Messtechnik – Schwingungsanalyse

Die messtechnische Erfassung von Schwingungsemissionen bzw. -immissionen als Grundlage für Schwingungsdämpfung / Schwingungsisolation zur Einhaltung gesetzlich vorgeschriebener Grenzwerte. DIN 4150 enthält Angaben für die Beurteilung von Erschütterungen im Frequenz-Bereich von 1 bis 80 Hz, die in Gebäuden auf Menschen einwirken. Mit Hilfe des in dieser Norm beschriebenen Beurteilungsverfahrens können beliebige periodische und nichtperiodische Schwingungen beurteilt werden. Zweck der Norm ist die angemessene Berücksichtigung des Erschütterungsschutzes im Immissionsschutz. Es werden Anforderungen und Anhaltswerte genannt, bei deren Einhaltung erwartet werden kann, dass in der Regel erhebliche Belästigungen von Menschen in Wohnungen und vergleichbar genutzten Räumen vermieden werden.

Schwingungsanalyse mit hoch sensiblem Geophone

Schwingungsanalyse mit Geophone

Sehr präzise Schwingungsanalysen im unteren Frequenzbereich werden mit einem hochsensiblen Geophone durchgeführt. Mit dem Geophone können Schwinggeschwindigkeiten von unter 0,01µm/s im Bereich von 0,2 bis 30Hz aufgenommen werden. Besonders in der Halbleiter- und Nanotech-Industrie sowie für hochgenaue 3D-Messmaschinen sind sehr präzise Schwingungsmessungen für eine optimale und kundenspezifische Auslegung notwendig.

Im ersten Schritt werden die maximalen bewerteten Schwingstärken für die drei Richtungskomponenten x, y und z ermittelt. Der größte dieser drei Werte ist mit den Anhaltswerten Au und Ao nach Tabelle 1 zu vergleichen:

  • Ist KB F max kleiner oder gleich dem (unteren) Anhaltswert Au, dann ist die Anforderung dieser Norm eingehalten.
  • Ist KB F max größer als der (obere) Anhaltswert Ao, dann ist die Anforderung dieser Norm nicht eingehalten.
  • Für selten auftretende, kurzzeitige Einwirkungen ist die Anforderung der Norm eingehalten, wenn KB F max kleiner als A o ist.

Ein anderes aktuelles Beispiel für die Notwendigkeit einer Schwingungsanalyse ist die Lagerung von hochgenauen 3-D-Messmaschinen, sowie anderen Prüf-, Mess- oder Schleifmaschinen.

Schwingungsmessung am Aufstellungsort

In der Regel müssen bei solchen Maschinen am geplanten Aufstellungsort Schwingungsmessungen durchgeführt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass vorhandene Bodenschwingungen nicht die zulässigen Werte überschreiten. Hierzu werden die Schwingbeschleunigungen innerhalb eines vorgegebenen Frequenzspektrums (1–100 Hz) erfasst, da eine einfache Summenwert-Messung nur einen unzureichenden Aufschluss über die genauen Umgebungsbedingungen liefern würde. Die Auswertung der Kraft-Weg-Signale erfolgt mit einem Fast-Fourieranalysator, der für jede Frequenz des Spektrums den zugehörigen Messwert (Schwingbeschleunigung in g) anzeigt.

Falls die Störungen (Schwingungseinstrahlungen) außerhalb des zulässigen Bereichs liegen, kann mit Hilfe unserer PC-Berechnungs-Software die geeignete Schwingungsisolierung ermittelt werden.

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