MMF M12 Bedienungsanleitung
Verwandte Anleitungen für MMF M12
Inhaltszusammenfassung für MMF M12
- Seite 1 Bedienungsanleitung Universal- Schwingungs- überwachung Metra Mess- und Frequenztechnik Radebeul 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 Metra Mess- und Frequenztechnik Radebeul Meißner Str. 58 D-01445 Radebeul Tel. 0351-836 2191 0351-836 2940 Email Info@MMF.de Internet www.MMF.de Änderungen vorbehalten. © 2003 Metra Mess- und Frequenztechnik Radebeul Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung. „ICP“ ist ein eingetragenes Warenzeichen von PCB Piezotronics Inc.
-
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Anschluss und Einstellung 4.2. Montage 4.2.1. Klemmen Spannungsversorgung 4.2.2. Sensor 4.2.3. Sensoreingang Empfindlichkeit Sensorüberwachung Sensoranschluss Betrieb von zwei M12-Modulen an einem Sensor Messgröße wählen 4.2.4. Schwinggröße Hinweis zum Frequenzgang der Integratoren Effektivwert / Spitze-Spitze Messbereich wählen 4.2.5. Übersteuerungsanzeige Filtermodule 4.2.6. Dämpfung... - Seite 4 Schwingpegelanzeige M12DIS Anschluss Hintergrundbeleuchtung Montage Kalibrierung 4.5. Messverfahren für Maschinenschwingungen 4.6. Schwingstärkemessung für Unwuchtvibration DIN/ISO 10816-1 Messung mit dem M12 4.7. Schwingungsmessung an Hubkolbenmaschinen DIN/ISO 10816-6 Messung mit dem M12 4.8. Wälzlagerüberwachung Allgemeines Crest-Faktor Diagnose-Kennzahl nach Sturm Messung mit dem M12...
-
Seite 5: Bedien- Und Anzeigeelemente Im Überblick
1. Bedien- und Anzeigeelemente im Überblick Frontansicht: hintere Klemmen Relaisklemmen N.C. N.O. vordere Klemmen Stromschleifen- / AC-Ausgang +I Out -I Out AC Out LED-Balkenanzeige für überwachte Schwinggröße und Alarmschwelle LEDs für Alarmanzeige, Sensorkontrolle und Übersteuereung Alarm OK OVL Potentiometer für Verzögerung und Alarmschwelle Effektivwert, Spitze-Spitze-Wert vordere Klemmen... -
Seite 6: Verwendungszweck
2. Verwendungszweck Das Gerät M12 eignet sich für vielfältige Aufgaben der Schwingungsmessung und -überwachung. Typische Einsatz- fälle liegen in der Laufruheüberwachung an rotierenden Maschinen nach DIN/ISO 10816 sowie in der Wälzla- gerüberwachung. Dem Wartungstechniker gibt das M12 die Möglichkeit, Verschleißerscheinungen frühzeitig zu erkennen und größeren Folgeschäden vorzubeugen. -
Seite 7: Funktionsweise
KS80 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 zugeschaltet. Auf den Eingang folgt ein Spannungsverstärker mit variabler Verstärker Verstärkung und mehr als 100 kHz Bandbreite. -
Seite 8: Filter
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 zweipolig mit einer Dämpfung von ca. 40 dB je Dekade. Das Tiefpassfilter ist vierpolig mit ca. 70 dB/Dekade. - Seite 9 Der Einstellbereich für die Ansprechschwelle liegt zwischen 0 und 25 s. Die Alarmhaltezeit (t ) kann mittels DIP-Schalter 10 zwischen 2 und 8 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: Pegelanzeige
Zuverlässigkeit erwartet. Es muss verhindert werden, überwachungs- dass überhöhte Schwingpegel im Fehlerfall unerkannt blei- funktionen ben. Daher verfügt das M12 über eine zweistufige Eigen- überwachung: Die Überwachung des Sensorarbeitspunktes erkennt Defekte im Sensor und Unterbrechungen der Sensorleitung. Wenn im Sensorstromkreis ein Fehler auftritt, verlischt die „OK“-LED... -
Seite 11: Installation
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. Die bei Schwingungen auftretenden Kräfte werden norma- lerweise über Lager und Lagergehäuse auf das Maschinenge- häuse übertragen. -
Seite 12: Din/Iso 10816
Die Norm DIN/ISO 10816-1 empfiehlt für Maschinen- DIN/ISO 10816-1 schwingungen Lagergehäuse oder deren unmittelbare Umge- bung als bevorzugte Messpunkte. vertikal vertikal horizontal axial axial horizontal Bild 5: Messorte an Stehlagern... - Seite 13 vertikal vertikal axial horizontal axial Bild 6: Messorte an Schildlagern ve rtika l 1 ve rtika l 2 Bild 7: Messorte an Elektromotoren...
-
Seite 14: Anschluss Und Einstellung
4.2. Anschluss und Einstellung 4.2.1. Montage Das M12 ist für die Befestigung auf 35 mm-DIN-Schienen (Hutschienen) vorgesehen. Es eignet sich für den Einbau in staub- und feuchtigkeitsgeschützter Umgebung, vorzugsweise in Schaltschränken. Zum Befestigen wird mit einem flachen Gegenstand der schwarze Rastschieber an der Oberseite bis zum Anschlag herausgezogen, wo er einrastet. -
Seite 15: Spannungsversorgung
Gut geeignet sind auch 24 V-Netzgeräte für DIN- Schienenmontage. Die Stromaufnahme liegt bei 50 bis 100 mA. Bild 9 zeigt die Klemmenbelegung. Das M12 ist gegen Falschpolung und gegen kurze Überspannungsimpulse geschützt. Die Versorgungsspannung ist von den Ein- und Ausgängen des M12 isoliert. -
Seite 16: Sensorüberwachung: 20 V
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: Sensoranschluss
Sensoren zu sofortiger Zerstörung. Wenden Sie sich bitte den Sensorhersteller, falls Sie sich bei der Kabelbelegung nicht sicher sind. Das M12 bietet die Möglichkeit, zwei Module an einem Betrieb von zwei gemeinsamen Beschleunigungssensor zu betreiben. Damit M12-Modulen an eröffnen 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 8 910...
-
Seite 19: Messgröße Wählen
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- Spitze-Wert gewählt werden kann. Bei der Installation ist die gewünschte Messgröße mit den DIP-Schaltern an der Unter- seite auszuwählen. -
Seite 20: Effektivwert / Spitze-Spitze
Integrator- kennlinie Integratorkennlinie Schwing- Schwingge- Schwingweg beschleunigung schwindigkeit Aussteuerbarkeit Acc. Vel. Displ. m/s² mm/s µm 2000 1000 Aussteuerbereich für Schwingweg Aussteuerbereich für Schwinggeschwindigkeit Aussteuerbereich für Schwingbeschleunigung 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. -
Seite 21: Übersteuerungsanzeige
Die Messbereichsendwerte werden sowohl bei Effektivwert- als auch bei Spitze-Spitze-Messung erreicht. Voraussetzung für die angegebene Skalierung der Messbereiche ist eine ordnungsgemäße Kalibrierung der Sensorempfindlichkeit (vgl. Kapitel 4.3, Seite 26). Sollte die Übersteuerungs-LED „OVL“ leuchten, ist der Übersteuerungs- Messbereich zu vergrößern. anzeige Ein Aufleuchten der Übersteuerungsanzeige muss nicht bedeuten, dass am Effektivwertausgang oder Spitze-Spitze-... -
Seite 22: Filtermodule
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: Relaisausgang
(FB3) Pin 1 Bild 19: Lage der Filter Wichtig: Das Tiefpassfilter ist unbedingt für den Betrieb des M12 erforderlich. Auf ein Hochpassfilter kann verzichtet werden, falls als untere Grenzfrequenz 1 Hz gewünscht wird. Ist kein Hochpassmodul gesteckt, muss der Jumper J2 in Stellung „Aus“... -
Seite 24: Anschluss
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 8 s („Long“) gesetzt werden (Bild 21). 1 2 3 4 5 6 7 8 910 8 s (Long) DIP10:... -
Seite 25: Sensorüberwachung
(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: Anschluss
Isolation galvanisch von der übrigen Schaltung und der Versorgungs- spannung isoliert. Damit wird verhindert, dass sich Potenzi- alunterschiede, wie sie bei langen Übertragungsstrecken häufig auftreten, störend auf das M12 auswirken. Gegen Falschpolung der Schleifenspannung ist das M12 Verpolschutz geschützt. 4.2.9. -
Seite 27: Wechselspannungsausgang
Sensorsignals auszuwerten. Mittels Oszillografie oder 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. -
Seite 28: Ausgangspegel
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: Bandbreite
Voraussetzung, dass der Sensorabgleich ordnungsgemäß erfolgte (vgl. Kapitel 4.3, Seite 26). Messbereich Ausgangspegel 20 m/s² (ohne Integrator bzw. ungefiltert) 250 mV/ms ² 20 mm/s (Einfachintegration) 250 mV/mms 200 µm (Doppelintegration) 25 mV/µm 100 m/s² (ohne Integrator bzw. ungefiltert) 50 mV/ms ²... -
Seite 30: Kalibrierung
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: Schwingpegelanzeige M12Dis
6 V. Es können auch weitere Messgeräte in die Stromschleife geschaltet werden, vorausgesetzt die Schleifen- Versorgungsspannung ist groß genug, um über den Klemmen des M12 einen Spannungsabfall von 12 V zu gewährleisten. Als Schleifen-Versorgungsspannung kann auch die 24 V- Versorgungsspannung des M12 genutzt werden. -
Seite 32: Montage
Die Montage kann in Frontplatten, Schallttafeln, Schalt- Montage schranktüren o.ä. erfolgen. Dazu wird ein Montagerahmen mitgeliefert. Die folgenden Abbildungen zeigen die Abmes- sungen der Montageöffnung und den Einbau. Wandstärke 1 bis 3 mm Ausschnitt 62 mm x 32 mm Halte- bügel Frontrahmen Bild 31: Montageöffnung... -
Seite 33: Messverfahren Für Maschinenschwingungen
Abgleich erfolgt vorzugsweise mit einem Schwingungska- librator. Das M12 sollte bereits kalibriert sein. Der Messbe- reich am M12 wird so gewählt, dass das Gerät mit dem Kalib- riersignal mindestens zu 50 % ausgesteuert ist, z.B. Messbe- reich „20“ für 10 mm/s Schwingpegel. -
Seite 34: Messung Mit Dem M12
> 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 35: Schwingungsmessung An Hubkolbenmaschinen
4.7. 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 Hub- kolbenmaschinen. -
Seite 36: Messung Mit Dem M12
Die Überwachung von Hubkolbenmaschinen nach DIN/ISO Messung mit 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. -
Seite 37: Diagnose-Kennzahl Nach Sturm
>3:1 >>3:1 â ~3:1 große keine kleine Einzel- Schäden Zeit Schädigung schäden Bild 34: Typischer Schadensverlauf eines Wälzlagers Die folgende Tabelle zeigt den Crest-Faktor und alternativ das Produkt aus Spitzen- und Effektivwert in Abhängigkeit von der Schädigung eines Wälzlagers. Zustand â... -
Seite 38: Messung Mit Dem M12
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. Der 10 kHz-Tiefpass ist zu empfehlen, um die Resonanzüberhöhung üblicher Industrie-Beschleunigungs-... -
Seite 39: Technische Daten
5. Technische Daten Messbereiche Schwingbeschleunigung 20 / 100 / 200 m/s² Schwinggeschwindigkeit 20 / 100 / 200 mm/s Schwingweg 200 / 1000 / 2000 µm Effektivwert Spitze-Spitze-Wert Messfehler (bezogen auf Endwerte) ± 5 % ± 5 % Schwingbeschleunigung ± 5 % ±... -
Seite 40: Garantie
Leuchtdiode („OK“) und Alarmrelais, Sensorüberwachung Ansprechschwelle: 20 V Sensorspannung Übersteuerungsanzeige Leuchtdiode („OVL“), bei Aussteuerung von ± 10 V am Verstärkerausgang 10-stufige LED-Balkenanzeige Pegelanzeige 10 .. 100 % des gewählten Messbereiches und Anzeige der Alarmschwelle 22 .. 28 V Gleichspannung / 50 .. 100 mA Stromversorgung galvanisch vom Signalweg getrennt Arbeitstemperaturbereich... -
Seite 41: Konformitätserklärung
Konformitätserklärung Produkt: Modulare Schwingungsüberwachung Typ: M12 Hiermit wird bestätigt, dass das oben beschriebene Produkt den folgenden Anforderungen entspricht: EN 50081-1 EN 50082-1 Diese Erklärung wird verantwortlich für den Hersteller Metra Mess- und Frequenztechnik Meißner Str. 58 D-01445 Radebeul abgegeben durch Manfred Weber Radebeul, den 12.