Maschinenzustandsdiagnose mit Akustischen Emissionen

Die GMBU e.V.  entwickelt seit Jahren Messverfahren zur Erfassung von Akustischen Emissionen (AE), die in geschmierten Tribokontakten (z.B. in Lagern und Zahnflanken), aber auch bei der Kavitation in Pumpen, Turbinen und Turbomaschinen entstehen.
Die Erfassung von AE  ermöglicht die Detektion von Verschleißprozessen in Maschinen in einer sehr frühen Phase der Schadensentstehung. Dies bietet die Chance zur Entwicklung von Konzepten für die Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) und die vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance).

AUSBREITUNGSWEGE VON VIBRATIONEN

AE breiten sich vom Ort des Entstehens, etwa dem Ineinandergreifen von Zahnflanken oder dem Überrollen von Wälzlagerkörpern über feststehende und rotierende Maschinenelemente (Lagerringe, Wellen) bis hin zur Oberfläche des Maschinengehäuses aus.
Dies ermöglicht die nichtinvasive Erfassung der AE – Signale durch Montage von Körperschallsensoren am Maschinengehäuse. Je näher der Sensor zum Ort der Entstehung montiert ist, desto präziser kann die Diagnose ausfallen. Insbesondere bei großen Maschinen empfiehlt sich die Montage von AE – Sensoren nah am Tribokontakt.

SIGNALANALYSE

Kavitation ist ein häufiges auftretendes Phänomen an Pumpen, Turbinen, Ventilen und Armaturen. Sie führt kurzfristig zu Fördermengenabfall, Durchflussbegrenzung und langfristig zu abrasivem Abtrag an Pumpenblättern und Flächen, die mit dem kavitierenden Fluid in Kontakt stehen.
Im Laufe der letzten Jahre wurden von der GMBU e.V. unterschiedliche Messkonzepte entwickelt, um Kavitation in Leistungsultraschallanlagen und Fluidmaschinen nichtinvasiv zu orten. Hierzu gehören Körperschallmessungen aber auch AE basierte Messverfahren.

UNSERE VISION – VON DER ZUSTANDSDIAGNOSE ZUR ZUSTANDSPROGNOSE
Die hochfrequente AE – Analyse erweitert die etablierten Methoden der klassischen Vibrationsanalyse. Das sensitive Analyseverfahren erweitert die Detektionsschwelle für fehlerrelevante Signale. Dabei ist die Entwicklung der Methoden und Sensoren bei Weitem nicht ausgeschöpft.
Die AE – Analyse bietet damit die Option auf das Monitoring der Schadensentwicklung zum frühestmöglichen Zeitpunkt. Der Schritt  von der Zustandsdiagnose zur Zustandsprognose und damit zur vorausschauenden Wartung auf der Grundlage von AE-Signalen wird greifbar.