DE10228389A1 - Vibration sensor and method for monitoring the condition of rotating components and bearings - Google Patents

Vibration sensor and method for monitoring the condition of rotating components and bearings

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DE10228389A1
DE10228389A1 DE2002128389 DE10228389A DE10228389A1 DE 10228389 A1 DE10228389 A1 DE 10228389A1 DE 2002128389 DE2002128389 DE 2002128389 DE 10228389 A DE10228389 A DE 10228389A DE 10228389 A1 DE10228389 A1 DE 10228389A1
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    • G01M13/04Testing of bearings
    • G01M13/045Testing of bearings by acoustic or vibration analysis

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Schwingungssensor zur Zustandüberwachung von rotierenden Bauteilen oder Lagern, mit einem Gehäuse (2), mit einem Sensorelement (3), mit einer Auswerteelektronik (4) und mit mindestens einer Schnittstelle (5, 6). Disclosed is a vibration sensor for condition monitoring of rotating components or bearings, with a housing (2) with a sensor element (3), with an electronic evaluation unit (4) and with at least one interface (5, 6). DOLLAR A Mit dem Schwingungssensor (1) kann eine zuverlässige Zustandsüberwachung von rotierenden Bauteilen und Lagern einfach und damit kostengünstig dadurch durchgeführt werden, wobei darüber hinaus der Schwingungssensor einfach bedienbar ist, daß die Auswerteelektronik (4) einen Analog/Digital-Wandler (7) und eine Signalaufbereitungseinrichtung (8) aufweist und in der Signalaufbereitungseinrichtung (8) eine Vielzahl von durch das Sensorelement (3) erfaßten Signalen mit Hilfe einer Signalanalyse und eines Diagnosealgorithmus in einen Zustandswert umgewandelt werden. DOLLAR A with the vibration sensor (1) can be a reliable condition monitoring of rotating components and bearings easy and therefore inexpensive carried out by further wherein the vibration sensor is easy to use, that the evaluation electronics (4) an analog / digital converter (7) and having a signal processing device (8) and in the signal processing device (8) a plurality of through the sensor element (3) detected signals with the aid of a signal analysis and a diagnostic algorithm can be converted into a condition value.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schwingungssensor zur Zustandüberwachung von rotierenden Bauteilen oder Lagern, mit einem Gehäuse, mit einem Sensorelement, mit einer Auswerteelektronik und mit mindestens einer Schnittstelle. The invention relates to a vibration sensor for condition monitoring of rotating components or bearings, with a housing, with a sensor element, with a transmitter and at least one interface. Daneben betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Zustandüberwachung von rotierenden Bauteilen oder Lagern mit einem ein Sensorelement und eine Auswerteelektronik aufweisenden Schwingungssensor. In addition, the invention also relates to a method of condition monitoring of rotating components or bearings with a sensor element and an electronic evaluation unit having vibration sensor.
  • Im Maschinen- und Anlagenbau gibt es eine Vielzahl von Maschinen und Anlagen, die jeweils rotierende Bauteile, in der Regel eine Welle aufweisen. In mechanical engineering there are a variety of machines and equipment, each rotating components, generally have a wave. Die Welle ist dabei über ein Lager, insbesondere ein Wälzlager in dem stationären Gehäuse der Maschine oder Anlage gelagert, wobei je nach Ausführungsform der Innenring oder der Außenring des Lagers beweglich angeordnet ist, während dann entsprechend der Außenring bzw. der Innenring ortsfest gelagert ist. The shaft is supported via a bearing, in particular a rolling bearing in the stationary housing of the machine or system, wherein the inner ring or the outer ring of the bearing is arranged to be movable depending on the embodiment, while is then mounted in a fixed corresponding to the outer ring or the inner ring. Als kraftübertragende und bewegte Komponente ist die einwandfreie Funktionsfähigkeit des Lagers entscheidend für die Funktionsfähigkeit der Maschine oder Anlage. As a force-transmitting component and moved the proper functioning of the bearing is critical for the functioning of the machine or plant. Aufgrund hoher dynamischer und statischer Belastungen im Betrieb sowie aufgrund konstruktiver Einschränkungen stellt das Lager häufig die "Achillesferse" der Maschine oder Anlage dar. So sind Lagerdefekte die bei weitem häufigste Ausfallursache für elektrische Antriebe. Due to high dynamic and static loads during operation as well as because of design limitations provides the camp often the "Achilles heel" of the machine or system. Thus, bearing defects are the most common by far cause of failure for electric drives.
  • Aus diesem Grund gibt es eine Vielzahl verschiedener Sensoren und Methoden zur Zustandsüberwachung und Erkennung von Lagerschäden. For this reason, there are a variety of different sensors and methods for condition monitoring and detection of bearing damage. Neben der Temperaturmessung des Lagers und der Analyse der Lagerschmierstoffe, insbesondere des Lageröls, werden hauptsächlich schwingungsdiagnostische Methoden zur Beurteilung des Lagerzustandes herangezogen. In addition to the temperature measurement of the bearing and the analysis of the bearing lubricants, in particular of the bearing oil, vibration diagnostic methods for assessing a condition of bearings are used mainly. Mit Hilfe eines Beschleunigungssensors wird dabei das Körperschallsignal des zu überwachenden Lagers an der Maschinenoberfläche erfaßt und analysiert. With the aid of an acceleration sensor while the structure-borne sound signal of the bearing to be monitored is detected at the machine surface and analyzed. Dabei lassen jedoch einfache Kennwerte des Schwingungssignals, wie Effektivwert, Spitzenwert oder Betragsmittelwert, keine zuverlässige Aussage über den Zustand des überwachten Lagers zu. However, it can be simple characteristics of the vibration signal as RMS, peak or mean magnitude to no reliable information about the condition of the monitored bearing. Insbesondere für eine Schadensfrüherkennung sind derartige Kennwerte vollkommen ungeeignet. In particular, for a damage detection such characteristics are completely unsuitable. Dies liegt insbesondere auch an den komplexen Betriebsbedingungen sowie an der Vielzahl der einsetzbaren und eingesetzten Lagern mit ihren unterschiedlichen Abmessungen und Kennwerten. This is in particular also to the complex operating conditions, and at the plurality of usable and employed bearings with their different dimensions and characteristics.
  • Eine zuverlässige Frühdiagnose von Lagerschäden oder Unwuchten der rotierenden Bauteile ist daher nur bei einer umfassenden Auswertung der von dem Schwingungssensor gelieferten hochfrequenten Signale im Bereich von bis zu einigen Kilohertz möglich. Reliable early detection of bearing damage or unbalance of the rotating components is therefore possible only when a comprehensive evaluation of the supplied high-frequency signals from the vibration sensor in the range of up to a few kilohertz. Die Auswertung dieser hochfrequenten Signale erfolgt dabei in der Regel mit Hilfe spektraler Signalanalyse. The evaluation of these high-frequency signals is carried out usually with the help of spectral signal analysis. Dadurch ist es nicht nur möglich, eine Aussage darüber zu treffen, ob ein Lager intakt oder geschädigt ist, sondern es kann auch eine Aussage über die Art des Schadens getroffen werden. This makes it not only possible to make a statement as to whether a bearing is intact or damaged, but it can be also made a statement about the nature of the damage. Ebenso kann eine Aussage über die noch zu erwartende Restlaufzeit des Lagers getroffen werden. Similarly, a statement about the still expected remaining life of the bearing can be made. Obwohl es somit meßtechnisch möglich ist, unterschiedliche Schäden frühzeitig zu erkennen, werden Schwingungssensoren zur Zustandsüberwachung von rotierenden Bauteilen oder Lagern in der Praxis nur selten eingesetzt. Although it is possible by measurement thus to recognize different damage early, vibration sensors are rarely used for condition monitoring of rotating components or bearings in practice.
  • Der Stand der Technik bei der industriellen Lagerüberwachung beschränkt sich dabei zum einen auf intermittierende Messungen mit Handmeßgeräten, zum anderen auf den Einsatz relativ teurer zentraler Meßsysteme, die sich aufgrund der hohen Anschaffungskosten lediglich für die Überwachung hochpreisiger Maschinen, wie beispielsweise Turbinen oder Großgetriebe, als sinnvoll erweisen. The prior art in the industrial bearing monitoring is limited on the one hand on intermittent measurements with handheld instruments, on the other hand, the use of relatively expensive central measuring systems, which, owing to the high cost, only for surveillance of high-priced machines such as turbines or large gears, as appropriate prove. Die intermittierende Messung mit Handmeßgeräten hat den Nachteil, daß dabei keine kontinuierliche Überprüfung des Zustandes der Lager erfolgt, so daß auch keine zuverlässige Schadensfrühdiagnose möglich ist. The intermittent measurement with handheld instruments has the disadvantage that these do not provide continuous monitoring of the condition of the bearings, so that no damage reliable early diagnosis is possible. Darüber hinaus ist es aufgrund der unterschiedlichen Betriebsbedingungen nur schwer möglich, aus den unterschiedlichen Meßwerten eine zuverlässige Aussage über den Zustand der Lager zu machen. Moreover, it is very difficult because of the different operating conditions to account for the different measured values ​​a reliable statement about the condition of the bearings. Hierzu ist entsprechendes Experten Know-How erforderlich, was mit einem hohen personellen Aufwand und damit auch mit hohen Kosten verbunden ist. To this end, appropriate experts necessary know-how, which is associated with a high personnel costs and thus high costs.
  • Bei der Realisierung eines zentralen Meßsystems ergibt sich aufgrund der großen Anzahl der auszuwertenden Daten zum einen eine aufwendige Verkabelung der einzelnen Schwingungssensoren mit der zentralen Datenverarbeitungsanlage, zum anderen werden aufgrund der oftmals geforderten Echtzeit-Fähigkeit sehr hohe Anforderungen an die zentrale Datenverarbeitungsanlage gestellt, wobei die zentrale Datenverarbeitungsanlage aus Sicherheitsgründen zusätzlich noch redundant ausgeführt sein muß. In the realization of a central measuring system arises due to the large number of data to be evaluated for a complex wiring of the individual vibration sensors with the central data processing system, due to the often required real-time capability very high demands are made to the central data processing system to another, wherein the central data processing system for safety still must be redundant addition. Doch selbst bei der Verwendung einer entsprechend leistungsstarken und schnellen Datenverarbeitungsanlage ist aufgrund der großen auszuwertenden Datenmenge die Anzahl der an die Datenverarbeitungsanlage anschließbaren Sensoren stark beschränkt, wenn die einzelnen Sensoren in Echtzeit und nicht nur im Multiplexverfahren ausgewertet werden sollen. But even when using a correspondingly powerful and fast data processing system due to the large evaluated amount of data the number of connectable to the data processing system sensors is very limited if the individual sensors are to be evaluated in real time and not only in the division process. Dadurch, daß die einzelnen Sensoren über separate Leitungen an die zentrale Datenverarbeitungsanlage angeschlossen werden müssen, verfügt ein solches zentrales Meßsysteme über keine oder nur eine sehr beschränkt ausgebildete Erweiterbarkeit. The fact that the individual sensors must be connected to the central data processing facility via separate lines, has such a central measurement systems have no or only a very limited trained expandability. Somit erfordert die Planung eines zentralen Meßsystems eine gründlich Vorbereitung, wobei möglicherweise zu einem späteren Zeitpunkt hinzukommende Maschinen und Sensoren schon in der Planungsphase mitberücksichtigt werden müssen. Thus, the planning of a central measuring system requires a thorough preparation, possibly adventitious at a later date machines and sensors must be taken into account during the planning phase.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Schwingungssensor bzw. das eingangs beschriebene Verfahren dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, daß eine zuverlässige Zustandsüberwachung von rotierenden Bauteilen und Lagern einfach und damit kostengünstig durchgeführt werden kann, wobei darüber hinaus der Schwingungssensor möglichst einfach bedienbar sein soll. The present invention therefore has for its object to design the vibration sensor or described in the introduction, the method described at the outset to the effect and further, that a reliable condition monitoring of rotating components and bearings easy and therefore cost can be carried out, wherein, moreover, the vibration sensor may be as simple as possible to use should.
  • Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Schwingungssensor dadurch gelöst, daß die Auswerteelektronik einen Analog/Digital-Wandler und eine Signalaufbereitungseinrichtung aufweist und in der Signalaufbereitungseinrichtung eine Vielzahl von durch das Sensorelement erfaßten Signalen mit Hilfe einer Signalanalyse und eines Diagnosealgorithmus in einen Zustandswert umgewandelt werden. This object is achieved in the initially described vibration sensor, that the evaluation electronics comprises an analog / digital converter and a signal processing device and converted into a state value in the signal processing means comprises a plurality of sensed by the sensor element signals by means of a signal analysis and a diagnostic algorithm. Durch die Integration und die Ausbildung der Signalaufbereitungseinrichtung wird somit die Lagerdiagnose in den Schwingungssensor integriert. Through the integration and training of the signal processing device bearing diagnosis is thus integrated into the vibration sensor. Durch die Umwandlung der Vielzahl der gemessenen Signale mit Hilfe der Signalanalyse und des Diagnosealgorithmus in einen einfachen Zustandswert kann auf teures Experten Know-How zur sicheren Lagerdiagnose und zur Erkennung von Lagerschäden verzichtet werden. By transforming the large number of signals measured using the signal analysis and the diagnostic algorithm in a simple state value know-how can be dispensed with expensive expert for safe storage diagnosis and detection of bearing damage.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der erfindungsgemäße Schwingungssensor eine Anzeigeeinrichtung mit einem Anzeige-Display und mit mindestens einem Bedienelement zur Parametereingabe und/oder zur Einstellung von Grenzwerten und/oder zur Auswahl einer Betriebart des Schwingungssensors auf. According to a preferred embodiment, the vibration sensor according to the invention on a display device having a display screen and at least one operating element for entering parameters and / or for setting limit values ​​and / or for selecting an operating mode of the vibration sensor. Mit Hilfe des Anzeige-Displays ist somit eine einfache Anzeige des ermittelten Zustandswerts vor Ort möglich, so daß der Zustand des überwachten Bauteils oder des überwachten Lagers jederzeit einfach ablesbar ist. With the aid of the indicator display a simple indication of the state value determined on site is possible so that the state of the monitored component or the monitored bearing is always easy to read. Mit Hilfe der Bedienelemente kann zum einen der Schwingungssensor in den gewünschten Betriebsmodus geschaltet werden, ist zum anderen eine Anpassung an die jeweils vorliegenden Betriebsbedingungen durch die Eingabe von bestimmten Parametern oder Grenzwerten möglich. With the aid of the operating elements can be connected to one of the vibration sensor in the desired operating mode, an adjustment to the operating conditions by entering certain parameters or limit values ​​is possible on the other. Vorzugsweise weist das Anzeige-Display eine Farbanzeige mit den Farbwerten grün, gelb und rot auf, so daß dadurch auf einfache und dennoch eindeutige Art und Weise der jeweilige Zustand des Lagers sowie eine Verschlechterung des Lagerzustandes angezeigt werden kann. Preferably, the display screen a color display with the color values ​​green, yellow and red, so that by the respective state of the camp as well as a deterioration of the bearing condition can be displayed in a simple, yet unique way.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungssensors weist die Schnittstelle mindestens einen Schaltausgang, einen Parametriereingang und einen Strom- bzw. Spannungsversorgungseingang auf. According to a further preferred embodiment of the vibration sensor according to the invention, the interface includes at least one switching output, a Parametriereingang and a current or voltage supply input. Die Schnittestelle kann darüber hinaus auch noch einen Signaleingang für ein externes Signal und einen Strom- bzw. Spannungsversorgungsausgang für einen externen Sensor aufweisen. The sections body may furthermore also comprise a signal input for an external signal, and a current or voltage supply output for an external sensor. Aufgrund des Parametriereingangs ist dabei eine besonders einfache PC-gestützte Parametrierung über eine Standardschnittstelle, beispielsweise eine RS 232-Schnittstelle, möglich. Due to the Parametriereingangs is a particularly simple PC-based configuration via a standard interface such as an RS 232 interface possible. Hierdurch ist eine benutzerfreundliche Eingabe und Einstellung aller überwachungsrelevanten Parameter, wie Lagerdaten, Drehzahl, Grenzwerte und Schaltfunktion der Ausgänge, am PC möglich, wobei insbesondere die Lagerdaten in entsprechenden Datenbanken im PC abgespeichert sein können, so daß der Benutzer nur die entsprechende Typenbezeichnung des Lagers eingeben muß und dann alle relevanten Daten vom PC über die Schnittstelle als Parametersatz an den Schwingungssensor übergeben werden. This enables a user-friendly input and adjustment of all monitoring-related parameters, such as stock data, speed limits and switching function of the outputs are possible on the PC, in particular, the inventory data can be stored in the corresponding databases in the PC so that the user can enter only the corresponding type designation of the bearing must and then all relevant data is transferred from the PC via the interface as a set of parameters to the vibration sensor.
  • Durch die Ausbildung eines Signaleingangs für ein externes Signal kann der Schwingungssensor auch bei sich ändernder Drehzahl kontinuierlich die Zustandsüberwachung durchführen. By forming a signal input for an external signal of the vibration sensor can be carried out continuously, the condition monitoring even at varying speed. Die auf den Signaleingang geführte Information über die aktuelle Drehzahl kann dabei entweder über ein analoges Stromsignal (4 bis 20 mA) von der Motorsteuerung des rotierenden Bauteils oder von einem externen Sensor, beispielsweise einem Näherungsschalter oder Impulsgeber, kommen. The guided to the signal input information on the current rotational speed can thereby come either via an analog current signal (4 to 20 mA) from the motor controller of the rotating component or from an external sensor such as a proximity switch or encoder. Dadurch, daß auch ein Strom- bzw. Spannungsversorgungsausgang vorgesehen ist, kann die Strom- bzw. Spannungsversorgung eines externen Sensors über den Schwingungssensor bzw. den Strom- bzw. Spannungsversorgungsanschluß erfolgen. Characterized in that a current or voltage supply output is provided, the current or voltage supply of an external sensor on the vibration sensor or the current or voltage supply connection can be made. Dadurch ist eine weitere Reduzierung des Verkabelungsaufwandes möglich, da der externe Sensor nur an den räumlich benachbarten Schwingungssensor - und nicht an eine räumlich entfernte Versorgungseinheit - angeschlossen werden muß. This further reduction of cabling costs is possible, since the external sensor only at the spatially adjacent vibration sensor - must be connected - and not to a spatially remote supply unit.
  • Vorteilhafterweise weist die Schnittstelle zwei Schaltausgänge auf, die jeweils als Öffner oder Schließer geschaltet werden können, wobei der eine Schaltausgang einen Voralarm und der andere Schaltausgang einen Hauptalarm auslöst. Advantageously, the interface comprises two switching outputs which can be connected as an opener or closer, respectively, wherein the one switch output a pre-alarm and the other switching output triggers a main alarm. Über die Schaltausgänge ist somit zusätzlich zum Anzeige-Display eine Anzeige des jeweiligen Zustandes des rotierenden Bauteils oder des Lagers auch an einem entfernten Ort, beispielsweise einer zentralen Überwachungsstelle, möglich. Via the switching outputs is thus in addition to the display screen an indication of the particular state of the rotating member of the bearing or even at a remote location, for example a central monitoring location, possible. Der den Hauptalarm auslösende Schaltausgang, der einen die Funktionsfähigkeit des rotierenden Bauteils und/oder des Lagers beeinträchtigenden Schaden anzeigt, kann mit einem Notausschalter der Maschine und einer optischen und/oder akustischen Signaleinrichtung verbunden sein. The main alarm triggering circuit output indicative of an operability of the rotating component and / or the bearing debilitating damage can be connected to an emergency stop of the machine and an optical and / or acoustic signal means.
  • Die Auswertelektronik, die beispielsweise durch einen Mikroprozessor gebildet wird, weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung eine Selbstlernlogik auf. The evaluation electronics, which is for example formed by a microprocessor which has a self-learning logic in accordance with a further preferred embodiment. Mit Hilfe einer solchen Selbstlernlogik, in der definierte und voreingestellte Schadensmuster kontinuierlich mit den aktuellen Meßwerten verglichen werden, ist eine selbstlernende Schadensmustererkennung möglich. With the help of such a self-learning logic are continuously compared in the defined and pre-damage pattern with the actual measurements, a self-learning pattern recognition damage is possible.
  • Gemäß einer letzten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungssensors, die hier noch kurz beschrieben werden soll, ist der Schwingungssensor zur Zustandsüberwachung mehrerer rotierender Bauteile oder Lager ausgelegt, wobei für jedes überwachte Bauteil oder für jedes Lager die erfaßten Signale mit Hilfe der Signalanalyse und des Diagnosealgorithmus in einen Zustandswert umgewandelt werden und am Schaltausgang des Schwingungssensors der Zustandswert des Bauteils oder des Lagers mit dem höchsten Schädigungsgrad, dh dem schlechtesten bzw. kritischsten Zustandswert, anliegt. According to a last embodiment of the vibration sensor according to the invention will be briefly described still here, the vibration sensor for condition monitoring of several rotating components or bearing is designed, wherein for each monitored component or for each bearing the detected signals with the aid of the signal analysis and diagnostic algorithm in a state value are converted and at the switching output of the vibration sensor, the state value of the component or of the bearing with the highest degree of damage, that is the worst or most critical condition value is applied. Die Auswertelektronik nimmt somit einen Vergleich der Zustandswerte der einzelnen überwachten Bauteile und Lager vor, wobei jeweils nur der "kritischste" Zustandswert auf den Schaltausgang gegeben wird. Thus, the electronic controller makes a comparison of the state values ​​of the individual monitored components and bearings, and each "critical" state value is supplied to the switching output only. Hierdurch ist mit einem einzigen erfindungsgemäßen Schwingungssensors die Überwachung mehrerer rotierender Bauteile oder Lager möglich, wobei auf teures Experten Know-How zur Auswertung und Diagnose der einzelnen Meßwerte verzichtet werden kann, da der relevante Zustand von dem Schwingungssensor einfach erfaßbar und übersichtlich angezeigt wird. This makes monitoring more rotating components or bearings is possible with a single inventive vibration sensor, know-how can be omitted for the evaluation and diagnosis of the individual measured values ​​on expensive experts, because the relevant state is simply displayed detectable and clearly from the vibration sensor.
  • Bei dem eingangs beschriebenen Verfahren ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß die von dem Sensorelement erfaßten Signale mit Hilfe einer Signalanalyse und eines Diagnosealgorithmus in einen Zustandswert umgewandelt werden. In the process described above on which the invention is dissolved object underlying the fact that the detected signals from the sensor element by means of a signal analysis and a diagnostic algorithm can be converted into a condition value. Dabei erfaßt das Sensorelement die Signale kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich, so daß eine ständige Überprüfung des Zustands der Anlage gegeben ist. In this case, the sensor element senses the signals continuously or quasi-continuously, so that a permanent check of the state of the system is given. Die Signalanalyse erfolgt dabei vorteilhafterweise sowohl in Zeitbereich als auch in Frequenzbereich, wodurch eine hohe Signalauflösung erreichbar ist, so daß auch bei schwierigen Betriebsbedingungen eine zuverlässige Zustandsüberwachung realisiert werden kann. The signal analysis is carried out advantageously in both the time domain and in the frequency domain, whereby a high resolution signal can be reached, so that a reliable condition monitoring can be realized even under difficult operating conditions.
  • Um die Vielzahl der gemessenen Signale mit einer hohen Genauigkeit aber dennoch mit einem möglichst geringen Rechenaufwand bearbeiten zu können, gibt es verschiedene Möglichkeiten der Signalanalyse die alternativ oder bevorzugt kombiniert angewendet werden. The plurality of measured signals with high accuracy but still be able to work with the least possible amount of computation, there are different ways of signal analysis applied alternatively or preferably combined. Die Signalanalyse erfolgt dabei zunächst auf der Basis einer Fourier-Transformation (FT), einer Fast-Fourier- Transformation (FFT) oder einer Hüllkurven-Fast-Fourier-Transformation (HFFT). The signal analysis is first carried out on the basis of a Fourier transform (FT), a Fast Fourier Transformation (FFT) or an envelope fast Fourier transform (HFFT). Die an sich bekannten mathematischen Transformationsmöglichkeiten werden dabei so modifiziert, daß eine sehr feine spektrale Auflösung erreicht wird. The known mathematical transformation options are thereby modified so that a very fine spectral resolution is achieved. Hierzu kann beispielsweise eine sogenannte Zoom-FFT als Frequenzanalyse verwendet werden, durch die die Genauigkeit in der Frequenzauflösung (Trennschärfe) erhöht wird. For this purpose, a so-called push-FFT can be used as frequency analysis, for example, by the accuracy in the frequency resolution (selectivity) is increased. Darüber hinaus wird vorzugsweise eine intelligente dynamische Skalierung des jeweiligen Frequenzbandes realisiert, wodurch die Genauigkeit bei den Amplituden erhöht wird. In addition, an intelligent dynamic scaling of the respective frequency band is preferably implemented, whereby the accuracy is increased in the amplitudes.
  • Zur Verhinderung des Anti-Aliasing-Problems erfolgt eine Begrenzung des Frequenzbereichs mit Hilfe eines Analog-Filters. a limitation of the frequency range by means of an analog filter is to prevent the anti-aliasing problem. Vorzugsweise sind dabei die Grenzwerte des Filters in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen variabel einstellbar bzw. passen sich automatisch selber an veränderte Betriebsbedingungen an. Preferably, the limits of the filter can be variably adjusted as a function of the operating conditions and automatically adapt itself to changing operating conditions. Anschließend erfolgt eine Analog/Digital-Wandlung beispielsweise mit Hilfe eines Sigma-Delta-Wandlers, so daß die gemessenen analogen Signale in der Auswertelektronik digital verarbeitet werden können. This is followed by an analog / digital conversion, for example by means of a sigma-delta converter, such that the measured analog signals in the electronic controller can be digitally processed.
  • Um die große Anzahl an Meßwerten mit vertretbarem Aufwand und in Echtzeit auswerten zu können, werden im Zeitbereich dynamische Betrags-Mittelwerte und Peakwerte berechnet. In order to evaluate the large number of measurements at a reasonable cost and in real time, dynamic amount averages and peak values ​​are calculated in the time domain. Parallel dazu werden im Frequenzbereich die der Signalanalyse zugeführten Werte manipuliert, dh einzelne Signale werden gewichtet und/oder gefiltert und/oder gefenstert und/oder moduliert. In parallel, the current supplied to the signal analysis values ​​are manipulated in the frequency domain, that is, individual signals are weighted and / or filtered and / or windowed and / or modulated.
  • Mit Hilfe des Diagnosealgorithmus werden einzelne Signale zu Kennwerten zusammengefaßt, die mit Grenzwerten verglichen werden, wobei einzelne Signale entsprechend ihrer Relevanz gewichtet werden. Using the diagnostic algorithm individual signals to be summed characteristic values, which are compared with threshold values, whereby individual signals are weighted according to their relevance. Die Berechnung der einzelnen Kennwerte erfolgt dabei in Abhängigkeit von abgespeicherten und /oder berechneten Parameterdaten, so daß das erfindungsgemäße Verfahren bei unterschiedlichen Bauteilen und unterschiedlichen Lagern eingesetzt werden kann. The calculation of the individual characteristic values ​​takes place as a function of stored and / or calculated parameter data, so that the inventive method with different components and different bearings can be used. Die einzelnen Kennwerte werden dann ebenfalls unter Berücksichtigung unterschiedlicher Gewichtung und unter Berücksichtigung des Betriebszustandes zum Zustandswert zusammengefaßt, der vom Schwingungssensor ausgegeben wird. The individual parameters are then also summarized, taking into account different weights and taking into account the operating state to the state value, which is output from the vibration sensor.
  • Mit Hilfe des zuvor beschriebenen Diagnosealgorithmus wird somit die Vielzahl der insgesamt gemessenen Signale zu einigen charakteristischen Kennwerten zusammengefaßt, wobei die einzelnen Kennwerte unterschiedliche Schadensarten des rotierenden Bauteils oder des Lagers darstellen. Using the diagnostic algorithm described above, the plurality of the measured signals to a total of some characteristic parameters is thus combined, with the individual characteristic values ​​represent different types of damage of the rotating component or the bearing. Bei der rechnerischen Zusammenfassung der einzelnen Signale zu den Kennwerten kann dabei die unterschiedliche Relevanz einzelner Signale bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen und unterschiedlichen - zuvor eingegebenen - Parameterdaten berücksichtigt werden. previously entered - - when mathematical summary of the individual signals to the characteristics of this different relevance of individual signals at different operating conditions and different parameter data can be considered.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kennwerte und/oder der Zustandswert einer Plausibilitätsüberprüfung unterzogen, so daß Meßfehler erkannt werden und nicht ein fehlerhafter Zustandswert ausgegeben wird. According to a further advantageous embodiment of the inventive method, the characteristic values ​​and / or the state value of a plausibility check are subjected, so that measurement errors are detected and not a fault condition value is output. Bei der Plausibilitätsüberprüfung der Kennwerte und/oder des Zustandswerts wird dabei berücksichtigt, daß die an dem rotierenden Bauteil oder dem Lager auftretenden Schäden in der Regel nicht spontan auftreten, sondern sich im Laufe der Zeit entstehen und vergrößern, so daß durch einen Vergleich der Kennwerte und/oder des Zustandswerts zu einem zurückliegenden Zeitpunkt mit dem aktuellen Kennwert und/oder dem aktuellen Zustandswert ein Meßfehler feststellbar ist. In the plausibility check of the parameters and / or of the state value is taken into account that the damage occurring on the rotating member or the bearing does not occur spontaneously, as a rule, but will occur over time and increase, so that by comparing the characteristic values ​​and / or of the state value to a previous time with the current characteristic value and / or the current state value, a measurement error can be determined.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sowohl des erfindungsgemäßen Schwingungssensors als auch des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Schwingungssensor unterschiedliche Betriebsarten auf. According to a preferred embodiment, both of the vibration sensor according to the invention and of the method according to the invention, the vibration sensor to different operating modes. In einem sogenannten Teach In Modus werden dabei die Grenzwerte in Abhängigkeit der Parametrierdaten und der aktuellen Betriebsbedingungen von der Auswerteelektronik automatisch berechnet. In a so-called teach-in mode, the limit values ​​in response to the parameter and the current operating conditions of the transmitter are calculated automatically. In einem solchen automatischen Selbstlernvorgang werden somit zu Beginn der Zustandsüberwachung die aktuellen Meßwerte als Referenzwerte gespeichert, so daß bei einer Abweichung dieser Referenzwerte von den theoretisch aufgrund der Parameterdaten erwarteten Meßwerte eine automatische Anpassung der gewählten Grenzwerte erfolgen kann. In such an automatic self-learning process, the current measuring values ​​are stored as reference values ​​thus at the beginning of condition monitoring, so that there can be an automatic adjustment of the theoretically expected based on the parameter data values ​​of the selected limit values ​​for a deviation of these reference values.
  • Zuvor ist ausgeführt worden, daß mit dem erfindungsgemäßen Schwingungssensor gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung eine Zustandsüberwachung auch bei unterschiedlichen Drehzahlen möglich ist. Previously, it has been stated that a state monitoring even at different speeds is possible with the inventive vibration sensor according to a preferred embodiment. In diesem Fall ist das erfindungsgemäße Verfahren derart weiter ausgebildet, daß die zuvor eingegebenen oder berechneten Grenzwerte automatisch an die jeweilige Drehzahl angepaßt werden. In this case, the inventive method is further formed such that the previously entered or calculated limits are automatically adjusted to the respective speed. Der Teach In Modus muß somit nur bei einer typischen Betriebsdrehzahl durchgeführt werden; The teach-in mode must therefore be carried out only at a typical operating speed; bei einer anderen Drehzahl werden dann die entsprechenden Grenzwerte automatisch von der Auswerteelektronik berechnet, so daß der Teach In Modus nicht für jede mögliche Betriebsdrehzahl durchgeführt werden muß. the corresponding limit values ​​are calculated automatically by the transmitter, so that the teach-in mode must not be performed for each possible operating speed at a different speed.
  • Gemäß einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die hier noch kurz beschrieben werden soll, werden die ermittelten Zustandswerte kontinuierlich gespeichert und wird aufgrund der bisher ermittelten Zustandswerte eine Berechnung der noch zu erwartenden Zeitdauer (Restlaufzeit) bis zum Auftreten eines die Funktionsfähigkeit des rotierenden Bauteils und/oder des Lagers beeinträchtigenden Schadens ermitteln. According to a final advantageous embodiment of the inventive method, which will be briefly described here yet, the state determined values ​​are continuously stored and, due to the previously determined state values ​​a calculation of expected time (remaining time) until the occurrence of the operability of the rotating component and identify / or warehouse debilitating damage. Dadurch wird dem Benutzer nicht nur der jeweils aktuelle Zustand des überwachten Bauteils oder der überwachten Lager angezeigt, sondern er bekommt auch eine Aussage darüber, wie lange die überwachte Maschine oder Anlage noch weiter betrieben werden kann und wann eine Reparatur oder ein Austausch eines Lagers durchgeführt werden muß, bevor eine Beschädigung oder ein Ausfall der Maschine oder Anlage zu erwarten ist. This indicates to the user not only the current state of the monitored component or monitored camps, but he also gets a statement as to how long the monitored machine or system can be further operated and when a repair or replacement of a bearing carried out must before damage or failure of the machine or system is expected.
  • Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Schwingungssensor und das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. In particular, there are a lot of ways, the vibration sensor according to the invention and the inventive method for designing and developing. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 bzw. dem Patentanspruch 12 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Reference is made firstly to the patent claim 1 or patent claim 12 downstream of the claims, on the other hand to the description of a preferred embodiment in conjunction with the drawings. In der Zeichnung zeigen In the drawings
  • Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Schwingungssensors, Fig. 1 is a schematic block diagram of a vibration sensor according to the invention,
  • Fig. 2 eine erste konkrete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungssensors, in Frontansicht und Fig. 2 shows a first specific embodiment of the vibration sensor of the invention, in front view and
  • Fig. 3 eine zweite konkrete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungssensors, in Seitenansicht. Fig. 3 shows a second specific embodiment of the vibration sensor of the invention, in side view.
  • Die Figuren zeigen einen Schwingungssensor 1 mit einem aus Kunststoff oder Aluminium bestehenden Gehäuse 2 , mit einem in dem Gehäuse 2 angeordneten - nur in Fig. 1 schematisch dargestellten - Sensorelement 3 , mit einer - ebenfalls nur schematisch dargestellten - Auswertelektronik 4 und mit zwei Schnittstellen 5 , 6 . The figures show a vibration sensor 1 with a group consisting of plastic or aluminum case 2, with a cylinder disposed in the housing 2 only - in Figure 1 schematically illustrated -. Sensor element 3, with a - also shown only schematically - evaluation system 4, and with two interfaces 5 ,. 6 Die lediglich in Fig. 1 schematisch dargestellte Auswertelektronik 4 weist einen mit dem Sensorelement 3 verbundenen Analog/Digital-Wandler 7 und eine mit dem Analog/Digital-Wandler 7 verbundene Signalaufbereitungseinrichtung 8 auf. The electronic evaluation system 4 shown schematically only in FIG. 1 has an input connected to the sensor element 3 analog / digital converter 7 and means connected to the analog / digital converter 7 signal processing device 8. Die Signalaufbereitungseinrichtung 8 wird dabei in der Regel von einem Mikroprozessor realisiert, der dann insgesamt die Auswertelektronik 4 bilden kann, so daß auch der Analog/Digital-Wandler 7 in dem Mikroprozessor integriert ist. The signal processing device 8 is realized typically by a microprocessor, which can together form the electronic evaluation system 4 then, so that the analog / digital converter 7 is integrated into the microprocessor.
  • Wie anhand von Fig. 2 zu erkennen ist, weist der Schwingungssensor 1 eine Anzeigeeinrichtung 9 mit einem Anzeige-Display 10 und drei Bedienelementen 11 , 12 , 13 auf. As can be seen with reference to FIG. 2, the vibration sensor 1 on a display device 9 having a display screen 10 and three control elements 11, 12, 13. Die Bedienelemente 11 und 12 dienen dabei zum einen zum Einstellen von Grenzwerten, bei deren Erreichen ein Voralarm bzw. ein Hauptalarm von dem Schwingungssensor 1 ausgelöst wird. The controls 11 and 12 serve on the one hand to set limit values which, when reached a pre-alarm or a main alarm is triggered by the vibration sensor. 1 Darüber hinaus kann über die Bedienelemente 11 , 12 auch der Betriebsmodus und/oder der Anzeigemodus des Schwingungssensors 1 ausgewählt werden. In addition, 12 also the operating mode and / or the display mode of the vibration sensor 1 may be of the operating elements 11 are selected. Das Bedienelement 13 dient zum Starten eines Teach In Modus, in dem der Schwingungssensor 1 nach einer erfolgten Parametrierung im installierten Zustand automatisch an die aktuellen Betriebbedingungen angepaßt wird. The control element 13 is used to start a teach-in mode in which the vibration sensor 1 is automatically adjusted according to a parameter setting made in the installed state to the current operating conditions.
  • Das Anzeige-Display 10 weist gemäß der bevorzugten Ausgestaltung eine Farbanzeige auf, wobei mehrere grüne LED's 14 , mehrere gelbe LED's 15 und mehrere rote LED's 16 vorgesehen sind. The display screen 10 comprises according to the preferred embodiment to a color display, a plurality of green LEDs 14, a plurality of yellow LEDs 15 and a plurality of red LEDs are provided 16th Über die erste grüne LED 14 wird dabei eine ordnungsgemäße Stromversorgung des Schwingungssensors 1 angezeigt, während über die zweite grüne LED 14 der Betriebsstatus des Schwingungssensors angezeigt werden kann (Parametrierung, Teach In Modus, Überwachungsmodus). On the first green LED 14, a power supply properly the vibration sensor 1 it is displayed while can be displayed on the second green LED 14, the operation status of the vibration sensor (parameterization, teach-in mode, monitor mode). Mit Hilfe der mehreren gelben LED's 15 wird ein Fortschritt des Schädigungsgrades des überwachten Bauteils bzw. des überwachten Lagers angezeigt. With the help of several yellow LED's 15 progress the degree of damage of the monitored component or the monitored bearing is displayed. Je nach Einstellung der Grenzwerte erfolgt parallel zur Anzeige über eine gelbe LED 15 die Ausgabe eines Voralarms. Depending on the setting of the limit values, the output of a pre-alarm is parallel to the display by a yellow LED 15 °. Über die roten LED's 16 wird schließlich die Beschädigung eines Bauteils oder eines Lagers angezeigt, wobei mit dem dargestellten Schwingungssensor 1 mehrere Lager gleichzeitig überwacht werden können, so daß die einzelnen roten LED's 16 den einzelnen Lagern zugeordnet sind. The red LED's 16, the damage of a component or of a bearing is displayed finally, a plurality of bearings can be monitored simultaneously with the illustrated vibration sensor 1, so that the individual red LED's 16 are associated with the individual bearings. Parallel zum Aufleuchten einer roten LED 16 erfolgt über die Schnittstelle 5 die Ausgabe eines Hauptalarms. Parallel to the illumination of a red LED 16 via the interface 5, the output of a main alarm.
  • Die in Fig. 1 schematisch dargestellten Schnittstellen 5 , 6 sind bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten konkreten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schwingungssensors 1 durch zwei Steckeranschlüsse 17 , 18 realisiert, wobei die beiden Schnittstellen 5 , 6 als RS 232-Schnittstellen ausgebildet sind und die beiden Stecker 17 , 18 als M12 bzw. M8-Steckverbinder ausgeführt sind. The interfaces 5, 6 is schematically illustrated in Fig. 1 are implemented in the illustrated in FIGS. 2 and 3 concrete embodiments of the vibration sensor 1 according to the invention by two male terminals 17, 18, the two interfaces 5, 6 are designed as RS-232 interfaces and the two connectors 17, 18 are designed as M12 or M8 connector. Der Stecker 17 weist dabei einen Strom- bzw. Spannungsversorgungsanschluß zwei jeweils als Öffner oder Schließer programmierbare Schaltausgänge - für den Voralarm bzw. den Hauptalarm - und einen Signaleingang für ein externes, der aktuellen Drehzahl entsprechendes Signal auf. The plug 17 has in this case a current or voltage supply terminal two each as a normally closed or normally programmable switching outputs - for the pre-alarm or to the main alarm - and a signal input for an external, corresponding to the actual speed signal. Der Stecker 18 weist ebenfalls einen Signaleingang für ein externes Signal auf und darüber hinaus noch einen Strom- bzw. Spannungsversorgungsausgang, über den ein externer Sensor versorgt werden kann. The plug 18 also has a signal input for an external signal, and a current or voltage supply output, which an external sensor can still be supplied beyond. Darüber hinaus kann der Schwingungssensor 1 auch über den Stecker 17 mit einem Rechner, insbesondere einem PC, verbunden werden, wobei dann von dem PC die Parametrierungsdaten als Datenpakete übertragen werden. In addition, the vibration sensor 1 may also be connected via connector 17 to a computer, in particular a PC, wherein then transferred from the PC the parameter setting data as data packets. Dieser Datentransfer kann außer über eine RS 232- Schnittstelle beispielsweise auch über eine RS 485-Schnittstelle erfolgen. This data transfer can also be done except via an RS 232 interface, for example via an RS 485 interface.
  • Bei den einstellbaren Parametern kann es sich insbesondere um Kenndaten der Lager, um Betriebdaten der Anlage oder Maschine sowie um Grenzwerte handeln. In the adjustable parameters, it may be in particular characteristics of the bearing to act operating data of the system or machine, as well as to limits. Bei den Kenndaten der Lager handelt es sich dabei insbesondere um die Anzahl der Wälzkörper, dh der Kugeln, Rillen oder Tonnen-Wälzkörper, der Wälzkörperdurchmesser sowie der Durchmesser des Lagerinnenrings und des Lageraußenrings. The characteristics of the bearing is in particular the number of rolling elements, ie the balls, grooves or ton rolling elements, the rolling element diameter and the diameter of the bearing inner ring and the bearing outer ring. Diese einzelnen Parameter können entweder manuell am PC eingegeben werden oder sie werden bevorzugt aus einer Datenbank lediglich durch Angabe des Lager-Herstellers und der Lager-Kennnummer automatisch zur Verfügung gestellt. These individual parameters can be entered manually on the PC or they are preferably made from a database simply by specifying the bearing manufacturer and bearing identification number automatically available. Darüber hinaus können auch die Betriebsdrehzahl bzw. bei variabler Drehzahl der mögliche Drehzahlbereich, die Art der Drehzahlbereitstellung, die Grenzwerte und die Einstellung der Schaltausgänge (Öffner oder Schließer) im Parametrierungsmodus eingestellt werden. In addition, the operating speed or at variable speed, the possible speed range, the type of speed deployment, the limit values ​​and the setting of the switching outputs (normally open or NO) can be set in parameter-setting mode.
  • Aus Fig. 1 ist darüber hinaus noch entnehmbar, daß die Auswerteelektronik 4 zwei Speicher 19 , 20 aufweist, wobei in dem einen Speicher 19 die eingestellten Parameterwerte und Grenzwerte sowie aktuelle Betriebsdaten abgespeichert werden, während der andere Speicher 20 als Historienspeicher fungiert, in dem die von dem Schwingungssensor 1 ermittelten Zustandswerte fortlaufend abgespeichert werden. From Fig. 1, moreover is still removed, that the transmitter 4 has two memories 19, 20, in which the set parameter values and limit values with current operational data are stored a memory 19, while the other memory 20 functions as a history memory in which the are stored consecutively from the vibration sensor 1 determined state values.
  • Den Fig. 2 und 3 ist darüber hinaus entnehmbar, daß der erfindungsgemäße Schwingungssensor 1 nährungsweise quaderförmig ausgebildet ist, wobei er vorzugsweise eine sehr kompakte Bauform aufweist, beispielsweise eine Kantenlänge von weniger als fünf Zentimetern hat, wobei an der Frontseite des Gehäuses 2 eine angeschrägte Oberseite 21 ausgebildet ist, in der die Anzeigeeinrichtung 9 integriert ist. Figs. 2 and 3 is also removed, that the vibration sensor 1 of the invention is nährungsweise cuboid, wherein it preferably has a very compact design, for example, has an edge length of less than five centimeters, wherein at the front side of the housing 2, a tapered top 21 is formed, in which the display device is integrated. 9 Dadurch wird sowohl die Bedienbarkeit der Bedienelemente 11 , 12 , 13 als auch die Ablesbarkeit des Anzeige-Displays 10 erleichtert bzw. erhöht. Characterized both the operability of the operating elements 11, 12, 13 and the readability of the indicator display 10 is facilitated or increased. Die Befestigung des dargestellten Schwingungssensors 1 an einer zu überwachenden Maschine oder Anlage erfolgt über eine Schraubverbindung 22 , kann darüber hinaus jedoch auch durch Verkleben realisiert werden. The attachment of the vibration sensor 1 shown in a monitored machine or system takes place via a screw 22 can also be realized by gluing addition, however. Schließlich ist aus Fig. 2 noch ersichtlich, daß oberhalb des Anzeige-Displays 10 Beschriftungsfelder 23 vorgesehen sind, die zum einen den Fortschritt des Schadenszustandes bei der Anzeige über die gelben LED's 15 symbolisieren, zum anderen eine Zuordnung der einzelnen roten LED' 16 zu den einzelnen Lagern ermöglichen. Finally, 2 of FIG. Yet seen that 10 label areas 23 are provided above the display displays, on the one hand symbolizing the progress of the damage condition at the display on the yellow LED's 15, on the other hand an allocation of the individual red LEDs 16 to the allow individual bearings.

Claims (28)

  1. 1. Schwingungssensor zur Zustandüberwachung von rotierenden Bauteilen oder Lagern, mit einem Gehäuse ( 2 ), mit einem Sensorelement ( 3 ), mit einer Auswerteelektronik ( 4 ) und mit mindestens einer Schnittstelle ( 5 , 6 ), wobei die Auswerteelektronik ( 4 ) einen Analog/Digital-Wandler ( 7 ) und eine Signalaufbereitungseinrichtung ( 8 ) aufweist und in der Signalaufbereitungseinrichtung ( 8 ) eine Vielzahl von durch das Sensorelement ( 3 ) erfaßten Signalen mit Hilfe einer Signalanalyse und eines Diagnosealgorithmus in einen Zustandswert umgewandelt werden. 1. vibration sensor for condition monitoring of rotating components or bearings, with a housing (2) with a sensor element (3), with an electronic evaluation unit (4) and with at least one interface (5, 6), wherein the transmitter (4) an analog has / digital converter (7) and a signal processing device (8) and in the signal processing device (8) a plurality of through the sensor element (3) detected signals with the aid of a signal analysis and a diagnostic algorithm can be converted into a condition value.
  2. 2. Schwingungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung ( 9 ) mit einem Anzeige-Display ( 10 ) und mit mindestens einem Bedienelement ( 11 , 12 , 13 ) zur Parametereingabe und/oder zur Einstellung von Grenzwerten und/oder zur Auswahl einer Betriebsart vorgesehen sind. 2. vibration sensor according to claim 1, characterized in that a display device (9) having a display screen (10) and with at least one operating element (11, 12, 13) for entering parameters and / or for setting limit values and / or to select an operating mode are provided.
  3. 3. Schwingungssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeige-Display ( 10 ) eine Farbanzeige, vorzugsweise mit den Farbwerten grün, gelb, rot aufweist. 3. vibration sensor according to claim 2, characterized in that the display screen (10) preferably having a color display, with the color values of green, yellow, red.
  4. 4. Schwingungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle ( 5 , 6 ) mindestens einen Schaltausgang, einen Parametriereingang und einen Strom- bzw. Spannungsversorgungseingang aufweist. 4. vibration sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the interface (5, 6) has at least one switching output, a Parametriereingang and a current or voltage supply input.
  5. 5. Schwingungssensor mit zwei Schnittstellen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Schnittstelle ( 6 ) einen Signaleingang für ein Signal beispielsweise eines externen Sensors aufweist und daß die zweite Schnittstelle ( 6 ) einen Strom- bzw. Spannungsversorgungsausgang für einen externen Sensor, beispielsweise einen Näherungsschalter aufweist. 5. vibration sensor with two interfaces according to claim 4, characterized in that the first and / or the second interface (6) having a signal input for a signal, for example, an external sensor and that the second interface (6) comprises a current or voltage supply output for an external sensor, for example, comprises a proximity switch.
  6. 6. Schwingungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Speicher ( 19 , 20 ) vorgesehen ist, der mit der Auswerteelektronik ( 4 ) verbunden ist, wobei in dem Speicher ( 19 , 20 ) Parameterwerte und/oder Grenzwerte speicherbar sind. 6. vibration sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one memory (19, 20) is provided, which is connected to the electronic evaluation unit (4), wherein in the memory (19, 20) parameter values and / or limits are stored.
  7. 7. Schwingungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle ( 5 ) zwei Schaltausgänge aufweist, wobei der eine Schaltausgang vorzugsweise einen Voralarm und der andere Schaltausgang einen Hauptalarm auslöst. 7. vibration sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the interface (5) comprises two switching outputs, wherein a switching output is preferably a pre-alarm and the other switching output triggers a main alarm.
  8. 8. Schwingungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik ( 4 ) eine Selbstlernlogik aufweist. 8. vibration sensor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electronic evaluation unit (4) has a self-learning logic.
  9. 9. Schwingungssensor zur Zustandüberwachung mehrerer rotierender Bauteile oder Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaltausgang der Zustandswert des Bauteils oder des Lagers mit dem höchsten Schädigungsgrad (= schlechtesten Zustandswert) anliegt. 9. vibration sensor for condition monitoring of several rotating components or mounting according to one of claims 1 to 8, characterized in that present at the switching output of the state value of the component or of the bearing with the highest degree of damage (= worst condition value).
  10. 10. Schwingungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ( 2 ) näherungsweise quaderförmig ausgeführt ist und eine angeschrägte Oberseite ( 21 ) aufweist, und daß in der angeschrägten Oberseite ( 21 ) die Anzeigeeinrichtung ( 9 ) integriert ist. 10. Vibration sensor as claimed in any one of claims 1 to 9, characterized in that the housing (2) is designed approximately cuboid and has an inclined upper surface (21), and in that the display means (9) is integrated in the upper beveled surface (21).
  11. 11. Schwingungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ( 1 ) aus Metall, insbesondere Aluminium, oder aus Kunststoff besteht und mindestens der Schutzart IP 65 genügt. 11. Vibration sensor as claimed in any one of claims 1 to 10, characterized in that the housing (1) of metal, in particular aluminum, or is made of plastic and at least IP 65 is sufficient.
  12. 12. Verfahren zur Zustandüberwachung von rotierenden Bauteilen oder Lagern mit einem ein Sensorelement und eine Auswerteelektronik aufweisenden Schwingungssensor, wobei die von dem Sensorelement erfaßten Signale mit Hilfe einer Signalanalyse und eines Diagnosealgorithmus in einen Zustandswert umgewandelt werden. 12. A method for monitoring the condition of rotating components or bearings with a sensor element and an electronic evaluation unit having vibration sensor, wherein the sensor element detected by said signals by means of a signal analysis and a diagnostic algorithm can be converted into a condition value.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanalyse sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich erfolgt. 13. The method according to claim 12, characterized in that the signal analysis both in the time domain as is done in the frequency domain.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanalyse auf Basis einer Fourier-Transformation (FT), einer Fast- Fourier-Transformation (FFT) oder einer Hüllkurven-Fast-Fourier-Transformation durchgeführt wird. 14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the signal analysis based on a Fourier transform (FT), a fast Fourier transform (FFT) or an envelope fast Fourier transformation is performed.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Zeitbereich dynamische Betrags-Mittelwerte und/oder Peakwerte berechnet werden. 15. The method according to claim 13 and 14, characterized in that dynamic time domain sum-average values ​​and / or peak values ​​are calculated.
  16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Frequenzbereich die der Signalanalyse zugeführten Werte manipuliert, dh einzelne Signale gewichtet, gefiltert, gefenstert und/oder moduliert werden. 16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that manipulates the signal supplied to the analytical values ​​in the frequency domain, that is, individual signals weighted, filtered, windowed and / or are modulated.
  17. 17. Verfahren Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Grenzwerte der Filterung in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen variabel einstellen. 17. The method of claim 16, characterized in that the limits of the filtering in dependence on the operating conditions variably adjusted.
  18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Diagnosealgorithmus in Abhängigkeit von abgespeicherten und/oder berechneten Parametrierdaten und Grenzwerten erfolgt. 18. The method according to any one of claims 12 to 17, characterized in that the diagnostic algorithm as a function of stored and / or calculated parameter data and limit values ​​is carried out.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Diagnosealgorithmus einzelne Signale zu Kennwerten zusammengefaßt werden und die Kennwerte mit Grenzwerten verglichen werden, wobei die einzelnen Signale entsprechend ihrer Relevanz gewichtet werden. 19. The method according to claim 18, characterized in that individual signals are combined to characteristic values ​​using the diagnostic algorithm and the characteristic values ​​are compared with limit values, wherein the individual signals are weighted according to their relevance.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kennwerte gegebenenfalls unter Berücksichtigung unterschiedlicher Gewichtung und unter Berücksichtigung des Betriebszustandes zu einem Zustandswert zusammengefaßt werden. 20. The method according to claim 19, characterized in that the individual characteristic values ​​are optionally combined, taking into account different weights and taking into account the operating state to a state value.
  21. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennwerte und/oder der Zustandswert einer Plausibilitätsüberprüfung unterzogen wird, so daß Meßfehler erkannt werden und nicht zu einem fehlerhaften Zustandswert führen. 21. The method according to any one of claims 12 to 20, characterized in that the characteristic values ​​and / or the state value of a plausibility check is subjected, so that measurement errors are detected and do not lead to a faulty state value.
  22. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte in Abhängigkeit der Parametrierdaten und der aktuellen Betriebsbedingungen in einem Teach In Modus automatisch berechnet werden. 22. The method according to any one of claims 12 to 21, characterized in that the limit values ​​in response to the parameter and the current operating conditions in a teach-in mode are calculated automatically.
  23. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Parametrierdaten aus einer graphischen und/oder tabellarischen modellhaften Beschreibung der zur überwachenden Maschine, Bauteile oder Lager selbstständig generiert werden. 23. The method according to any one of claims 18 to 22, characterized in that the parameter data of a graphic and / or tabular model-like description are independently generated for the monitored machine, components or bearings.
  24. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe der Parametrierdaten über eine Eingabeeinheit, insbesondere einen Rechner oder PC erfolgt. 24. The method according to any one of claims 18 to 23, characterized in that entering the parameter through an input unit, in particular a computer or a PC is made.
  25. 25. Verfahren zur Zustandüberwachung von rotierenden Bauteilen oder Lagern bei verschiedenen Drehzahlen nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte automatisch an die jeweilige Drehzahl angepaßt werden. 25. A method for monitoring the condition of rotating components or bearings at various speeds according to any one of claims 12 to 24, characterized in that the limits are automatically adjusted to the respective speed.
  26. 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl selbstständig erkannt bzw. gemessen wird und einer Plausibilitätsüberprüfung unterzogen wird, so daß ein Fehler in der Drehzahlbestimmung erkannt und korrigiert werden kann. 26. The method according to claim 25, characterized in that the rotational speed is automatically detected or measured, and a plausibility check is subjected can be detected so that an error in determining the speed and corrected.
  27. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß im Teach In Modus die Grenzwerte in Abhängigkeit der Parametrierdaten bei einer Betriebsdrehzahl berechnet werden und eine selbstlernende Auswertelogik die Grenzwerte bei anderen Drehzahlen automatisch berechnet. 27. The method 22 to 26, characterized in that in mode, the limit values ​​are calculated in dependence on the parameter at an operating speed in the teach and a self-learning evaluation logic automatically calculates the thresholds at other speeds according to any of the claims.
  28. 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandswerte kontinuierlich gespeichert werden und aufgrund der bisher ermittelten Zustandswerte eine Berechnung der noch zu erwartenden Zeitdauer (Restlaufzeit) bis zum Auftreten eines die Funktionsfähigkeit des rotierenden Bauteils und/oder des Lagers beeinträchtigenden Schadens ermittelt wird. 28. The method according to any one of claims 12 to 27, characterized in that the state values ​​are stored continuously and due to the previously determined state values ​​a calculation of expected time (remaining time) until the occurrence of the operability of the rotating member and / or of the bearing debilitating damage is determined.
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