Zustandsüberwachung

Der linke Fall beschreibt, wie wir mit unserem MEMS-Vibrationssensor den Zustand von Motoren überwachen und so eine vorausschauende Wartung ermöglichen. Der an einem Motor angebrachte MEMS-Vibrationssensor ist direkt entweder mit dem MICA-R STM32 SENSOR, einem industriellen Raspberry Pi mit integriertem Mikrocontroller, oder mit rMICA-vibration, einer drahtlosen Sensorbox, verbunden.

Dabei werden über 15.000 mittels rMICA-Vibration in einem Abtastintervall von 50 Mikrosekunden abgetastete Datensätze drahtlos an einen rMICA-Master gesendet. Wenn die Messhäufigkeit auf fünf Mal pro Tag eingestellt ist, beträgt die erwartete Batterielebensdauer 3 bis 5 Jahre. Wenn Rohdaten vom MICA-R empfangen werden, werden sie sofort von Open-Source-Software wie SciPy verarbeitet, die mathematische Algorithmen wie FFT oder Hüllkurventransformation anwendet.

Nach der Darstellung und Auswertung der Ergebnisse werden die Datendateien dann an einen externen Server gesendet, in der Regel die Datenbank eines Kunden. Ohne die mechanischen Parameter der Motoren zu kennen, können unsere Algorithmen dennoch frühe Defekte genau erkennen, indem sie kontinuierlich defekte Indexwerte mit anfänglichen Vibrationsproben vergleichen. Da unsere MICA-R-Motorzustandsüberwachungssoftware Open Source ist, können Kunden die Benutzeroberfläche und den Erkennungsalgorithmus frei anpassen oder zusätzliche Funktionen wie maschinelles Lernen hinzufügen.

Eine Messinnovation mit MEMS-Chips

Mikroelektromechanische Systeme (MEMS), die in Mobiltelefonen, Haushaltsgeräten und Autos weit verbreitet sind, haben Sensoren deutlich kleiner und preisgünstiger gemacht. Während Flugzeit-Kollisionssensoren für Autos und Gyroskope zur Erkennung von Winkeln von Telefonen allgemein bekannt sind, umfassen neue MEMS-Technologien Doppler-Sensoren zur genauen Geschwindigkeitsmessung und Gassensoren, die bestimmte giftige Gase erkennen.

Beide werden in industriellen Anwendungen eingesetzt. Da es sich sowohl bei MEMS als auch bei Mikrocontrollern um IC-Chips handelt, lassen sich diese beiden problemlos kombinieren. Beispielsweise kann unser neuer Beschleunigungssensor mit dem neuesten 20-kHz-MEMS-Beschleunigungsmesser ohne Konverter direkt an einen MICA-STM32 angeschlossen werden. Durch die Kombination von MEMS-Sensoren, einem Mikrocontroller und einem industriellen Raspberry Pi entsteht ein hochwertiges, industrielles, wirtschaftliches IoT-Messsystem.

Neueste MEMS-Beschleunigungssensoren überwachen den Motorzustand

Mobiltelefone sind bereits mit MEMS-Beschleunigungsmessern ausgestattet, kommerzielle MEMS-Beschleunigungsmesser können jedoch nur bis zu 10 kHz messen und haben ein niedriges Signal-Rausch-Verhältnis. Daher reicht ihre Leistung nicht aus, um Motoren oder andere rotierende Mechanismen zu überwachen. Durch die Kombination der neuesten MEMS-Beschleunigungsmesser mit mehr als 20 kHz und einer einzigartigen Filterschaltung hat unser MEMS-Beschleunigungssensor jedoch einen beispiellosen Standard an Hochfrequenzempfindlichkeit bei sehr geringem Rauschen erreicht. Obwohl es weniger als 300 US-Dollar kostet, kann es ungewöhnliche hochfrequente Geräusche erkennen, die durch beschädigte Lager verursacht werden. Durch den direkten Anschluss dieses Sensors an einen Mikrocontroller, der in einen industriellen Raspberry Pi integriert ist, kann die MICA-STM32-Beschleunigungssensorbox oder rMICA-ibration 20-kHz-Töne erkennen, die nur 50 Mikrosekunden dauern. Wir sind stets auf der Suche nach neuen Möglichkeiten, unser Portfolio an MEMS-Sensorprodukten zu erweitern. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie Projekte oder Ideen zur Entwicklung industrietauglicher, MEMS-basierter Sensoren haben.