Kostenloses Ingenieurwerkzeug — #031
Näherungssensor-Spaltspannungsrechner
Berechnen Sie die Spaltspannung der Wirbelstromsonde, den Spaltabstand zur Spannungsmessung und überprüfen Sie den linearen Messbereich. Aufbau für Wellenschwingungs- und Positionsmessungen gemäß API 670.
Ergebnisse
Zusammenhang der Spaltspannung
Die Ausgangsspannung ist negativ (größerer Spalt → negativer). Empfindlichkeit: 7,87 mV/μm = 200 mV/mil.
Lineare Messbereiche nach Sondengröße
| Sonde | Linearer Messbereich (mm) | Linearer Messbereich (mil) | Spannungsbereich |
|---|---|---|---|
| 5 mm | 0,25 – 1,30 | 10 - 50 | −2 bis −10 V |
| 8 mm | 0,25 – 2,30 | 10 - 90 | −2 bis −18 V |
| 12 mm | 0,50 – 4,00 | 20 - 160 | −4 bis −32 V |
Gegeben: 8-mm-Sonde, 7,87 mV/µm, 4140-Stahltarget
Zielspalt = 1,27 mm = 1270 μm → V = −7,87 × 1270 / 1000 = −9,99 V DC ≈ −10 V
Linearer Bereich: 0,25–2,30 mm → 1,27 mm ist zentriert ✓
⚠️ Hinweis: Bei Nicht-Stahl-Zielen ist eine Empfindlichkeitskorrektur erforderlich. Der Betrieb außerhalb des linearen Bereichs führt zu Messfehlern > 5 %.
Vom Aufnehmer wird ein hochfrequentes Magnetfeld erzeugt. Wenn ein leitfähiges Zielobjekt in dieses Feld eintritt, verändern Wirbelströme die Impedanz der Sonde. Der Proximitor (Oszillator/Demodulator) wandelt dies in eine zum Spaltabstand proportionale Spannung um.
200 mV/mil = 7,87 mV/μm für Systeme nach API 670. Europäisch: 8 mV/μm. Der Zusammenhang ist innerhalb des angegebenen Bereichs linear. Kalibriert auf Stahl 4140 (42CrMo4).
API 670 empfiehlt −10V DC (≈50 mil = 1,27 mm) für Standard-8mm-Sonden mit 200 mV/mil. Dies zentriert die Messung im linearen Bereich für maximalen Dynamikumfang.
8mm-Sonden: 0,25–2,3 mm. 5mm: 0,25–1,3 mm. 12mm: 0,5–4,0 mm. Das Ausgangssignal ist in diesem Bereich innerhalb von ±5% linear. Außerhalb nehmen die Messfehler stark zu.
Kalibriert auf Stahl 4140. Korrekturfaktoren: Edelstahl 304 ≈ 0,85×, Titan ≈ 0,60×, Messing ≈ 0,50×, Aluminium ≈ 0,40×. Faktor auf die Empfindlichkeit anwenden.
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 Lösungen für Schwingungsmessung und Wellenüberwachung. Mit Näherungssensoren kompatible Geräte. Im Einsatz in über 50 Ländern.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
