Inne branże — monitoring drgań maszyn
Monitorowanie drgań przydaje się wszędzie tam, gdzie pracują silniki, pompy, wentylatory i przekładnie — także poza przemysłem ciężkim. Zebraliśmy tu wskazówki dla budowy maszyn, gospodarki wodno-ściekowej, techniki budynkowej, produkcji motoryzacyjnej i innych zakładów.
Co psuje się najczęściej
Niewyważenie, niewspółosiowość, luzy mechaniczne i uszkodzenia łożysk tocznych wyglądają w pomiarach drgań podobnie bez względu na branżę. Różnią się natomiast konsekwencje awarii, warunki pracy czujnika i system, do którego ma trafić sygnał: sterownik maszyny, BMS budynku, telemetria sieci wodociągowej czy system diagnostyczny zakładu.
W wodociągach i oczyszczalniach ścieków wiele obiektów — pompownie, przepompownie, stacje dmuchaw — pracuje bez stałej obsługi, często w wilgoci i agresywnej atmosferze. W technice budynkowej centrale wentylacyjne, agregaty chłodnicze i pompy obiegowe odpowiadają za warunki w obiektach, w których przerwa w pracy jest szczególnie dotkliwa, np. w szpitalach, laboratoriach czy serwerowniach. Na liniach motoryzacyjnych postój jednej stacji może zatrzymać całą linię, a producenci maszyn mogą zaoferować monitorowanie stanu jako element wyposażenia.
Jeżeli Twojej branży nie ma na liście, zasada doboru pozostaje ta sama: zaczyna się od maszyny, warunków w miejscu montażu i wymaganego sygnału.
Typowe maszyny
- Pompy w pompowniach wody i ścieków
- kawitacja, uszkodzenia łożysk, niewyważenie od zanieczyszczeń na wirniku
- Dmuchawy napowietrzania i sprężarki
- niewyważenie, uszkodzenia łożysk, niewspółosiowość
- Centrale wentylacyjne, wentylatory i agregaty chłodnicze
- niewyważenie, zużycie łożysk, luzy mocowania
- Obrabiarki i wrzeciona
- uszkodzenia łożysk wrzecion, niewyważenie narzędzi i uchwytów
- Prasy i urządzenia linii produkcyjnych
- luzy mechaniczne, uszkodzenia łożysk i przekładni
- Mieszadła, wirówki i dekantery
- niewyważenie, uszkodzenia łożysk, luzy mechaniczne
Od maszyny do systemu monitoringu
01Maszyny w branży
Pompy w pompowniach wody i ścieków, dmuchawy napowietrzania i sprężarki, centrale wentylacyjne, wentylatory i agregaty chłodnicze i inne — punkt pomiarowy na obudowie łożyska.
02Czujnik
Akcelerometr IEPE lub czujnik 4–20 mA przetwarza drgania (i często temperaturę) na sygnał elektryczny.
Akcelerometry przemysłowe IEPE
03Sygnał
Przewód z odpowiednim złączem i skrzynka przyłączeniowa prowadzą sygnał z wielu punktów pomiarowych do systemu.
Przewody i złącza
04Monitoring
Sterownik PLC, system DCS, system online lub kolektor danych: trendy, progi alarmowe i diagnostyka, zanim dojdzie do awarii.
Systemy i przełączniki drgań
Jak dobrać pomiar
Jaki sygnał wybrać
Akcelerometry AC (IEPE), np. HS-100 o standardowej czułości 100 mV/g, dają pełny sygnał drgań do analizy kolektorem danych lub w systemie online i pozwalają ustalić przyczynę usterki. Standardowe pasmo akcelerometrów AC wynosi 0,8 Hz – 15 kHz (±3 dB).
Czujniki 4–20 mA przekazują ogólny poziom drgań bezpośrednio do PLC, BMS lub telemetrii: HS-420 mierzy prędkość drgań, HS-422 przyspieszenie, a HS-421 łączy wyjście 4–20 mA (prędkość) z wyjściem AC (przyspieszenie).
Pełny wybór znajdziesz w kategoriach akcelerometry przemysłowe i czujniki drgań 4–20 mA.
Budowa maszyn
Producent maszyny może przewidzieć punkty pomiarowe już na etapie projektu: płaskie, splanowane powierzchnie z gwintowanymi otworami przy łożyskach, trasy przewodów i miejsce na złącze. Czujnik 4–20 mA podłączony do sterownika maszyny pozwala dodać do niej funkcję nadzoru drgań, a do zabudowy we własnych urządzeniach przeznaczone są kapsuły akcelerometrów OEM.
Woda i ścieki
W pompowniach i stacjach dmuchaw bez stałej obsługi sygnał 4–20 mA można wprowadzić do lokalnego sterownika i dalej do systemu telemetrii. W obiektach, w których wyznaczono strefy zagrożone wybuchem — np. przy instalacjach biogazu — potrzebne są wersje iskrobezpieczne.
Technika budynkowa
Centrale wentylacyjne, agregaty chłodnicze i pompy obiegowe można nadzorować czujnikami 4–20 mA podłączonymi do BMS jako standardowe wejście analogowe. To prosty sposób na alarm przy narastającym niewyważeniu wentylatora, niewspółosiowości lub luzach mocowania.
Montaż i okablowanie
Sztywne mocowanie decyduje o jakości pomiaru. W kategorii elementy montażowe znajdziesz szpilki, podstawy klejone, podstawy do żeber chłodzących silników i magnesy do pomiarów okresowych, a w kategorii przewody i złącza — przewody konfekcjonowane i złącza do czujników w wersji złączowej.
Grupy produktów dla branży: inne branże
- Akcelerometry przemysłowe IEPE Akcelerometry AC (IEPE) do analizy drgań kolektorem danych lub w systemie online.
- Czujniki drgań 4–20 mA (LPS) Czujniki 4–20 mA do PLC, BMS i telemetrii — prosty, ciągły nadzór poziomu drgań.
- Przewody i złącza Przewody konfekcjonowane i złącza do czujników w wersji złączowej.
- Elementy montażowe czujników drgań Szpilki, podstawy klejone, podstawy do żeber chłodzących i magnesy do pomiarów okresowych.
Pytania z branży
Czy do instalacji HVAC wystarczy czujnik 4–20 mA?
Tam, gdzie celem jest alarm i trend w BMS — np. na centralach wentylacyjnych i pompach obiegowych — czujnik prędkości drgań 4–20 mA, taki jak HS-420, zwykle wystarcza. BMS odczytuje go jak każde wejście analogowe, bez dodatkowych urządzeń. Jeżeli trzeba ustalić przyczynę wzrostu drgań, potrzebny jest pomiar sygnałem AC i analiza widmowa.
Jak przygotować maszynę seryjną do montażu czujników drgań?
Na etapie projektu przewidź przy każdym łożysku płaską, splanowaną powierzchnię z otworem gwintowanym, najlepiej w kierunku promieniowym, w sztywnej części obudowy. Zaplanuj trasę przewodu i miejsce złącza tak, aby czujnik można było wymienić bez demontażu osłon. Gwint montażowy i rodzaj przyłącza dobierz zgodnie z kartą katalogową wybranego czujnika.
Czy czujnik można zamontować na pompie w pompowni ścieków?
Tak — na pompach w wykonaniu suchym czujniki montuje się na oprawach łożysk pompy i silnika. Ze względu na wilgoć i agresywną atmosferę wybierz wersję z przewodem zintegrowanym i odpowiednim stopniem ochrony, a w strefach Ex wersję iskrobezpieczną. W obiektach bez stałej obsługi sygnał 4–20 mA można przekazać do telemetrii.
Warto przeczytać
Nie widzisz swojej branży?
Opisz maszynę, warunki pracy i system, do którego ma trafić sygnał. Pomożemy dobrać czujnik, przewód i sposób montażu.