{"id":2165,"date":"2023-04-07T21:33:05","date_gmt":"2023-04-07T21:33:05","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/?p=2165"},"modified":"2026-07-03T10:37:06","modified_gmt":"2026-07-03T10:37:06","slug":"messung-relativer-rotorschwingungen-mit-beruhrungslosen-linearen-wegaufnehmern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/example\/measurement-of-relative-rotor-vibration-using-non-contact-linear-displacement-sensors\/","title":{"rendered":"Messung der relativen Rotorschwingung mit ber\u00fchrungslosen linearen Wegsensoren."},"content":{"rendered":"<h1>Messung der relativen Rotorschwingung mittels ber\u00fchrungsloser linearer Wegsensoren<\/h1>\n<p>Mit der <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/produkt\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> Sie k\u00f6nnen den relativen <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/vibration\/\">Vibration<\/a> der <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/rotor\/\">Rotor<\/a> unter Verwendung ber\u00fchrungsloser Linearencoder.<\/p>\n<h2>1.1 Auswahl des Sensortyps und Einstellung<\/h2>\n<p>Je nach Aufgabe k\u00f6nnen f\u00fcr die Messungen entweder Schwingungssensoren oder Wegsensoren verwendet werden. Um den Sensortyp auszuw\u00e4hlen, muss im Bereich \u201eSensortyp\u201c (am unteren Rand des Hauptfensters) das Feld \u201eVibro\u201c oder \u201eLinear\u201c angekreuzt werden.<\/p>\n<div id=\"attachment_2166\" style=\"width: 446px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2166\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image002.webp\" alt=\"Abb. 1. Das Hauptarbeitsfenster des Programms Balanset.\" width=\"436\" height=\"407\" class=\"size-full wp-image-2166\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image002.webp 436w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image002-300x280.webp 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 436px) 100vw, 436px\" \/><p id=\"caption-attachment-2166\" class=\"wp-caption-text\">Abb. 1. Das Hauptarbeitsfenster des Programms Balanset.T<\/p><\/div>\n<p>Bevor Sie mit der Messung beginnen, m\u00fcssen Sie sicherstellen, dass die Umrechnungskoeffizienten der Sensoren korrekt eingestellt sind. Zu diesem Zweck dr\u00fccken Sie die Taste &#8220;F4-Einstellungen&#8221; im Hauptarbeitsfenster des Programms (siehe Abb. 1) und gehen zum Einstellungsfenster f\u00fcr die Eingabe der Umrechnungskoeffizienten (siehe Abb. 2).<\/p>\n<p>In dem in Abb. 2 dargestellten Arbeitsfenster sind in den entsprechenden Feldern die Umrechnungskoeffizienten von Linear- und Vibrationssensoren einzugeben. Diese Koeffizienten sind im Ger\u00e4tepass angegeben. Normalerweise brauchen Sie sie nicht zu \u00e4ndern.<\/p>\n<p>F\u00fcr die lineare <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/displacement-probe\/\">Verschiebung<\/a> F\u00fcr die im Messger\u00e4t Balanset-1A verwendeten Sensoren betragen die Umrechnungsfaktoren jeweils:<\/p>\n<ul>\n<li>Kprl1= 0,94 mV\/\u03bcm (Umwandlungskoeffizient des Sensors des ersten Kanals);<\/li>\n<li>Kprl2 = 0,94 mV\/\u03bcm (Umwandlungskoeffizient des Sensors des zweiten Kanals.<\/li>\n<\/ul>\n<p>F\u00fcr einen ordnungsgem\u00e4\u00dfen Betrieb muss das L\u00e4ngenmessger\u00e4t in einem bestimmten Abstand von der Oberfl\u00e4che des Messobjekts installiert werden. Der Nennabstand zwischen der Oberfl\u00e4che und dem Ende des Sensors betr\u00e4gt 3,5 mm. In diesem Fall liegt am Sensorausgang eine konstante Spannung von 2,48 Volt an. Diese Spannung wird in den Feldern &#8220;Kanal1&#8221; und &#8220;Kanal2&#8221; f\u00fcr den ersten bzw. zweiten Kanal angezeigt.<\/p>\n<p>Um ihn zu kompensieren, m\u00fcssen Sie die Taste &#8220;Gleichstromoffset entfernen&#8221; dr\u00fccken. Ein kleiner Rest-Offset wird die Messung nicht beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id=\"attachment_2167\" style=\"width: 484px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2167\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image004.webp\" alt=\"Abb. 2. Arbeitsfenster f\u00fcr die Eingabe von Umrechnungskoeffizienten und die Auswahl des Typs der verwendeten Sensoren\" width=\"474\" height=\"441\" class=\"size-full wp-image-2167\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image004.webp 474w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image004-300x279.webp 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 474px) 100vw, 474px\" \/><p id=\"caption-attachment-2167\" class=\"wp-caption-text\">Abb. 2. Arbeitsfenster f\u00fcr die Eingabe von Umrechnungskoeffizienten und die Auswahl des Typs der verwendeten Sensoren<\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Achtung!<\/strong> Die angegebenen Werte f\u00fcr das Nennspiel und die Umrechnungsfaktoren der linearen Wegsensoren gelten f\u00fcr Rotoren aus Stahl. Bei Rotoren aus anderen Metallen (Kupfer, Bronze, Aluminium) sollten das Nennspiel und die Umrechnungsfaktoren der Sensoren vom Anwender durch eine Kalibrierung experimentell ermittelt werden.<\/p>\n<p>Zum Speichern der ge\u00e4nderten Parameter dr\u00fccken Sie die Taste &#8220;OK&#8221;. Die neuen Parameter werden in einer Datei gespeichert und f\u00fcr weitere Messungen verwendet.<\/p>\n<h2>1.2 Messung des Rundlaufs des Rotors<\/h2>\n<p>Der Rundlauf des Rotors kann ber\u00fchrungslos gemessen werden <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/proximity-probe\/\">N\u00e4herungssonden<\/a> in zwei Ebenen gem\u00e4\u00df dem in Abb. 3 dargestellten Schema. Um die Zeitfunktion und gegebenenfalls das Rotor-Rundlaufspektrum zu messen und grafisch darzustellen, m\u00fcssen einige vorbereitende Schritte durchgef\u00fchrt werden, darunter:<\/p>\n<ul>\n<li>- w\u00e4hlen Sie diametrale Abschnitte des Rotors aus, in denen die Messungen durchgef\u00fchrt werden sollen;<\/li>\n<li>zur Installation der ber\u00fchrungslosen linearen Wegsensoren 5 und 6 und <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/phase\/\">Phase<\/a> Winkelsensor 7 auf dem Maschinenbett mit Hilfe spezieller Vorrichtungen (z. B. magnetische Stative);<\/li>\n<li>- Schlie\u00dfen Sie die N\u00e4herungssensoren der linearen Bewegung an die Anschl\u00fcsse X1 und X2 und den Phasenwinkelsensor an den Anschluss X3 der Messeinheit an;<\/li>\n<li>- stellen Sie f\u00fcr jedes L\u00e4ngenmessger\u00e4t einen Nennmessspalt \u2206 zwischen der Rotoroberfl\u00e4che und dem Messwertaufnehmer ein (f\u00fcr den Rotor aus Stahl \u2206 = 3,5 mm);<\/li>\n<li>- die f\u00fcr die Ausl\u00f6sung des Phasenwinkelsensors 7 erforderliche Reflexionsmarke auf dem Rotor anbringen und die Ausl\u00f6sung des Sensors \u00fcberpr\u00fcfen;<\/li>\n<li>Schlie\u00dfen Sie das Messger\u00e4t an den Computer an.<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id=\"attachment_2168\" style=\"width: 510px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2168\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image006.webp\" alt=\"Abb. 3. Messung des Rundlaufs des Rotors\" width=\"500\" height=\"308\" class=\"size-full wp-image-2168\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image006.webp 500w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image006-300x185.webp 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><p id=\"caption-attachment-2168\" class=\"wp-caption-text\">Abb. 3. Messung des Rundlaufs des Rotors<\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Wenn Sie im Hauptarbeitsfenster (siehe Abb. 1) die Taste \"F8 - Diagramme\" dr\u00fccken, erscheint auf dem Computerbildschirm das Arbeitsfenster \"Diagramme\" (siehe Abb. 5), mit dem Sie verschiedene Arten von Diagrammen zum Rundlauf des Rotors erstellen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id=\"attachment_2169\" style=\"width: 656px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2169\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image010.webp\" alt=\"Abb. 5. Das Arbeitsfenster des Modus &quot;Diagramme&quot;\" width=\"646\" height=\"462\" class=\"size-full wp-image-2169\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image010.webp 646w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image010-600x429.webp 600w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image010-300x215.webp 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 646px) 100vw, 646px\" \/><p id=\"caption-attachment-2169\" class=\"wp-caption-text\">Abb. 5. Das Arbeitsfenster des Modus \"Diagramme\"<\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Mit den Schaltfl\u00e4chen in diesem Fenster lassen sich die folgenden Diagramme erstellen:<\/p>\n<ul>\n<li>Wenn Sie in diesem Fenster auf die Schaltfl\u00e4che \"Breitbandschwingung\" klicken, wird die Zeitfunktion des Rotorrundlaufs angezeigt.<\/li>\n<li>Wird die Schaltfl\u00e4che \"Drehfrequenzschwingung\" gedr\u00fcckt, wird die Zeitfunktion der 1x-Komponente des Rotorrundlaufs angezeigt.<\/li>\n<li>Wenn Sie die Schaltfl\u00e4che \"Oberschwingungen (1\/Umdrehung)\" dr\u00fccken, wird auf dem Display eine Zerlegungsgrafik des Rotorrundlaufs in eine Oberschwingungsreihe angezeigt. Die erste Oberschwingung entspricht dem Schwingungswert bei der Rotordrehfrequenz (1x), die zweite - bei der doppelten Frequenz (2x), usw.<\/li>\n<li>Durch Dr\u00fccken der Taste \"Spektrum (Hz)\" zeigt das Display das Spektrum des Rundlaufs des Rotors an.<\/li>\n<li>Durch Dr\u00fccken der Taste \"Orbit\" wird die Kurve der Rotorumlaufbahn (Pr\u00e4zession) angezeigt.<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2>1.3 Erstellung des Rotorbahn-Diagramms<\/h2>\n<p>Die Konstruktion der Rotorbahnkurve kann nach dem in Abb. 6 gezeigten Schema erfolgen.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id=\"attachment_2170\" style=\"width: 679px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2170\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image016.gif\" alt=\"Abb. 6. Schema der Rotorbahnmessung 1a - Rotor (Endansicht); 1b - Rotor (Seitenansicht); 2, 3 - ber\u00fchrungslose Sensoren; 4 - Reflexionsmarke des Phasenwinkelsensors.\" width=\"669\" height=\"296\" class=\"size-full wp-image-2170\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image016.gif 669w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image016-600x265.gif 600w\" sizes=\"auto, (max-width: 669px) 100vw, 669px\" \/><p id=\"caption-attachment-2170\" class=\"wp-caption-text\">Abb. 6. Schema der Rotorbahnmessung 1a - Rotor (Endansicht); 1b - Rotor (Seitenansicht); 2, 3 - ber\u00fchrungslose Sensoren; 4 - Reflexionsmarke des Phasenwinkelsensors.<\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Um eine Messung durchzuf\u00fchren und ein entsprechendes Diagramm zu erstellen, sind eine Reihe von vorbereitenden Ma\u00dfnahmen erforderlich, unter anderem:<\/p>\n<ul>\n<li>- die ber\u00fchrungslosen linearen Encoder 2 und 3 in einem der diametralen Abschnitte des Rotors in einem Winkel von 90\u00b0 zueinander anbringen, wobei die Messachse des Encoders 2 mit der X-Achse und die Messachse des Encoders 3 mit der Y-Achse \u00fcbereinstimmen muss;<\/li>\n<li>den nominalen Messspalt \u2206x (\u2206y) zwischen der Rotoroberfl\u00e4che und dem Sensorelement jedes linearen Encoders einstellen (f\u00fcr Stahl \u2206 = 3.5 mm);<\/li>\n<li>- den Phasenwinkelsensor (in der Abbildung nicht dargestellt) in der X-Z-Ebene in \u00dcbereinstimmung mit der Installationsebene des ber\u00fchrungslosen Sensors 2 anbringen;<\/li>\n<li>Bringen Sie eine reflektierende Markierung 4 auf dem Rotor 1 in der X\u2013Z-Ebene an, die f\u00fcr den Betrieb des Phasenwinkelsensors erforderlich ist;<\/li>\n<li>- Schlie\u00dfen Sie die ber\u00fchrungslosen L\u00e4ngenmessger\u00e4te 2 und 3 an die Anschl\u00fcsse X1 und X2 und das Phasenwinkelmessger\u00e4t an den Anschluss X3 der Messeinheit an;<\/li>\n<li>Schlie\u00dfen Sie das Messger\u00e4t an den Computer an.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Um mit der Messung der Rotorbahn im Hauptarbeitsfenster (siehe Abb. 1) zu beginnen, dr\u00fccken Sie die Taste \u201eF8 \u2013 Diagramme\u201c und wechseln Sie zum Arbeitsfenster \u201eDiagramme\u201c (siehe Abb. 5), das zur Erstellung verschiedener Arten von Diagrammen zum Radialschlag des Rotors dient. In diesem Arbeitsfenster m\u00fcssen Sie die Schaltfl\u00e4che \u201eOrbit\u201c dr\u00fccken, woraufhin auf dem Computerbildschirm das Arbeitsfenster erscheint, in dem der erforderliche Messzyklus durchgef\u00fchrt wird (siehe Abb. 7).<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id=\"attachment_2171\" style=\"width: 509px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2171\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image014.webp\" alt=\"Abb.7. Diagramm der Rotorumlaufbahn. Balanset-Software. \" width=\"499\" height=\"506\" class=\"size-full wp-image-2171\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image014.webp 499w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image014-296x300.webp 296w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image014-50x50.webp 50w\" sizes=\"auto, (max-width: 499px) 100vw, 499px\" \/><p id=\"caption-attachment-2171\" class=\"wp-caption-text\">Abb.7. Diagramm der Rotorumlaufbahn. Balanset-Software.<\/p><\/div>\n<p>Um die Arbeit im angegebenen Arbeitsfenster fortzusetzen (siehe Abb. 7), m\u00fcssen Sie die Rotorrotation einschalten und durch Dr\u00fccken der Taste \"F9 \u2013 RUN\" die Messung der Momentanwerte des radialen Rundlaufs des Rotors Sxi und Syi f\u00fcr einen Zeitraum durchf\u00fchren, der einer Rotorumdrehung entspricht.<\/p>\n<p>Das w\u00e4hrend der Messung erhaltene Feld von Momentanwerten Sxi und Syi wird verwendet, um die Bahn des \u00fcberwachten Rotors darzustellen (jeder i-te Punkt der Bahn hat die Koordinaten Sxi, Syi). Der Betrag der momentanen Radialverschiebung wird nach folgender Formel berechnet:<\/p>\n<p>S\u2211i = \u221a (Sxi\u00b2 + Syi\u00b2) (1)<\/p>\n<p>wobei S\u2211i der Momentanwert des Betrags der Radialverschiebung ist (die L\u00e4nge des Radiusvektors der Rotorbahn), berechnet f\u00fcr den i-ten Punkt des Diagramms;<\/p>\n<ul>\n<li>Sxi &#8211; Momentanwert des radialen Rundlaufs des Rotors, gemessen entlang der X-Achse mit Sensor 2 (siehe Abb. 6) am i-ten Punkt;<\/li>\n<li>Syi &#8211; Momentanwert des radialen Rundlaufs des Rotors, gemessen entlang der Y-Achse mit Sensor 3 (siehe Abb. 6) am i-ten Punkt.<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Measurement of relative rotor vibration using non-contact linear displacement sensors With the Balanset-1A you can measure the relative vibration of the rotor using non-contact linear encoders. 1.1 Selection of the sensor type and setting Depending on the task, either vibration sensors or displacement sensors can be used for measurements. 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