DE202016003492U1 - Sensor for vibration machine - Google Patents
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Abstract
Sensor (10) für Vibrationsmaschine (100), mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Schwingelement (12), das an einem vibrierenden Teil (102) der Vibrationsmaschine (100) befestigbar ist, einer Messspule (14), die in einem Abstand vom Schwingelement (12) an einem nicht vibrierenden, das heißt feststehenden Element (104) befestigbar ist, sodass die Vibration des magnetischen oder magnetisierbaren Schwingelements (12) in der Messspule (14) eine Wechselspannung induziert.Sensor (10) for vibration machine (100), comprising a magnetic or magnetizable oscillating element (12) which can be fastened to a vibrating part (102) of the vibrating machine (100), a measuring coil (14) which is at a distance from the vibrating element (12 ) is attachable to a non-vibrating, that is fixed element (104), so that the vibration of the magnetic or magnetizable oscillating element (12) in the measuring coil (14) induces an alternating voltage.
Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor für eine Vibrationsmaschine.The invention relates to a sensor for a vibration machine.
Bei der Vibrationsmaschine kann es sich beispielsweise um eine Siebmaschine handeln, die ein vibrierendes Teil aufweist, dessen Vibrationen detektiert werden sollen. Aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren sind nicht in der Lage zuverlässig diese Vibrationen zu detektieren. Sensoren, die am vibrierenden Teil der Siebmaschine montiert werden, um die Schwingungen zu detektieren, laufen Gefahr, nach kurzer Zeit beschädigt zu werden und verursachen damit einen Fehlalarm und eine Abschaltung der Anlage. Daher arbeiten die meisten Siebmaschinen ohne Vibrations-Überwachung.The vibration machine may be, for example, a screening machine having a vibrating part whose vibrations are to be detected. Sensors known from the prior art are not able to reliably detect these vibrations. Sensors mounted on the vibrating part of the screening machine to detect the vibrations run the risk of being damaged after a short time, causing a false alarm and shutdown of the system. Therefore, most screening machines work without vibration monitoring.
Bei einer Vibrationsmaschine gibt es mehrere mögliche Störungsursachen: Keilriemenabriss, Keilriemenrutschen, Wellenabriss, Verstopfung der Siebe durch feuchtes Material, Löcher in den Sieben, Verstopfung bei Materialauslauf, Lagerdefekt, Überlastung durch zu viel Material, Fehler im Antriebsmotor.In a vibratory machine, there are several possible causes of failure: V-belt breakage, V-belt slipping, shaft breakage, plugging of the strainers by wet material, holes in the screens, blockage in material run-out, bearing failure, overloading by too much material, fault in the drive motor.
Diese Störungen können ein Ausfallen der Vibrationsmaschine verursachen, so dass das Material nicht mehr gefördert werden kann. Wenn hierbei die materialbringenden Antriebe weiterlaufen, kommt es zu Materialüberlauf, was mit schwerwiegenden Schäden verbunden sein kann.These disturbances can cause the vibration machine to fail so that the material can no longer be conveyed. If in this case the material-bearing drives continue to run, it comes to material overflow, which can be associated with serious damage.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sensor für eine Vibrationsmaschine bereitzustellen, der einen zuverlässigen Betrieb ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine entsprechende Vibrationsmaschine bereitzustellen.The object of the invention is to provide a sensor for a vibration machine, which enables reliable operation. The object of the invention is also to provide a corresponding vibration machine.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7.The object is achieved according to the invention by the features of
Der erfindungsgemäße Sensor für eine Vibrationsmaschine weist ein magnetisches oder magnetisierbares Schwingelement auf, das an einem vibrierenden Teil der Vibrationsmaschine befestigbar ist. Der Sensor weist ferner eine Messspule auf, die in einem Abstand vom Schwingelement an einem nicht vibrierenden, das heißt feststehenden Element befestigbar ist. Hierbei kann es sich um ein Teil der Vibrationsmaschine handeln oder um ein anderes nicht vibrierendes Element. Durch die benachbarte Anordnung der Messspule zum vibrierenden Schwingelement wird durch die Vibration des Schwingelements in der Messspule eine Wechselspannung induziert.The sensor according to the invention for a vibration machine has a magnetic or magnetizable vibrating element, which can be fastened to a vibrating part of the vibrating machine. The sensor further has a measuring coil which can be fastened at a distance from the vibrating element to a non-vibrating, that is to say stationary element. This may be part of the vibration machine or another non-vibrating element. Due to the adjacent arrangement of the measuring coil to the vibrating vibrating element, an alternating voltage is induced by the vibration of the vibrating element in the measuring coil.
Dadurch, dass die elektrischen Komponenten des erfindungsgemäßen Sensors mechanisch nicht mit vibrierenden Teilen verbunden sind, unterliegen sie keinem Verschleiß, so dass ein zuverlässiger Betrieb des Sensors über eine sehr lange Zeit gewährleistet werden kann. Das magnetische oder magnetisierbare Schwingelement, das am vibrierenden Teil der Vibrationsmaschine befestigt wird, weist bevorzugt keine elektrischen oder elektronischen Komponenten auf und unterliegt daher keinem Verschleiß. Bei diesem Element kann es sich beispielsweise um ein Eisenstück oder einen oder mehrere Magneten handeln.The fact that the electrical components of the sensor according to the invention are not mechanically connected to vibrating parts, they are not subject to wear, so that a reliable operation of the sensor can be ensured over a very long time. The magnetic or magnetizable vibrating element, which is attached to the vibrating part of the vibrating machine, preferably has no electrical or electronic components and is therefore not subject to wear. This element may be, for example, a piece of iron or one or more magnets.
Bevorzugt sind im Inneren der Messspule einer oder mehrere Magneten, insbesondere Neodym-Magneten z. B. mit Magnetisierungsstärke N45 bis N52, angeordnet. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Messspule in einem ausreichenden axialen Abstand zum Schwingelement angeordnet werden kann. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen Abstand von circa 20 mm handeln.In the interior of the measuring coil, one or more magnets, in particular neodymium magnets z. B. with magnetization strength N45 to N52 arranged. In this way it can be achieved that the measuring coil can be arranged at a sufficient axial distance from the vibrating element. For example, this may be a distance of about 20 mm.
Um diesen Abstand weiter vergrößern zu können, kann das Schwingelement einen beziehungsweise mehrere Magneten, bevorzugt Neodym-Magneten, aufweisen, dessen oder deren Polarität der Polarität des oder der Magneten in der Messspule entgegengesetzt ist, sodass die zueinander weisenden Pole des Magneten des Schwingelements und der Messspule identisch sind.In order to be able to further increase this distance, the vibrating element can have one or more magnets, preferably neodymium magnets whose polarity is opposite to the polarity of the magnet or magnets in the measuring coil, so that the mutually facing poles of the magnet of the vibrating element and the Measuring coil are identical.
In dieser Ausführungsform kann beispielsweise ein Abstand zwischen der Messspule und dem Schwingelement von 30–60 mm realisiert werden. Dieser Abstand garantiert, dass der Sensor auch bei einem Abschalten der Siebmaschine nicht durch Auslaufschläge, die eine größere Amplitude aufweisen können, beschädigt wird.In this embodiment, for example, a distance between the measuring coil and the vibrating element of 30-60 mm can be realized. This distance guarantees that the sensor will not be damaged even if the screening machine is switched off by run-out impacts that may have a larger amplitude.
Es ist bevorzugt, dass das Schwingelement in Bezug auf die Materialförderrichtung im unteren Bereich der Querseite der Vibrationsmaschine angebracht ist.It is preferable that the vibrating member is mounted in the lower region of the lateral side of the vibrating machine with respect to the material conveying direction.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt durch die Messspule ein Umwandeln der Vibrationen des Schwingelements in eine sinusförmige Wechselspannung, wobei die Frequenz der Wechselspannung identisch ist mit der Frequenz der Vibrationen des Schwingelements. In a preferred embodiment, the measuring coil converts the vibrations of the vibrating element into a sinusoidal alternating voltage, wherein the frequency of the alternating voltage is identical to the frequency of the vibrations of the vibrating element.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Sensor elektrische Komponenten zum Umwandeln der sinusförmigen Wechselspannung in eine Rechteckspannung sowie zum Verstärken der Rechteckspannung aufweist. Hierbei ist die Frequenz der Rechteckspannung identisch mit der Frequenz der Vibrationen des Schwingelements. Die rechteckigen Ausgang-Impulse können eine Amplitude von +24 V aufweisen und lassen sich mit handelsüblichen Elektronikkomponenten wie SPS auswerten. Es kann weiterhin eine Alarmvorrichtung vorgesehen sein, durch die zum Beispiel bei einer fallenden Frequenz der Vibrationen, die durch den Sensor erfasst wird, ein Alarm ausgegeben wird. Der Alarm kann beispielsweise ausgegeben werden, wenn die Frequenz um eine bestimmte Prozentzahl fällt oder wenn ein bestimmter Schwellwert unterschritten wird.It is furthermore preferred for the sensor to have electrical components for converting the sinusoidal alternating voltage into a square-wave voltage and for amplifying the square-wave voltage. Here, the frequency of the rectangular voltage is identical to the frequency of the vibrations of the vibrating element. The rectangular output pulses can have an amplitude of +24 V and can be evaluated with standard electronic components such as PLCs. There may further be provided an alarm device by which an alarm is issued, for example, at a falling frequency of the vibrations detected by the sensor. The alarm can be output, for example, if the frequency falls by a certain percentage or if it falls below a certain threshold.
Durch das starke Ausgangssignal des erfindungsgemäßen Sensors kann dieser mit üblichen dreiadrigen ungeschirmten Leitungen verbunden werden. Der Sensor wird bevorzugt mit Epoxydharz vergossen und erfüllt somit die Schutzart IP67. Eine Funktion des Sensors kann in einem breiten Temperaturbereich von –20 bis +80°C sichergestellt werden.Due to the strong output signal of the sensor according to the invention this can be connected to conventional three-wire unshielded cables. The sensor is preferably encapsulated with epoxy resin and therefore fulfills protection class IP67. A function of the sensor can be ensured in a wide temperature range of -20 to + 80 ° C.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vibrationsmaschine mit einem vibrierenden Teil, einem festen Teil sowie einem Sensor, wie er in der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist.The invention further relates to a vibration machine with a vibrating part, a fixed part and a sensor, as described in the present application.
Bei der Vibrationsmaschine kann es sich beispielsweise um eine Siebmaschine handeln.The vibration machine may be, for example, a screening machine.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren erläutert.In the following, preferred embodiments of the invention will be explained with reference to figures.
Es zeigen:Show it:
Das Schwingelement
Diese wird in einer Schaltung gemäß
Der axiale Abstand zwischen dem Schwingelement
Eine mögliche elektrische Ausgestaltung des Verstärkers und weiterer elektrischer Komponenten ist in
Eine erste Ausführungsform (Version 1) eines Sensors
In der Ausführungsform gemäß
In der Ausgestaltung gemäß
In den Ausgestaltungen gemäß
Auf den Wirkungsabstand des Sensors haben folgende Faktoren Einfluss:
- – die Stärke der Magneten sowie dessen Magnetisierungsfaktor
- – die Verstärkung der Elektronik:
5 Trimmer (15 ) - – Zahl der Windungen in der Spule
- – Optimale Positionierung
- - The strength of the magnet and its magnetization factor
- - the amplification of the electronics:
5 Trimmer (15 ) - - Number of turns in the coil
- - Optimal positioning
Bei allen Versionen gilt: je stärker (größer) die Magneten sind und je höher die Magnetisierung (bevorzugt N45 bis N52) – desto größer ist der Wirkungsabstand. Zu starke Neodym-Magneten sind aber gefährlich in der Handhabung und schwierig bei der Positionierung. Deswegen werden bevorzugt Quadermagneten der Größe 10 × 10 × 5 mm bis 40 × 40 × 10 mm oder alternativ Rundstabmagneten, die einen Durchmesser von 10 × 5 mm bis 40 × 10 mm aufweisen, verwendet.In all versions, the stronger (larger) the magnets are and the higher the magnetization (preferably N45 to N52) - the greater the effective distance. Too strong neodymium magnets are dangerous to handle and difficult to position. Therefore, block magnets of
Der Wirkungsabstand ist annähernd proportional zu der Stärke des Magnets, der an Vibrationsmaschine als Schwingelement
Als Beispiel beträgt der Abstand bei Sensor nach Version 3:
Bei optimaler Projektierung lässt sich der Sensor nach Version 3 deutlich miniaturisieren, weil er im Inneren keine Magnete benötigt, während der Wirkungsabstand durch Anpassung des Schwingelements
Sehr ähnlich erfolgt dies bei Sensoren nach Version 2, während hier auch die Magnete im Sensor sowie die Positionierung eine große Rolle spielen. Hier ist ein Wirkungsabstand bis 60 mm möglich, während bei Optimierung der Spule, der Elektronik und der Magneten auch 100 mm zu erreichen sind.This is very similar for sensors according to
Eine optimale Positionierung des Schwingelements in den Versionen 2 und 3 ist nicht unbedingt direkt gegenüber des Sensors. Versuche haben ergeben, dass gute Ergebnisse in der Version 2 erzielt werden können, wenn die rechte Kante des Schwingelements in einer Linie mit der linken Kante der Magneten im Sensor liegt. Dies lässt sich damit erklären, dass das Magnetfeld an dieser Kante am stärksten ist.Optimal positioning of the vibrating element in
Die verwendete Spule kann zwischen 5.000 und 20.000 Windungen aufweisen. Es können Spulen von Schützen mit 230 V, 400 V sowie von einem Relais mit 230 V verwendet werden.The coil used can have between 5,000 and 20,000 turns. Coils of 230V, 400V contactors and 230V relays can be used.
Die Spule kann etwa 5.000 bis 20.000 Windungen haben. Für Prototyp haben sich die Spulen von Schütze 230 V, 400 V sowie von Relais 230 V als ausreichend geeignet bewiesen.The coil can have about 5,000 to 20,000 turns. For prototype the coils of contactors 230 V, 400 V as well as of relays 230 V proved to be sufficiently suitable.
Die genaue Ausgestaltung einer Ausführungsform des Sensors
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017205052A1 (en) | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Method, control unit and system for detecting a vibration of a vehicle part for a vehicle |
CN109821722A (en) * | 2019-03-25 | 2019-05-31 | 贵州瑞吉科技有限公司 | A kind of ultra-magnetic telescopic vibration device and method |
EP3904844A1 (en) * | 2020-04-27 | 2021-11-03 | International Iberian Nanotechnology Laboratory | Method and system for non-invasive vibration-based condition monitoring of a machine |
WO2021220162A1 (en) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | International Iberian Nanotechnology Laboratory (Inl) | Method and system for non-invasive vibration-based condition monitoring of a machine |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017205052A1 (en) | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Method, control unit and system for detecting a vibration of a vehicle part for a vehicle |
CN109821722A (en) * | 2019-03-25 | 2019-05-31 | 贵州瑞吉科技有限公司 | A kind of ultra-magnetic telescopic vibration device and method |
EP3904844A1 (en) * | 2020-04-27 | 2021-11-03 | International Iberian Nanotechnology Laboratory | Method and system for non-invasive vibration-based condition monitoring of a machine |
WO2021220162A1 (en) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | International Iberian Nanotechnology Laboratory (Inl) | Method and system for non-invasive vibration-based condition monitoring of a machine |
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