VS 3000 VibrationSensor

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VS 3000

VibrationSensor

Betriebs- und Installationsanleitung Deutsch (Originalanleitung)

Dokumentation-Nr.: 4443496a

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Inhalt

Inhalt ... 2

Allgemein ... 4

Impressum ... 4

Dokumentationsbevollmächtigter ... 4

Zweck dieser Anleitung ... 4

Zielgruppe der Anleitung ... 5

Zielgruppe – Erforderliche Qualifikation / Kenntnisse ... 6

Darstellungen in der Anleitung ... 7

Darstellung auf der Titelseite ... 7

Darstellung des Layouts ... 8

Darstellung von Voraussetzungen ... 8

Darstellung von Handlungsanweisungen ... 9

Darstellung von Warn- / Sicherheitshinweisen ... 9

Signalwörter und deren Bedeutung in Sicherheitshinweisen ... 10

Darstellung / Erklärung von Piktogrammen ... 10

Ergänzende Symbole ... 12

Haftungsausschluss / Gewährleistung ... 12

Hinweise zum Urheberrecht ... 12

Gültigkeit dieser Anleitung ... 12

Sicherheitshinweise ... 13

Produktübersicht ... 18

Lieferumfang ... 19

Lieferumfang zum VS3x10 und VS3x20 ... 19

Lieferumfang zum VS3x11 und VS3x21 ... 19

Abmessungen ... 20

Abmessungen VS3xx0-x-x-0/-xxx ... 20

Bestimmungsgemäße Verwendung ... 22

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Inhalt

Montagevorbereitungen ... 33

Erforderliches Werkzeug ... 35

Sensormontage geschraubt ... 37

Sensormontage mittels Klebeadapter ... 38

Sensormontage mittels Magnetadapter ... 41

Elektrische Installation ... 43

Stecker Pin Belegung ... 43

Sensor verkabeln ... 44

Werkseinstellungen ... 44

Betrieb ... 45

Messwerte auslesen ... 45

FluMoS expert – Fluid Monitoring Software ... 45

Messwerte auswerten ... 46

FluMoS expert Software Erweiterung – Schwingungsanalysemodul ... 46

Wartung ... 48

Sensor kalibrieren ... 48

Kundendienst / Service ... 48

Fehlersuche / Störungsbeseitigung ... 49

Außerbetriebnahme / Entsorgung ... 50

Anhang ... 51

Ersatzteile und Zubehör ... 51

Glossar ... 52

Absolutaufnehmer ... 52

Bias-Spannung ... 52

CREST-Faktor (Scheitelfaktor) ... 52

Dickenschwinger (Kompressionsprinzip) ... 52

Effektivwert einer Schwingung (RMS) ... 53

Frequenzanalyse ... 53

Hüllkurvensignal (Envelope) ... 53

HYDAC MachineConditionMonitoring System MCMS 2000 ... 53

IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) ... 54

Masse-Feder-System ... 54

Piezoelement / piezoelektrischer Effekt ... 54

Schadensfrequenz ... 54

Scherschwinger (Scherprinzip) ... 54

Seismische Masse ... 55

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Allgemein

In diesem Kapitel finden Sie hilfreiche Hinweise zum Umgang mit der Anleitung.

Impressum

Herausgeber und verantwortlich für den Inhalt:

HYDAC FILTER SYSTEMS GMBH Postfach 1251

66273 Sulzbach / Saarland Deutschland

Telefon: +49 6897 509 01

Telefax: +49 6897 509 9046

E-Mail: filtersystems@hydac.com

Homepage: www.hydac.com

Registergericht: Saarbrücken, HRB 17216 Geschäftsführer: Mathias Dieter,

Dipl.Kfm. Wolfgang Haering

Dokumentationsbevollmächtigter Herr Günter Harge

c/o HYDAC International GmbH, Industriegebiet, 66280 Sulzbach / Saar

Telefon: +49 6897 509 1511

Telefax: +49 6897 509 1394

E-Mail: guenter.harge@hydac.com

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Allgemein Die Anleitung informiert und warnt Sie vor Restrisiken, gegen die eine Risiko-

minderung durch Konstruktion und Schutzmaßnahmen nicht oder nicht vollkommen wirksam ist.

Zielgruppe der Anleitung

Für folgende Zielgruppe wurde diese Anleitung erstellt.

Zielgruppe Aufgaben

Betreiber Diese Anleitung und mitgeltende Dokumente am Einsatzort des Produktes verfügbar halten, auch für spätere

Verwendung.

Mitarbeiter zum Lesen und Beachten dieser Anleitung und der mitgelieferten Dokumente anhalten, insbesondere der Sicherheits- und Warnhinweise.

Zusätzliche produktbezogene Bestimmungen und Vorschriften beachten.

Fachpersonal Diese Anleitung und mitgeltende Dokumente lesen,

beachten und befolgen, insbesondere die Sicherheits- und Warnhinweise.

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Allgemein Zielgruppe – Erforderliche Qualifikation / Kenntnisse

Personen, die mit dem Produkt arbeiten, müssen über die Gefahren im Umgang mit dem Produkt vertraut sein.

Diese Betriebsanleitung richtet sich an:

Hilfspersonal: Diese Personen sind an dem Sensor eingewiesen und über mögliche Gefahren bei unsachgemäßem Verhalten informiert.

Fachpersonal: Diese Personen besitzen eine entsprechende fachliche Ausbildung sowie mehrjährige Berufserfahrung. Sie sind in der Lage, die ihnen übertragene Arbeit zu beurteilen, auszuführen und mögliche Gefahren zu erkennen.

Tätigkeit Person Kenntnisse

Transport / Lagerung Spediteur Hilfspersonal

 Keine besonderen Kenntnisse erforderlich Installation Elektrik,

Installation Mechanik Erstinbetriebnahme, Wartung,

Störungsbeseitigung, Außerbetriebnahme,

Fachkraft Elektrik Fachkraft Mechanik

 Sicherer Umgang mit Werkzeugen

 Verlegung und Anschluss von elektrischen Leitungen,

 Kenntnisse im Umgang mit produktrelevanten

Messsystemen und Messkarten

 Produktspezifische Kenntnisse

Bedienung, Betrieb Betriebsüberwachung

Fachkraft  Produktspezifische Kenntnisse

Demontage, Entsorgung

Fachkraft  Ordnungsgemäße und um- weltschonende Entsorgung von Materialien und Stoffen.

 Kenntnisse über Wiederver- wertung.

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Allgemein Darstellungen in der Anleitung

Darstellung auf der Titelseite

Auf der Titelseite der Anleitung, finden Sie folgende Informationen:

1 Produktkurzname / Produktname 2 Dokumentart

3 Sprache

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Allgemein Darstellung des Layouts

de

HYDAC Filtertechnik GmbH BeWa 123456a de

Seite x Produkt / Kapitel

200x-xx-xx

Die Dokumentation-Nr. mit Index dient zur Identifizierung und Nachbestellung der Anleitung. Der Index wird bei einer Überarbeitung / Änderung der Anleitung jeweils um eins erhöht.

Beachten Sie, dass Sie die beschriebene Möglichkeit des gezielten Zugriffes auf eine bestimmte Information nicht davon entbindet, diese Anleitung vor der ersten Inbetriebnahme und später in regelmäßigen Abständen sorgfältig und vollständig durchzulesen.

Die Anleitung enthält ein Inhalts- und Stichwortverzeichnis, sowie ein Glossar.

Kapitelbezeichnung

Seitenzahl Editionsdatum

Dokumentationssprache Dokumentation-Nr.

mit Index / Dateiname

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Allgemein Darstellung von Handlungsanweisungen

Bei Handlungsanweisungen unterscheiden sich folgende zwei Darstellungen:

Handlungsanweisung mit fester Reihenfolge

Handlungsanweisungen, deren Reihenfolge unbedingt einzuhalten ist, werden mit einer laufenden Nummerierung (1., 2., 3., usw.) versehen.

Beispiel für Handlungsanweisungen mit fester Reihenfolge:

1. Entfernen Sie die Transportsicherung.

2. Befüllen Sie das Produkt vor.

3. Schalten Sie das Produkt ein.

Handlungsanweisungen in beliebiger Reihenfolge

Handlungsanweisungen, deren Reihenfolge beliebig ist, werden mit dem Aufzählungszeichen (-) versehen.

Beispiel für eine Handlungsanweisung mit beliebiger Reihenfolge:

- Reinigen Sie das Display - Spülen Sie das Produkt

Darstellung von Warn- / Sicherheitshinweisen

Alle Warn- / Sicherheitshinweise in dieser Anleitung sind mit Piktogrammen und Signalwörtern hervorgehoben. Das Piktogramm und das Signalwort geben Ihnen einen Hinweis auf die Schwere der Gefahr.

Warn- / Sicherheitshinweise die jeder Handlung vorangestellt sind, werden wie folgt dargestellt.

GEFAHRENSYMBOL

SIGNALWORT

Art und Quelle der Gefahr

Folge der Gefahr

► Maßnahmen zur Abwendung der Gefahr

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Allgemein Signalwörter und deren Bedeutung in Sicherheitshinweisen

Folgende Signalwörter finden Sie in dieser Anleitung:

GEFAHR

GEFAHR - Das Signalwort bezeichnet eine Gefährdung mit einem hohen Risikograd, die, wenn sie nicht vermieden wird, den Tod oder eine schwere Verletzung zur Folge hat.

WARNUNG

WARNUNG - Das Signalwort bezeichnet eine Gefährdung mit einem

mittleren Risikograd, die, wenn sie nicht vermieden wird, den Tod oder eine schwere Verletzung zur Folge haben kann.

VORSICHT

VORSICHT - Das Signalwort bezeichnet eine Gefährdung mit einem

niedrigen Risikograd, die, wenn sie nicht vermieden wird, eine geringfügige oder mäßige Verletzung zur Folge haben kann.

HINWEIS

HINWEIS – Das Signalwort bezeichnet eine Gefährdung mit einem hohen Risikograd, die, wenn sie nicht vermieden wird, einen Sachschaden zur Folge hat.

Darstellung / Erklärung von Piktogrammen

Die folgenden Sicherheitssymbole / Piktogramme finden Sie in dieser Anleitung.

Diese weisen auf besondere Gefahren für Personen, Sachwerte oder Umwelt hin.

Beachten Sie diese Sicherheitssymbole / Piktogramme und verhalten Sie sich in diesen Fällen besonders vorsichtig. Halten Sie alle Symbole / Piktogramme stets vollständig und gut lesbar.

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Allgemein Verwendete Warnzeichen

Diese Zeichen finden Sie bei allen Sicherheitshinweisen in dieser Betriebsanleitung, die auf besondere Gefahren für Personen, Sachwerte oder Umwelt hinweisen.

Gefahr allgemein

Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung.

Warnung vor heißer Oberfläche.

Verwendete Gebotszeichen

Diese Symbole finden Sie bei allen Sicherheitshinweisen in dieser Betriebsanleitung, die auf besondere Gefahren für Personen, Sachwerte oder Umwelt hinweisen.

Anleitung beachten.

Verwendete Zeichen für das erforderliche Fachpersonal

Diese Symbole zeigen die erforderliche Ausbildung / Kenntnisse für die Installationsarbeit und / oder Wartungsarbeit.

Fachpersonal – Elektriker

Diese Personen besitzen eine spezifische fachliche

Ausbildung sowie mehrjährige Berufserfahrung. Sie sind in der Lage, die ihnen übertragene Arbeit zu beurteilen, auszuführen und mögliche Gefahren zu erkennen.

Fachpersonal – Mechaniker

Diese Personen besitzen eine spezifische fachliche

Ausbildung sowie mehrjährige Berufserfahrung. Sie sind in

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Allgemein Ergänzende Symbole

Ergänzend, finden Sie nachfolgende Symbole in der Anleitung:

Tipp zum Umgang mit dem Produkt

Erforderliches Werkzeug

Haftungsausschluss / Gewährleistung

Wir übernehmen Gewährleistung gemäß den allgemeinen Verkaufs- und Lieferbedingungen. Diese stehen Ihnen spätestens seit Vertragsabschluss zur Verfügung. Zusätzlich finden Sie diese unter www.hydac.com -> Allgemeine Geschäftsbedingungen (AGB).

Diese Anleitung haben wir nach bestem Wissen und Gewissen erstellt. Es ist

dennoch nicht auszuschließen, dass trotz größter Sorgfalt sich Fehler eingeschlichen haben könnten. Haben Sie deshalb Verständnis dafür, dass wir, soweit sich

nachstehend nichts anderes ergibt, unsere Gewährleistung und Haftung – gleich aus welchen Rechtsgründen – für die Angaben in dieser Anleitung ausschließen.

Insbesondere haften wir nicht für entgangenen Gewinn oder sonstige Vermögensschäden.

Dieser Haftungsausschluss gilt nicht bei Vorsatz und grober Fahrlässigkeit. Er gilt ferner nicht für Mängel, die arglistig verschwiegen wurden oder deren Abwesenheit garantiert wurde, sowie bei schuldhafter Verletzung von Leben, Körper und

Gesundheit. Sofern wir fahrlässig eine vertragswesentliche Pflicht verletzen, ist unsere Haftung auf den vorhersehbaren Schaden begrenzt. Ansprüche aus Produkthaftung bleiben unberührt.

Hinweise zum Urheberrecht

Alle Rechte dieser Dokumentation, insbesondere das Recht auf Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung liegen bei der HYDAC FILTER SYSTEMS GMBH.

Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokument, Verwertung und Mitteilung

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Sicherheitshinweise

Folgende Restrisiken können bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung entstehen:

HINWEIS

Unzulässige Betriebsmedien Der Sensor wird zerstört

► Verwenden Sie den Sensor bei einer Montage im Fluid nur in Ver- bindung mit Mineralölen oder Raffinaten, deren Basis Mineralöl ist.

► Verwenden Sie den Sensor nicht im Umfeld aggressiver oder explosiver Medien.

HINWEIS

Fehlerhafte mechanische Anbringung an der Maschine Keine oder fehlerhafte Signale

► Achten Sie auf eine feste und möglichst steife mechanische

Verbindung zwischen Sensor und der zu überwachenden Maschine.

Benutzen Sie geeignetes Montagematerial für die Sensormontage.

Dieses ist u.a. bei HYDAC als Zubehör erhältlich.

HINWEIS

Überschreiten der maximal zulässigen Leitungslänge Keine oder fehlerhafte Kommunikation

► Beachten Sie die maximal zulässigen Leitungslängen.

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Sicherheitshinweise

HINWEIS

Unzulässige Betriebsbedingungen

Keine/ fehlerhafte Signale oder der Sensor wird zerstört

► Betreiben Sie den Sensor nur innerhalb der technisch zulässigen Bedingungen.

► Berücksichtigen Sie die Basisdehnung des Messobjektes (z.B. temperaturbedingte Ausdehnung).

► Verwenden Sie den Sensor nicht bei hohen oder niedrigen

Temperaturen, welche außerhalb der spezifizierten Betriebs- und Lagerungsbedingungen liegen.

► Vermeiden Sie große Temperatursprünge.

► Vermeiden sie eine hohe Umgebungsfeuchte, sofern die Montage nicht innerhalb des Fluides erfolgt (geeignete Sensortype

vorausgesetzt).

► Vermeiden Sie schockartige Belastungen außerhalb der technisch zulässigen Bedingungen.

► Vermeiden Sie hohe Schallpegel außerhalb der technisch zulässigen Bedingungen.

► Verwenden Sie den Sensor nicht in strahlender Umgebung.

► Betrieben Sie den Sensor nicht innerhalb starker elektromagnetischer Felder.

► Verwenden Sie den Sensor bei einer Montage im Fluid nur in Verbindung mit Mineralölen oder Raffinaten, deren Basis Mineralöl ist.

► Vermeiden Sie Querschwingungen während des Betriebs.

► Achten Sie auf eine korrekte und verbindungssteife Montage.

HINWEIS

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Sicherheitshinweise

HINWEIS

Unsachgemäße Lagerung

Der Sensor wird beschädigt

► Lagern Sie den Sensor in der Originalverpackung an einem sauberen und trockenen Ort.

► Lagern Sie den Sensor NICHT an Orten mit extremen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit, in der Nähe magnetischer Felder oder an Orten mit starken Vibrationen oder stoßartigen Belastungen (Schocks).

HINWEIS

Unsachgemäße Montage und Behandlung

Der Sensor wird beschädigt und ist in seiner Funktion eingeschränkt

► Lassen Sie den Sensor nicht fallen und benutzen sie ihn nicht für anwendungs- und betriebsfremde Zwecke (z.B. als Steighilfe).

► Stellen Sie sicher, dass die Grenzen der Betriebstemperatur gemäß technischer Daten eingehalten werden.

► Die Verdrahtung des Sensors sollte korrekt und gemäß dieser Anleitung durchgeführt werden.

► Installieren Sie den Sensor so nah wie möglich an der

Vibrationsquelle bzw. an dem zu überwachenden Bauteil und achten Sie auf eine saubere, glatte und ebene Montagefläche, die größer ist als die Auflagefläche des Vibrationssensors.

► Verwenden Sie den spezifizierten Anschluss und Kabel. Halten Sie die Verkabelung von Spannungsversorgungs- und Steuer- bzw.

Busleitungen fern.

► Nehmen Sie keine baulichen Veränderungen am Sensor vor; dieses führt zum Erlöschen der Gewährleistung.

► Demontieren Sie den Sensor nicht in explosionsgefährdeten Bereichen (sofern dieser für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen zugelassen ist) und verwenden Sie keinen Sensor mit beschädigtem Gehäuse.

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Sicherheitshinweise

HINWEIS

Verwendung von Montageadaptern

Der Sensor wird in seiner Funktion und Signalqualität eingeschränkt

► Durch die Verwendung von Montageadaptern besteht eine

ungünstigere mechanische Ankopplung des Vibrationssensors an die zu überwachende Maschine. Dieses führt zu Einschränkungen in der Signalqualität der zu messenden Schwingung – vor allem im oberen Frequenzbereich.

► Die Verwendung von Montageadaptern kann dazu führen, dass

gewisse Anomalien im Schwingungsverhalten von Maschinen und der zu überwachenden Maschinenelemente erst spät oder gar nicht erkannt werden.

► HYDAC empfiehlt ausdrücklich die Montage von Vibrationssensoren als geschraubte Verbindung.

HINWEIS

Bauformbezogene Verwendung von Montageadaptern

Bauformbedingte Einschränkungen bei der Sensormontage

► Eine Sensormontage mittels Klebeadapter ist für die Bauform „Side Entry“ nicht möglich.

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Sicherheitshinweise

HINWEIS

Verwendung von Magnetadaptern

► Eine fehlerhafte Handhabung von Montageadaptern kann den Vibrationssensor nachhaltig schädigen und hinsichtlich seiner Funktion und Signalqualität einschränken. Dieses gilt vor allem für überhöhte Anzugsdrehmomente und Schocks, wie sie z.B. beim unachtsamen Aufsetzen von Magnetadaptern (mechanisches

„Schnappen“) auftreten können.

► Magnetadapter ohne Stege sind nicht geeignet für die Verwendung/

Montage an gekrümmten Oberflächen.

► Permanentmagnete von Magnetadaptern bilden mitunter starke magnetische Felder aus und sind von Gegenständen und Instrumenten fernzuhalten, die durch diese beeinflusst werden.

HINWEIS

Unsachgemäße Verkabelung/elektrischer Anschluss von Sensoren

► Eine Kabellänge von 300 Metern zwischen Auswerteelektronik (z.B.

HYDAC MCMS 2000) und Vibrationssensor darf nicht überschritten werden, da eine übermäßige Länge des Kabels die Signalqualität (Frequenzantwort) des Systems einschränken kann.

► Halten Sie das Sensorkabel von Strom- und Signalleitungen fern, um Störungen im Sensorsignal (z.B. durch Rauschen) vorzubeugen.

► Vermeiden Sie übermäßiges Biegen, Verdrehen, Knicken, Verknoten und Belasten des Sensorkabels, um dieses nicht zu beschädigen.

Der empfohlene Mindestbiegeradius von 80mm ist zwingend einzuhalten.

► Schützen Sie das Kabel vor äußeren mechanischen und thermischen Einflüssen z.B. durch die Verwendung von Kabelkanälen und

Hitzeschutzblechen.

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Produktübersicht

Der HYDAC VibrationSensor VS 3000 ist ein industrieller Sensor zur Erfassung der Schwingbeschleunigung an Anlagen und Maschinen. Das piezobasierte

Messverfahren ermöglicht in Kombination mit einer geeigneten Signalauswerteeinheit wie beispielsweise dem HYDAC

Machine ConditionMonitoring System MCMS 2000 oder handelsüblichen Schwingungsmesssystemen und Modulen mit Signaleingängen für IEPE- Beschleunigungssensoren (IEPE = Integrated Electronics Piezo Electric), das frühzeitige Erkennen von Schäden an rotierenden Maschinenelementen (z.B.

Wälzlager, Verzahnungen – z.B. in Zahnradpumpen oder Getrieben) sowie

Fluchtungsfehler (z.B. fehlausgerichteter Riemenantrieb), Unwucht (z.B. fehlendes Rotorblatt bei Lüftern) oder mangelnde Fixierung von Maschinen (z.B. lose

Schraubverbindungen zwischen Maschine und Maschinenbett).

Die besonderen Merkmale des HYDAC VibrationSensor VS 3000 sind dabei:

 Breiter Branchen- und Anwendungsfokus

 Kompakte Bauform

 Direkter Anschluss an HYDAC Condition Monitoring Systeme mittels M12x1 Steckverbinder

 Einfacher Anschluss an marktübliche Schwingungsmesssysteme oder Module dank IEPE-Technologie

 Dank hoher Schutzklasse und Varianten mit integriertem, ölresistentem Kabel auch für Montagen in Fluiden geeignet (Tauchmontage)

 Auch als Premiumvariante mit niedriger Empfindlichkeit gegenüber Querbeschleunigungen erhältlich

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Produktübersicht Lieferumfang

Lieferumfang zum VS3x10 und VS3x20

Der HYDAC VibrationSensor VS3x10 sowie der VS3x20 werden verpackt und in betriebsfertigem Zustand geliefert. Prüfen Sie vor Inbetriebnahme den

Verpackungsinhalt auf Vollständigkeit.

Zum Lieferumfang gehören:

Stück Bezeichnung

1 HYDAC VibrationSensor VS3x10 oder VS3x20 mit Anschlussstecker oder integriertem Anschlusskabel

1 Stiftschrauben-Set bestehend aus Stiftschrauben mit Gewinde:

¼“-28 UNF auf ¼“-28 UNF, ¼“-28 UNF auf M6 (bereits im Sensor vormontiert), ¼“-28 UNF auf M8

1 Technische Dokumentation, bestehend aus:

- Kurzanleitung VS 3000 Serie

Lieferumfang zum VS3x11 und VS3x21

Der HYDAC VibrationSensor VS3x11 sowie der VS3x21 werden verpackt und in betriebsfertigem Zustand geliefert. Prüfen Sie vor Inbetriebnahme den

Verpackungsinhalt auf Vollständigkeit.

Zum Lieferumfang gehören:

Stück Bezeichnung

1 HYDAC VibrationSensor VS3x11 oder VS3x21 mit Anschlussstecker oder integriertem Anschlusskabel 1 Technische Dokumentation, bestehend aus:

- Kurzanleitung VS 3000 Serie

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Produktübersicht Abmessungen

Abmessungen VS3xx0-x-x-0/-xxx

Alle Abmessungen in mm.

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Produktübersicht Abmessungen VS3xx1-x-x-0/-xxx

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Produktübersicht Bestimmungsgemäße Verwendung

Setzen Sie den Sensor ausschließlich für die nachfolgend beschriebene Verwendung ein.

Der VibrationSensor VS 3000 ist ein Sensor zur Erfassung der

Schwingbeschleunigung (Beschleunigungsaufnehmer) an Anlagen und Maschinen.

Die Übertragung der Messsignale erfolgt an eine Messkarte oder an ein übergeordnetes Zustandsüberwachungssystem wie z.B. das HYDAC MachineCondition Monitoring System MCMS 2000.

Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehören auch:

- Beachten Sie alle Hinweise der Bedienungs- und Wartungsanleitung.

- Verwenden Sie den Sensor nur in zulässigen Betriebsmedien.

- Verwenden Sie den Sensor nur bei sachgerechter Montage und mit geeignetem Montagematerial bzw. Zubehör.

- Betreiben Sie den Sensor nur innerhalb der technisch zulässigen Bedingungen, wie z.B. Betriebstemperatur und Schockfestigkeit.

- Halten Sie die Inspektions- und Wartungsarbeiten ein.

HINWEIS

Unzulässige Betriebsmedien Der Sensor wird zerstört

HINWEIS

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Produktübersicht

HINWEIS

Überschreiten der maximal zulässigen Leitungslänge Keine oder fehlerhafte Kommunikation

► Beachten Sie die maximal zulässigen Leitungslängen.

HINWEIS

Unzulässige Betriebsbedingungen

Keine/ fehlerhafte Signale oder der Sensor wird zerstört

► Betreiben Sie den Sensor nur innerhalb der technisch zulässigen Bedingungen.

► Berücksichtigen Sie die Basisdehnung des Messobjektes (z.B. temperaturbedingte Ausdehnung).

► Verwenden Sie den Sensor nicht bei hohen oder niedrigen

Temperaturen, welche außerhalb der spezifizierten Betriebs- und Lagerungsbedingungen liegen.

► Vermeiden Sie große Temperatursprünge.

► Vermeiden sie eine hohe Umgebungsfeuchte, sofern die Montage nicht innerhalb des Fluides erfolgt (geeignete Sensortype

vorausgesetzt).

► Vermeiden Sie schockartige Belastungen außerhalb der technisch zulässigen Bedingungen.

► Vermeiden Sie hohe Schallpegel außerhalb der technisch zulässigen Bedingungen.

► Verwenden Sie den Sensor nicht in strahlender Umgebung.

► Betrieben Sie den Sensor nicht innerhalb starker elektromagnetischer Felder.

► Vermeiden Sie Querschwingungen während des Betriebs.

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Produktübersicht Nicht bestimmungsgemäße Verwendung

Eine andere oder darüberhinausgehende Verwendung gilt nicht als

bestimmungsgemäß. Für hieraus resultierende Schäden haftet die HYDAC FILTER SYSTEMS GMBH nicht. Das Risiko trägt allein der Betreiber.

Bei nicht bestimmungsgemäßer Verwendung können Gefahren entstehen bzw. wird der Sensor beschädigt. Sachwidrige Verwendungen sind z.B.:

- Betrieb in explosionsfähiger Atmosphäre.

- Betrieb in einem nicht zulässigen Medium.

- Betrieb unter nicht zulässigen Betriebsbedingungen.

- Eigenmächtige bauliche Veränderung am Sensor.

- Mangelhafte Überwachung von Geräteteilen oder Zubehör, die einem Verschleiß unterliegen.

- Verwenden von nicht geeignetem Montagematerial und Zubehör.

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Produktübersicht Technische Daten

Eingangskenngrößen und technische Eigenschaften VS3x10

(Top Entry, Standard)

VS3x20 (Top Entry,

Premium)

VS3x11 (Side Entry,

Standard)

VS3x21 (Side Entry,

Premium) Eingangskenngröße Beschleunigung (in g)

Einsatzbereich ± 80 g

Empfindlichkeit

(nominal 80 Hz; 22°C)

100 mV/g

± 10 % Frequenzbereich  2,0 Hz – 10 kHz ± 5%

 1,5 Hz – 12 kHz ± 10%

 0,8 Hz – 15 kHz ± 3 dB Resonanzfrequenz

(nominal) 30 kHz 21 kHz

Isolation Sensorbasis isoliert

Querempfindlichkeit < 5 %

Ausgangsgrößen

Analogsignal In Abhängigkeit von der gewählten Signalverstärkung und dem Auswertebereich

(z.B. 0 – 10 V DC) Mechanische Konstruktion

Bauform Top-Entry Side-Entry

Gehäusematerial Edelstahl

Sensorelement / Konstruktion

Piezo- resistiv /

Kom- pression

Piezo- resistiv /

Scher- prinzip

Piezo- resistiv /

Kom- pression

Piezo- resistiv /

Scher- prinzip

Anzugsdrehmoment 8 Nm

Montagegewinde ¼“-28 UNF (Bohrung) M6 (Schraube) Gewicht

(Sensor ohne Kabel)

106 Gramm (nominal)

140 Gramm (nominal)

185 Gramm (nominal)

205 Gramm (nominal)

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Produktübersicht

Umgebungsbedingungen Betriebs-

temperaturbereich

-55 – 140

°C

-55 – 130

°C

-55 – 140

°C

-55 – 130

°C

Schockfestigkeit 5000 g

- Zeichen EMV: EN 61326-1:2013

Schutzart nach DIN 40050

 VS3xxx-x-x-0/-xxx: IP67

 VS3xxx-x-x-1/-xxx: IP68 Spannungsversorgung und elektrischer Anschluss

Versorgungs-

spannung (IEPE) 18 – 30 V DC

Rauschen 0,1 mg maximal

Stromaufnahme 0,5 mA bis 8 mA

Biasspannung 10 – 12 V DC

Einschwingzeit 2 Sekunden

Ausgangsimpedanz 200 Ohm maximal

Elektrische Isolation >10⁸ Ohm bei 500 V Elektrischer

Anschluss

 VS3xxx-x-x-0/-xxx: Stecker M12x1, 4-polig, Stift

 VS3xxx-x-x-1/-xxx: Integriertes,

ölresistentes Kabel 5m, Kabelende offen

Leitungslänge 300 m maximal

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Produktübersicht

Typischer Frequenzgang

 VS3110-1-0-0/-000 (Standard; Top-Entry; Empfindlichkeit 100 mV/g)

 VS3120-1-0-0/-000 (Premium; Top-Entry; Empfindlichkeit 100 mV/g)

 VS3111-0-0-0/-000 (Standard; Side-Entry; Empfindlichkeit 100 mV/g)

 VS3121-0-0-0/-000 (Premium; Side-Entry; Empfindlichkeit 100 mV/g)

(28)

Produktübersicht Typenschild entschlüsseln

Details zur Identifikation des VS 3000 finden Sie aufgeprägt auf dem Sensor. Die Prägung befindet sich gut sichtbar außen auf dem Sensorgehäuse und enthält die genaue Produktbezeichnung sowie die Seriennummer. Übermitteln Sie beim Kontakt mit HYDAC stets die Typenbezeichnung und die Seriennummer.

Zeile Definition Beschreibung

1 Logo HYDAC Logo & Firmenbezeichnung

2 Model Typenbezeichnung,

Typenschlüssel siehe Seite 29

3 SN Seriennummer

1 2

3 1

2 3

(29)

Produktübersicht Typenschlüssel

VS 3 1 1 0 - 1 - 0 - 0 /- 000 Typ

VS = VibrationSensor Messgröße

3 = Schwingbeschleunigung Empfindlichkeit

1 = 100 mV/g Ausführung

1 2

=

Standard Premium Bauform

0 1

=

Top Entry Side Entry Montagegewinde

0 1

=

M6, Außengewinde, nur Bauform Side Entry

¼“-28 UNF, Innengewinde, nur Bauform Top Entry Signalausgang

0 = Analog – IEPE (mV/g) Kabel / Konnektor

0 1

=

Anschlussstecker M12x1, 4 polig, Stift

Integriertes Anschlusskabel 5 m, Kabelende offen Modifikation

000 = Standard

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Transport und Lagerung

Transportieren Sie den Sensor stehend oder liegend, möglichst in der mitgelieferten Verpackung. Beachten Sie, dass auf den Anschlussstecker oder das integrierte Kabel keine mechanische Belastung oder Stöße einwirken.

HINWEIS

Ungesicherter Transport

Der Anschlussstecker oder das Anschlusskabel wird beschädigt

► Transportieren Sie den Sensor in der Originalverpackung.

► Sichern Sie den Sensor während des Transportes.

Lagern Sie den Sensor an einem sauberen und trockenen Ort, möglichst in der mitgelieferten Verpackung. Entfernen Sie die Verpackung erst unmittelbar vor der Installation.

Lagertemperatur: -55 … 130°C / -67 … 266°F Relative Luftfeuchte: max. 95%, nicht kondensierend

HINWEIS

Unsachgemäße Lagerung

Der Sensor wird beschädigt

► Lagern Sie den Sensor in der Originalverpackung an einem sauberen und trockenen Ort.

► Lagern Sie den Sensor NICHT an Orten mit extremen Temperaturen,

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Montage, Installation und Inbetriebnahme

Mechanische Installation / Montage

Das Messen hoher Frequenzen bzw. das Detektieren von Bauteilschäden, welche sich durch charakteristische Schadensfrequenzen im oberen Frequenzbereich auszeichnen, wird unmittelbar von der gewählten Montagetechnik beeinflusst. Seine maximale Leistungsfähigkeit (Empfindlichkeit und Grad der Verstärkung) entfaltet der Sensor bei der Erfassung von Vibrationen entlang seiner Mittelachse, welche mit einem doppelseitigen Pfeil (↔) auf dem Sensor gekennzeichnet ist. Dieses ist beispielsweise besonders wichtig bei der Überwachung von Lagern (Wälz- und Gleitlager) und Ventilatoren.

Zum besseren Verständnis werden in den nachfolgenden Abschnitten die Grundlagen zur Sensormontage sowie deren detaillierte Arbeitsabläufe in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Montagemethode für absolute Schwingungsaufnehmer (z.B. IEPE-Beschleunigungsaufnehmer) erläutert.

Auswahl des geeigneten Montagepunktes

Die Auswahl der Montagepunkte sollte in erster Linie von Fachpersonal mit Erfahrungen auf dem Gebiert der schwingungsbasierten Maschinenzustands- überwachung und abgestimmt auf die jeweilige Zustandsüberwachungsaufgabe erfolgen.

Da Schwingungen in der Regel über die Lagerungssysteme auf das

Maschinengehäuse übertragen werden, sind diese und deren direktes Umfeld als Installationsort für den VS 3000 besonders geeignet. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang eine möglichst steife Ankopplung des Sensors an die Maschine. Die steifen Lagersitze eines Elektromotors, einer Pumpe oder eines Getriebes können daher als ideal gelten. Wohingegen Lagerabdeckungen (Deckel) oder nachgiebige Bleche für eine aussagekräftige Messung ungeeignet sind.

Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass, auch wenn die Sensormontage zumeist außen an der Maschine erfolgt, der VS 3000 – je nach Ausführung – auch für die Montage innerhalb einer Maschine geeignet ist. Vibrationssensoren arbeiten an beiden Montagestellen gleichermaßen effektiv. Dabei gilt es jedoch immer den Messpunkt zu finden, an welchem das Maximum eines Ausgangssignals erzielt werden kann.

Maschinenbezogene Empfehlungen bezüglich möglicher Messpunkte liefern auch Normen, wie beispielsweise die ISO 13373-1 oder die DIN ISO 20816.

Zusammengefasst können optimale Messergebnisse nur unter Berücksichtigung folgender Aspekte bei der Positionierung von Schwingungssensoren bzw.

Beschleunigungsaufnehmern erzielt werden:

(32)

 Richten Sie den Sensor in Lastrichtung zu der zu überwachenden Komponente aus

 Minimieren Sie den Messweg zwischen dem Sensor und der zu überwachenden

Komponente (z.B. dem Wälzlager)

 Vermeiden Sie eine

Sensormontage an flexiblen oder elastischen

Gehäuseteilen wie z.B.

Lager- oder

Lüfterabdeckungen sowie Verkeidungen.

z.B. VS 3000 an flexibler Lüfterabdeckung

Auswahl der geeigneten Montagemethode

Neben der Auswahl des geeigneten Montagepunktes hat die mechanische

Ankopplung des Beschleunigungsaufnehmers an die Maschine einen maßgebenden

(33)

Übersicht gängiger Montagemethoden von Schwingungssensoren und deren Auswirkungen auf die Signalqualität

Tastspitze Polmagnet Schnell-

verschluss Flachmagnet Geklebt Geschraubt

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

Montagevorbereitungen

Die Präparation des Befestigungspunktes hat einen entscheidenden Einfluss auf die Signalqualität. Hierfür ist ein möglichst flacher Bereich auf der zu montierenden Fläche (in der Regel am Maschinengehäuse) zu wählen, welcher die Präparation eines Montagepunktes mit einem Durchmesser von 32 mm ermöglicht.

(34)

GEFAHR

Arbeiten an rotierenden und/ oder translatorisch bewegenden Maschinen

Lebensgefahr durch rotierende oder bewegte Teile sowie durch heiße Fluide und Oberflächen

► Alle Arbeiten an der mechanischen Anlage dürfen nur von einer dafür ausgebildeten Fachkraft ausgeführt werden.

HINWEIS

Unsachgemäße Montage und Behandlung

Der Sensor wird beschädigt und ist in seiner Funktion eingeschränkt

► Lassen Sie den Sensor nicht fallen und benutzen sie ihn nicht für anwendungs- und betriebsfremde Zwecke (z.B. als Steighilfe).

► Stellen Sie sicher, dass die Grenzen der Betriebstemperatur gemäß technischer Daten eingehalten werden.

► Die Verdrahtung des Sensors sollte korrekt und gemäß dieser Anleitung durchgeführt werden.

► Installieren Sie den Sensor so nah wie möglich an der

Vibrationsquelle bzw. an dem zu überwachenden Bauteil und achten Sie auf eine saubere, glatte und ebene Montagefläche, die größer ist als die Auflagefläche des Vibrationssensors.

► Verwenden Sie den spezifizierten Anschluss und Kabel. Halten Sie die Verkabelung von Spannungsversorgungs- und Steuer- bzw.

Busleitungen fern.

(35)

Montage, Installation und Inbetriebnahme Erforderliches Werkzeug

Um den Sensor zu montieren, sind in Abhängigkeit von der Montageart oder des Montageadapters folgende Werkzeuge erforderlich:

Drehmomentschlüssel

(Innensechskant = 6mm oder Maulschlüssel = 22 mm)

Schraubendreher (Schlitz)

Spatel (nicht splitternd, oberflächenschonend), z.B. Kunststoff

Bohrer, Gewindeschneider und Planbohrer

Industriekleber zur Fixierung von Schraubverbindungen

Industriekleber zur Fixierung von

(Klebe)adaptern auf planen Oberflächen

Silikonpaste, Schmierfett oder Bienenwachs

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Schleifpapier (Körnung: 80) oder Bohrmaschine mit Fächerschleifer

Erforderliches Werkzeug zur Montage von HYDAC-

Beschleunigungsaufnehmern in Abhängigkeit von der Bauform Sensorbauform 

Sensormontage  Top Entry Side Entry

Geschraubt

 Schleifmittel

 Industriekleber zur Fixierung der

Schraubverbindung

 Schmierfett / Bienenwachs

 Schraubendreher (Schlitz)

 Drehmoment- schlüssel (Maul)

 Passender Gewindebohrer/ - Schneider

 Bohrmaschine mit passendem Bohrer

 Kabelbinder

 Schleifmittel

Schraubverbindung

 Drehmoment- schlüssel

(Innensechskant)

 Passender Gewindebohrer/ - Schneider

 Bohrmaschine mit passendem Bohrer

 Kabelbinder

(37)

Montage, Installation und Inbetriebnahme Sensorbauform 

Sensormontage  Top Entry Side Entry

Klebeadapter

 Schleifmittel

Schraubverbindung

 Industriekleber zur Fixierung des Klebeadapters

 Kabelbinder

Eine Montage mit Hilfe eines Klebeadapters aus dem HYDAC Zubehör- programm ist nicht möglich

Magnetadapter

Schraubverbindung

 Kabelbinder

Eine Montage mit Hilfe eines Magnetadapters aus dem HYDAC Zubehörprogramm ist nicht möglich

Eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Montageschritte in Abhängigkeit von der jeweiligen Montageart oder Adaption erfolgt in den nachfolgenden Kapiteln.

Sensormontage geschraubt

Gesamtheitlich betrachtet, lassen sich für die vorbereitenden Arbeiten und die Sensormontage (geschraubt) folgende Arbeitsschritte ableiten:

1. Wählen Sie eine Montageposition an einer ebenen Stelle, so nah wie möglich an der Vibrationsquelle bzw. an dem zu überwachenden Bauteil (z.B. Lagersitz).

2. Präparieren Sie für die spätere Sensormontage eine flache, glatte und unlackierte Oberfläche (z.B. durch Anschleifen und Planen), die

größer als die Auflagefläche des Vibrationssensors ist.

(38)

Montage, Installation und Inbetriebnahme 4. Wählen Sie einen geeigneten Gewindebohrer, abhängig vom verwen-

deten Vibrationssensor und schneiden Sie ein mindestens 7mm langes Gewinde (Vollgewinde) in das in Schritt 3 gebohrte Loch.

5. Entgraten Sie das vorbereitete Loch und reinigen Sie die Oberfläche und den Boden des Sacklochs gründlich mit Lösungsmittel.

6. Schrauben Sie mit einem Schlitzschraubendreher die passende Stiftschraube in den Vibrationssensor ein (nur Bauform Top Entry;

Stiftschrauben-Set im Lieferumfang enthalten; ¼“-28 UNF auf ¼“-28 UNF, M6 und M8) bzw. entfernen Sie die bereits montierte

Stiftschraube mit M6-Gewinde und tauschen diese gegen eine andere aus.

7. Tragen Sie einen geeigneten Industriekleber (z.B. LOCTITE^®Screw lock) auf das Gewinde des Vibrationssensors auf und bestreichen Sie die Passfläche zwischen Sensor und Montagefläche mit einer Schicht Silikonpaste, Schmierfett oder Bienenwachs. Dieses ermöglicht eine gute Verbindung zwischen Sensor und Montagefläche.

8. Schrauben Sie den Schwingungssensor in die Gewindebohrung ein und ziehen Sie diesen mit einem Anzugsmoment von 8 Nm fest.

Benutzen Sie hierzu einen geeigneten Drehmomentschlüssel.

9. Um Kabelbewegungen zu minimieren, verlegen Sie das Sensorkabel in einer Schlaufe und befestigen Sie dieses, sofern möglich, am Gehäuse des Vibrationssensors sowie an der Oberfläche der zu überwachenden Maschine.

Sensormontage mittels Klebeadapter

Für die Montage des Klebeadapters empfiehlt HYDAC die Verwendung eines Zwei- Komponenten-Industrieklebers auf Epoxidharz-Basis wie z.B. LOCTITE^®

(39)

Montage, Installation und Inbetriebnahme 1. Wählen Sie eine Montageposition an einer ebenen Stelle, so nah wie

möglich an der Vibrationsquelle bzw. an dem zu überwachenden Bauteil (z.B. Lagersitz).

2. Präparieren Sie für die spätere Sensormontage eine flache, glatte und unlackierte Oberfläche (z.B. durch Anschleifen und Planen), die

größer als die Auflagefläche des Vibrationssensors ist.

3. Reinigen und entfetten Sie (mit Lösungsmittel) die präparierte

Oberfläche bis alle Feststoffe und fettende Rückstände entfernt sind.

4. Verrühren Sie die beiden Komponenten eines geeigneten Industrieklebers (z.B. LOCTITE^® EA 3450™ oder ein ähnliches Produkt) auf einer dafür geeigneten Oberfläche oder in einem Gefäß, bis die entstandene Masse eine homogene Farbe aufweist. Dieser Vorgang sollte nicht länger als 1-2 Minuten in Anspruch nehmen, da die Aushärtung des Klebers bereits wenig später beginnt.

5. Tragen Sie den angerührten Industriekleber gleichmäßig auf die Oberfläche des Klebeadapters auf (z.B. mit einem Kunststoffspatel) und positionieren Sie diesen auf der präparierten Oberfläche.

6. Drücken Sie den Klebeadapter auf die präparierte Oberfläche und halten Sie diesen für ca. 1 Minute in Position. Der Kleber beginnt bereits innerhalb weniger Minuten mit dem Aushärten.

7. Lassen Sie die Klebeverbindung an der Umgebungsluft aushärten.

Der Kleber wird seine Endfestigkeit nach ca. einer Stunde erreichen.

8. Tragen Sie einen geeigneten Industriekleber (z.B. LOCTITE^® Screwlock) auf das Gewinde des Vibrationssensors auf und

bestreichen Sie die Passfläche zwischen Sensor und Montageadapter mit einer Schicht Silikonpaste, Schmierfett oder Bienenwachs. Dieses ermöglicht eine gute Verbindung zwischen Sensor und

Montagefläche.

9. Schrauben Sie den Schwingungssensor auf den Klebeadapter und ziehen Sie diesen mit einem Anzugsmoment von 8 Nm fest. Benutzen Sie hierzu einen geeigneten Drehmomentschlüssel.

10. Um Kabelbewegungen zu minimieren, verlegen Sie das Sensorkabel in einer Schlaufe und befestigen Sie dieses, sofern möglich, am Gehäuse des Vibrationssensors sowie an der Oberfläche der zu überwachenden Maschine.

(40)

HINWEIS

Bauformbezogene Verwendung von Montageadaptern

Bauformbedingte Einschränkungen bei der Sensormontage

► Eine Sensormontage mittels Klebeadapter ist für die Bauform „Side Entry“ nicht möglich.

(41)

Montage, Installation und Inbetriebnahme Sensormontage mittels Magnetadapter

Im Gegensatz zu einer Montageart welche das Ziel verfolgt, Vibrationssensoren dauerhaft (online) an einer Maschine zu installieren (z.B. geschraubte Montage oder Montage mittels Klebeadapter), kommen Magnetadapter überwiegend bei

temporären Messaufgaben wie z.B. im Rahmen regelmäßiger Routengänge (= Instandhaltungsrundgänge) oder im Rahmen von Abnahmeprüfungen in Verbindung mit Handheld-Schwingungsmessgeräten (offline) zum Einsatz.

Unter Berücksichtigung aller vorbereitenden Präparationsarbeiten bzgl. der Montagestelle, lässt sich die Sensormontage unter Zuhilfenahme eines Magnetadapters in die nachfolgenden Arbeitsschritte gliedern:

1. Wählen Sie eine Montageposition an einer ebenen Stelle (sofern ein vollflächiger Magnetadapter zum Einsatz kommt), so nah wie möglich an der Vibrationsquelle bzw. an dem zu überwachenden Bauteil (z.B. Lagersitz).

2. Präparieren Sie für die spätere Sensormontage wenn möglich eine flache, unlackierte und – sofern ein vollflächiger Magnetadapter zum Einsatz kommt – glatte Oberfläche (z.B. durch Anschleifen und Planen), die größer als die Auflagefläche des Vibrationssensors ist.

3. Tragen Sie einen geeigneten Industriekleber (z.B. LOCTITE^® Screwlock) auf das Gewinde des Vibrationssensors auf, schrauben Sie diesen auf den Magnetadapter und ziehen Sie diesen mit einem Anzugsmoment von 8 Nm fest. Benutzen Sie hierzu einen geeigneten Drehmomentschlüssel.

4. Bei vollflächigen Magnetadaptern: bestreichen Sie die Passfläche zwischen Sensor und Montageoberfläche mit einer Schicht Silikon- paste, Schmierfett oder Bienenwachs zur besseren Signalankopplung.

5. Setzen Sie den Sensor mit Magnetadapter in einer „Abrollbewegung“

(beginnend mit einer Seite und im von 45° Winkel) vorsichtig, auf die Oberfläche auf.

6. Um Kabelbewegungen zu minimieren, verlegen Sie das Sensorkabel in einer Schlaufe und befestigen Sie dieses, sofern möglich, am Gehäuse des Vibrationssensors sowie an der Oberfläche der zu überwachenden Maschine. Im Falle von Routengängen bzw.

Kurzzeitmessungen, kann von einer aufwendigen Kabelfixierung abgesehen werden.

(42)

HINWEIS

Verwendung von Magnetadaptern

► Eine fehlerhafte Handhabung von Montageadaptern kann den Vibrationssensor nachhaltig schädigen und hinsichtlich seiner Funktion und Signalqualität einschränken. Dieser gilt vor allem für überhöhte Anzugsdrehmomente und Schocks, wie sie z.B. beim unachtsamen Aufsetzen von Magnetadaptern (mechanisches

„Schnappen“) auftreten können.

► Magnetadapter ohne Stege sind nicht geeignet für die Verwendung/

Montage an gekrümmten Oberflächen.

(43)

Montage, Installation und Inbetriebnahme Elektrische Installation

GEFAHR

Offenliegende elektrische Komponenten im Schaltschrank

Lebensgefahr durch Stromschlag

► Alle Arbeiten an der elektrischen Anlage dürfen nur von einer Elektronikfachkraft ausgeführt werden.

Stecker Pin Belegung

Typ VS3xxx-x-x-0/-xxx:

Stecker M12x1, 4-polig, Stift

Typ VS3xxx-x-x-1/-xxx:

Kabelende offen

Pin Ader Beschreibung

1 Rot Keine Verbindung

2 Weiß Spannungsversorgung + 3 Blau Keine Verbindung

4 Schwarz GND (0V)

Die Spannungsversorgung von IEPE-

Beschleunigungsaufnehmern erfolgt direkt über die

angeschlossene Signalauswerteeinheit, wie beispielsweise das HYDAC MCMS 2000 oder andere handelsübliche

Schwingungsmesssysteme – respektive Module.

(44)

Werkseinstellungen Sensor verkabeln

Schließen Sie den Sensor gemäß Stecker-/ Pin-Belegung an ein geeignetes Signalauswertegerät – wie z.B. das HYDAC MCMS 2000 – an. Für alle Sensorvarianten, die mit einem M12-Stecker ausgerüstet sind, hält HYDAC geeignete Anschluss- und Verbindungskabel im seinem Zubehörprogramm vor.

Verwenden Sie geschirmte Kabel zur Vermeidung kabelgebundener Störeinflüsse.

Führen Sie in Abhängigkeit von der Erdungssituation einen Potentialausgleich zwischen dem VS 3000 und der Datenerfassungseinheit her. Vermeiden Sie Erdschleifen.

Stellen Sie sicher, dass das Kabel sicher befestigt ist. Verhindern Sie, dass das Kabel stark gebogen, verdreht, geknickt, verknotet oder belastet wird. Der

empfohlene Mindestbiegeradius beträgt 80 mm. Um das Sensorkabel gegenüber äußeren Einflüssen (physikalisch, thermisch, signaltechnisch) zu schützen, empfiehlt HYDAC den Einsatz von Kabelkanälen bei der Montage.

HINWEIS

Unsachgemäße Verkabelung / elektrischer Anschluss von Sensoren

► Eine Kabellänge von 300 Metern zwischen Auswerteelektronik (z.B.

HYDAC MCMS 2000) und Vibrationssensor darf nicht überschritten werden, da eine übermäßige Länge des Kabels die Signalqualität (Frequenzantwort) des Systems einschränken kann.

► Halten Sie das Sensorkabel von Strom- und Signalleitungen fern, um Störungen im Sensorsignal (z.B. durch Rauschen) vorzubeugen.

► Vermeiden Sie übermäßiges Biegen, Verdrehen, Knicken, Verknoten und Belasten des Sensorkabels, um dieses nicht zu beschädigen.

Der empfohlene Mindestbiegeradius von 80mm ist zwingend einzuhalten.

► Schützen Sie das Kabel vor äußeren mechanischen und thermischen Einflüssen z.B. durch die Verwendung von Kabelkanälen und

(45)

Betrieb

Messwerte auslesen

Das Auslesen der Messwerte erfolgt mittels geeigneter

Zustandsüberwachungssysteme, welche mit Signaleingängen zum Anschluss von IEPE-Beschleunigungsaufnehmern ausgesattet sind. Beispiele hierfür sind

handelsübliche Schwingungsmesssysteme, entsprechende Messkarten, Maschinenschutzeinrichtungen oder das HYDAC MCMS 2000.

Die nachfolgende Darstellung zeigt den beispielhaften Anschluss des VS 3000 an das HYDAC MCMS 2000.

FluMoS expert – Fluid Monitoring Software

Die FluidMonitoring Software FluMoS expert ist Bestandteil der Anlagenzustands- überwachungslösung HYDAC MCMS 2000 und dient der benutzerorientierten (Trend-) Darstellung, Korrelation und Analyse von Messdaten angeschlossener Sensoren – wie z.B. dem HYDAC VibrationSensor VS 3000.

Anschluss IEPE-Beschleunigungsaufnehmer wie z.B. HYDAC VibrationSensor VS 3000

(mittels M12x1 Stecker, 4- oder 5-polig, Stift)

(46)

Betrieb

FluMoS expert erlaubt neben einer on- und offline-basierten Darstellung der Messdaten auch den Import historischer Daten sowie den Export aktueller

Datensätze. Die Messdatendarstellung erfolgt in Form von Tabellen, Grafiken und Kacheln.

Komplettiert wird FluMoS expert durch die optional erhältlichen Experten- und

Applikationsmodule (Apps). Vor allem das Schwingungsanalysemodul ermöglicht es, die mit dem HYDAC VS 3000 gemessenen Beschleunigungswerte frequenzselektiv zu analysieren (Frequenzanalyse) und dadurch sich anbahnende Schäden bereits frühzeitig zu erkennen, zu lokalisieren und durch geeignete

Instandhaltungsmaßnahmen Folgeschäden zu vermeiden.

Messwerte auswerten

Die Auswertung der Messwerte von IEPE-Beschleunigungsaufnehmern erfolgt nicht direkt im Sensor, sondern in übergeordneten Steuerungs- und Zustands-

überwachungssystemen, welche in der Lage sind, die Signale von IEPE-

Beschleunigungsaufnehmern einzulesen und zu verarbeiten – wie z.B. das HYDAC MCMS 2000. Innerhalb dieser erfolgt die Bildung charakteristischer Schwingungs- kennwerte wie z.B. der Effektivwert einer Schwingung (RMS), der Spitze-Spitze-Wert (Peak-to-Peak; PtoP) und der CREST-Faktor. Darüber hinaus ermöglichen

leistungsfähige Zustandsüberwachungssysteme mit Hilfe spezieller Frequenz- analysen und Algorithmen, Schädigungen an Maschinenelementen (z.B. an einem Wälzlager) nicht nur frühzeitig zu detektieren (z.B. das Festlager [Rillenkugellager]

eines Elektromotors), sondern diese ebenfalls zu lokalisieren (Schädigungen am Wälzlageraußenring).

(47)

Betrieb einer Schwingung (RMS), der Spitze-Spitze-Wert (Peak-to-Peak; PtoP) und der CREST-Faktor ermittelt werden.

Das optional erhältliche Schwingungsanalysemodul ermöglicht es, den oben genannten Funktionsumfang durch Frequenzanalysen und weitere Signalanalyse- verfahren/ Algorithmen signifikant zu erweitern. Diese ermöglichen es, Fluchtungs- fehler, Unwuchten und Schädigungen an Maschinenelementen nicht nur frühzeitig zu erkennen, sondern diese gleichermaßen zu lokalisieren und Folgeschäden dadurch zu vermeiden bzw. Initialschäden vorzubeugen.

(48)

Wartung

Der Sensor ist wartungsfrei.

Führen Sie dennoch regelmäßige Sichtprüfungen auf äußere Beschädigungen durch.

Die Sichtprüfung sollte folgende Arbeitspunkte umfassen:

1. Überprüfen Sie, ob das Sensorgehäuse Risse, Spuren unsachgemäßer Handhabung (z.B. durch den Missbrauch als Steighilfe) oder andere mechanische Beschädigungen aufweist.

2. Überprüfen Sie, ob das Sensorgehäuse korrekt montiert und gesichert ist.

3. Überprüfen Sie, dass kein Kontaktfehler vorliegt und Wasser am Stecker in den Sensor eindringt.

4. Überprüfen Sie, ob der Stecker des Anschlusskabels fest mit dem Signalauswertesystem (z.B. HYDAC MCMS 2000) verbunden ist.

5. Überprüfen Sie, ob sich das Kabel in einem guten Zustand befindet und keine Knicke oder scharfe Biegungen aufweist.

Tauschen Sie defekte Anschlusskabel, Stiftschrauben (bei geschraubter Montage) oder Montageadapter sofort aus. Sollte das sensoreigene Montagegewinde

beschädigt sein, ist der Sensor umgehend außer Betrieb zu nehmen und zu entsorgen.

Sensor kalibrieren

Ein zyklisches Kalibrieren des Sensors ist nicht erforderlich, da sich die Kalibrierung des Sensors unter normalen Betriebsbedingungen nicht wesentlich verändert.

Die Genauigkeit Ihres Sensors lässt sich jedoch mit Hilfe von Referenzmessungen im Frequenzspektrum überprüfen. Alternativ kann der Vibrationssensor demontiert und an den HYDAC-Kundendienst zwecks Überprüfung und Kalibrierung (über das gesamte Betriebsspektrum) zurückgesandt werden. Die Kontaktdaten des HYDAC- Kundendienstes finden Sie im Kapitel Kundendienst / Service.

Kundendienst / Service

Verwenden Sie zur Reparatur folgende Versandadresse:

(49)

Fehlersuche / Störungsbeseitigung

Der Vibrationssensor HYDAC VS 3000 ist ein passiver IEPE-

Beschleunigungsaufnehmer, der keinen Geräte- bzw. Sensorstatus an ein

übergeordnetes Signalauswerte- oder Zustandsüberwachungssystem ausgibt. Die Feststellung einer Sensorfehlfunktion erfolgt mittels spezieller Messgeräte zur Bestimmung der Bias-Spannung oder durch Signalanalyse im übergeordneten Zustandsüberwachungs- bzw. Messsystem (Überprüfen der Messwerte auf

Plausibilität). Die nachfolgende Tabelle zeigt hierzu grundsätzliche Fehlerzustände und mögliche Abhilfemaßnahmen auf.

Status Abhilfe

Betriebsspannung fehlt Stellen Sie die Betriebsspannung wieder her.

Der VS 3000 liefert kein Signal (fehlende Messwerte)

- Überprüfen Sie das

Anschlusskabel auf Funktion bzw. Kabelbruch

- Stellen Sie sicher, dass die maximal zulässige

Leitungslänge des Anschlusskabels nicht überschritten ist

- Überprüfen Sie die Verdrahtung auf Korrektheit

- Warten Sie, bis angeschlossene Signalauswerteeinheiten und Zustandsüberwachungssysteme vollständig hochgefahren sind (Boot Time)

- Kontaktieren Sie HYDAC

Der VS 3000 liefert nicht plausible Messwerte oder diese weisen eine Nullpunktverschiebung (Offset) auf

- Überprüfen Sie den Sensor auf äußerliche Beschädigungen - Stellen Sie sicher, dass der

Sensor nur unter zulässigen Betriebsbedingungen und in zugelassenen Umgebungen oder Medien betrieben wird - Überprüfen Sie die Sensor-

montage auf festen Sitz

- Überprüfen Sie die Verkabelung auf festen Sitz und deren Schutz gegenüber äußerer Einflüsse

(50)

Außerbetriebnahme / Entsorgung länge des Anschlusskabels nicht überschritten ist

- Überprüfen Sie die Verdrahtung auf Korrektheit

- Überprüfen Sie den Sensor auf eine vorhandene Schirmung/

Erdung und überprüfen Sie deren korrekte Ausführung - Überprüfen sie den Sensor auf

eine fehlerfreie Funktion mittels eines Messgeräts zur

Bestimmung der Bias-Spannung - Beachten Sie die Einschwingzeit

von Sensoren

- Beachten Sie die Dynamik-, Frequenz- und Resonanz- bereiche von Sensoren - Kontaktieren Sie HYDAC

Außerbetriebnahme / Entsorgung

Zur Außerbetriebnahme gehen Sie wie folgt vor:

1. In Abhängigkeit vom jeweiligen Sensortyp, nehmen Sie den

elektrischen Stecker ab und / oder trennen Sie die Kabelverbindung zur Signalauswerteeinheit mit angeschlossener Spannungs-

versorgung.

2. Demontieren Sie den Sensor.

Entsorgen Sie das Verpackungsmaterial umweltgerecht.

Entsorgen Sie den Sensor nach erfolgter Demontage und sortenreiner Trennung aller Teile umweltgerecht.

(51)

Anhang

In diesem Anhang finden Sie ergänzende Informationen zum Produkt.

Ersatzteile und Zubehör

Für den Sensor stehen nachfolgende Ersatzteile sowie Zubehör zur Verfügung.

Artikel-Nr. Stk. Beschreibung

4486315 1

ZBV MS SET-1

Stiftschrauben-Set bestehend aus Stiftschrauben: ¼“- 28 UNF, M6, M8

(jeweils 1 Stück; nur für Sensoren in Bauform Top Entry erhältlich, siehe Typenschlüssel Seite 29)

4486317 1

ZBV 01SB-02

Befestigungsschraube Außensechskant auf M6x1 (nur für Sensoren in Bauform Top Entry erhältlich, siehe Typenschlüssel Seite 29)

6040852 1

ZBE 30-05

Verbindungskabel, Kupplung / Stecker, 5-polig Länge = 5m

3729098 1

ZBE 30S-10

Verbindungskabel, Kupplung / Stecker, 5-polig Länge = 10m

4486319 1

Stecker M12x1, 5-polig, Stift, mit Schraubklemmen (zur Komplettierung von Sensoren mit integriertem Anschlusskabel)

4486320 1

ZBV 10G-19

Montageadapter (Kleben)

¼“-28 UNF (Innengewinde) auf Ø 19mm

4486321 2

ZBV 10G-19 SET 2

Vorratsgebinde, bestehend aus 2 Montageadaptern (Kleben)

4486323 10

ZBV 10G-19 SET 10

Vorratsgebinde, bestehend aus 10 Montageadaptern (Kleben)

(52)

Glossar

Absolutaufnehmer

Piezobasierte IEPE-Beschleunigungsaufnehmer zählen zur Gattung „seismischer Absolutaufnehmer“. Diese erfassen ihre Messgröße (Beschleunigung) gegenüber einem ortsfesten oder gleichförmig bewegten Bezugssystem – wie z.B. einer

Maschine. Der Sensor bildet hierbei ein schwingungsfähiges „Feder-Masse-System“, welches aus einer (seismischen) Masse, einer Feder (dem Piezoelement) und

teilweise einer Dämpfung besteht. Der Sensor macht sich die auf der Erde vorherrschende Massenträgheit zu Nutze, indem er die Bewegung des

Befestigungspunktes am Objekt/ Maschine gegenüber der seismischen Masse im Sensor als Messgröße heranzieht.

Bias-Spannung

Die Bias-Spannung (gemessen in Volt) ist eine der zentralen Größen bei IEPE- Beschleunigungsaufnehmern. Sie ist neben ihrer technologischen Notwendigkeit die wichtigste Größe bei der Identifikation von Defekten an IEPE-Beschleunigungs- aufnehmern oder deren Anschlusskabel. So beinhalten IEPE-Beschleunigungs- aufnehmer eine Impedanzwandler-Elektronik (FET-Bauteil), welche über eine Konstantstromquelle gespeist wird. Daraus resultierend stellt sich eine Bias-

Spannung ein. Wirkt auf den Sensor eine beschleunigende Kraft, führt diese zu einer Änderung des FET-Innenwiderstands. Aufgrund der Tatsache, dass die Konstant- stromquelle versucht diese zu kompensieren, stellt sich eine Änderung der Bias- Spannung ein. Die Bias-Spannung von IEPE-Beschleunigungsaufnehmern ist somit ein Maß für die Schwingbeschleunigung der Maschine bzw. der überwachten

Bauteile/ Komponenten.

CREST-Faktor (Scheitelfaktor)

Der CREST- bzw. Scheitelfaktor ist ein Kennwert zur Ermittlung des Verschleiß- und Schädigungszustandes überwachter Bauteile in Maschinen. Die Berechnung erfolgt, indem der Spitzenwert eines Signals (Peak) mit dessen Effektivwert (RMS) ins Verhältnis gesetzt wird. Der Scheitelfaktor reagiert in Folge dessen auf die Impulshaltigkeit von Signalen und kann damit für eine Beurteilung impulshaltiger Signalfolgen herangezogen werden – wie sie beispielsweise von einem geschädigten

(53)

Glossar Beschleunigung erfährt das Piezoelement eine Änderung der Druckkraft in

Dickenrichtung.

Effektivwert einer Schwingung (RMS)

Der Effektivwert (RMS = Root Mean Square) berechnet den quadratischen Mittelwert einer zeitlich veränderlichen Größe (z.B. einer sinusförmigen Wechselgröße –

respektive Schwingung). Im Bereich der körperschall- bzw. vibrationsbasierten Anlagenzustandsüberwachung charakterisiert der Effektivwert das

Grundschwingungsverhalten einer Maschine bzw. das eines überwachten Bauteils (z.B. ein Wälzlager) und ist ein Maß für dessen Verschleißzustand.

Frequenzanalyse

Die Frequenzanalyse dient der Identifikation von Schadensfrequenzen (siehe Erläuterungen zu „Schadensfrequenzen“ in diesem Glossar) in einem

aufgenommenen Frequenzspektrum. Die Frequenzanalyse ermöglicht es, Schäden an Maschinen und Bauteilen detailliert zu bestimmen und zu lokalisieren (z.B.

Schaden an einem Wälzlager-Innenring). Darüber hinaus können je nach Anwendungsfall auch die Schadensursache(n) bestimmt werden (z.B.

Fehlausrichtungen, Unwucht). Die Frequenzanalyse hat daher einen großen Anteil an der proaktiven Ausrichtung von Zustandsüberwachungssystemen. Hinsichtlich der Signalaufbereitung basiert die Frequenzanalyse auf der schnellen Fourier-

Transformation – besser bekannt als FFT (FFT = Fast Fourier Transformation).

Hüllkurvensignal (Envelope)

Das Hüllkurvensignal ist ein gefiltertes Signal, welches vorrangig impulsartige Vorgänge mit geringer Energie (schwache deterministische Signale niedriger Frequenz) aufspürt. Die Hüllkurvenanalyse kommt vor allem bei der

Schadensfrüherkennung an Wälzlagern zum Einsatz.

HYDAC MachineConditionMonitoring System MCMS 2000 Das HYDAC MachineConditionMonitoring System MCMS 2000 ist ein

Maschinenzustandsüberwachungs- und Diagnosesystem für Industriegetriebe, Antriebsstränge und stationäre Hydrauliksysteme mit wälzgelagerten

Nebenaggregaten wie z.B. Pumpen und Elektromotoren.

Dank der simultanen Messung von Fluid-, Schwingungs- und Prozesskenngrößen, lassen sich anbahnende Schäden frühzeitig erkennen und ungeplante Anlagen- stillstände vermeiden. Das MCMS besteht neben einem Datenlogger zum Anschluss diverser Sensoren aus der Datenvisualisierungs-, Analyse- und System-

administrations-Software FluMoS expert und ist mit weiteren Dienstleistungen aus

(54)

Glossar IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric)

IEPE steht für Integrated Electronics Piezo-Electric und kennzeichnet einen Industriestandard für piezoelektrische Sensoren – wie z.B. piezobasierte Beschleunigungsaufnehmer –, welche über eine eingebaute Impedanzwandler- Elektronik verfügen. Neben „IEPE“ existieren weitere – markenrechtlich geschützte – Bezeichnungen wie z.B. ICP^®oder CCLD^®.

Für eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise, siehe Erläuterungen zu

„Absolutaufnehmer“ in diesem Glossar.

Masse-Feder-System

Siehe Erläuterungen zu „Absolutaufnehmer“ in diesem Glossar

Piezoelement / piezoelektrischer Effekt

Ein Piezoelement besteht aus Piezokeramik (SiO2-Kristall  Quarz), welche einen piezoelektrischen Effekt aufweist. Im Falle von IEPE-Sensoren kommt der direkte piezoelektrische Effekt zum Tragen. Übt man im Falle eines piezobasierten

Beschleunigungsaufnehmers Kraft auf dessen Piezoelement aus (z.B. durch eine in Schwingung versetzte/ beschleunigte seismische Masse), kommt es zu einer

Verschiebung der im Piezoelement befindlichen Ladungsträger und es bildet sich eine elektrische Spannung auf den gegenüberliegenden Seiten des Elementes aus.

Dieser messbare Effekt ist abhängig von der auf das Piezoelement ausgeübten Kraft und gilt als Maß für auftretende Beschleunigungen überwachter Anlagen bzw.

Maschinen.

Schadensfrequenz

Schadensfrequenzen sind relevante Frequenzen von Bauteilen und

Maschinenelementen, mit Hilfe derer bauteilbezogene Schäden identifiziert, lokalisiert und hinsichtlich ihres Ausmaßes bestimmt werden können. Sie sind zentraler Bestandteil von Frequenzanalysen, welche im Rahmen von körperschall- basierten Vibrationsmessungen an industriellen Anlagen und Maschinen

durchgeführt werden.

Scherschwinger (Scherprinzip)

(55)

Glossar Seismische Masse

Siehe Erläuterungen zu „Absolutaufnehmer“, „Dickenschwinger“, „Scherschwinger“,

„IEPE“ und „Piezoelement / piezoelektrischer Effekt“ in diesem Glossar

Spitze-zu-Spitze-Wert (Peak-to-Peak)

Der „Spitze-zu-Spitze-Wert“ einer Schwingung beschreibt die maximale Amplitude bzw. den Betrag zwischen dem Schwingungsberg und dem Schwingungstal einer gemessenen Schwingung. Er tritt häufig als Stoßimpuls auf und ist ein Maß für den Schädigungsgrad punktuell geschädigter Bauteile – wie z.B. ein Wälzlager mit Außenringschaden in Form eines Ausbruchs (Pitting) auf der Laufbahn. Wird in diesem Fall die geschädigte Stelle von einem der Wälzkörper überrollt wird, wirkt eine stoßartiger Impuls auf das Bauteil. Diese punktuelle Kraft bewirkt eine

impulsartige Beschleunigung des Systems bzw. des Messaufnehmers und führt zu einem starken Amplitudenanstieg einer gemessenen Schwingung.