Trillingsmetingen die uitsluitend op lagerhuizen worden uitgevoerd, missen een aanzienlijk deel van de informatie die nodig is voor een betrouwbare conditiebeoordeling van een machine. De meetlocatie bepaalt namelijk welke schadevormen zichtbaar worden en welke volledig buiten beeld blijven. Dit artikel beantwoordt de meest gestelde vragen over de beperkingen van deze aanpak en wanneer aanvullende meettechnieken noodzakelijk zijn.

Welke schadevormen missen trillingsmetingen op lagerhuizen?

Trillingsmetingen op lagerhuizen detecteren primair mechanische onbalans, uitlijningsfouten en lagerschade die zich via het lagerhuis naar de sensor voortplant. Schadevormen die zich elders in de machine manifesteren, zoals elektrische storingen in de wikkelingen, rotorstaafbreuk, resonantie in het frame of tandwielschade diep in een tandwielkast, worden bij deze meetopstelling vaak niet of onvolledig waargenomen.

Concreet betekent dit dat de volgende schadevormen bij een meting uitsluitend op het lagerhuis kunnen worden gemist:

• Elektrische asymmetrie in de stator of rotor van een elektromotor
• Loszittende wikkelingen die mechanisch nauwelijks zichtbaar zijn
• Tandwielschade in gesloten tandwielkasten waarbij het signaal sterk wordt gedempt
• Resonantieverschijnselen in het fundament of de koppelingsconstructie
• Cavitatie in pompen, waarbij de trillingsbron ver van het lagerhuis ligt

Elk van deze schadevormen kan leiden tot plotselinge uitval zonder dat een standaard vibratieanalyse op het lagerhuis een duidelijk waarschuwingssignaal heeft afgegeven. Juist bij kritische installaties is dit een risico dat niet onderschat mag worden.

Waarom beïnvloedt de meetlocatie de betrouwbaarheid van de meting?

De meetlocatie bepaalt direct welke trillingsenergie de sensor bereikt. Een trillingssignaal verzwakt naarmate het een langere weg aflegt door materiaal, verbindingen en constructiedelen. Hoe verder de sensor van de trillingsbron is geplaatst, hoe meer signaalverlies optreedt en hoe moeilijker het is om vroege schade betrouwbaar te detecteren.

Bij een lagerhuis dat op een stijf, massief frame is gemonteerd, wordt het signaal anders overgedragen dan bij een lagerhuis dat op een flexibele of gelaagde constructie zit. Bovendien speelt de richting van de meting een grote rol: een sensor die alleen in radiale richting meet, mist axiale trillingscomponenten die juist kenmerkend zijn voor bepaalde uitlijningsfouten of axiale lagerschade. Een enkele meetpositie geeft daardoor altijd een incompleet beeld van de werkelijke conditie van de machine.

Wat zijn de beperkingen bij langzaam draaiende machines?

Bij langzaam draaiende machines zijn de beperkingen van trillingsmetingen op lagerhuizen het grootst. Bij lage toerentallen is de trillingsenergie die een defect lager genereert zo gering dat standaard versnellingssensoren dit signaal nauwelijks boven het ruisniveau uit laten komen. Vroege lagerschade blijft daardoor onzichtbaar totdat de schade al ver gevorderd is.

Machines die draaien onder de 100 omwentelingen per minuut, zoals bepaalde transportbanden, mixers of windmolens, vereisen gespecialiseerde meettechnieken. Denk aan ultrageluidsmeting of speciale lagefrequentiesensoren met een hogere gevoeligheid. Zonder deze aanpassing is de lagerdiagnose bij langzaam draaiende machines op basis van standaard vibratiemetingen onbetrouwbaar en kan schade onopgemerkt blijven tot vlak voor een breuk.

Hoe beïnvloeden omgevingsfactoren de meetresultaten?

Omgevingsfactoren kunnen trillingsmetingen op lagerhuizen sterk vertekenen. Externe trillingsbronnen zoals nabijgelegen machines, transportbanden of compressoren voegen ruis toe aan het meetsignaal, waardoor het onderscheid tussen machine-eigen trillingen en achtergrondtrillingen moeilijker te maken is. Dit verhoogt het risico op zowel valse alarmen als gemiste schade.

Temperatuur speelt eveneens een rol: bij hoge omgevingstemperaturen kunnen sensorkarakteristieken verschuiven, wat de nauwkeurigheid beïnvloedt. Vocht, stof en chemische dampen kunnen de sensor of de bevestiging aantasten, wat leidt tot signaalverstoring. In industriële omgevingen zoals de voedingsmiddelenindustrie of de chemische sector zijn deze omgevingsinvloeden eerder regel dan uitzondering, en moet hiermee expliciet rekening worden gehouden bij de interpretatie van meetresultaten.

Welke aanvullende meettechnieken compenseren deze beperkingen?

Verschillende aanvullende meettechnieken compenseren de beperkingen van trillingsmetingen die alleen op lagerhuizen worden uitgevoerd. De keuze voor een techniek hangt af van het type machine, het toerental en de te verwachten schadevormen.

• Ultrageluidsmeting: bijzonder geschikt voor langzaam draaiende lagers en voor het detecteren van vroege lagerschade die nog geen meetbare trillingen veroorzaakt
• Thermografie: detecteert warmteontwikkeling door wrijving of elektrische storingen die niet via trillingen zichtbaar zijn
• Stroomanalyse (MCSA): analyseert het motorstroomsignaal op afwijkingen die wijzen op rotorstaafbreuk of elektromagnetische asymmetrie
• Olieanalyse: identificeert slijtagedeeltjes in smeermiddelen en geeft inzicht in de conditie van tandwielen en lagers zonder directe sensormeting
• Meerdere meetpunten en -richtingen: door op meerdere locaties en in axiale, radiale en tangentiële richting te meten, ontstaat een completer beeld van de machinedynamica

Conditiemonitoring is het meest effectief wanneer meerdere technieken gecombineerd worden. Geen enkele methode afzonderlijk geeft een volledig beeld van de gezondheid van een roterende machine.

Wanneer is een volledige conditiemeting noodzakelijk?

Een volledige conditiemeting is noodzakelijk wanneer een machine kritisch is voor de productiecontinuïteit, wanneer eerder uitgevoerde trillingsmetingen op lagerhuizen geen duidelijke oorzaak voor een storing hebben kunnen aanwijzen, of wanneer de machine al een verhoogd trillingsniveau vertoont zonder dat de bron is geïdentificeerd.

Daarnaast zijn er specifieke situaties waarin een uitgebreidere meting altijd gerechtvaardigd is:

• Na een revisie of vervanging van componenten, om de uitgangssituatie vast te leggen
• Bij machines in ATEX-zones of andere omgevingen met strenge veiligheidseisen
• Wanneer de machine langzaam draait en standaard vibratiemetingen onvoldoende gevoeligheid bieden
• Bij onverklaarbaar verhoogd energieverbruik of warmteontwikkeling
• Als onderdeel van een gepland onderhoudsprogramma om trendanalyse mogelijk te maken

Voor metingen op locatie geldt dat een volledig conditieonderzoek ook de omgevingsfactoren en de installatieopstelling meeneemt, zodat de meetresultaten in de juiste context worden geïnterpreteerd. Bij twijfel over de conditie van een machine is het altijd verstandiger om vroeg een volledig onderzoek te laten uitvoeren dan te wachten op een ongeplande storing.

Hoe EME helpt met trillingsmetingen en conditiemonitoring

EME biedt een volledige aanpak voor conditiemonitoring die verder gaat dan standaard trillingsmetingen op lagerhuizen. Met meer dan 40 jaar ervaring in aandrijf- en besturingstechniek begrijpt EME welke beperkingen standaard meetmethoden hebben en hoe deze worden gecompenseerd met aanvullende technieken en vakkundige interpretatie.

• Vibratieanalyse op meerdere meetpunten en -richtingen voor een compleet beeld
• Ultrageluidsmeting voor vroege lagerdiagnose, ook bij langzaam draaiende machines
• Uitlijning en balancering als onderdeel van het conditieonderzoek
• ATEX-gecertificeerde metingen voor omgevingen met strenge veiligheidseisen
• Metingen worden uitgevoerd op locatie, zodat omgevingsfactoren direct worden meegenomen
• Rapportage met concrete aanbevelingen voor preventief of gepland onderhoud

Wilt u weten welke meettechniek het meest geschikt is voor uw installatie, of wilt u een volledige conditiemeting laten uitvoeren? Neem contact op met EME voor een vrijblijvend adviesgesprek.