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Vibrationssensor (Schwingungssensor): Definition und Einsatz im Condition Monitoring
Ein Vibrationssensor misst, wie stark und in welcher Form eine Maschine schwingt, und wandelt diese Bewegung in ein Signal um, das sich über Wochen verfolgen lässt. Schwingungssensor und Schwingungsaufnehmer meinen dasselbe Bauteil. Er ist ein zentrales Werkzeug der Zustandsüberwachung, denn Lagerschäden und Unwucht zeigen sich häufig bereits durch veränderte Schwingungen, lange bevor eine Maschine ausfällt. Durch die kontinuierliche Trendanalyse lassen sich Abweichungen frühzeitig erkennen und drohende Ausfälle rechtzeitig vermeiden.
Warum ist ein Vibrationssensor wichtig?
Ein Vibrationssensor ist wichtig, da rotierende Anlagen und Maschinen ihre früheste Warnung als Änderung des Schwingungsverhaltens abgeben, lange bevor Temperatur oder Geräusch auffallen. Wer diesen Verlauf verfolgt, erkennt Lagerverschleiß, Unwucht und Fluchtungsfehler, solange die Reparatur noch planbar ist. Ohne diese Messung bleibt nur der Kalender. Damit ist der Sensor die wichtigste Eingangsgröße der Zustandsüberwachung und die Datenbasis für zustandsbasierte und vorausschauende Instandhaltung.
Welche Arten von Vibrationssensoren gibt es?
Vier Bauformen decken fast alle industriellen Fälle ab:
- Beschleunigungssensoren, piezoelektrisch, mit weitem Frequenzbereich. Die Standardwahl, weil Lager- und Zahnradfehler oben im Frequenzband beginnen.
- Geschwindigkeitssensoren liefern die Schwinggeschwindigkeit im mittleren Bereich, also die Größe, mit der die ISO-Bewertung von Maschinenschwingungen arbeitet.
- Wirbelstromsensoren. Sie messen berührungslos, wie weit sich die Welle in ihrem Gleitlager bewegt.
- Drahtlose MEMS-Sensoren erfassen ebenfalls Beschleunigung und sind für Nebenaggregate gedacht, die eine Verkabelung nie bekommen hätten.
Welche Bauform passt, entscheiden die Lagerung der Maschine und der Frequenzbereich, in dem der Fehler auftaucht.
Welche Rolle spielt ein Vibrationssensor in der Zustandsüberwachung?
Der Sensor liefert den Rohwert, die Auswertung macht daraus Kennzahlen: Effektivwert der Schwinggeschwindigkeit für den Gesamtzustand, Spektrum und Hüllkurve für die Ursache. Steigt eine Kennzahl über den vereinbarten Grenzwert, entsteht ein Alarm. Aus diesem Alarm wird ein Arbeitsauftrag mit Termin und Ersatzteil, und damit läuft die Instandhaltung zustandsbasiert statt intervallgesteuert. Bleibt der Alarm ohne Auftrag, war die Messung umsonst.
Arten von Vibrationssensoren
Den Sensor zur Maschine passend wählen.
| Art | Misst | Am besten für |
|---|---|---|
| Beschleunigungssensor | Beschleunigung | Die meisten Maschinen, weiter Bereich |
| Geschwindigkeitssensor | Geschwindigkeit | Maschinenschwingung im mittleren Bereich |
| Wirbelstromsensor | Wellenauslenkung | Große rotierende Maschinen |
| Drahtloser Sensor | Beschleunigung | Einfache kontinuierliche Überwachung |
Verwandte Begriffe
- Verschleiß – was die Schwingung früh verrät.
- Remote Terminal Unit (RTU) – liest solche Feldsensoren aus.
- MTBF (Mean Time Between Failures) – die Zuverlässigkeitskennzahl dahinter.
- Instandhaltungsmanagement – plant die daraus abgeleiteten Maßnahmen.
- Prozessleitsystem (PLS)
