IEPE-Beschleunigungsmesser verstehen

Tragbare Auswuchtmaschine, Schwingungsanalysator

Geräte

Portabler Balancer & Schwingungsanalysator Balanset-1A

Teile

Optischer Sensor (Laser-Tachometer)

Komplettes Schwingungsdiagnose- und Auswuchtset von Vibromera, inklusive vier Schwingungssensoren mit Kabeln, einem Signalschnittstellenmodul, einem Lasertachometer mit Magnetfuß, einer digitalen Waage, einem USB-Kabel und einem Tragekoffer. Das System ist für das Auswuchten von Rotoren im Feld und die Zustandsüberwachung an Industrieanlagen konzipiert.

Geräte

Magnetischer Ständer Größe-60-kgf

Teile

Dynamischer Balancer "Balanset-1A" OEM

Definition: Was ist ein IEPE-Beschleunigungsmesser?

IEPE-Beschleunigungsmesser (Integrated Electronics Piezo-Electric, auch ICP®, Spannungsmodus oder Konstantstrom-Beschleunigungsmesser genannt) ist ein piezoelektrischer Beschleunigungsmesser mit integrierter Signalaufbereitungselektronik, die mit einem konstanten Strom (typischerweise 2-20 mA) versorgt wird, der über dasselbe zweiadrige Kabel zugeführt wird, das auch das Ausgangssignal überträgt. Die interne Elektronik wandelt die hochohmige Ladung des piezoelektrischen Kristalls in eine niederohmige Ausgangsspannung um, sodass keine externen Ladungsverstärker und ermöglicht die Verwendung einfacher, kostengünstiger Koaxialkabel über große Entfernungen.

IEPE-Beschleunigungssensoren sind zum Industriestandard für industrielle Vibration Überwachung, die aufgrund ihrer Einfachheit, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz in über 90% Anwendungen eingesetzt werden. Sie sind der Sensor der Wahl für die Zustandsüberwachung, Bilanzierung, und Fehlerbehebung in den meisten Industrieumgebungen.

Funktionsprinzip

Interne Konstruktion

Piezoelektrisches Element: Erzeugt Ladung proportional zu Beschleunigung
Eingebauter Verstärker: FET- oder IC-Verstärker im Sensorgehäuse
Impedanzkonvertierung: Wandelt hochohmige Ladung (pC) in niederohmige Spannung (mV) um
Einzelkabel: Zweiadriges Kabel für Strom und Signal

Strom- und Signalpfad

Das Instrument liefert konstanten Strom (typischerweise 4 mA)
Strom versorgt die interne Elektronik
Vibration moduliert die Spannung auf demselben Kabel
AC-gekoppelter Ausgang (Vibrationssignal) reitet auf DC-Vorspannung
Das Gerät trennt Gleichstrom vom Wechselstromsignal

Hauptvorteile

Einfachheit

Kein externer Verstärker erforderlich
Einfache Zweidrahtverbindung
Standard-Koaxialkabel (kostengünstig)
Einfache Installation und Einrichtung

Lange Kabelkapazität

Niederohmiger Ausgang treibt lange Kabel an
Kabellängen bis 300m (1000 ft) praktikabel
Minimale Signalverschlechterung
Keine besonderen Kabelanforderungen

Störfestigkeit

Niedrige Impedanz, weniger anfällig für elektrische Störungen
Bessere EMI/RFI-Unterdrückung als im Lademodus
Geeignet für Umgebungen mit elektrischen Störungen

Kosten-Wirksamkeit

Macht teure Ladungsverstärker überflüssig
Reduziert die Systemkosten
Geringere Installationskosten
Industriestandardsensoren weithin verfügbar

Spezifikationen und Leistung

Typische Spezifikationen

Empfindlichkeit: 10–100 mV/g üblich (100 mV/g Standard)
Frequenzbereich: 0,5 Hz – 10 kHz (Niederfrequenz-Grenzwert durch AC-Kopplung)
Messbereich: ±50 g bis ±500 g typisch
Temperaturbereich: -50 °C bis +120 °C Standard; Hochtemperaturversionen bis +175 °C
Erforderliche Leistung: 18-30 VDC, 2-20 mA Konstantstrom

Leistungsmerkmale

Ausgezeichnete Linearität (typischerweise < 1%-Fehler)
Niedriges Grundrauschen
Gute Frequenzgangflachheit
Stabile Kalibrierung über die Zeit

Einschränkungen

Niederfrequenzgang

AC-gekoppelter Ausgang (Kondensator blockiert DC)
Tiefton-Grenzfrequenz typischerweise 0,5–2 Hz (-3 dB-Punkt)
Echter Gleichstrom oder sehr langsame Änderungen können nicht gemessen werden
Ausreichend für die meisten Maschinen (>300 U/min), aber Einschränkung bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten

Temperaturbeschränkungen

Standard-IEPE begrenzt auf ~120 °C
Hochtemperaturversionen bis 175 °C, aber teurer
Oberhalb der Grenzwerte versagt die Elektronik
Alternative: Beschleunigungssensoren im Ladungsmodus für sehr hohe Temperaturen (>200°C)

Erdschleifenempfindlichkeit

Gleichtaktunterdrückung mäßig
Kann durch Erdpotentialunterschiede beeinflusst werden
Richtige Erdung und Isolierung wichtig
Bei ordnungsgemäßer Installation ist dies normalerweise kein Problem.

Anwendungen

Zustandsüberwachung

Routenbasierte Datenerfassung mit Datensammlern
Permanente Online-Überwachungssysteme
Temporäre Überwachung zur Fehlerbehebung
Der am häufigsten verwendete industrielle Vibrationssensor

Ausgleichen

Betriebsauswuchtmessungen
Shop-Auswuchtmaschinen
Amplituden- und Phasenmessung

Abnahmetests

Inbetriebnahme neuer Geräte
Überprüfung nach der Reparatur
Vertraglicher Schwingungsnachweis

IEPE im Vergleich zu anderen Beschleunigungsmessertypen

IEPE vs. Lademodus

IEPE: Eingebaute Elektronik, einfaches Kabel, geringere Kosten, begrenzte Temperatur
Lademodus: Keine Elektronik, benötigt Ladungsverstärker, extreme Temperaturen möglich
Verwenden Sie IEPE: 95% für industrielle Anwendungen
Nutzungsgebühr: Extreme Temperaturen (>175 °C), nukleare Umgebungen, spezielle Anwendungen

IEPE im Vergleich zu MEMS

IEPE: Piezoelektrischer Kristall, höhere Leistung, Industriestandard
MEMS: Mikrobearbeitetes Silizium, niedrigere Kosten, integrierte Systeme
IEPE-Vorteile: Bessere Empfindlichkeit, größere Bandbreite, bewährte Zuverlässigkeit
MEMS-Vorteile: Niedrigere Kosten, kleinere Größe, DC-Reaktion

Bewährte Vorgehensweisen bei der Installation

Montagemethoden

Bolzenmontage: Beste Leistung, höchste Frequenz (bis 10+ kHz)
Klebstoff: Gute Leistung, semi-permanent (bis 7-8 kHz)
Magnetisch: Praktisch, akzeptabel für die Routineüberwachung (bis 2–3 kHz)
Handheld: Nur schnelles Screening, begrenzte Genauigkeit und Frequenzbereich

Überlegungen zum Kabel

Verwenden Sie hochwertige Koaxialkabel
Kabelschäden (Quetschen, scharfe Knicke) vermeiden
Sichern Sie das Kabel, um Vibrationen zu vermeiden
Halten Sie Kabel von Hochspannungsquellen fern
Überprüfen Sie Durchgang und Isolierung

Überprüfung der Stromversorgung

Überprüfen Sie, ob das Gerät den richtigen Konstantstrom liefert (typischerweise 2–20 mA).
Vorspannung prüfen (typischerweise 8–12 VDC)
Sorgen Sie für ausreichende Versorgungsspannung (18-30 VDC)
Testen Sie das Gerät mit einem zweifelsfrei funktionierenden Sensor, um es zu überprüfen

IEPE-Beschleunigungssensoren bieten die optimale Balance aus Leistung, Einfachheit und Kosten für die industrielle Schwingungsüberwachung. Dank ihrer integrierten Elektronik, der einfachen Konnektivität und der robusten Leistung sind sie die erste Wahl für Anwendungen zur Zustandsüberwachung, zum Auswuchten und zur Fehlerbehebung in allen Branchen und ersetzen in den meisten Standardanwendungen ältere Lademodus- und Spannungsausgangstechnologien.

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Was ist ein IEPE-Beschleunigungssensor? Integrierter Elektroniksensor

Veröffentlicht von admin auf Oktober 31, 2025 Oktober 31, 2025