Der Orbit Plot stellt die Schwingform der Welle in x-y-Richtung dar.

Rotierende Maschinen werden gemäß verschiedener Normen/Anforderungen (wie z. B. DIN ISO 10816, DIN ISO 7919, usw.) überwacht. Zielsetzung ist hierbei die (frühzeitige) Erkennung von Maschinenschäden zur Gewährleistung des sicheren Maschinenbetriebs. Basierend auf dem Maschinenschutz wird zusätzlich ein hoher messtechnischer Aufwand zur Maschinendiagnose betrieben. Dies beginnt mit der Anbringung zahlreicher Sensoren (Wellenschwingungs- und Gehäuseschwingungssensoren, Beschleunigungsaufnehmer, Messung der Lagertemperaturen, …) und endet mit der Verwendung spezieller Systeme zur schwingungsdiagnostischen Betrachtung der Turbosätze bzw. Rotoren. Abweichungen vom normalen Betriebsverhalten sowie Fehler oder Schäden an Komponenten werden frühzeitig erkannt und vorbeugende Instandhaltungsmassnahmen bzw. Wartungen sind besser planbar. Die Verfügbarkeit der Maschine wird dadurch gesteigert, Ausfälle von zentralen und betriebswichtigen Komponenten können vermieden werden. Vor allem in der Prozessindustrie und der energieerzeugenden Industrie kann man mit dem Einsatz der richtigen Messtechnik komplette Stillstände und somit Produktionsausfälle abwenden.

Die umfangreiche Messung, Überwachung und Diagnose von einfachen Rotoren bis hin zu komplexen Wellensträngen

Das IfTA System ist als Überwachungs- und Diagnosesystem perfekt für den Schutz und die Schwingungsdiagnose von rotierenden Maschinen, Wellensträngen und Triebsträngen geeignet. Es bietet im Gegensatz zu den bisher erhältlichen Lösungen:

  • Überwachung mittels benutzerdefinierter Bedingungen und Schwellwerte (im Zeit- und Frequenzbereich)
  • Kontinuierliche und somit lückenlose Datenspeicherung (Long Term)
  • Algorithmen zur Steuerung der Datenspeicherung, wie z. B. die bedingte Speicherung von An- und Abfahrvorgängen
  • Zusätzliche Datenspeicherung von proprietären Systemen, z. B. Aufzeichnung via OPC, Profibus, Modbus, DataSocket, usw. übertragener Betriebsdaten
  • Flexible Auswertung der Messdaten durch frei definierbare Plots
  • Wiederkehrende Auswertungen werden durch frei erstellbare Layouts vereinfacht und deutlich beschleunigt
  • Bearbeitung von sehr großen Datensätzen (> 10 GByte)
  • Offline-Berechnung von zusätzlichen Kennwerten
  • Parametrierbare Anzahl von getrackten Harmonischen
Der Nyquist Plot ordnet verschiedenen Drehzahlen einen Punkt in der komplexen Ebene zu.

Rotordynamik messen und analysieren: IfTA DynaMaster

Als Messsystem bietet der DynaMaster alle Vorteile des IfTA Systems. Muss kein Schutz verwirklicht werden, stellt er die einfachste Lösung dar.

> Mehr zum DynaMaster

Für den DynaMaster stehen alle Rotordynamikfunktionen zur Verfügung

Rotor analysieren und schützen: IfTA OMDS

Wenn neben der Messaufgabe auch ein Schutz verwirklicht werden soll, so wird die Echtzeitfähigkeit des IfTA OMDS benötigt. Über verschiedene Ausgangsmodule kann auf das System eingewirkt werden um z.B. bei unzulässig hohen Amplituden einzugreifen.

> Mehr zum OMDS

IfTA OMDS kann neben der Thermoakustik auch für Rotordynamische Analysen genutzt werden

Leistungsstarke rotordynamische Analysesoftware: IfTA Trend

Der Spektrum Plot stellt die im Signal enthaltenen Frequenzen dar. Gridlinien können mit anderen Signalen Verknüpft werden.

Mit Hilfe der Systeme IfTA OMDS und des IfTA DynaMasters ist es möglich das maschinendynamische Betriebsverhalten von Gasturbinen, Dampfturbinen, Generatoren oder auch Antriebssträngen zu analysieren.

Hierzu kommt in beiden Fällen die multifunktionalen Messdatenanalysesoftware IfTA Trend zum Einsatz. Durch intuitive Bedienung und leistungsstarke Visualisierung können z.B. die folgenden Phänomene schnell diagnostiziert werden:

  • Erregung durch mechanisch und thermisch bedingte Unwuchten an rotierenden Teilen
  • Erregung durch Anstreifen von rotierenden an stationären Teilen
  • Parametererregung durch Rotorquerschnitte mit unterschiedlichen Biegesteifigkeiten
  • Magnetkrafterregung durch Mängel und elektrische Schäden am Generator, sowie durch Einflüsse aus dem elektrischen Netz
  • Erregung durch Kupplungs- und Ausrichtfehler
  • Lagerinstabilität, eine durch die Eigenschaften des Lagerölfilms angeregte Schwingung
  • Schwingungsanregung durch Schrumpfsitzreibung
  • Welleninstabilität, eine durch aerodynamische Kräfte (Spaltanregung) hervorgerufene Schwingung; entsteht durch unsymmetrische Strömungen in den Durchströmteilen

Mittels spezialisierter Plots können komplexe Sachverhalte auf einfache Art und Weise dargestellt werden. Zum Standardumfang gehören hierbei:

  • Bode Plot
  • Nyquist Plot
  • ShaftCenterLine Plot
  • Orbit Plot
Der Bodeplot einer Schwingungsamplitude über die Drehzahl

Beispiel: Bode Plot

Der Bode Plot ist eine beliebte Darstellungsform von Übertragungsfunktionen. Im linken Beispiel wird der Frequenzantwort eines einfachen Lavalrotors dargestellt. In Abhängigkeit der Frequenz (z.B. Drehzahl in [U/min]) des Rotors kann die Amplitude und Phase (relativ zu einem Tacho-Impuls) der ersten harmonischen Eigenform abgelesen werden.

Da im IfTA System alle dynamischen Kanäle synchron abgetastet und in Echtzeit analysiert werden, kann zwischen beliebigen Signalen live eine Übertragungsfunktion berechnet und visualisiert werden.

Durch die Kombination von Offline- und Online-Datenanalyse in einem Programm können aktuell gemessene Schwingungsparameter der überwachten Maschine mit bereits vorhandenen und freigegebenen Messdaten verglichen werden. Neben den dynamischen Daten der Rotordynamik können auch langsamere Prozessgrößen im gleichen Plot dargestellt werden. Komplexe Szenarien werden somit effizienter analysierbar. Hardwareseitig stehen hierfür sowohl langsamere Messkarten, als auch Module zur Busanbindung zur Verfügung.

Das IfTA OMDS setzt Maßstäbe bei der detaillierten und lückenlosen Analyse des Schwingungsverhaltens von Rotoren.