OrdnungsanalyseSchwingungs- und Schallanalyse für rotierende bzw. zyklisch bewegte Maschinen

Die Ordnungsanalyse ist eine Technik zur Analyse von Schwingungssignalen in rotierenden oder zyklisch bewegte Maschinen. Sie kann eine umfassende Diagnose für Generatoren, Verbrennungsmotoren, Kompressoren, Turbinen, Pumpen und rotierende Wellen liefern.

Die Dewesoft-Lösung zur Ordnungsanalyse ist extrem leistungsstark. Sie ist kinderleicht einzurichten und bietet Berechnungen, Visualisierungen und Ergebnisse schon während der Messung für mehrere Eingangskanäle gleichzeitig. Die leistungsstarke Datenerfassungshardware kann flexibel für den jeweiligen Einsatz angepasst werden. Zusätzlich gelten wie immer die branchenführende 7-Jahres-Garantie, lebenslange kostenlose Software-Updates und kostenloser technischer Support.

Highlights

Echtzeitergebnisse für unlimitierte Kanäle

Die Ordnungsanalyselösung von Dewesoft erlaubt die Erfassung, Speicherung, Anzeige und Berechnung von Daten auf einer praktisch unbegrenzten Anzahl von Eingangskanälen. Dabei können mehrere rotierende Maschinen mit unterschiedlichen Drehzahlen gleichzeitig analysiert werden.

Multi-Domain (zeit-, frequenz- UND ordnungsbasiert)

Eine hohe Abtastrate und ein fortgeschrittener aliasing-freier Resampling-Mechanismus erlauben die Umrechnung auf die jeweilige Referenz (Zeitbereich, Frequenzbereich und Ordnungsbereich). Alle Daten sind parallel in Echtzeit verfügbar, werden synchron angezeigt und in derselben Datendatei gespeichert.

Erweiterungsfähigkeit und Multifunktionalität

Das Dewesoft-System ist sehr flexibel und bietet viele zusätzliche Funktionen für tiefgreifende Einblicke in die Dynamik rotierender Maschinen. FFT-Analyse, Orbit-Analyse, Torsionsschwingungen, Analyse der elektrischen Leistung und andere sind verfügbar. Darüber hinaus können andere Arten von Sensoren angeschlossen werden, um gleichzeitig Schwingungen, Dehnungen, Temperaturen, Video, Ton usw. mit präziser Synchronisation zu erfassen.

Winkelsensor-Unterstützung

Wir unterstützen Winkelsensoren aller Art zur Bestimmung von Winkel und Drehzahl: Tacho, Enkoder, Zahnrad, Zahnrad mit fehlenden oder doppelten Zähnen, Zebraband für nachträgliche Installation und analoge Signale. Winkel und Drehzahl werden mit der Dewesoft SuperCounter-Technologie mit einer Auflösung von 10 Nanosekunden hochgenau bestimmt.

Funktioniert auch ohne Tacho-Sensor

In Situationen, in denen die Montage eines Tachosensors zur Messung des Geschwindigkeitssignals nicht möglich ist, bietet das Order Tracking Modul einen intelligenten Tracking-Algorithmus. Dieser Algorithmus isoliert effektiv die erste Ordnung (Geschwindigkeitssignal) aus dem Schwingungssensor. Sie können dies noch weiter verbessern, indem Sie die Einstellungen sowohl während der Erstverarbeitung als auch in der Nachbearbeitung anpassen. So können Sie beispielsweise die erwartete Steigung der Rampe während der Beschleunigung angeben oder ein vorgefiltertes mathematisches Signal als Eingangsquelle verwenden.

Ordnungen zu anderen gemessenen Größen beziehen

Analysieren Sie Ordnungsspektren über Zeit, Geschwindigkeit (U/min) oder in Bezug auf einen anderen vom Benutzer ausgewählten Referenzkanal in 3D-Spektrogrammen. Wählen Sie einen benutzerdefinierten Kanal als Referenz-Achse und korrelieren Sie andere gemessene physikalische Größen mit den Ordnungsspektren. Z.B. Überprüfung der Ordnungsamplituden im Vergleich zu Temperatur, Windgeschwindigkeit, Strömung oder Schub. Erstellen Sie die zugehörigen FFT- und Ordnungswasserfälle mit nur einem Klick.

Konfigurierbare Mittelwertbildung und Aktualisierungskriterien

Um Sprünge zwischen den Spektralbins zu vermeiden, können Sie Delta-RPM und Hysterese definieren und den Drehzahlbereich in entsprechende Bins für die Berechnung aufteilen. Entscheiden Sie, ob die Daten kontinuierlich oder in der Mitte der Bins erfasst werden. Die Bin-Aktualisierung legt fest, wie die Ordnungsspektren in den Bins berechnet werden, und kann auf "zuerst", "immer", "Mittelwertbildung" oder "Maximum" eingestellt werden.

Extraktion fraktionaler Ordnungen

Neben den harmonischen können auch Bruchteile von Ordnungen frei einstellbar extrahiert werden. Im Bode-Diagramm werden Amplitude und Phase mit komfortablen Darstellungsoptionen (2D-, 3D-, Campbell-Diagramm) im Drehzahl- und Zeitbereich dargestellt.

Spektrale Gewichtungen

Einfach oder doppelt, Integration oder Ableitung und A- oder C-Häufigkeitsgewichtung werden alle direkt in unserem Analysemodul zur Auftragsverfolgung unterstützt. Sie können alles, was Sie brauchen, in einem einzigen Einrichtungsbildschirm haben.

PWM-Wechselrichter-Bestellungen

Die von Wechselrichtern mit Pulsweitenmodulationsverfahren verursachten Ordnungskomponenten können mit der direkten Unterstützung der Demodulation analysiert werden.

Aufschlussreiche Darstellungsoptionen

FFT-, 2D- und 3D-Diagramme stellen wertvolle Visualisierungswerkzeuge zur Bestimmung des Maschinenzustands dar. Außerdem stehen Nyquist-, Bode- und Campbell-Diagramme zur Verfügung. Der Orbit-Plot mit Darstellung von Rohdaten oder gefilterten Ordnungen ist beispielsweise ein herausragendes Tool für die Analyse von Strömungsmaschinen.

Langfristige Überwachung

Für permanente Zustandsüberwachung können reduzierte Daten, wie z.B. RMS- oder Peak-Peak Werte einzelner gefilterten Ordnungen, H1, H2, ... Orbits (ungefiltert, gefiltert), FFT, Kaskaden-, Bode- und Polardiagramme in die Historian- Zeitreihendatenbank hochgeladen werden.

TEDS-Sensoren automatische Identifikation

Dewesoft-Systeme bieten eine Plug-and- Play-Sensorerkennung für Beschleunigungs- und Winkelsensoren, die den TEDS- Standard IEEE 1451.4 unterstützen.

Getriebe-Analysemöglichkeiten

Verwenden Sie die (meist Schwingungs-) Messdaten eines Sensors und führen Sie die Extraktion auf verschiedenen Getriebestufen Ihrer Maschine durch, indem Sie die Tacho-Teiler- und Multiplikator-Funktionalität verwenden.

Dewesoft Qualität und 7 Jahre Garantie

Genießen Sie unsere branchenführende 7-Jahres-Garantie, jährliche Kalibrierung vorausgesetzt. Unsere Datenerfassungssysteme werden in Europa hergestellt, wobei nur die höchsten Qualitätsstandards zur Anwendung kommen. Wir bieten kostenlosen und kundenorientierten technischen Support. Ihre Investition in die Lösungen von Dewesoft ist für viele Jahre gesichert.

Inklusive Software

Jedes Dewesoft Datenerfassungssystem wird mit der preisgekrönten DewesoftX Datenerfassungssoftware geliefert. Die Software ist einfach zu bedienen, bietet jedoch maximale Funktionalität. Alle Software-Updates sind für immer kostenlos, ohne versteckte Lizenz- oder jährliche Wartungsgebühren.

Wozu Ordnungsanalyse?

Die Ordnungsanalyse oder Ordnungsverfolgung ist eine Technik zur Analyse von Schall- bzw. Schwingungssignalen in rotierenden oder zyklisch bewegten Maschinen, z.B. Kolbenmaschinen, Motoren, Kompressoren, Getriebe, Turbinen und Pumpen. Die erste Ordnung (erste Harmonische) bezieht sich auf die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine, und jede weitere ist ein entsprechendes Vielfaches dieser Geschwindigkeit.

Rotierende und Kolben-Maschinen bestehen aus einer Vielzahl von Teilen, die alle einzigartige
Geräusch- und Schwingungssignaturen zum gesamten Schwingungsspektrum der Maschine beitragen. Mithilfe der Ordnungsanalyse können Sie diese Muster identifizieren und isolieren, um die Performance und Qualität jedes einzelnen Maschinenbauteils zu analysieren. Durch einen Hochlauf oder Auslauf der Maschine ist es möglich, die fest mit der Drehzahl verbundenen Ordnungen (also bewegte Teile) von Strukturresonanzen zu unterscheiden.

Die Ordnungsanalyselösung von Dewesoft ist ein unverzichtbares Tool für die Analyse des Betriebszustands bei rotierenden Maschinen (also z. B. von Resonanzen oder stabilen Betriebspunkten) und für die Ermittlung von Schwingungsursachen. Die Ordnungsanalyse findet Anwendung in der Entwicklung und Optimierung, als auch bei der Diagnose und Fehlersuche vor Ort. Eine intelligente, mobile Lösung für Entwickler und Servicetechniker, bestehend aus einer leistungsstarken Software und flexiblen Datenerfassungsinstrumenten.

Weitere Informationen zur Ordnungsanalyse finden Sie in dem Artikel Der ultimative Leitfaden zur Ordnungsanalyse.

Anwendungen der Ordnungsanalyse

Rotierende Maschinen sind eine wichtige und kritische Komponente vieler mechanischer Systeme in der Industrie. In fast jedem industriellen Prozess kommt mindestens eine rotierende Maschine zum Einsatz, die für die Produktionslinie von entscheidender Bedeutung ist. Fragen Sie sich selbst, welche Maschine im Falle eines Ausfalls die größten Kosten verursachen würde.

Die Ordnungsanalyse ist bei der Konstruktion und Entwicklung von Motoren, Antriebssträngen, Turbinen, Pumpen, Kompressoren, Elektromotoren, Lüftungsanlagen usw. ebenso hilfreich wie bei der Zustands-Bewertung und Wartung:

Untersuchung und Fehlersuche bei Instabilitäten an rotierenden Maschinen
Bestimmung kritischer Motordrehzahlen
Erkennen von Getriebefehler
Schäden an Lagerelementen
Lose mechanische Verbindungen
Unwucht
Verbogene Wellen
Fehlausrichtungen
Elektrische Fehler in Motoren
Kavitation bei Pumpen
Trennung in rotations- und strukturbezogene Geräusche und Schwingungen
Andere schwingungsbezogene Probleme, z. B. bei Getrieben, Riemen, Ventilatoren, Pumpen, Kompressoren oder Turbinen

Typische Messsystem-Konfigurationen

Basis Ordnungsanalyse-Messsystem (4-Kanal):

SIRIUS MINI (3xACC, 1xACC+) USB-Datenerfassungssystem
DualCoreADC-Technologie, dualer 24-Bit-Sigma-Delta-ADC, 200 kS/s, bis zu 160 dB Dynamikbereich
bis zu vier einachsige oder ein dreiachsiger IEPE/ICP®-Beschleunigungssensor
zusätzlich 1x Tacho für Drehzahlerfassung

Fortgeschrittenes Ordnungsanalyse-Messsystem (8-Kanal):

SIRIUS DualCoreADC (6xACC, 2xACC+) USB-Datenerfassungssystem
DualCoreADC-Technologie, dualer 24-Bit-Sigma-Delta-ADC, 200 kS/s, bis zu 160 dB Dynamikbereich, +-1000 V galvanische Trennung
bis zu 8 einachsige oder zwei triaxiale IEPE/ICP®-Beschleunigungssensoren
zusätzlich 2x Tachosensoren

"All-in-One" Ordnungsanalyse-Messsystem (8...16-Kanal):

SIRIUS R1DB oder R2DB All-In-One Messdatenerfasssungssystem mit integriertem PC, z.B. mit SIRIUS DualCoreADC (6xACC, 2xACC+)
DualCoreADC-Technologie, dualer 24-Bit-Sigma-Delta-ADC, 200 kS/s, bis zu 160 dB Dynamikbereich
bis zu 16 einachsige oder 5 triaxiale IEPE/ICP®-Beschleunigungssensoren
zusätzlich 1 - 4 x Tacho für Drehzahl
eingebauter Computer mit SSD (Datenlogger)
eingebautes Display und Tastatur
Li-Ionen-Akku betrieben

SuperCounter®: Präzise Geschwindigkeits- und Winkelmessung mit Zähler- und Enkodersensoren

Die Datenerfassungssysteme von Dewesoft nutzen eine patentierte und markenrechtlich geschützte Technologie namens SuperCounter®.

Zählereingänge können die Drehzahl und den Winkel von rotierenden Maschinen messen. Im Vergleich zu Standardzählern, die nur ganzzahlige Werte nach einer Abtastung ausgeben (z. B. 1, 1, 2, 2, 3, 4), können die Dewesoft SuperCounter-Eingänge exakte Werte wie 1.37, 1.87, 2.37 usw. ermitteln, vollständig synchronisiert für Zeit und Amplitude.

Dies geschieht durch die Messung des genauen Zeitpunkts der steigenden Flanke des Signals mit einem zusätzlichen Zähler. Unsere SuperCounter-Eingänge arbeiten mit einer Zeitbasis von 102,4 MHz, unabhängig von der aktuellen analogen Abtastrate.

Die Zählereingänge sind perfekt für Anwendungen wie dem Auswuchten rotierender Maschinen, der Ordnungsanalyse und der Analyse von Torsionsschwingungen geeignet. Sie sind darüber hinaus vollständig synchronisiert mit Analog-, CAN-Bus- und anderen Datenquellen.

Hochlauf- und Auslaufanalyse

Wenn immer es nötig ist, drehzahlabhängige Schwingungen (z.B. eines Zahnrads) von Strukturschwingungen (z.B. Chassis Eigenresonanzen) zu trennen, also die sogenannten Ordnungen automatisch live extrahieren zu lassen, ist die Ordnungsanalyse das Tool der Wahl. Sie kommt vor allem in der Abnahme und Fehlersuche bei rotierenden Maschinen mit variabler Drehzahl zum Einsatz.

Die Ordnungsanalyse liefert über Drehzahlschwankungen hinweg stabile spektrale Ergebnisse ohne spektrale Verschmierung. Während der kompletten Messung werden eindeutige Schwingungsmuster der einzelnen rotierenden Maschinenkomponenten beibehalten, so dass die gemessenen Ordnungsmuster mit Referenzkurven verglichen und individuelle Toleranz- und Alarmstufen für alle relevanten rotierenden Komponenten konfiguriert werden können.

Mehrere Ordnungsanalyse-Module können gleichzeitig parallel berechnet werden, beispielsweise um Hochlauf und Auslauf getrennt zu analysieren.

Einfache Konfiguration

Das Ordnungsanalysemodul berechnet eine Vielzahl von gängigen Diagrammen automatisch:

FFT-Wasserfalldiagramm (Kaskade): hier werden die Strukturresonanzen und Kreuzungspunkte deutlich sichtbar
Ordnung-über-Referenz-Wasserfalldiagramm – Ordnungsspektren über die Drehzahl oder jeden anderen gemessenen Kanal, den Sie als Referenz-Achse verwenden möchten
Ordnung-über-Zeit-Wasserfalldiagramm – Überwachung des gesamten Ordnungsspektrums, sowie einzelner Ordnungen über die Zeit
Beitrag einzelner Harmonische – Anzeige des Gesamtschwingungslevels und den Beitrag einzeln ausgewählter Ordnungen über die Drehzahl; sowie Ordnungen als komplexe Kanäle im Bode-Plot

Alle Einstellungen können nach der Aufzeichnung jederzeit geändert werden. DewesoftX speichert immer die Rohdaten, so dass die Ordnungsanalyse im Post-Processing mit geänderten Einstellungen einfach neu berechnet werden kann.

Geben Sie einfach die untere und obere Drehzahlgrenze vor, die Auflösung und ob Sie das Wasserfall- und Ordnungsspektrum während des Hochlaufs, während des Auslaufs oder immer aktualisieren möchten.

FFT-Wasserfall in Multi-Domain

Neben den Ergebnissen des Ordnungsspektrums bietet die Dewesoft-Ordnungsanalyse auch die Möglichkeit zur parallelen Ausgabe von FFT-Spektren über Zeit und über Drehzahl oder über einen anderen ausgewählten Referenz-Kanal:

FFT-über-Referenz-Wasserfalldiagramm – Anzeige der berechneten FFT über den gewählten Referenz-Kanal
Harmonische im Zeit-oder RPM-Bereich – komplexe Ausgangskanäle, die die Amplitude der Harmonischen über der Zeit, sowie über der Drehzahl anzeigt
Gesamt-Effektivwert über Referenz – Anzeige des Gesamt-Effektivwerts (Summen-Schwingungsspektrum) über den ausgewählten Referenz-Kanal

DewesoftX order tracking time domain results

Spitzenwertberechnungen

Spitzenwertberechnungen können sowohl im Frequenz- als auch im Ordnungsbereich durchgeführt werden. Durch Auswahl des Referenz-Update-Parameters „Maximum“ werden die Maximalwerte der einzelnen Spektrallinien über den gesamten Test hinweg beibehalten. Solche Ergebnisse können auf Worst-Case-Szenarien hinweisen, indem sie die höchsten Spitzenwerte über Zeit, Drehzahl oder andere Referenz-Kanäle anzeigen.

Campbell-Diagramm 2D und 3D

In Ordnungsanalyseanwendungen wird die Visualisierung dreidimensionaler Werte auf einer zweidimensionalen Ebene häufig verwendet. 3D- und Campbell-Diagramme stellen das Schwingungsspektrum eines Systems anwenderfreundlich und aussagekräftig dar.

Bei Campbell-Diagrammen wird der Wertebereich in eine bestimmte Anzahl von Stufen unterteilt und jede Stufe durch einen Kreis dargestellt, dessen Radius und Farbe vom Index der Stufe abhängt. Größere Werte werden mit größeren Kreisen und höheren Farben in der Farbkarte dargestellt. Für eine bessere Analyse der Daten können niedrigere Stufen ausgeblendet werden (Wasserlevel).

Klassen-Feineinstellungen frei konfigurierbar

Die Erfassung von Spektren über den gemessenen Zeit- oder Drehzahlbereich oder eine andere Referenz-Achse kann in Dewesoft frei konfiguriert werden.

Zur Vermeidung von Sprüngen zwischen den Klassen (Spektralbins) können Delta und Hysterese definiert werden, um den Bereich (z. B. den Drehzahlbereich) für die Berechnung in entsprechende Klassen aufzuteilen. Weiters können Sie entscheiden, ob die Daten in jeder Klasse/Bin kontinuierlich oder nur in der Mitte der Bins erfasst werden.
Sie können zwischen verschiedenen Berechnungsmethoden wählen:

Das erste in jedem Bin berechnete Bin-Spektrum behalten
Die Bins immer mit neu berechneten Spektren aktualisieren
Alle Spektren desselben Bins mitteln (wenn Hochlauf sehr schnell, Mittelwert über mehrere Hochläufe)
Die maximalen Spektralwerte jedes Bins behalten

Visualisierung der Wellenbewegung

Das Ordnungsanalyse-Modul enthält bereits eine einfache grafische Anzeige für die Analyse von Wellenbewegungen.

Das Orbit-Plot-Diagramm zeigt die Drehrichtung der Welle an (Pfeil in rechter oberer Ecke). Die Richtung des Pfeils ist CCW (gegen den Uhrzeigersinn), daher müssen die Kanäle im Orbit-Diagramm in passender Abfolge gewählt werden.

Darüberhinaus gibt es für die Analyse von Wellenschwingungen in Gleitlagern ein spezialisiertes Orbit-Analyse-Modul von Dewesoft.

Dewesoft orbit analysis software orbit plot

Investition in Ihre Zukunft

Dewesoft-Lösungen – eine großartige Investition in Ihre Zukunft. Ständig gibt es Verbesserungen und neue Funktionen kommen hinzu. Alle Software-Updates sind für immer kostenlos.

Unsere branchenführende 7-Jahres-Garantie auf Datenerfassungssysteme von Dewesoft bedeutet, dass Ihre Investition sorgenfrei ist. Wir setzen uns dafür ein, dass sich Ihr Vertrauen in unsere Messgeräte bestätigt – auch wenn das Unerwartete passiert.

Zusammen mit erstklassiger Datenerfassungstechnologie bietet Dewesoft die flexibelsten Lösungen, die auch noch preiswert sind.

Haben Sie Fragen? Wir haben Antworten!

Wir haben alle Antworten, nach denen Sie suchen, übersichtlich für Sie zusammengestellt.

Was ist eine Ordnungsanalyse?

In welchen Anwendungen trifft man auf die Ordnungsanalyse?

Welches Messgerät benötige ich, um eine Ordnungsanalyse durchzuführen?

Kann eine Ordnungsanalyse ohne Drehzahlsensor durchgeführt werden?

Was ist eine Motor-Ordnung?

Wie wird die Ordnungsanalyse berechnet?

Was zeigt ein FFT-Wasserfall (über die Zeit) an?

Was wird bei einem FFT-Wasserfall vs. RPM angezeigt?

Was wird bei einem Order-FFT-Wasserfall vs. RPM angezeigt?

Sie haben noch Fragen?

Sie können die gesuchte Antwort nicht finden? Unser Team beantwortet gerne Ihre Fragen.