Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Hilfe bei der Auswahl eines Beschleunigungssensors


von Hendrik B. (arry986)


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Hallo Forum (mein erster Beitrag)

Ich bin mir nicht sicher, ob ich mit meiner Frage im Unterforum "DSP" 
richtig bin. Da im Anschluss aber in diese Richtung Fragen aufkommen 
werden habe ich mich entschieden hier zu posten.

Ich habe mir ein, wie ich meine überschaubares Projekt ausgesucht um 
mich ein wenig mit MEMS und µPCs/DSPs zu beschäftigen: Ich möchte eine 
Wasserpumpe mittels Beschleunigungssensor auf deren Zustand überwachen. 
Ich habe mich jetzt einige Wochen intensiv mit dem Thema Condition 
Monitoring (auf Basis der Schwingungsanalyse), sowie Signal Processing 
und Sensoren befasst.

Systembeschreibung:
Beschleunigungssensor -> Auswerteelektronik -> (optional)Umsetzen des 
internen Bus auf Ethernet -> Auswertung des visualisierten Spektrums am 
PC

Soweit mein Vorhaben.

Ich habe jetzt viele Stunden google bemüht und nach ähnlichen Projekten 
oder Herstellern solcher Systeme gesucht. Leider habe ich bisher nicht 
allzu viel an konkreter Information gefunden.

Hier nun meine Frage: Es gibt einige Hersteller kostengünstiger 
Beschleunigungssensoren (Analog, Freescale...). Ich erwarte keine allzu 
hohen Beschleunigungen (an der Pumpe) möchte aber das System, wenn es 
denn irgendwann mal läuft, noch für andere Zwecke einsetzen und mich 
daher nicht auf einen allzu engen Beschleunigungsbereich festlegen.
Bei einer Pumpe beinhaltet vor allem der höherfrequente Teil des 
Spektrums Informationen über eventuelle Schädigungen (Wälzlager Innen- 
Aussenring, Kavitation, ...). Daher benötige ich einen Sensor der, sagen 
wir mal bis 5kHz messen kann.

Sensor: +-50g bis 5kHz

Ich finde mit diesen grundlegenden Einschränkunen einfach keinen 
Hersteller (MEMS). Sind meine Annahmen zu hoch / unsinnig? Wo muss ich 
Kompromisse eingehen?

Ich bin für jegliche Art von Tipp  Anregung  Erfahrungsberichte mehr 
als dankbar!

von docean (Gast)


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ein Stichwort ist noch: IEPE-Interface

das haben viele Industrie Schwingungsaufnehmer
http://www.mmf.de/iepe-standard.htm

von Peter II (Gast)


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Hendrik B. schrieb:
> Ich möchte eine
> Wasserpumpe mittels Beschleunigungssensor auf deren Zustand überwachen.

aber nur weil die Punke sich bewegt heist es doch noch lange nicht das 
sie auch pumpt. Ist es nicht sinnvoller einen Durchflussmesser oder 
sogar Drucksensor zu verwenden?

von Hendrik B. (arry986)


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Danke für euer beider Anregungen!

>ein Stichwort ist noch: IEPE-Interface

Ich möchte kostentechnisch weit unter dem Preis eines IEPE-Sensors 
bleiben.

>aber nur weil die Punke sich bewegt heist es doch noch lange nicht das
>sie auch pumpt. Ist es nicht sinnvoller einen Durchflussmesser oder
>sogar Drucksensor zu verwenden?

Ich habe mich wohl ein wenig missverständlich ausgedrückt. Condition 
Monitoring (Zustandsüberwachung) meint implizit die Überwachung von 
unzulässigen oder kritischen Betriebszuständen, z.B. Unwucht, 
Lagerverschleiß, Fehlausrichtung, Flügelradbruch, Trockenlauf, 
Kavitation...

von PittyJ (Gast)


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50g ist aber ein Riesenbereich, braucht man wirklich so viel?

Ich habe mal den ADIS 16006 eingesetzt. +-5g bei ihm reichten für 
Erdöl-Bohrer, und die werden wirklich hart beansprucht. Gesampelt habe 
ich mit 1Khz, was eigentlich auch schon viel zu viel ist.

Vielleicht sollte man die Anforderungen noch mal überdenken.

von Hendrik B. (arry986)


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>50g ist aber ein Riesenbereich, braucht man wirklich so viel?

Das ist ja auch meine Vermutung. Wie kann ich denn rechnerisch 
nachprüfen, welche Beschleunigungen vorliegen? Drehfrequenz² * Amplitude 
oder Schwingfrequenz² * Amplitude? Das macht einen rießigen Unterschied 
(s.u.).

>Gesampelt habe ich mit 1Khz, was eigentlich auch schon viel zu viel ist.

Bei der Überwachung von Wälzlagern muss ich Frequenzen erfassen die im 
Bereich Drehfrequenz * Anzahl Wälzkörper liegen, was mich dann schnell 
in Bereiche jenseits von 1kHz bringt.

von Uwe (Gast)


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Nimm dir doch nen Piezo und nen Spektrumanalyzer und guck dir das doch 
mal an. Vileicht kannst du ja schon Spektren von Fehlern sammeln.

von Uwe (Gast)


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Da liegt wohl noch ne Menge Datamining vor dir.

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