Mit seinen neuen Sensoren AVS 1001HF und AVS 1003LF hebt Analog Devices Condition-based Monitoring auf ein neues Level. Im Trenddiagramm werden ausgewählte Schwingungsparameter visualisiert, die die Sensoren in einer Applikation bei AMC liefern. (Quelle: Analog Devices)
Condition-based Monitoring (CbM) ist im industriellen Umfeld ein zentrales Werkzeug, um Maschinenzustände kontinuierlich zu überwachen und Wartungen gezielt einzuleiten. Dabei erfassen entsprechende Sensoren, beispielsweise an Turbinen, Lüftern, Pumpen, Motoren oder auch Robotern, Echtzeitdaten zu deren Zustand und Leistung. Die Ziele: ungeplante Ausfälle vermeiden, die Produktivität steigern und Kosten senken. Denn Stillstandzeiten können teuer zu Buche schlagen, wie der von Sumitomo Drive Technologies im April 2025 veröffentlichte Bericht „What Downtime Really Costs – and Why Maintenance Contracts Make Sense” zeigt: je nach Branche bis zu 2 Mio. US-$ pro Stunde, auch mehrfach im Jahr.
Neue Möglichkeiten
Nun eröffnen innovative Sensoren auf Basis der MEMS-Technologie (mikroelektromechanische Systeme) sowie hoch entwickelte Diagnosealgorithmen neue Möglichkeiten zur Beurteilung unterschiedlicher Maschinentypen. Dabei erreichen diese MEMS-Beschleunigungssensoren eine Leistung, die an die von piezoelektrischen Vibrationssensoren heranreicht. Hinzu kommen Vorteile, wie geringerer Stromverbrauch, kompaktere Abmessungen, höherer Integrationsgrad, gepaart mit großen Bandbreiten und Rauschpegeln <100 μg Hz. Dank ihres extrem geringen Stromverbrauchs lassen sich mit MEMS-Beschleunigungssensoren nun auch kabelgebundene Lösungen durch kabellose ersetzen. Zudem können einachsige Piezosensoren durch kleine, leichte dreiachsige analoge Komponenten getauscht werden. Insgesamt lässt sich somit eine größere Bandbreite an Maschinen kontinuierlich und kostengünstig überwachen.
Die AVS-Sensorfamilie –kompakte Komplettlösung für die Zustandsüberwachung
Ein typisches CbM erfordert Sensoren, umfangreiche Verkabelung und eine dedizierte Datenerfassungs- bzw. Verarbeitungseinheit. Bei seinen MEMSBeschleunigungssensoren AVS 1001HF (High Frequency) und AVS 1003LF (Low Frequency) integriert Analog Devices Vibrationsmessung, Temperaturerfassung, Signalverarbeitung und Datenkommunikation in einem Gerät. Analyseergebnisse können direkt an eine SPS oder ein Scada-System weitergeleitet werden. Dank digitaler RS-485-Verbindungen lassen sich mehrere Sensoren über ein einziges Kabel verbinden.
Ein weiterer Vorteil: Im Normalbetrieb senden die Sensoren ausschließlich berechnete Zustandsparameter, um Bandbreite und Ressourcen zu schonen. Für detaillierte Analysen lässt sich jedoch das vollständige Rohschwingungssignal übertragen, was Experten eine tiefgehende Fehlerdiagnose ermöglicht.
Der AVS 1001HF ist ein einachsiger, digitaler Hochfrequenzsensor mit einem Messbereich von ±50 g und einem Frequenzbereich von 0 kHz bis 11 kHz. Er tastet mit 32 kHz ab und erreicht eine Rauschdichte von lediglich 25 μg Hz. Neben der Vibration erfasst er auch die Temperatur und stellt alle Daten digital über RS-485 bereit. Mit einer Schutzart von IP67 und einer Stoßfestigkeit bis 10 000 g ist er auch für raue Industrieumgebungen optimal geeignet.
Der AVS 1003LF erfasst Vibrationen dreiachsig im Bereich von ±40 g in einem Frequenzbereich von 0 kHz bis 1 kHz. Seine Abtastrate liegt bei 4 kHz, die Rauschdichte beträgt 80 μg Hz. Auch er misst zusätzlich die Temperatur und kommuniziert über RS-485 mit Modbus-Protokoll. In Schutzart IP67 ausgeführt und mit einer Stoßfestigkeit von 5 000 g, ist er für vielfältige Einsatzgebiete geeignet.