Inzicht in temperatuursensoren bij machinebewaking
Definitie: Wat is een temperatuursensor?
Temperatuursensor In de context van machinebewaking is een apparaat dat de temperatuur van lagers, motoren, procesvloeistoffen of apparatuuroppervlakken meet en cruciale informatie levert voor het detecteren van oververhitting, smeerproblemen, overmatige wrijving en abnormale bedrijfsomstandigheden. trillingen Bij bewaking worden mechanische defecten gedetecteerd, terwijl bij temperatuurbewaking aanvullende informatie wordt gegeven over de thermische conditie. Hierdoor is de combinatie van trillingen en temperatuur krachtiger dan de twee afzonderlijk.
Temperatuursensoren zijn essentiële onderdelen van uitgebreide conditiebewakingsprogramma's, omdat veel machinestoringen worden voorafgegaan door temperatuurstijgingen – lagerstoringen door wrijving, motorwikkelingen door overbelasting, afdichtingen door wrijving. Vroegtijdige detectie door temperatuurtrends maakt ingrijpen mogelijk voordat catastrofale storingen optreden.
Veelvoorkomende typen voor machines
1. RTD (weerstandstemperatuurdetector)
Meest nauwkeurig en stabiel:
- Beginsel: De weerstand van platinadraad verandert met de temperatuur
- Veel voorkomende typen: Pt100 (100Ω bij 0°C), Pt1000
- Nauwkeurigheid: ±0,1-0,5°C typisch
- Bereik: -200 tot +600°C
- Stabiliteit: Uitstekende lange termijn
- Kosten: Matig tot hoog
- Toepassingen: Kritische lagerbewaking, precisiemetingen
2. Thermokoppel
Breed scala en robuust:
- Beginsel: Verbinding van verschillende metalen genereert een spanning die evenredig is met de temperatuur
- Typen: Type K (meest voorkomend), Type J, Type T, Type E
- Nauwkeurigheid: ±1-3°C typisch
- Bereik: -200 tot +1300°C (afhankelijk van het type)
- Kosten: Laag
- Toepassingen: Hogetemperatuurbewaking, uitlaatgassen, ovens
3. Thermistor
- Beginsel: Halfgeleiderweerstand zeer temperatuurgevoelig
- Gevoeligheid: Zeer hoog (grote weerstandsverandering per °C)
- Nauwkeurigheid: ±0,1-1°C
- Bereik: Beperkt (typisch -50 tot +150°C)
- Kosten: Laag
- Toepassingen: Consumentenapparatuur, sommige industriële
4. Infrarood (contactloos)
- Beginsel: Detecteert thermische straling van het oppervlak
- Voordeel: Geen contact nodig
- Bereik: -50 tot +1000°C+
- Nauwkeurigheid: ±2-5% van de uitlezing
- Toepassingen: Steekproeven, thermische beeldvormingsonderzoeken
Lagertemperatuurbewaking
Meetlocaties
- Ingebed in lagerhuis (dichtbij lagerbuitenring)
- Opbouw op lagerkap
- In olieaftap (voor oliegesmeerde lagers)
- Meerdere locaties voor grote lagers
Normale temperatuurbereiken
- Omgeving + 20-40°C: Normale bedrijfstemperatuur
- Omgeving + 50-60°C: Aanvaardbaar maximum voor de meeste lagers
- > Omgevingstemperatuur + 70°C: Geeft een probleem aan, onderzoek het
- > 90-100°C absoluut: Alarmconditie voor de meeste lagers
Trends en alarmen
- Bepaal de basistemperatuur voor elk lager
- Waarschuwing bij een stijging van 10-15°C ten opzichte van de basislijn
- Alarm bij 20-25°C stijging of absolute grens
- Uitschakeling (shutdown) bij een stijging van 30-40°C of een kritische absolute temperatuur
Integratie met trillingsbewaking
Aanvullende informatie
- Trilling: Detecteert mechanische defecten vroegtijdig
- Temperatuur: Bevestigt de ernst, geeft problemen met wrijving/smering aan
- Samen: Betrouwbaardere diagnose dan beide afzonderlijk
Diagnostische patronen
- Hoge trilling + normale temperatuur: Mechanisch probleem (onbalans, verkeerde uitlijning)
- Hoge trilling + hoge temperatuur: Lagerdefect met wrijving (gevorderd stadium)
- Normale trilling + hoge temperatuur: Smeringsprobleem, uitlijning veroorzaakt wrijving
- Beide toenemend: Progressieve lagerstoring
Aanbevolen installatiepraktijken
Sensorplaatsing
- Zo dicht mogelijk bij de warmtebron (lager)
- Goed thermisch contact met het gemeten oppervlak
- Vermijd luchtspleten (gebruik indien nodig thermische pasta)
- Beschermd tegen schommelingen in de omgevingstemperatuur
Bedrading
- Gebruik het juiste draadtype voor de sensor (compensatiekabel voor thermokoppels)
- Vermijd het lopen in de buurt van hoogspannings- of stroomkabels
- Correcte afsluiting en aansluiting
- Afschermen en aarden indien nodig
Toepassingen
Lagerbewaking
- Vroege detectie van smering problemen
- Bevestiging van lagerdefect
- Overbelastingsdetectie
- Meest voorkomende toepassing voor temperatuurbewaking
Motorbescherming
- Wikkelingstemperatuur (ingebedde RTD's)
- Lagertemperatuur
- Frametemperatuur
- Overbelasting en toereikendheid van het koelsysteem
Procesapparatuur
- Pompen (lagers, afdichtingen, behuizingtemperaturen)
- Compressoren (uitlaattemperatuur, lager)
- Versnellingsbakken (oliecartertemperatuur)
Temperatuursensoren zijn essentiële aanvullingen op trillingssensoren in uitgebreide machinebewakingsprogramma's. De combinatie van trillingsanalyse die mechanische defecten detecteert en temperatuurbewaking die de thermische conditie, wrijvingsproblemen en de toereikendheid van de smering bevestigt, biedt een completere beoordeling van de apparatuurgezondheid dan beide technologieën afzonderlijk, waardoor vroegtijdige detectie van diverse storingstypen in roterende apparatuur mogelijk is.