Verwandte Anleitungen für MMF M12
Inhaltszusammenfassung für MMF M12
- Seite 1 Bedienungsanleitung Universal- Schwingungs- überwachung Version C Manfred Weber Metra Mess- und Frequenztechnik in Radebeul e.K. Meissner Str. 58 - D-01445 Radebeul Tel. +49-351 849 21 04 Fax +49-351 849 21 69 Email: Info@MMF.de Internet: www.MMF.de...
- Seite 2 Meißner Str. 58 D-01445 Radebeul Tel. 0351-836 2191 0351-836 2940 Email Info@MMF.de Internet www.MMF.de Hinweis: Die jeweils aktuellste Fassung dieser Anleitung finden Sie als PDF unter https://mmf.de/produktliteratur Änderungen vorbehalten. © 2017 Manfred Weber Metra Mess- und Frequenztechnik in Radebeul e.K.
- Seite 3 4.2. Anschluss und Einstellung................14 4.2.1. Montage....................14 Klemmen..................14 4.2.2. Spannungsversorgung................15 Einschalt-Alarmverzögerung............15 4.2.3. Sensor....................15 Sensoreingang................15 Empfindlichkeit................16 Sensorüberwachung..............16 Sensoranschluss................17 Betrieb von zwei M12-Modulen an einem Sensor......17 4.2.4. Messgröße wählen................19 Schwinggröße................19 Hinweis zum Frequenzgang der Integratoren........19 Effektivwert / Spitze-Spitze............20 4.2.5. Messbereich wählen................21 Übersteuerungsanzeige..............21 4.2.6. Filtermodule..................22 Dämpfung..................22 Werkseinstellung................22...
- Seite 4 4.4. Schwingpegelanzeige M12DIS..............31 Anschluss..................31 Hintergrundbeleuchtung...............32 Montage..................32 Kalibrierung..................33 5. Messverfahren für Maschinenschwingungen............34 5.1. Schwingstärkemessung für Unwuchtvibration..........34 DIN/ISO 10816-1.................34 Messung mit dem M12..............35 5.2. Schwingungsmessung an Hubkolbenmaschinen..........36 DIN/ISO 10816-6................36 Messung mit dem M12..............37 5.3. Wälzlagerüberwachung................37 Allgemeines..................37 Crest-Faktor..................37 Diagnose-Kennzahl nach Sturm............38 Messung mit dem M12..............38 6.
- Seite 5 1.Bedien- und Anzeigeelemente im Überblick Frontansicht: Seitenansicht:...
- Seite 6 Das M12 stellt standardisierte Messwerte für die Weiterverar- beitung zur Verfügung. Außerdem ist ein Relaiskontakt vor- handen, mit dem Abschaltvorgänge oder Signale ausgelöst werden können. Das M12 ist für den Betrieb mit einem IEPE-kompatiblen pi- Messgrößen ezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer ausgelegt. Es eignet sich zur Messung und Überwachung folgender Schwinggrößen:...
- Seite 7 KS80 und KS81 aus unserer Produktion mit 100 mV/g Empfindlichkeit, isoliertem Boden und Schutzgrad IP67. Der Konstantstrom zur Versorgung der Sensorelektronik wird vom M12 bereitgestellt und wird mit dem DIP-Schalter 1 zu- geschaltet. Auf den Eingang folgt ein Spannungsverstärker mit variabler Verstärker Verstärkung und mehr als 50 kHz Bandbreite.
- Seite 8 Das M12 enthält ein Hochpass- und ein Tiefpassfilter. Diese Filter sind als Steckbausteine ausgeführt und können daher je nach Erfordernis ausgetauscht werden. Das Hochpassfilter ist zwei- polig mit einer Dämpfung von ca. 40 dB je Dekade. Das Tief- passfilter ist vierpolig mit ca. 70 dB/Dekade.
- Seite 9 tels DIP-Schalter 10 zwischen 2 und 10 s gewählt werden. Bild 2 erläutert das Prinzip der Alarmauslösung. Alarm- Schwelle Alarm ein Alarm aus Bild 2: Alarmauslösung Der obere Teil des Diagramms zeigt einen Signalverlauf der einen Effektiv- oder Spitze-Spitze-Wert repräsentieren kann, der untere den Schaltzustand des Alarmrelais.
- Seite 10 Zuverlässigkeit erwartet. Es muss verhindert werden, überwachungs- dass überhöhte Schwingpegel im Fehlerfall unerkannt blei- funktionen ben. Daher verfügt das M12 über eine zweistufige Eigenüber- wachung: Die Überwachung des Sensorarbeitspunktes erkennt Defekte im Sensor und der Sensorleitung. Wenn der Sensorstromkreis unterbrochen wird, verlischt die „OK“-LED.
- Seite 11 Spannungs- Signalweg versorgung Stromschleifen- ausgang Bild 3: Isolationskonzept 4. Installation 4.1. Auswahl der Messpunkte Vor dem Einsatz des Gerätes müssen geeignete Messpunkte Sensor- an der Maschine gefunden werden. Dazu sollte man mög- anbringung lichst Fachpersonal mit Erfahrungen in der Maschinenüber- wachung heranziehen.
- Seite 12 Stiftschrauben. Ein dünner Fettfilm (z.B. Silikonfett) verbes- sert die Qualität der Koppelverbindung. Für temporäre Messungen der Schwingstärke eignet sich auch die Ankopplung mittels Haftmagnet. Die Norm DIN/ISO 10816-1 empfiehlt für Maschinenschwin- DIN/ISO 10816-1 gungen Lagergehäuse oder deren unmittelbare Umgebung als bevorzugte Messpunkte.
- Seite 13 vertikal vertikal axial horizontal axial Bild 6: Messorte an Schildlagern vertikal 1 vertikal 2 Bild 7: Messorte an Elektromotoren...
- Seite 14 4.2. Anschluss und Einstellung 4.2.1. Montage Das M12 ist für die Befestigung auf 35 mm-DIN-Schienen (Hutschienen) vorgesehen. Diese müssen horizontal ange- bracht sein. Der Einbau erfolgt in staub- und feuchtigkeitsge- schützter Umgebung, vorzugsweise in Schaltschränken. In unmittelbarer Nähe des Gerätes sollten sich keine starken elektromagnetischen Störquellen, z.B.
- Seite 15 Schienenmontage. Die Stromaufnahme liegt, je nach Span- nung, bei 80 bis 200 mA. Bild 9 zeigt die Klemmenbelegung. Das M12 ist gegen Falschpolung und gegen kurze Überspan- nungsimpulse geschützt. Die Versorgungsspannung ist von den Ein- und Ausgängen des M12 isoliert.
- Seite 16 Messergebnis massiv verfälschen. Um dies zu verhindern, sollten vorzugsweise Beschleunigungssensoren mit isoliertem Gehäuse verwendet oder für erdpotenzialfreie Montage auf der Maschine gesorgt werden. Das M12 ist in der Lage, einen defekten Sensor zu erkennen. Sensor- Dies geschieht über die am Sensor anliegende Arbeitspunkt- überwachung spannung.
- Seite 17 Sensoren zu sofortiger Zerstörung. Wenden Sie sich bitte den Sensorhersteller, falls Sie sich bei der Kabelbe- legung nicht sicher sind. Das M12 bietet die Möglichkeit, zwei Module an einem ge- Betrieb von zwei meinsamen Beschleunigungssensor zu betreiben. Damit eröff- M12-Modulen an nen sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten.
- Seite 18 Gerät1: Gerät2: Schwing- Schwing- geschwindigkeit beschleunigung 10 .. 1000 Hz 1 .. 10 kHz N.C. N.O. N.C. N.O. +I Out -I Out AC Out +I Out -I Out AC Out Alarm OK OVL Alarm OK OVL Beschleunigungs- aufnehmer PK-PK PK-PK Input Input 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10...
- Seite 19 Die Sensorüberwachung arbeitet normal und liefert im Feh- lerfall an beiden Geräten eine Alarmmeldung. 4.2.4. Messgröße wählen Das M12 ist in der Lage, die Schwingbeschleunigung, die Schwinggröße Schwinggeschwindigkeit oder den Schwingweg zu überwa- chen, wobei jeweils zwischen Effektivwert oder Spitze-Spit- ze-Wert gewählt werden kann.
- Seite 20 Bild 16: Aussteuerbarkeit der Integratoren als Funktion der Frequenz Zwischen Effektivwert und Spitze-Spitze-Wert wird mit den Effektivwert / DIP-Schaltern 8 und 9 gewählt. Spitze-Spitze 1 2 3 4 5 6 7 8 910 8: Effektivwert 1 2 3 4 5 6 7 8 910 9: Spitze-Spitze-Wert Bild 17: Auswahl der Gleichrichtung ...
- Seite 21 Filterdurchlassbereiches enthält. Dann wird zwar die Ein- gangsstufe übersteuert, der hinter dem Filter liegende Gleich- richter- und Relaisansteuerungsteil bleibt davon jedoch unbe- einflusst. Die Übersteuerungsanzeige des M12 überwacht drei relevante Schaltungspunkte: den Ausgang der Eingangsstufe, den Aus- gang des Verstärkers und den Ausgang des Integrators.
- Seite 22 4.2.6. Filtermodule Seine Vielseitigkeit verdankt das M12 nicht zuletzt der Mög- lichkeit, die Filter den Anforderungen entsprechend zu konfi- gurieren. Dazu hat das Gerät je eine Steckfassung für ein Hochpass- und ein Tiefpassfiltermodul. Die Filtermodule können als Zubehör bestellt werden. Folgende Modelle sind standardmäßig lieferbar:...
- Seite 23 Auslösung) bis ca. 25 s gewählt werden. Die Schaltschwelle lässt sich zwischen 10 und 100 % des Messbereiches wählen. Der Schwellwert wird von der LED-Balkenanzeige darge- stellt. Das M12 hat eine Alarmverzögerung von 5 s nach dem Anle- gen der Versorgungsspannung (vgl. Abschnitt 4.2.2 auf Seite 15).
- Seite 24 N.C. N.O. +I Out -I Out AC Out Alarm OK OVL Verzögerungs- Ansprech- zeit schwelle PK-PK Input Bild 20: Einstellen von Ansprechschwelle und Verzögerungszeit Die Alarmhaltezeit kann mit dem DIP-Schalter 10 auf 2 s („Short“) oder 10 s („Long“) gesetzt werden (Bild 21). 1 2 3 4 5 6 7 8 910 8 s (Long) DIP10:...
- Seite 25 (ODER-Verknüpfung) kombiniert werden. Damit lassen sich gegebenenfalls Meldeleitungen einsparen. 4.2.8. Stromschleifenausgang Neben dem Relaisausgang verfügt das M12 über einen Ana- logausgang nach dem 4-20 mA-Stromschleifenprinzip. Der Vorteil dieser Signalform liegt in der störfreien Übertragbar- keit mit preiswerten geschirmten Zweidrahtleitungen über Strecken bis zu einigen Kilometern.
- Seite 26 Isolation vanisch von der übrigen Schaltung und der Versorgungsspan- nung isoliert. Damit wird verhindert, dass sich Potenzial- unterschiede, wie sie bei langen Übertragungsstrecken häufig auftreten, störend auf das M12 auswirken. Gegen Falschpolung der Schleifenspannung ist das M12 ge- Verpolschutz schützt.
- Seite 27 Spektralanalyse lassen sich mit etwas Erfahrung Informatio- nen über die Quelle von Vibrationen gewinnen. Diese Analy- se kann direkt am M12 erfolgen, aber auch nach Speicherung des Signalverlaufs mittels Datenlogger an einem anderen Ort. Dazu besitzt das M12 den Breitband-Signalausgang „AC Out- put“.
- Seite 28 Bild 26 gezeigt, geschieht dies durch Öffnen der 6 Rast- laschen auf der rechten Gehäuseseite. Bild 26: Öffnen des Gehäuses Nach Abnehmen des Deckels wird die Hauptleiterplatte aus dem Gehäuse gezogen. Sie ist mit der Frontleiterplatte durch ein Flachkabel verbunden. Halten Sie die Frontleiterplatte beim Entnehmen der Hauptleiterplatte fest, damit diese im Gehäuse verbleibt und legen Sie die Hauptleiterplatte mit den Bauteilen nach oben neben das Gehäuse.
- Seite 29 Die Spannung am Ausgang hängt vom gewählten Messbe- Ausgangspegel reich (vgl. Abschnitt 4.2.5, S.21) und der eingestellten Sen- sorempfindlichkeit ab. Die folgende Tabelle zeigt den Aus- gangspegel in Abhängigkeit von der Schwinggröße unter der Voraussetzung, dass der Sensorabgleich ordnungsgemäß er- folgte (vgl.
- Seite 30 1 2 3 4 5 6 7 8 910 Abgleichpunkt für die Sensorempfindlichkeit Bild 29: Abgleich der Sensorempfindlichkeit Wenn das M12 mit Filtern bestückt ist, die bei 160 Hz linear Schwingungs- sind, kann die Kalibrierung auf einfache Weise mit einem kalibrator Schwingungskalibrator der VC-Serie von Metra erfolgen.
- Seite 31 oder Schwingweg eingesetzt, kann die Kalibrierung zunächst ohne Integratoren im Beschleunigungsbereich erfolgen und anschließend die Integration eingeschaltet werden.
- Seite 32 Schwingbeschleunigung, Schwinggeschwindigkeit oder Schwingweg handeln. M12DIS ist ein 3 ½-stelliges LCD-Di- gitalanzeigemodul zum Anschluss an den Stromschleifenaus- gang des M12. Die Versorgung der Anzeige erfolgt aus der 4- 20 mA-Stromschleife. Eine Hintergrundbeleuchtung kann mit separater Versorgungsspannung betrieben werden. Der Anschluss erfolgt wie im Abschnitt 4.2.8 beschrieben am Anschluss Stromschleifenausgang des M12.
- Seite 33 Bei Bedarf kann eine LED-Hintergrundbeleuchtung zuge- Hintergrund- schaltet werden. Dazu ist eine separate Gleichspannung U beleuchtung erforderlich, die über einen Vorwiderstand R an die Klem- men BL+ und BL- angelegt wird. Der Strombedarf der Hin- tergrundbeleuchtung beträgt 30 mA. Der Vorwiderstand errechnet sich wie folgt: - 5 V 30 mA bei 5 V ...
- Seite 34 Schwingungskalibra- tor. Das M12 sollte bereits kalibriert sein. Der Messbereich am M12 wird so gewählt, dass das Gerät mit dem Kalibriersi- gnal mindestens zu 50 % ausgesteuert ist, z.B. Messbereich „10“ für 10 mm/s Schwingpegel.
- Seite 35 5.Messverfahren für Maschinenschwingungen Die stationäre Überwachung von Maschinenschwingungen im Rahmen der vorbeugenden Instandhaltung kann einen be- deutenden Beitrag zur Kostensenkung leisten und unerwarte- ten Ausfällen vorbeugen. Die Bewertung von Maschinenschwingungen erfordert je- doch ein gewisses Maß an Erfahrung. An dieser Stelle kann die Thematik daher nur schematisch anhand einiger bewähr- ter Messverfahren angeschnitten werden.
- Seite 36 > 15 kW starr Antrieb > 15 kW elastisch Die Schwingstärke nach DIN/ISO 10816 kann mit dem M12 Messung mit auf einfache Weise überwacht werden. Dazu sind ein 10 Hz- dem M12 Hochpassfilter und ein 1 kHz-Tiefpassfilter zu stecken. Mit dem DIP-Schalter 6 wird Schwinggeschwindigkeit gewählt.
- Seite 37 5.2.Schwingungsmessung an Hubkolbenmaschinen Hubkolbenmaschinen, z.B. Verbrennungsmotoren DIN/ISO 10816-6 Kompressoren, sind gekennzeichnet durch hin- und herge- hende Massen. Die dabei entstehenden Schwingpegel sind grundsätzlich höher als bei rotierenden Maschinen. Der Standard DIN/ISO 10816-6 (ähnlich VDI 2063) gibt Emp- fehlungen für die Bewertung von Schwingungen an Hubkol- benmaschinen.
- Seite 38 10816-6 kann mit drei M12-Modulen und einem gemeinsa- dem M12 men Sensor erfolgen. Es sind jeweils 2 Hz-Hochpassfilter und 1 kHz-Tiefpassfilter zu stecken. Ein Modul wird auf Schwingbeschleunigung, eines auf Schwinggeschwindigkeit und eines auf Schwingweg eingestellt. Effektivwertüber- wachung wird bei allen drei Modulen gewählt. Mit den DIP- Schaltern 2, 3 und 4 wird der Messbereich je nach Erforder- nis eingestellt.
- Seite 39 < 0,02 Schädigung Die beiden beschriebenen Verfahren lassen sich mit einem Messung mit M12-Modul realisieren. Es sind ein 1 kHz-Hochpass und ein dem M12 10 kHz-Tiefpass zu stecken. Der 1 kHz-Hochpass lässt nur die höherfrequenten Anteile durch, die von Lagerschwingun- gen herrühren.
- Seite 40 Die Division bzw. Multiplikation beider Ausgangsspannun- gen muss extern erfolgen. Es ist zu beachten, dass das M12 den Spitze-Spitze-Wert er- mittelt. Dieser ist durch zwei zu teilen, um den Spitzenwert â zu erhalten. 6. Technische Daten Messbereiche Schwingbeschleunigung 10 / 50 / 250 m/s²...
- Seite 41 Relais-Haltezeit wählbar über DIP-Schalter kurz: ca. 2 s lang: ca. 10 s Stromschleifenausgang 4 .. 20 mA, passiv, optisch isoliert, Klemmenspannung: 12 .. 30 V Wechselspannungsausgang Beschleunigungssignal, û = ± 10 V, 1 Hz .. > 50 kHz, Impedanz 500 Gleichspannungsausgänge 0 ..
- Seite 42 Die Kosten für die Versendung des Gerätes an Metra trägt der Erwerber. Die Kosten für die Rücksendung trägt Metra. Konformitätserklärung nach EU-Richtlinie 2014/30/EU Produkt: Schwingungsüberwachung Typ: M12 Ver. C Hiermit wird bestätigt, dass das oben beschriebene Produkt den folgenden Anforderungen entspricht: DIN EN 61326-1: 2013 DIN EN 61010-1: 2011 DIN 45669-1: 2010 Diese Erklärung wird verantwortlich für den Hersteller...