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Resonanzrechner für die Montage von Beschleunigungsmessern
Berechnen Sie den nutzbaren Frequenzbereich Ihres Beschleunigungsmessers anhand der Montageart. Vergleichen Sie die Auswirkungen von Bolzen-, Klebe-, Magnet- und Sondenspitzenmontage auf die Messbandbreite.
Ergebnisse
Montage-Resonanzeffekt
Jeder Beschleunigungsmesser besitzt eine für die ideale (Bolzen-)Montage spezifizierte Resonanzfrequenz. Bei weniger starren Montagearten sinkt die Systemresonanzfrequenz, da die Montage eine Nachgiebigkeit (Federwirkung) mit sich bringt.
Wo k ist der Montage-Reduktionsfaktor, typischerweise:
Montagearten — Typische Resonanzwerte
| Montagemethode | Typische Montageresonanz | Faktor k | Nutzbarer Bereich (bei ±3 dB) |
|---|---|---|---|
| Bolzenmontage | 28-32 kHz | 0,90–0,95 | ~10 kHz |
| Dünne Klebeschicht | 18-22 kHz | 0,60–0,70 | ~6-7 kHz |
| Klebepad (dick) | 12-16 kHz | 0,40–0,50 | ~4-5 kHz |
| Flachmagnet | 6-8 kHz | 0,20–0,25 | ~2–2,5 kHz |
| Zweipolmagnet | 3-5 kHz | 0,10–0,15 | ~1–1,5 kHz |
| Sondenspitze / Handgerät | 1,5–2,5 kHz | 0,05–0,08 | ~0,5–0,8 kHz |
ℹ️ Faustregel: Nur bis zu 1/3 Verwenden Sie zur Messung mit einer Genauigkeit von ±3 dB nur bis zu diesem Anteil der montierten Resonanzfrequenz. Für ±1 dB verwenden Sie nur 1/5 davon. Für höchste Genauigkeit (±0,5 dB) verwenden Sie nur 1/10 davon.
Praktische Empfehlungen
- Routenbasierte Überwachung: Magnetbefestigung ist üblich – akzeptabel für Frequenzen bis zu ~2 kHz (120.000 CPM).
- Permanente Überwachung: Verwenden Sie stets die Bolzenmontage für maximale Bandbreite und Wiederholgenauigkeit.
- Kurzchecks: Die Sondenspitze ist für Niederfrequenzmessungen geeignet (1× und 2× bei langsamen Geräten).
- Lageranalyse: Für die Hochfrequenz-Hüllkurvendetektion wird ein Gewindestift oder ein dünner Klebstoff benötigt.
⚠️ Wichtig: Die Sensormasse sollte am Messpunkt <10% der Strukturmasse betragen. Schwere Sensoren auf leichten Strukturen verringern die montierte Resonanzfrequenz weiter und können die gemessene Schwingung verändern.
Die Befestigungsresonanz ist die Eigenfrequenz des kombinierten Systems aus Sensor + Befestigung. Sie ist immer niedriger als die Resonanzfrequenz des unbefestigten Sensors, weil die Befestigung Nachgiebigkeit einbringt (wie eine Feder wirkt). Dadurch wird der nutzbare Frequenzbereich der Messung begrenzt.
In Resonanznähe steigt der Amplitudengang des Sensors stark an — bei der Resonanz selbst auf bis zu +30 dB. Bei 1/3 der Resonanzfrequenz liegt die Abweichung von einem flachen Amplitudengang innerhalb von ungefähr ±3 dB, was für die meisten industriellen Messungen akzeptabel ist. Für höhere Genauigkeit verwenden Sie 1/5 oder 1/10.
Für die Lageranalyse werden eine Gewindebolzenbefestigung oder eine dünne Klebstoffschicht (Cyanacrylat) empfohlen, da hochfrequente Signalanteile (Hüllkurve/Demodulation bis zu 10–20 kHz) genau erfasst werden müssen. Magnetbefestigungen schneiden zu viele hochfrequente Informationen ab.
Ja. Schwerere Sensoren senken die Befestigungsresonanzfrequenz. Wenn die Sensormasse im Verhältnis zur Masse der Struktur erheblich ist (>10%), belastet sie die Struktur außerdem mit zusätzlicher Masse und verändert deren Schwingungseigenschaften. Wählen Sie immer den leichtesten Sensor, der die Anforderungen an die Empfindlichkeit erfüllt.
Ja. Verwenden Sie einen Seltenerdmagneten mit flacher Unterseite auf einer sauberen, ebenen, spanend bearbeiteten Oberfläche. Sorgen Sie für festen Kontakt. Vermeiden Sie Farbe oder Rost unter dem Magneten. Ein flacher Magnet auf einer guten Oberfläche kann eine Befestigungsresonanzfrequenz von 7–8 kHz erreichen; ein zweipoliger Magnet auf einer rauen Oberfläche erreicht möglicherweise nur 3 kHz.
Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.
Professionelle Beschleunigungsmesser und Schwingungsanalysatoren mit Befestigungsmöglichkeiten per Bolzen, Magnet und Klebstoff.
