Procestrillingen en trillingen door een technisch defect zijn te onderscheiden door te kijken naar het patroon, de frequentie en het gedrag van de trilling in relatie tot de procesomstandigheden. Procestrillingen zijn doorgaans stabiel en herhaalbaar, terwijl defectgerelateerde trillingen vaak progressief verergeren of onregelmatig van aard zijn. De volgende secties bespreken elk aspect stap voor stap, zodat je snel en gefundeerd kunt beoordelen wat er aan de hand is.

Wat zijn de typische kenmerken van procestrillingen?

Procestrillingen zijn trillingen die ontstaan als direct gevolg van het normale productieproces, niet van een fout in de machine zelf. Ze zijn stabiel, reproduceerbaar en correleren direct met procesparameters zoals debiet, druk, toerental of belasting. Wanneer het proces verandert, verandert de trilling mee op een voorspelbare manier.

Typische voorbeelden zijn trillingen in pompen die ontstaan door turbulentie in het medium, of in ventilatoren door luchtdrukschommelingen. In de voedingsmiddelenindustrie of procesindustrie kunnen ook externe bronnen zoals naastgelegen machines of transportbanden bijdragen aan achtergrondtrillingen die geen defect signaleren.

De kenmerken die procestrillingen typisch vertonen, zijn:

• Stabiele amplitude die niet significant toeneemt over de tijd
• Directe relatie met procesveranderingen, zoals hogere druk of meer doorvoer
• Herhaalbaar patroon bij gelijke procesomstandigheden
• Gelijkmatige verdeling over meerdere frequentiecomponenten
• Geen plotselinge pieken of discontinuïteiten in het signaal

Het is belangrijk om een basiswaarde, ook wel een baseline, vast te leggen van het normale trillingsgedrag. Zonder die referentie is het moeilijk om later te beoordelen of een verandering procesgebonden of mechanisch van aard is.

Welke trillingssignalen wijzen op een technisch defect?

Trillingen die wijzen op een technisch defect in een machine onderscheiden zich doordat ze progressief toenemen, onregelmatig zijn of optreden bij specifieke frequenties die kenmerkend zijn voor mechanische storingen. Een trilling die niet reageert op procesaanpassingen maar wel verergert over de tijd, is een sterk signaal van een onderliggend mechanisch probleem.

Bij elektromotoren en roterende machines zijn er specifieke patronen die duiden op een defect:

• Lagerdefecten: Hoge frequentietrillingen met een impulskarakter, vaak hoorbaar als een piepend of knarsend geluid
• Onbalans: Een dominante trilling op de rotatiesnelheid (1x RPM) die niet overeenkomt met de procesbelasting
• Uitlijningsproblemen: Verhoogde trillingen op twee of drie keer de rotatiesnelheid, vaak gepaard met warmteontwikkeling in de koppeling
• Loszittende bevestigingen: Subharmonische trillingen of onregelmatige pieken die variëren per meetpositie
• Elektrische storingen in de motor: Trillingen die synchroon lopen met de voedingsfrequentie of een visueel zichtbare asymmetrie in het frequentiespectrum vertonen

Een cruciaal onderscheid: een technisch defect veroorzaakt trillingen die blijven bestaan of verergeren, ook als het proces stabiel blijft of zelfs stilstaat. Dat is het moment waarop verdere diagnose noodzakelijk is.

Hoe meet je trillingen op de juiste manier?

Trillingen meet je correct door een gekalibreerde versnellingsopnemer, ook wel accelerometer genoemd, op vaste, reproduceerbare meetpunten te plaatsen, bij voorkeur zo dicht mogelijk bij het lager of de aandrijflijn. De meetrichting, meetpositie en meetomstandigheden moeten bij elke meting identiek zijn om vergelijkbare resultaten te verkrijgen.

Meetpunten en meetrichting

Plaats sensoren altijd in drie richtingen: axiaal, radiaal horizontaal en radiaal verticaal. Elk van deze richtingen geeft andere informatie. Radiale trillingen zijn gevoelig voor onbalans en uitlijningsfouten, terwijl axiale trillingen eerder duiden op hoekafwijkingen in de koppeling of problemen met schuine lagers.

Meetomstandigheden en documentatie

Meet altijd onder representatieve procesomstandigheden, dus bij het gebruikelijke toerental en de gebruikelijke belasting. Leg ook de procesparameters op het moment van meten vast. Zo kun je bij een volgende meting exact dezelfde condities reproduceren en afwijkingen betrouwbaar interpreteren. Gebruik een gestandaardiseerde meetmethode conform ISO 10816 of ISO 20816 als referentiekader voor de beoordeling van de gemeten waarden.

Voor metingen op locatie geldt dat de omgeving ook een rol speelt. Externe trillingsbronnen, loshangende panelen of een ongelijke fundering kunnen de meting beïnvloeden en moeten worden meegenomen in de interpretatie.

Wanneer is een trillingsanalyse nodig?

Een trillingsanalyse is nodig zodra er een onverklaarbare verandering optreedt in het trillingsgedrag van een machine, wanneer een machine geluiden produceert die eerder niet aanwezig waren, of als onderdeel van een periodiek conditiemonitoringprogramma. Wacht niet op een storing, want dan is de schade vaak al aanzienlijk.

Specifieke situaties die een trillingsanalyse rechtvaardigen, zijn:

• Trillingswaarden die de grenswaarden uit de ISO-norm overschrijden
• Plotselinge toename van trillingsamplitude zonder proceswijziging
• Verhoogde temperatuur in lagers of koppelingen zonder duidelijke oorzaak
• Na een revisie, vervanging of reparatie om de baseline opnieuw vast te stellen
• Als onderdeel van een preventief onderhoudsplan voor kritische installaties

In omgevingen met strenge veiligheidseisen, zoals ATEX-zones in de chemische of voedingsmiddelenindustrie, is regelmatige vibratieanalyse niet alleen verstandig, maar in veel gevallen ook vereist vanuit compliance-oogpunt. Conditiemonitoring helpt daarbij om onderhoud planmatig in te richten in plaats van reactief te handelen bij een machinestoring.

Wat zijn de gevolgen als je het onderscheid te laat maakt?

Te laat onderscheid maken tussen procestrillingen en een technisch defect leidt vrijwel altijd tot grotere schade, hogere reparatiekosten en ongeplande productiestilstand. Een defect dat vroeg wordt ontdekt, kan doorgaans worden verholpen met een lagervervanging of uitlijning. Wordt het genegeerd, dan kan het leiden tot totaalverlies van de motor, pomp of ventilator.

De concrete gevolgen zijn:

• Hogere reparatiekosten: Secundaire schade aan wikkelingen, assen of tandwielkasten stapelt zich op als een defect niet tijdig wordt aangepakt
• Ongeplande stilstand: Een plotselinge uitval verstoort de productiecontinuïteit en leidt tot directe omzetderving
• Veiligheidsrisico’s: In explosiegevaarlijke omgevingen kan een falende motor of frequentieregelaar ernstige veiligheidsincidenten veroorzaken
• Hogere Total Cost of Ownership: Reactief onderhoud is structureel duurder dan gepland onderhoud op basis van conditiemonitoring

De trilling van een elektromotor of pomp is in feite de stem van de machine. Wie leert luisteren naar die signalen en ze op de juiste manier interpreteert, voorkomt niet alleen storingen, maar verlengt ook de levensduur van de installatie aanzienlijk.

Hoe EME helpt met trillingsanalyse en conditiemonitoring

EME biedt een complete aanpak voor het meten, analyseren en oplossen van trillingsproblemen bij elektromotoren, pompen, ventilatoren en andere roterende machines. Als gecertificeerd specialist met meer dan 40 jaar ervaring helpt EME industriële bedrijven om het onderscheid te maken tussen procestrillingen en technische defecten, voordat die defecten leiden tot stilstand.

Wat EME concreet biedt:

• Trillingsmetingen en vibratieanalyse op locatie, met gestandaardiseerde meetmethoden en professionele rapportage
• Conditiemonitoring als onderdeel van een planmatig onderhoudsplan, afgestemd op de specifieke installatie en procesomgeving
• ATEX-gecertificeerde uitvoering voor metingen en werkzaamheden in explosiegevaarlijke omgevingen
• Uitlijning, balancering en revisie van elektromotoren en aandrijvingen, direct na diagnose uitvoerbaar
• 24/7 storingsdienst voor situaties waarbij direct ingrijpen noodzakelijk is

Wil je weten hoe EME jouw installaties kan bewaken en beschermen? Bekijk het volledige dienstenaanbod van EME of neem direct contact op voor een vrijblijvend adviesgesprek.