mest, trådlösa på resten. Givare med inbyggd FFT och larm skickar bara nyckeltal och larm, så att styrsystemet inte fylls med rådata.

Så kommer du igång

1. Välj maskiner. Bedöm vad ett stopp kostar, hur lång leveranstid reservdelarna har och om säkerheten påverkas. Börja med de mest kritiska.
2. Välj mätpunkter. Lagerhus på motor och driven maskin. Hastighet för allmänt skick, kuvert för rullningslager.
3. Mät en baslinje. Mät under normal drift, gärna vid olika last och varvtal, och notera driftläget.
4. Sätt larmgränser. Utgå från ISO-zonerna och justera mot baslinjen. Använd två nivåer: varning och larm.
5. Koppla till befintliga system. Skicka nyckeltal och larm till PLC, SCADA eller underhållssystem, där personalen redan tittar.
6. Följ upp. När ett larm lett till en åtgärd, kontrollera vad ni hittade och justera gränserna.

1. Lös eller fel monterad givare. En magnetfot eller tunn plåtkåpa dämpar höga frekvenser. Skruva eller limma givaren på lagerhuset.
2. Jämförelse vid olika driftlägen. Vibrationen beror på varvtal och last. Jämför vid samma driftläge, särskilt i vindkraftverk där varvtalet följer vinden.
3. För många larm. För snäva gränser gör att larmen till slut ignoreras. Börja försiktigt och justera efter hand.
4. Bara temperatur. När lagret blir varmt är det ofta för sent att planera stoppet.

Exempel från olika branscher

• Vindkraft – huvudlager, växellåda och generator. Huvudaxeln går långsamt, så givaren måste klara låga frekvenser. Tornets rörelser mäts med rörelse- och lutningsgivare.
• Vattenkraft – turbin- och generatorlager, ofta kompletterat med givare som mäter axelns rörelse.
• Pumpstationer – pumpar och omrörare på avlägsna platser, där uppkopplade givare sparar resor till stationen.
• Fabrik – fläktar, kompressorer, transportörer och kvarnar.
• Fjärrvärme och kraftvärme – cirkulationspumpar, rökgasfläktar och bränslematning.
• Marin – motorer, pumpar och hjälpmaskiner ombord.

Givare för tillståndsövervakning hos SCN

Vi har vibrationsgivare från KP Sensors med inbyggd frekvensanalys och larm, med Modbus eller trådlös anslutning, och givare för temperatur, fukt och lutning för samma miljöer. Berätta vilka maskiner du vill övervaka och vart mätdata ska skickas, så hjälper vi dig att komma igång.

Exempel ur vårt sortiment

Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan ISO 10816 och ISO 20816?

ISO 20816 är den nyare serien som ersätter ISO 10816 och ISO 7919. ISO 20816-3:2022 ersatte till exempel ISO 10816-3:2009. Vissa äldre delar, som ISO 10816-7 för pumpar, gäller fortfarande.

Vilken vibrationsnivå är normal?

Det beror på maskinens storlek och fundament. För maskiner på 15–300 kW på styvt fundament går gränsen mellan zon B och C vid 2,8 mm/s RMS enligt ISO 20816-3. Maskinens egen baslinje är ofta den bästa referensen.

Kan man upptäcka lagerskador med vibrationsgivare?

Ja. Tidiga skador syns bäst med kuvertanalys (envelope), som fångar de upprepade stötarna när rullkropparna passerar skadan. Senare syns de även i vibrationshastighet och temperatur.

Hur ofta ska man mäta?

Kritiska maskiner där fel kan utvecklas snabbt bör övervakas kontinuerligt. För andra maskiner räcker mätningar med jämna intervall, anpassade efter hur snabbt fel brukar utvecklas.

Vad betyder RMS?

Root mean square, ett effektivvärde som speglar vibrationens energi. Vibrationshastighet anges oftast i mm/s RMS.