LoRaWAN Drahtlose Vibrationssensoren

Was ist das „Concept of Operations” (CONOPS) für das Modell 8xx1N?

Die 8xx1N Serie ist ein Vibrationssensor mit integrierter Stromversorgung, Signal- und Datenverarbeitung sowie drahtlosen Kommunikationsradios. Das Modell 8xx1N überwacht die Schwingung in festgelegten Intervallen, die vom Benutzer konfiguriert werden.

Wenn ein Intervall beginnt:

• schaltet Modell 8xx1N sich ein,
• überwacht die Schwingung für ein Zeitintervall,
• verarbeitet diese Zeitreihendaten mithilfe einer Fast-Fourier-Transformation (FFT)
• und überträgt dann zusammengefasste Frequenzkomponentendaten, die aus der FFT abgeleitet wurden. 

Diese Frequenzdaten können von Analysten und/oder Algorithmen verwendet werden, um das Vorhandensein und die Art von Maschinenfehlern zu identifizieren.

Der Sensor ermöglicht eine konsistente Überwachung, die kostspielige manuelle Kontrollen durch Schwingungsanalytiker an gefährlichen oder schwer zugänglichen Orten überflüssig machen, und reduziert ungeplante Ausfallzeiten von Geräten, deren Überwachung zuvor unerschwinglich teuer war.

Für die Überwachung welcher Art von Maschinen ist das Modell 8xx1N ausgelegt?

Die 8xx1N Serie ist ideal für rotierende Geräte wie Pumpen, Motoren, Kompressoren, Getriebe, Lager und mechanische Dichtungen. Die Sensoren überwachen Schwingungen in vom Benutzer wählbaren festen Intervallen und melden Schwingungsdaten über eine drahtlose Verbindung.

Das Modell 8xx1N ist nicht für die seismische oder Schocküberwachung ausgelegt, bei der das zu messende Schwingungsereignis in kurzen Stößen oder in unregelmäßigen Abständen auftritt.

Wie wird das Modell 8xx1N an dem zu überwachenden Gerät montiert?

Das Modell 8xx1N erfordert eine feste mechanische Verbindung zum Gerät. Optimal ist eine Metallbolzenhalterung, um die Schwingungsübertragung zu maximieren. Falls kein Bolzen verfügbar ist, eignen sich auch Magnet- und Klebehalterungen. Bei Klebehalterungen empfehlen wir, Epoxid oder Cyanacrylat zu verwenden.

Von einer Montage mit Schaum, Band oder anderen weichen oder schwammähnlichen Materialien raten wir ab, da die Sensorleistung dadurch stark reduziert würde.

Wie groß ist der Sensor?

Der Sensor ähnelt in seiner Form einem Zylinder mit einer Höhe von 8 cm und einem Durchmesser von 3,2 cm. Der obere Teil besteht aus einer abnehmbaren Kunststoffkappe, die die Elektronik und Batterie abdeckt. Die Basis besteht aus 316L Edelstahl in einem Sechskantkopf mit 3,5 cm flach zu flach.

Wie viele Sensoren werden an einer Maschine benötigt?

Die Anzahl der Punkte, die an einem Gerät gemessen werden müssen, hängt von vielen Faktoren ab. Dazu gehören die Art der Maschine, die Art der zu erkennenden Fehler, die verfügbare Redundanz und das Budget des Gerätebedieners. Empfohlen wird mindestens eine einachsige Messung, die radial zur rotierenden Achse ausgerichtet ist.

Ein dreiachsiger Sensor ist die bessere Wahl und kann zur Messung von Schwingungen in mehreren Achsen verwendet werden, auch in axialer und tangentialer Richtung des Geräts. Für komplexe Maschinen und bei höheren Frequenzen empfiehlt sich ein triaxialer Sensor, da die Schwingungen in der Anlage komplex sind und in mehreren Achsen auftreten.

Bei Anwendungen, bei denen ein Motor ein anderes Gerät (Kompressor, Pumpe usw.) antreibt, empfehlen wir, einen separaten Sensor für den Motor und das angetriebene Zubehör zu verwenden. Zwischen den beiden Anwendungen befindet sich meistens eine Wellenkupplung und Kupplungen übertragen Schwingungen nicht gut.

Welche Produktunterschiede gibt es zwischen dem Modell 89xxN und dem Modell 85xxN?

Das Modell 89xxN ist mit LoRa-Kommunikation ausgestattet, um die Daten an das Netzwerk zu senden. Es kann mit derTE SensorConnect-App, die in Google Play und im Apple App Store verfügbar ist, sowohl über LoRa als auch über Bluetooth Low Energy (BLE) konfiguriert werden.

Das Modell 85xxN ist nur für die Datenkommunikation über BLE ausgelegt und unterstützt auch die Gerätekonfiguration über BLE.

Wie groß ist der geschätzte Übertragungsabstand?

Das Modell 89x1N kommuniziert über LoRa, womit Daten kilometerweit übertragen werden können. Das Modell 85x1N kommuniziert über Bluetooth Low Energy (BLE) und kann Daten meterweit (von 10-100 m) übertragen. Die genaue Übertragungsreichweite hängt vom Standort des Sensors, des Empfängers, den atmosphärischen Bedingungen und störenden Geräten/Konstruktionen ab.

Wie oft wird gemessen? Wie oft werden Daten übertragen?

Bei den Modellen 8511N, 8531N und 8911N werden die Schwingungsmessungen in regelmäßigen Abständen von einmal pro Minute bis einmal alle 24 Stunden durchgeführt. Beim Modell 8931N werden die Schwingungsmessungen in regelmäßigen Abständen von einmal alle 15 Minuten bis einmal alle 24 Stunden durchgeführt. Die Übermittlung der Daten erfolgt unmittelbar nach ihrer Erfassung und Verarbeitung.

Kann der Sensor in einem privaten und öffentlichen LoRaWAN-Netzwerk verwendet werden?

Die 89x1N Serie ist sowohl für den Betrieb mit öffentlichen als auch mit privaten LoRaWAN-Netzwerken ausgelegt. Besonderheiten beim Herstellen einer Verbindung mit diesen Netzwerken erfordern die Kenntnis bestimmter Netzwerkeinstellungen.

Wie werden die Daten eingesehen bzw. abgerufen? Gibt es Visualisierungs- oder Analysetools?

Die Daten werden an die BLE- oder LoRa-Verbindung übertragen, woraufhin diese Daten beliebig gespeichert, verbessert, analysiert und visualisiert werden können. TE bietet die TE SensorConnect-App zur Konfiguration der Sensoren und begrenzten Datenvisualisierung an. Darüber hinaus können Benutzer mithilfe unserer Dokumentation ihre eigenen Backend-Lösungen für den Abruf der Daten von den Sensoren über LoRa oder BLE erstellen.

Welche Protokolle werden für die drahtlose Kommunikation verwendet?

Die drahtlosen Vibrationssensoren von TE werden mit zwei verschiedenen Drahtloskommunikationsprotokollen angeboten: LoRaWAN und Bluetooth Low Energy (BLE). LoRaWAN wird bevorzugt, wenn die Übertragung kilometerweit erfolgen soll. BLE wird bevorzugt, wenn die Übertragungsdistanzen kurz, also nur meterweit sind. BLE hat eine höhere Datenübertragungsbandbreite als LoRaWAN, was bedeutet, dass mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können. Dies ermöglicht einige Unterschiede in der Funktionalität.

Die Modelle 89x1N kommunizieren über das LoRaWAN-Protokoll. Das LoRaWAN-Protokoll schreibt einen regionsspezifischen Frequenz- und Kanalplan vor, daher bietet TE zwei LoRaWAN-Optionen an – eine 915-MHz-Option (US902-928) für die USA und Kanada sowie eine 868-MHz-Option (EU862-870) für den größten Teil Europas. Die Modelle 89x1N verfügen auch über eine Bluetooth-Kommunikationsverbindung, aber bei diesen Modellen wird die Bluetooth-Verbindung nur für die Sensorkonfiguration und nicht für die Sensordatenübertragung verwendet.

Die Modelle 85x1N kommunizieren über das BLE-Protokoll. Das BLE-Protokoll verwendet eine Frequenz von 2,4 GHz und ist weltweit standardisiert

Was ist die zu erwartende Batterielebensdauer?

Die typische Batterielebensdauer liegt unter den meisten Bedingungen zwischen 4 und 10 Jahren. Die konfigurierten Einstellungen und Umgebungsfaktoren können sich jedoch auf die Lebensdauer der Batterie auswirken. Zu diesen Faktoren zählen u. a.:

• Messintervall
• Leistungsstufen der Funkübertragung
• Umgebungstemperaturen

Kann außer der von TE Connectivity empfohlenen Batterie auch eine andere verwendet werden?

Verwenden Sie bitte unbedingt die von TE Connectivity empfohlene Batterie für alle Anwendungen, die eigensichere, zertifizierte Ausrüstung erfordern. Die empfohlene Batterie verfügt über eine eigene eigensichere Zertifizierung des Batterieherstellers. Die Verwendung einer Batterie eines anderen Herstellers oder einer anderen Modellnummer kann die Wahrscheinlichkeit von Bränden, Explosionen, Verletzungen oder Todesfällen erhöhen.

Muss der Sensor regelmäßig kalibriert und gewartet werden?

Der Sensor besteht aus Komponenten, die eine langfristige Stabilität gewährleisten und über Jahre hinweg die Spezifikationen erfüllen. Eine Kalibrierung vor Ort ist nicht erforderlich. Die einzige Wartung, die erforderlich ist, besteht darin, die Batterie auszutauschen, wenn sie leer ist. Spezifische Anweisungen für den Batteriewechsel finden Sie in der Montageanleitung.

Wie bestimmen Sie beim 3-Achsen-Gerät die Ausrichtung der einzelnen Achsen?

Eine Markierung auf einer Ebene des Sechskantbereichs in der Nähe der Unterseite des Sensors zeigt an, wie X-, Y- und Z-empfindliche Richtungen ausgerichtet werden. Die X-Richtung verläuft parallel zur Montagefläche und zum Sechskant mit der Markierung. Die Y-Achse steht senkrecht zum Sechskant mit der Markierung. Die Z-Achse verläuft senkrecht zur Montagefläche.