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Schwingungsanalysator — Zweikanal-FFT-Spektrum, Phasen- und Fehlerdiagnose

Das Balanset-1A ist ein zweikanaliges Schwingungsanalysator, das FFT-Spektren in Echtzeit aufzeichnet, Amplitude und Phase bei 1× Drehzahl misst und Fehlersignaturen zur Unterscheidung von Unwucht, Ausrichtungsfehlern, Lockerheit und Lagerschäden zuordnet — und dann in derselben Sitzung auswuchtet. Ein tragbares Kit für 1.975 € deckt Diagnose, Korrektur und Überprüfung ab, ohne dass die Instrumente gewechselt werden müssen.

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Balanset-1A Schwingungsanalysator FFT-Spektrum-Schnittstelle auf Laptop

Kurz gesagt: Der Schwingungsanalysator Balanset-1A erfasst gleichzeitige Zweikanalsignale seiner beiden Schwingungssensoren (analoge MEMS-Beschleunigungssensoren), berechnet in Echtzeit ein FFT-Spektrum und zeigt Amplitude und Phase bei jeder Wellenordnungs-Harmonischen an. Unwucht erscheint als dominanter 1×-RPM-Peak; Fehlausrichtung als erhöhte 2×- und 3×-Anteile; entwickelte Lagerschäden als BPFO-/BPFI-Peaks und Seitenbänder; Lockerheit als Subharmonische. Da dieselbe Hardware und dieselben Sensoren auch für das Auswuchten vor Ort verwendet werden, diagnostizieren Sie den Fehler, beheben ihn und verifizieren das Ergebnis in einem einzigen Vor-Ort-Einsatz — bei Messung der Schwinggeschwindigkeit von 0.2 bis 80 mm/s im Bereich von 5 bis 1000 Hz.

Anzeichen dafür, dass Ihre Maschine eine Schwingungsanalyse benötigt, nicht nur einen Messwert

Eine einzelne Gesamtschwingungszahl sagt Ihnen, dass etwas nicht stimmt. Ein FFT-Spektrum sagt Ihnen, was und warum. Für solche Situationen braucht man ein geeignetes Analysegerät:

Unbekannte Vibrationsursache Der Gesamtpegel ist erhöht, aber man kann nicht sagen, ob es sich um eine Unwucht, eine Fehlausrichtung, ein Spiel oder einen Lagerschaden handelt — die FFT trennt jede Signatur.

Starke 1× RPM-Komponente Ein dominanter Peak erster Ordnung ist das klassische Lehrbuchzeichen einer Restunwucht des Rotors und der Auslöser für das Auswuchten.

Erhöhte 2× oder 3× Oberschwingungen Eine ausgeprägte Komponente zweiter oder dritter Ordnung weist typischerweise auf einen Winkel- oder Parallelversatz von Kupplungen oder Wellen hin.

Subharmonische oder breitbandiges Rauschen Niederordentliche Lagerfehlerfrequenzen (BPFO, BPFI, BSF, FTF) und ihre Harmonischen erscheinen mit fortschreitendem Schaden im Geschwindigkeitsspektrum — ein Warnsignal, das vor einem Ausfall trendüberwacht werden sollte, auch wenn das sehr frühe Schadensstadium eine Hochfrequenz-Hüllkurvenanalyse benötigt.

Abnahmeprüfung nach der Reparatur Nach dem Auswuchten, Ausrichten oder einem Lagerwechsel benötigen Sie einen gemessenen Nachweis, dass die Werte unter die Akzeptanzgrenze der ISO 20816 gefallen sind.

Regelmäßige Zustandsüberwachungen Durch die Aufzeichnung von Basislinienspektren in regelmäßigen Abständen können Sie einen Trend zu steigenden Amplituden erkennen und die Wartung vor einer ungeplanten Abschaltung planen.

Was das Analysegerät Balanset-1A misst

Der Analysator erfasst gleichzeitige Signale der beiden mitgelieferten Schwingungssensoren (analoge MEMS-Beschleunigungssensoren), referenziert auf den Laser-Tachometer. Jeder unten aufgeführte Parameter ist in einem einzigen Messlauf verfügbar:

Gesamtschwingungsgeschwindigkeit (mm/s RMS) und Beschleunigung (m/s² oder g)
FFT-Frequenzspektrum in Echtzeit mit vom Benutzer wählbarer Auflösung
Schwingungswellenform (Zeitsignal) auf beiden Kanälen gleichzeitig
Phasenwinkel bei 1× U/min relativ zur Referenz des Wellentachometers
Aus der FFT extrahierte Amplituden 1×, 2×, 3× und höherer Wellenordnung
Gleichzeitige zweikanalige Erfassung (beide Lagerebenen gleichzeitig)
Betriebsdrehzahl (U/min) vom optischen Lasertachometer — kein Typenschild erforderlich
Schwingungstrendprotokoll über aufeinanderfolgende Messungen
Druckbarer Bericht: Wellenform, Spektrum und numerische Zusammenfassung

bis zu ×10Lagerlebensdauer, wenn die Unwuchtlast halbiert wird (ISO 281)

-70%typischer Schwingungsabfall nach einem Auswuchtvorgang

2Kanäle, gleichzeitige Erfassung

5–1000 HzAnalysator-Frequenzbereich

Fehlerdiagnose — Lesen des FFT-Spektrums

Jeder mechanische Fehler hinterlässt einen eindeutigen spektralen Fingerabdruck. Die nachstehende Tabelle ordnet die häufigsten Fehler ihren spektralen Signaturen zu, so dass Sie den Zustand der Maschine direkt auf dem Balanset-1A-Display ablesen können.

Leitfaden zur Diagnose von Schwingungsfehlern — Spektralsignaturen
Fehler	Dominante spektrale Komponenten	Andere Indikatoren
Unwucht des Rotors	Starke 1× RPM; alle anderen Ordnungen niedrig	Phasenstabil; Amplitude steigt mit dem Drehzahlquadrat an; bestätigt durch Probemassenversuch
Winkelfehlstellung	Erhöhte 1× und 2×; manchmal 3×	Axiale Schwingungen sind oft gleich oder größer als radiale; Phasendifferenz über die Kupplung ≈180°
Parallele Fehlausrichtung	Starke 2× RPM; 1× kann auch vorhanden sein	Hohe radiale Schwingungen; 180° Phasenverschiebung über die Kupplung in radialer Richtung gemessen
Mechanische Lose	Subharmonische (0,5×, 0,33×) und mehrfache Harmonische bis zu 10×	Breitbandiger Rauschpegel erhöht; Symptome verschlimmern sich bei Belastung
Verschleiß von Wälzlagern	BPFO-, BPFI-, BSF- oder FTF-Fehlerfrequenzen und ihre Oberschwingungen	Kann auftreten, bevor der Gesamtpegel ansteigt; Seitenbänder um Defektfrequenzen bestätigen die Progression
Resonanz	Große Amplitude in der Nähe einer Eigenfrequenz, oft nicht synchron mit der Drehzahl	Amplitudenspitzen bei einer bestimmten Drehzahl; Phasenverschiebung um ~180° durch Resonanz

Wenn die 1×-Komponente dominiert, schalten Sie direkt in den Auswuchtmodus — das Balanset-1A verwendet denselben Messlauf als Basis für die Berechnung des Einflusskoeffizienten, so dass keine Zeit verloren geht.

Warum eine einzige Gesamtzahl den Fehler verfehlt

Ein Vibrationsstift oder ein einfaches RMS-Messgerät summiert alle Frequenzkomponenten zu einer Zahl. Zwei Maschinen können identische Gesamtpegel aufweisen, aber völlig unterschiedliche Fehler haben - bei der einen dominiert die 1×-Unwucht, bei der anderen die Lagerdefekt-Seitenbänder. Ohne Frequenzauflösung kann man nur raten, was die Ursache ist, und riskiert, die falsche Lösung zu wählen. Die FFT zerlegt das Signal so, dass jeder Fehlertyp als gekennzeichneter Peak bei seiner eigenen charakteristischen Frequenz erscheint, so dass Sie mit ein und derselben Messung sowohl eine Diagnose als auch ein Rezept erhalten.

ISO 281 zeigt, warum die Diagnose finanziell relevant ist. Die nominelle Grundlebensdauer von Wälzlagern beträgt L₁₀ = (C/P)^p (in Millionen Umdrehungen), wobei P die äquivalente dynamische Lagerlast ist und p = 3 für Kugellager gilt (10/3 für Rollenlager). Restunwucht fügt dieser Last eine rotierende Komponente hinzu, sodass eine Halbierung der 1×-Schwingungsamplitude die Unwuchtlast ungefähr halbiert; wenn diese rotierende Last P dominiert, vervielfacht sich die Lagerlebensdauer um bis zu 2^p: über 8× für Kugellager und ~10× für Rollenlager. Die Schätzung gilt nur, wenn die gemessene 1×-Schwingung ein brauchbarer Proxy für die rotierende dynamische Lagerlast ist. Verwenden Sie den Lagerlebensdauer-Rechner um die Einsparungen für Ihre Maschine zu quantifizieren.

So verwenden Sie das Balanset-1A als Schwingungsanalysator - Schritt für Schritt

Montieren Sie die Sensoren. Befestigen Sie einen oder beide Schwingungssensoren mit den Magnetaufnahmen an den Lagergehäusen. Für eine phasenreferenzierte Analyse befestigen Sie den reflektierenden Streifen des Laser-Tachometers an der rotierenden Welle und richten den Sensor darauf aus (Arbeitsbereich 50–500 mm). Beide Kanäle zeichnen gleichzeitig auf.
Starten Sie den Rotor und erfassen Sie ihn. Öffnen Sie die Balanset-Software, wählen Sie Analyzer Modus und starten Sie die Erfassung. Die Software zeigt die Wellenform, das FFT-Spektrum und den gesamten RMS-Schwingungspegel in mm/s in Echtzeit auf einem Standard-Windows-Laptop an.
Lesen Sie das Spektrum. Identifizieren Sie die dominanten Frequenzspitzen. Amplitude und Phase erster Ordnung werden automatisch bezogen auf den Tachoimpuls angezeigt. Konsultieren Sie die obige Fehlertabelle, um das Spektralmuster dem wahrscheinlichsten Fehlertyp zuzuordnen.
Vergleichen Sie mit den Akzeptanzgrenzen. Überprüfen Sie den Gesamtschwingungsgeschwindigkeitswert anhand des entsprechenden ISO 20816 Zonengrenze (A/B/C/D) für Ihre Maschinenklasse und Leistungsstufe. Exportieren Sie das Spektrumdiagramm und die numerischen Werte für den Wartungsbericht.
Wenn die Unwucht bestätigt ist, wuchten Sie noch in derselben Sitzung aus. Die bereits erfasste Basismessung dient als erster Durchlauf in der Einflusskoeffizientensequenz. Fügen Sie ein Probegewicht hinzu, führen Sie einen weiteren Lauf durch und lassen Sie die Software die Korrektur berechnen — keine zusätzlichen Instrumente, kein zweiter Besuch.

Normen zur Schwingungsmessung

ISO 20816 definiert Bewertungszonen für die Schwinggeschwindigkeit (mm/s RMS) an nicht rotierenden Teilen: Zone A (neu in Betrieb genommen), B (akzeptabel für Langzeitbetrieb), C (Alarm — sofortige Untersuchung), D (Gefahr — Risiko von Schäden). Die Grenzwerte variieren je nach Maschinenklasse und Wellenmittenhöhe. Das Balanset-1A gibt die Gesamtschwinggeschwindigkeit in mm/s RMS an, so dass Sie direkt mit dem entsprechenden ISO 20816-Teil für Ihren Maschinentyp vergleichen können.

Sobald die Unwucht identifiziert ist, wird die Restunwucht nach dem Auswuchten bewertet anhand ISO 21940-11 G-Güteklassen (G0,4 bis G40). Das Balanset-1A dokumentiert die erreichte Restunwucht in seinem ausdruckbaren Bericht, so dass Sie einen überprüfbaren Nachweis gemäß der geltenden Norm erhalten. Verwenden Sie das Restunwucht-Rechner um die zulässige Toleranz zu ermitteln, bevor Sie beginnen.

Das Balanset-1A — Ihr komplettes Vor-Ort-Analyse- und Auswuchtsystem

Alles auf dieser Seite wird mit einem einzigen tragbaren Instrument gemacht: dem Balanset-1A. Es handelt sich um einen zweikanaligen dynamischen Auswucht- und Schwingungsanalysator, der Fehler anhand des FFT-Spektrums diagnostiziert und, wenn die Unwucht bestätigt wird, starre Rotoren auswuchtet in ihren eigenen Lagern, bei Betriebsdrehzahl, wobei die Software mithilfe der 3-Lauf-Einflusskoeffizienten-Methode die genaue Korrektionsmasse und den Winkel berechnet und einen Bericht speichert.

Komplettes Balanset-1A-Auswuchtset mit Sensoren, Laser-Tachometer, Waage und Koffer

Inhalt des vollständigen Kits

1.975 € - Kompletter Bausatz, auf Lager, Rechnung mit Mehrwertsteuer

Schnittstelle Messeinheit (USB, 2 Kanäle)
Zwei Schwingungsbeschleunigungsaufnehmer (4 m Kabel, 10 m optional)
Laser-Tachometer / optischer Phasensensor (50–500 mm)
Magnetische Halterung für den Sensor
Digitale Waage für Probe- und Korrekturgewichte
Windows-Software zum Auswuchten und zur Analyse
Transportkoffer aus Kunststoff

Balanset-1A ansehen Fragen Sie unseren Ingenieur

Komplettes Set

Gerät · 2 Sensoren · Lasertachometer · Magnetständer · Digitalwaage · Software · Transportkoffer. Alles, was zum Analysieren und Auswuchten benötigt wird, direkt aus der Verpackung.

OEM

OEM-Satz

Gerät · 2 Sensoren · Laser-Tachometer · Software. Für Integratoren, die bereits einen Ständer, eine Waage und ein Gehäuse haben oder das Gerät in eine Auswuchtmaschine einbauen.

Wichtige technische Spezifikationen
Parameter	Wert
Messkanäle	2 (Ein- und Zwei-Ebenen-Auswuchten)
Schwingungsgeschwindigkeitsbereich	0.2–80 mm/s RMS
Frequenzbereich	5–1000 Hz (≤10% Amplitudenfehler oberhalb von 550 Hz)
Messgenauigkeit	±5% vom Skalenendwert
Verfahren	3-Lauf-Einflusskoeffizienten-Methode (1 oder 2 Ebenen)
Analyse	Amplitude und Phase bei 1×, FFT-Spektrum und Wellenform, gespeicherte Berichte
Laptop	Nicht enthalten (Windows PC, auf Anfrage erhältlich)

✓ Vorrätig✓ DHL Portugal €35✓ DHL weltweit €110✓ 2 Jahre Garantie✓ Mehrwertsteuerrechnung✓ Ingenieur-Support

Was der Balanset-1A-Analysator anzeigt

Balanset-1A Zweikanal-Schwingungsanalysator Übersichtsbildschirm

Überblick über den Zweikanal-Analysator

Gesamtschwingungspegel, FFT-Spektrum und Phasenwinkel von zwei Sensoren werden gleichzeitig auf einem Windows-Laptop angezeigt.

Echtzeit-FFT-Spektrum mit Frequenzspitzen für die Fehlerdiagnose

FFT-Spektrum in Echtzeit

Die Frequenzspitzen unterscheiden die Unwucht (dominante 1×) von der Fehlausrichtung (2×) und den Seitenbändern der Lagerschäden.

Beschleunigungsmesser und Lasertachometer auf dem Lagergehäuse im Feld montiert

Messung im Feld

Schwingungssensor und Laser-Tachometer an einem Lagergehäuse einer laufenden Maschine montiert — keine Demontage der Maschine erforderlich.

Amplitude und Phase bei 1×

Anzeige der Amplitude und des Phasenwinkels erster Ordnung im Vergleich zum Tachoreferenzwert — die Eingaben, die für die Einflusskoeffizienten-Auswuchtung benötigt werden.

Druckbarer Balanset-1A-Messbericht mit Wellenform und Spektrum

Dokumentierter Bericht

Wellenform, FFT-Spektrum und numerische Zusammenfassung werden als druckbarer Bericht für das Wartungsprotokoll exportiert.

Echte Mess- und Analysefälle

Berührungslose Schwingungsmessung

Verwendung linearer Wegsensoren zur Messung der relativen Rotorschwingung ohne Wellenkontakt - geeignet für Rotoren, bei denen die Montage von Beschleunigungsmessern unpraktisch ist.

Balanset-1A wird sowohl als Schwingungsanalysator als auch als Zwei-Ebenen-Auswuchtmaschine verwendet

Analysator und Balancer kombiniert

Eine praktische Demonstration, wie ein Gerät die Schwingungsanalyse und das Zwei-Ebenen-Auswuchten in einem einzigen Arbeitsgang abdeckt, von der Diagnose bis zur verifizierten Korrektur.

Diagnose, warum das Auswuchten die Vibrationen nicht reduziert, mit Hilfe des Analysators

Diagnostizieren Sie, bevor Sie auswuchten

Ein Leitfaden zur Fehlersuche in Fällen, in denen Auswuchten allein die Schwingungen nicht reduziert - und wie das FFT-Spektrum die eigentliche Ursache aufdeckt.

Kostenlose Vibrationsrechner

Lagerlebensdauer-Rechner Zentrifugalkraft durch Unwucht Restunwucht (ISO 1940) Probegewicht-Rechner

Schwingungsanalysator FAQ

Wie unterscheidet die FFT-Analyse zwischen Unwucht und Fehlausrichtung?

Unwucht erzeugt eine einzelne dominante Spitze bei genau dem 1-Fachen der Betriebsdrehzahl. Eine winklige Fehlausrichtung zeigt typischerweise eine starke 2×-Komponente und manchmal eine 3×-Komponente, oft mit erhöhter axialer Schwingung. Eine parallele Fehlausrichtung erzeugt einen ausgeprägten 2×-radialen Peak. Das Balanset-1A kennzeichnet diese Spitzen automatisch in der FFT-Anzeige, so dass Sie den dominanten Fehler identifizieren können, bevor Sie sich für eine Korrektur entscheiden. Wenn die 1×-Komponente dominiert, wird derselbe Messlauf direkt in die Auswuchtberechnung übernommen.

Kann ich das Balanset-1A als eigenständiges Analysegerät ohne Auswuchten verwenden?

Ja. Das Gerät arbeitet in einem reinen Analysemodus zur Aufzeichnung von Schwingungsspektren, zur Messung von Gesamtpegeln in mm/s und zur Protokollierung von Daten für Zustandsüberwachungstrends - ohne in den Auswuchtmodus zu wechseln. Dies ist nützlich für die Eingangskontrolle, regelmäßige Zustandsüberprüfungen und Abnahmemessungen nach der Reparatur anhand der Grenzwerte der ISO 20816.

Welchen Frequenzbereich deckt die FFT ab, und ist sie für die Lagerdiagnose ausreichend?

Balanset-1A deckt 5 bis 1000 Hz ab und erfasst damit alle Wellenordnungs-Harmonischen sowie die Grundfrequenzen von Lagerfehlern (BPFO, BPFI, BSF, FTF) und deren niedrige Harmonische für die meisten industriellen Wälzlager bei typischen Drehzahlen. Beachten Sie jedoch die Grenze: Schäden im Frühstadium werden normalerweise mit hochfrequenten Beschleunigungs- und Hüllkurvenverfahren (Demodulation) erkannt, die Bandbreiten von mehreren kHz bis zu einigen zehn kHz erfordern — außerhalb des Bereichs dieses Geräts. Innerhalb von 5–1000 Hz zeigt Balanset-1A Lagerfehler erst dann, wenn sie messbare Geschwindigkeitsanteile bei den Fehlerfrequenzen erzeugen, also in einem weiter fortgeschrittenen Stadium; er ist kein Ersatz für ein spezielles Breitbandgerät zur Lagerdiagnose.

Gilt die ISO 20816 für meine Maschine?

ISO 20816 deckt ein breites Spektrum von rotierenden Maschinen in ihren verschiedenen Teilen ab: Pumpen, Kompressoren, Ventilatoren, Turbinen, Motoren und Generatoren werden alle angesprochen. Die spezifische Zonengrenze hängt von der Leistungsklasse der Maschine und der Höhe des Wellenmittelpunkts ab. Das Balanset-1A gibt die Gesamtgeschwindigkeit in mm/s RMS an, so dass Sie den Teil der ISO 20816, der Ihren Maschinentyp abdeckt, direkt auf den Messwert anwenden können.

Ist die Phasenmessung genau genug für das Auswuchten in zwei Ebenen?

Ja. Die Phase wird relativ zum Impuls des optischen Tachometers gemessen, wodurch eine wiederholbare Winkelreferenz bereitgestellt wird. Die gleichzeitige Erfassung über zwei Kanäle stellt sicher, dass beide Lagerebenen an der gleichen Wellenposition abgetastet werden, was für genaue Berechnungen des Cross-Effekts (Einflusskoeffizient) bei dynamischen Auswuchtaufgaben in zwei Ebenen entscheidend ist.

Wie kann der Analysator helfen, wenn das Auswuchten allein die Vibrationen nicht beheben konnte?

Wenn die Auswuchtung die 1×-Komponente reduziert, die Gesamtschwingung aber hoch bleibt, zeigt die FFT sofort, welche andere Frequenzkomponente dominant geworden ist - ob eine 2×-Fehlausrichtungsharmonische, eine Lagerdefektfrequenz oder eine subharmonische Lockerheitssignatur. Dadurch wird der nächste Korrekturschritt genau festgelegt, anstatt den Techniker im Ungewissen zu lassen. In unserer Fallstudie zur Diagnose von Dauerschwingungen finden Sie praktische Beispiele.

Lernen Sie die Theorie

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Erst diagnostizieren – dann mit Zuversicht auswuchten

Mit dem Balanset-1A erhalten Sie einen Zweikanal-FFT-Analysator und einen Zwei-Ebenen-Balancer in einem tragbaren Kit. Lesen Sie den Fehler aus dem Spektrum, korrigieren Sie ihn an der Quelle und überprüfen Sie ihn gemäß ISO 20816 - alles in einem einzigen Besuch vor Ort für 1.975 €.

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