Beschleunigungssensor | Kräfte und Richtung messen
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Ein Beschleunigungssensor oder Beschleunigungsmesser misst präzise die Beschleunigungskräfte und kommt in Anwendungen zum Einsatz, die Bewegungsanalyse und -steuerung erfordern. Sie messen statische oder dynamische Kräfte und können Richtung und Beschleunigung erfassen. Entdecken Sie in diesem Artikel Neuheiten, Einsatzfälle und Grundlagenwissen.
Inhalt
- Beschleunigungssensor für die Windkraftanlage
- Sensorik schützt WKA Rotorblatt vor Eis und Schäden
- Vibrationssensor zur Überwachung der Maschinen Schwingung
- Sensoren zum Messen geringer Beschleunigungen
- Beschleunigungssensoren machen externe Messdatenerfassung überflüssig
- Schocksensor zur Transportüberwachung in der Intralogistik
- Häufige Fragen
Beschleunigungssensor für die Windkraftanlage
02.03.2023 | Ein Beschleunigungssensor von Pepperl+Fuchs wird zur Messung in drei Achsen relativ zur Schwerkraft eingesetzt. Um die unterschiedlichen Windlasten zu überwachen ermitteln die Sensoren Schwingungen im Turm, in der Gondel, in der Rotornabe und an den Rotorblättern die vorherrschende Belastung.
Sensorik schützt WKA Rotorblatt vor Eis und Schäden
20.10.2021 | Bei dem Betrieb von Windenergieanlagen wird die Zustandsüberwachung von Rotorblättern immer wichtiger, um die Anlagensicherheit zu gewährleistern und sie kostengünstig zu betreiben. Das System Bladecontrol von Weidmüller erfasst den Zustand von jedem Rotorblatt. Damit lassen sich das Risiko teurer Reparaturen senken und die Windenergieanlage wirtschaftlicher betreiben.
Vibrationssensor zur Überwachung der Maschinen Schwingung
23.02.2021 | Die Schwingungüberwachung in Anwendungen wie den Maschinen in der Papierherstellung und Papierverarbeitung erfordert eine kontinuierliche Schwingungsmessung. Mit dem Vibrationssensor von PCB Piezotronics können die Betriebssicherheit der Maschinen gesteigert und die Fertigungseffizienz erhöht werden.
Nötige Instandhaltungsarbeiten vorausschauend und kostengünstig umzusetzen, ist der Sinn von Condition Monitoring und Predictive Maintenance. Eine Maßnahme vor diesem Hintergrund ist die Schwingungsüberwachung. Besonders Wälzlager sind hart beanspruchte Komponenten in rotierenden Produktionsmaschinen.
Die Schädigung oder der Totalausfall dieser Komponenten beeinträchtigen die Qualität des Produktes und verursacht zusätzliche Kosten. Die Lagerstellen befinden sich unter anderem in Heiß-, Nass- oder anderen Gefahrenbereichen, die für den Instandhalter und Servicetechniker nur bedingt zugänglich sind. Mit einer durchdachten Instrumentierung zur Schwingungsüberwachung lässt sich das einfach anpassen.
Schwingungsüberwachung an Dekanterzentrifuge bei Alfa Laval
Die Vibrations Sensoren von PCB Piezotronics sind in einem doppelwandigen, hermetisch dicht verschweißten Edelstahlgehäuse verbaut. Dieses schützt vor Umgebungseinflüssen und Verschmutzung. Auch wirkt das Gehäuse als faradayscher Käfig, der elektrische Einstreuungen verhindert. Die galvanische Trennung des Sensor Elementes und der nachfolgenden Messkette vom Gehäuse der Sensoren verhindert Erdschleifen und Rauschen.
Sensoren zum Messen geringer Beschleunigungen
29.10.2019 | Die Beschleunigungssensoren von Micro-Epsilon wurden für industrielle Anforderungen entwickelt. Der Inertialsensor der Baureihe ACC (Bild oben) misst selbst geringe Beschleunigungen exakt und zuverlässig. Von der Beschleunigungsmessung in mobilen Maschinen bis hin zur Boden-Vibration von Mess- und Kalibrieranlagen werden Werte präzise erfasst.
Zwei Modelle wurden für industrielle Anforderungen entwickelt. Dank seines hohen Signal-Rausch-Abstandes erfasst der Inertialsensor ACC5703 auch geringe Beschleunigungen wie Bodenvibrationen von Mess- und Kalibrieranlagen oder Fertigungsrobotik. Er kann für die Zustandsüberwachung von elektrischen Maschinen eingesetzt werden, da dank des robusten Aluminium-Druckguss-Gehäuses des Beschleunigungssensors eine hohe EMV-Festigkeit gegeben ist.
Drehmomentmesswelle ermittelt simultan vier Messgrößen
Beschleunigungen werden vom Sensor in drei Achsen und gleichzeitig mit hoher Auflösung und Genauigkeit erfasst. Der Messbereich lässt sich stufenlos zwischen ±100 mg und bis zu ±8 g einstellen. Die Kombination aus hoher Temperaturstabilität, EMV-Festigkeit und Präzision ist beispielsweise in Windkraftanlagen gefordert, wenn Generatorschwingungen überwacht werden.
Der kompakte Beschleunigungssensor bietet eine hohe Schockfestigkeit, eine hohe IP-Schutzart und kann über den AMP-Stecker schnell installiert werden. Der Sensor wird vor allem in mobilen Maschinen eingesetzt, um kritische Beschleunigungen und Vibrationen präzise zu erfassen.
Beschleunigungssensoren machen externe Messdatenerfassung überflüssig
13.05.2019 | ASC stellt digitale Sensoren der neuen Produktlinie Disens vor. Die Beschleunigungssensortypen ASC Disens MD-002 und MD-008 erfassen Messdaten mit hoher Genauigkeit. Beim Einsatz dieser triaxialen Sensoren ist eine externe Messdatenerfassung nicht mehr nötig, da die analogen Eingangssignale bereits im Sensor in digitale Ausgangssignale umgewandelt werden.
Die Sensoren arbeiten mit den Messbereichen ±2 g und ±8 g und ermöglichen aufgrund einer niedrigen Rauschdichte von lediglich 25 µg/?Hz hochgenaue Messungen. Beide Sensoren eignen sich besonders gut für die Überwachung seismischer Aktivitäten sowie für das Brücken- und Gebäudemonitoring.
Die ASC Disens MD-002 / MD-008 beinhalten eine Voll-Lizenz für das umfangreiche Softwarepaket Dewesoft X3, das zahlreiche Erleichterungen für die tägliche Test- und Messarbeit bietet. Die Software bietet einen breiten Funktionsumfang und verschafft Test- und Messingenieuren einen großen Zeitgewinn. Zudem kann der Anwender mit ihrer Hilfe einfach neue Anwendungen hinzufügen, ohne in zusätzliche Hardware investieren zu müssen. Die Software erfüllt damit alle Anforderungen: Aufzeichnung, Analyse, Reporting von Messdaten. Der Lernaufwand für die Einarbeitung der Produkte ist gering.
Schocksensor zur Transportüberwachung in der Intralogistik
11.02.2019 | Aspion präsentiert den neu entwickelten Schocksensor „G-Log 2“ zur Transportüberwachung und zum Einsatz in der Intralogistik. Die ereignisgesteuerte Stoß- und Klimadatenerfassung, lange Batterielaufzeit und vielseitige Kommunikationsmöglichkeiten der Sensoren sind speziell auf die Anforderungen im Bereich Maschinen- und Anlagenexport ausgerichtet.
Bei der Entwicklung der nächsten Generation an Schocksensoren G-Log 2 von Aspion haben die Ingenieure vor allem die Erfassung von Feuchtigkeit, die BLE-Kommunikation sowie den in Eigenregie durchführbaren Batteriewechsel Wert gelegt. Der neue G-Log 2 ist mit einem Klimasensor für Feuchte und Temperatur ausgerüstet und liefert damit Nachweise bei etwaigen Korrosionsschäden.
Die Aufzeichnung von Schock, zum Beispiel durch unsachgemäße Behandlung beim Warenumschlag, erfolgt nach dem Ereignisprinzip. Beschleunigungen werden vom G-log in drei Achsen mit bis zu je ± 24 g mit Richtungsangabe aufgezeichnet, was Erschütterungen auf ms-Ebene nachvollziehbar macht.
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Mit den Auswertungsdaten vom Datenlogger werden aufgetretene Transportschäden mit den Schocksensoren gegenüber Dienstleistern, Versicherungen und Kunden belegbar aufgezeigt – auch bei Schäden durch Schock, die auf den ersten Blick nicht erkennbar sind. Aber auch beim Einsatz in der Intralogistik detektiert der G-log 2 von Aspion ungewöhnliche Begebenheiten. Damit sind Rückschlüsse auf die Ursachen auch auf dem Firmengelände oder im Lager schnell transparent und notwendige Maßnahmen können ergriffen werden.
Der Schocksensor von Aspion ist mit einer Kombination aus NFC/BLE Funktechnologie versehen und ermöglicht so eine vielseitige Kommunikation für die Auswertungen. Das Beschreiben und die Inbetriebnahme vom Sensor erfolgt mittels PC-Software drahtlos über NFC, das Auslesen der gesammelten Daten ist zusätzlich per Smartphone App sowohl über NFC als auch BLE möglich.
Häufige Fragen
Was macht ein Beschleunigungssensor?
Ein Beschleunigungssensor, auch bekannt als Beschleunigungsmesser oder Beschleunigungsaufnehmer, ist ein Gerät, das Beschleunigungskräftemisst. Diese Kräfte können statisch sein, wie die Schwerkraft, die auf ein Objekt wirkt, oder dynamisch, wie die Kräfte, die bei Bewegungen, Stößen oder Vibrationen auftreten. Beschleunigungssensoren sind in der Lage, Richtung und Größe der Beschleunigung zu erfassen.
Wo werden Beschleunigungssensoren eingesetzt?
Beschleunigungssensoren finden sich in verschiedenen Anwendungen: Von der Automobiltechnik, wo sie zum Beispiel in Airbag-Systemen eingesetzt werden, über die Luft- und Raumfahrt, bis hin zu Verbraucherelektronik wie Smartphones und Fitness-Trackern. In Smartphones ermöglichen sie beispielsweise die Bildschirmrotation und werden für Schrittzähler-Anwendungen genutzt.
Wie funktioniert der Beschleunigungsmesser im Handy?
Mit Beschleunigungssensoren wird die Änderung der Geschwindigkeit eines Objekts in Bezug auf die Zeit gemessen. Moderne Beschleunigungssensoren nutzen häufig mikroelektromechanische Systeme (MEMS), die sehr klein sind und dennoch eine präzise Messung ermöglichen.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: ASC, Aspion, Bosch, Micro-Epsilon, PCB Piezotronics, Pepperl+Fuchs.
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Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.