ISO 5348: Mechanische trillingen en schokken – Mechanische montage van accelerometers

Samenvatting

ISO 5348 is een fundamentele en zeer praktische norm voor elke trillingsanalist. Het richt zich op een kritische factor die direct van invloed is op de datakwaliteit: hoe de versnellingsmeter Is fysiek aan de machine bevestigd. De norm specificeert verschillende montagemethoden en beschrijft hoe elke methode de frequentierespons van de meting beïnvloedt. Het volgen van de richtlijnen in ISO 5348 is essentieel voor het verkrijgen van nauwkeurige en herhaalbare trillingsgegevens, met name bij het meten van hoogfrequente trillingen.

Inhoudsopgave (Conceptuele structuur)

De norm is zo opgebouwd dat er duidelijk en praktisch advies wordt gegeven over montagetechnieken:

1. 1. Scope en montagemethoden:

   In dit eerste deel wordt het doel van de norm uiteengezet: het bieden van duidelijke, technische richtlijnen voor het bevestigen van versnellingsmeters op een trillend oppervlak om nauwkeurige gegevens te garanderen. De centrale stelling van de norm wordt hier geïntroduceerd: de montagemethode is een cruciaal onderdeel van het meetsysteem en bepaalt direct de hoogste frequentie waarmee betrouwbare gegevens kunnen worden verzameld. Een slechte montagetechniek fungeert als een mechanisch filter dat hoogfrequente trillingen dempt of verzwakt voordat ze kunnen worden gemeten. Vervolgens worden de belangrijkste montagemethoden in detail besproken: montage met een stift, montage met lijm en montage met een magneet, waarmee het kader voor de rest van het document wordt gevormd.

2. 2. Montage op de noppen:

   Deze methode wordt gepresenteerd als de optimale, referentiewaardige techniek voor het bevestigen van een accelerometer. Hierbij wordt een gat in de machineconstructie geboord, met schroefdraad getapt en vervolgens de bevestigingsbout van de accelerometer direct in het gat geschroefd. De norm specificeert dat het montageoppervlak schoon, vlak en glad moet zijn, met indien nodig een puntbewerking om dit te bereiken. Een dunne laag siliconenvet of een vergelijkbare koppelingsvloeistof moet op de basis van de sensor worden aangebracht om microscopisch kleine holtes op te vullen, het contactoppervlak te maximaliseren en de transmissie van hoogfrequente energie te verbeteren. Deze methode biedt de hoogst mogelijke montagestijfheid, wat op zijn beurt resulteert in de hoogste gemonteerde resonantiefrequentie. Dit garandeert dat de sensor het breedst mogelijke frequentiebereik nauwkeurig kan meten zonder dat de meting wordt beïnvloed door de resonantie van de montage zelf. Het wordt beschouwd als de maatstaf voor alle andere methoden en is essentieel voor permanente bewakingsinstallaties, hoogfrequente diagnostische tests (zoals voor lagers en tandwielen) en voor sensorkalibratie.

3. 3. Lijmmontage:

   In deze sectie wordt het gebruik van lijmen als semi-permanente bevestigingsoplossing beschreven, vaak gebruikt wanneer boren in de machine niet praktisch of toegestaan is. De norm maakt onderscheid tussen verschillende soorten lijmen. Voor de beste resultaten wordt een harde, stijve lijm zoals cyanoacrylaat ("superlijm") of een tweecomponenten epoxy aanbevolen. Het belangrijkste principe is om een minimale hoeveelheid lijm te gebruiken om een zeer dunne, stijve verbindingslijn te creëren tussen de basis van de sensor en het machineoppervlak. Een dikke of zachte lijm (zoals siliconenrubber) werkt als een demper, waardoor de hoogfrequente respons ernstig wordt beperkt. Bij correcte toepassing op een goed voorbereid oppervlak kan een stijve lijmbevestiging een bruikbaar frequentiebereik bereiken dat bijna net zo hoog is als een stiftbevestiging, waardoor het een haalbaar alternatief is voor veel diagnostische toepassingen. De norm behandelt ook het gebruik van stiftbevestigingen; dit zijn kleine metalen plaatjes die op de machine worden gelijmd om een herhaalbare locatie te bieden voor het bevestigen van een stiftsensor.

4. 4. Magnetische montage:

   In dit hoofdstuk wordt het gebruik van magnetische bases besproken, die zeer gebruikelijk zijn voor draagbare, routegebaseerde gegevensverzameling vanwege hun gemak. De norm benadrukt echter dat dit gemak aanzienlijke kosten met zich meebrengt voor de datakwaliteit. Een magnetische houder is inherent minder stijf dan een stift- of lijmhouder. Bovendien voegt de magneet aanzienlijke massa toe aan de accelerometer. Deze combinatie van lagere stijfheid en hogere massa verlaagt de gemonteerde resonantiefrequentie van het sensorsysteem aanzienlijk, wat het bruikbare bovenste frequentiebereik van de meting ernstig beperkt. De norm maakt duidelijk dat hoogfrequente gegevens (meestal boven 2000 Hz) verzameld met een magneet vaak onbetrouwbaar zijn. Het biedt praktische richtlijnen voor het maximaliseren van de kwaliteit van een magnetische houder: gebruik een sterke, "tweepolige" magneet, zorg ervoor dat de contactoppervlakken perfect schoon en vlak zijn en oefen stevige druk uit bij het bevestigen van de magneet aan de machine.

5. 5. Andere methoden (sondes):

   Deze sectie behandelt het gebruik van handprobes, vaak "stingers" genoemd, die soms worden gebruikt voor snelle controles of op moeilijk bereikbare plaatsen. De norm raadt deze praktijk ten zeerste af voor serieus diagnostisch werk. Het menselijk lichaam is een zeer effectief laagdoorlaatfilter en demper, en het is onmogelijk om een probe met een constante druk of in een perfect loodrechte hoek te houden. Hierdoor is deze methode zeer onherhaalbaar gebleken en is de frequentierespons ernstig beperkt, vaak tot minder dan 1000 Hz. Hoewel een probe mogelijk de aanwezigheid van een zeer grote, laagfrequente trilling (zoals een ernstige onbalans) kan bevestigen, is deze absoluut ongeschikt voor betrouwbare trendanalyse of voor het detecteren van hoogfrequente storingen zoals lager- en tandwieldefecten.

6. 6. Oppervlaktevoorbereiding en bekabeling:

   Dit laatste deel biedt kritisch en praktisch advies voor het waarborgen van de datakwaliteit, ongeacht de gebruikte montagemethode. Het benadrukt dat het montageoppervlak goed moet worden voorbereid. Dit houdt in dat het oppervlak zo vlak en glad mogelijk moet zijn en dat verf, roest en vuil moeten worden verwijderd om direct metaal-op-metaal contact (of metaal-lijm-op-metaal) te garanderen. Voor montage op een stift specificeert de norm dat een puntvlak moet worden bewerkt als het oppervlak niet perfect vlak is. De norm biedt ook belangrijke richtlijnen voor sensorbekabeling. Het adviseert om de kabel stevig vast te binden aan de constructie op korte afstand van de sensor. Dit zorgt voor trekontlasting van de connector en, belangrijker nog, voorkomt dat de kabel beweegt. Als een kabel tijdens de meting heen en weer slingert, kan deze door het tribo-elektrische effect een laagfrequent elektrisch signaal genereren, wat het werkelijke trillingssignaal kan verontreinigen en tot onjuiste gegevens kan leiden.

Kernconcepten

• Frequentierespons is de sleutel: Het centrale thema van de standaard is dat de montagemethode werkt als een mechanisch filter. Een slechte montage (zoals een magneet) voegt massa toe en vermindert de stijfheid, waardoor een laagdoorlaatfilter ontstaat dat de hoogfrequente trillingen afsnijdt voordat ze de sensor überhaupt kunnen bereiken.
• Stijfheid is van het grootste belang: Om hoogfrequente trillingen nauwkeurig over te brengen, moet de verbinding tussen de sensor en de machine zo stijf en licht mogelijk zijn. Daarom is een directe montage met een stift superieur aan alle andere methoden.
• Afweging tussen gemak en nauwkeurigheid: De norm maakt duidelijk dat er een directe afweging is. Magnetische montages zijn handig voor routegebaseerde dataverzameling, maar de analist moet accepteren dat het bruikbare frequentiebereik hierdoor wordt aangetast. Voor hoogfrequente lager- of tandwielanalyses heeft een stift- of lijmmontage sterk de voorkeur.
• Herhaalbaarheid: Het volgen van de richtlijnen van de norm, zoals het gebruiken van montagepads voor herhaalbare sensorplaatsing, is van cruciaal belang voor een goede trendanalyse. Hiermee wordt namelijk gewaarborgd dat veranderingen in de gegevens het gevolg zijn van de toestand van de machine en niet van variaties in de meettechniek.

← Terug naar hoofdindex