Welke type trillingssensoren bestaan er voor het meten van machinetrillingen?

Bij mechanische trillingen zijn er drie waardes te meten: verplaatsing (displacement), snelheid (velocity) en versnelling (acceleration). Door deze drie waardes te meten met trillingssensoren is er een goede basis om de oorzaak van een machinetrilling te detecteren. Daarnaast is het mogelijk om met deze werkwijze vroegtijdige gebreken te ontdekken (predictief onderhoud). Maar wat voor type trillingssensoren zijn er om de juiste data te verkrijgen en wanneer gebruik je precies welke sensor? In dit artikel worden de drie type sensoren besproken op basis van de werking: verplaatsingssensoren, velocity sensoren en accelerometers.

Verplaatsingssensoren (displacement sensoren)

Verplaatsingssensoren of eddy current sensoren worden gebruikt voor het meten van as-bewegingen en inwendige spelingen bij lagers. Contactloze afstandssensoren (proximity sensoren) meten bijvoorbeeld de vibraties van een drijfas ten opzichte van glijlagers of andere ondersteunende onderdelen. Dit type sensoren wordt voornamelijk ingezet bij het meten van lage frequenties (1 tot 1500 Hz) en lage amplitudes zoals dat bij machines met glijlagers vaak voorkomt.

Velocity sensoren

Velocity sensoren worden gebruikt voor lage tot middelhoge frequentiemetingen  (1 tot 1000 Hz) en zijn geschikt voor het monitoren van vibraties en voor het uitbalanceren van roterende machines. Dit type sensor heeft een lagere gevoeligheid voor trillingen met een hoge frequentie dan accelerometers en is daarom minder vatbaar voor overbelasting.

Vroeger maakte velocity sensoren vooral gebruik van een elektromagnetisch signaal (eddy current), maar steeds vaker wordt er gebruik gemaakt van velocity sensoren die werken op basis van het piëzo-elektrische effect. Piëzo-elektrische sensoren meten verandering in bijvoorbeeld snelheid, druk, acceleratie, temperatuur of kracht wat door het piëzo-elektrische effect wordt omgezet naar een elektrisch signaal.

Accelerometers

De meest gebruikte trillingssensoren voor trillingsmetingen zijn accelerometers. Dit type sensor meet van lage tot hoge frequenties en zijn beschikbaar in vele varianten zodat het in ieder type applicatie gebruikt kan worden. Een piëzo-elektrische accelerometer is betrouwbaar, veelzijdig, heeft een zeer groot frequentie- en amplitudebereik en is daarom erg geschikt voor het monitoren van roterende machines.

Hoe bepaal je de juiste type trillingssensor?

Bij het kiezen van de juiste type sensor kun je de volgende vragen doorgelopen:

  • Wat is het verwachte trillingsniveau en frequentiebereik?
  • Wat is het temperatuurbereik waarin de sensor wordt ingezet
  • Is de omgevingslucht bijtend of ontvlambaar?
  • Zijn er elektromagnetische of akoestische velden?
  • Is er kans op elektrostatische ontlading?
  • Dient er rekening gehouden te worden met het gewicht en de grootte van de sensor?

Met behulp van de antwoorden op deze vragen, het doel van de meting en kennis over de beschikbare meetinstrumenten kan het juiste type trillingssensor worden bepaald.


Kennis & cases

Op ons kennisblog plaatsen we informatieve artikelen en leerzame case-studies met betrekking tot procesinstrumentatie, condition monitoring, trillingsmetingen en machinebewaking.