Vibrationsmessung

Vibrationsmessung mit Beschleunigungssensoren

Die Messung und Auswertung von Vibrationen bzw. Schwingungen ist ein fundamentales Gebiet der Messtechnik. Die Anwendungen sind verschiedenartig und reichen über Komfortmessungen (PKW, Bahn, Luftfahrt), über Materialrüfungen (Modalanalysen) bis zum Condition Monitoring / Structural Health Monitoring. Vibrationen geben Aufschluss über den Zustand von Material oder Bauteilen (z. B. Lager) und die Analysen lassen Schlüsse auf den atuellen Betriebszustand zu. So kann anhand der Daten ermittelt werden, wann eine Wartung oder ein Austausch erfolgen muss. Wartungen können so kostengünstiger geplant werden. Weiterhin dienen die Ergebnisse auch der Sicherheit von Bauteilen, des Fahrzeugs oder der Anlage.

Vibrationsmessungen erfolgen zeitabhängig, d.h. man sieht die entsprechenden Amplituden im zeitlichen Verlauf. Aufschlussreicher ist natürlich die Betrachtung hinsichtlich der Frequenzen. Denn nur so können Abnormitäten schnell erkannt werden. Die entsprechende Software transformiert dazu die Messergebnisse in den Frequenzbereich. Das geschieht über die sogenannte DFT (digitale Fouriertransformation) und die Berechnung erfolgt durch Algorithmen/Module und wird FFT (Fast Fourier Transformation) genannt.

Da Fourieranalysen ja nur mit periodischen Funktionen erstellt werden können, Vibrationsmessungen jedoch nur sehr selten periodisch sind, bedient man sich softwaremäßig eines Tricks mittels sogenannter Fensterfunktionen (z.B. Vonn-Hann-, Hamming-Fenster), die dann eine “künstliche” Funktion abbilden, die wiederum eine FFT-Berechnung zulässt.

Vibrationen lassen sich optisch (Laservibrometer), akustisch (Ultraschall, akustische Kameras) und mittels Beschleunigungssensoren messen. Welche Art von Beschleunigungssensoren eingesetzt wird, hängt hauptsächlich von den zu messenden Frequenzen ab (piezorestistiv, kapazitiv, piezoelektrisch).

SENSOCON bietet zum Beispiel auch portable Lösungen an, wo die Messwerte entwender im Sensor geloggt werden, oder dieser direkt mit einem Laptop oder Smartphon verbunden ist:

333D01 - digitaler Beschleunigungssensor USB
333D01 – Digiducer: digitaler Beschleunigungssensor USB

Anwendungsbeispiel Recovib Tiny:

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