遠隔監視のためのセンサーの選び方

涼しくなり、秋の虫の声を聴きながら眠りにつくことが多くなってきました。
四季の中でこの時期の虫の声が一番お気に入りなSMASHブログ記者の「SMASHくん」です。

SMASHくん

前回の記事では、防爆についてご紹介しました。SMASHは本質安全防爆取得でゾーン2の防爆エリアで使えることをお伝えしました。

この記事では、遠隔監視する設備に応じて、どのセンサーを選べばいいか、また、その必要な測定性能はなにかをご説明します。

センサー種類の選び方

まず、設備や異常によって選定するセンサーは異なります。プラント・工場にある代表的な設備とそれを監視するセンサーを一覧にしました。ただし、これはあくまで例になります。

設備 代表的な異常 検知できるセンサー例
ポンプ、
ブロアー
(送風機)
軸受損傷、アンバランス 振動センサー
潤滑不良、油切れ 温度センサー
つまり 圧力センサー
流量センサー
デカンター
(遠心分離機)
軸受損傷、アンバランス 振動センサー
潤滑不良、油切れ 温度センサー
負荷増加 電流センサー
反応槽 軸受損傷、アンバランス 振動センサー
メカニカルシール漏れ AEセンサー
保圧異常 圧力センサー
配管 腐食、減肉 超音波センサー
亀裂、摩耗、つまり AEセンサー

この記事では多くの設備で診断に使われる「振動センサー」「温度センサー」に関して、どの観点で選べばいいか、測定性能にフォーカスして説明します。それ以外に検討するべき項目は、過去の記事で紹介しているので、そちらを参照ください。

  • ◆簡易診断用途か精密診断用途か:コチラ
  • ◆設置する環境はどうか:防塵防水⇒コチラ、防爆⇒コチラ

振動センサーの測定性能による選定方法

振動センサーの測定性能による選定方法について説明します。

<測定周波数範囲>

測定できる周波数帯が広いほど、分かる異常が多いです。下記に図示します。回転機の場合、アンバランスやミスアライメントのような構造的な異常を検知するには、10~1,000Hzの測定周波数を含むセンサーを選ぶ必要があります。また、回転機の重要部品、ベアリングの損傷を検知するには、1000Hz以上の高い周波数を測定できるセンサーを選ぶ必要があります。

五感と検出できる設備異常の関係性図:五感と検出できる設備異常の関係性

<測定軸数>

測定軸数が多い方が、振動の大きさだけでなく、その方向も分かるので、検知できる異常が多く、異常の原因推定にも役立ちます。異常発生時の振動方向が分かっていれば、1軸の振動センサーで異常検知できます。ただし、複数の振動方向がある、もしくは、振動方向が分からなければ、3軸の測定方向を持つ振動センサーを選ぶ方が望ましいです。

<センサーサイズ>

回転機など、設備によってはケーシングされていることも多々あり、大きいセンサーでは固定できないこともあります。固定箇所の大きさ以内のセンサーを選ぶ必要があります。

<センサーの固定方法>

固定方法でも測定性能が変わるため、異常に合わせた設置ができるセンサーの選定が必要です。まず、簡単かつ脱着できる固定をしたい場合、磁石固定できるセンサーが適しています。しかし、磁石固定は簡単にできる反面、大きい振動や1000Hz以上の高い周波数の振動では、測定性能が下がることもあります。正確な測定をしたい場合、ねじ込みや接着固定ができるセンサーを選ぶ必要があります。

温度センサーの測定性能による選定方法

次に、温度センサーの選定方法について説明します。

<測定温度範囲>

当然、測定温度範囲が広いほど、使える幅が広がります。特に、異常と判断する温度が、測温範囲に含まれているセンサーを選ぶことが大切です。

<固定方法>

振動センサー同様、固定方法により測定能力が変わります。例えば、配管の内部流体の温度を正確に測りたい場合、配管に測温部をねじ込むことができるセンサーを選ぶと効果的です。また、軸受付近の温度など、絶対値ではなく、温度が高くなる傾向変化ができれば異常検知できるものであれば、表面温度が測れるセンサーでも異常検知できます。

まとめ

これまで、遠隔監視のためのセンサーの選び方についてご説明してきました。

この記事を2行にまとめると、

  • 設備の種類や起きる異常によりセンサーを選ぶことが重要
  • センサーも用途や異常に応じたものを選ぶことが重要

となります!より具体的なことが知りたい方は、コチラからお気軽にお問合せください。

SMASHのご紹介

SMASHは保守保全向けの遠隔監視システムです。センサーのラインナップは下記の通りになります。

◆振動センサー(VI-2)

測定周波数帯、10~8000Hz、3軸測定できる振動センサーを用意しています。下図のように、触覚、聴覚で分かる異常を検知できます。また、測定部が小さく、磁石、ねじ込み、接着による固定ができます。詳しい仕様はコチラから。

図: SMASHの測定周波数範囲

SMASHの測定周波数範囲

◆温度センサー

測定温度範囲、-30~240℃と広く、磁石やバンド固定ができます。詳しい仕様はコチラから。

◆4-20mA汎用アナログ信号の入力機能

この機能は、振動センサーと温度センサー以外のセンサーも無線化し、遠隔監視するためのものです。いろいろなセンサーを接続できます。詳しくは、この後の記事で紹介します。

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編集後記-編集長の「SMASHマン」より-

SMASHマン

なにかを選ぶというのは難しいですよね。ちゃんと事前に調べないと大変なことになってしまいます。
SMASHマンは先日服を買ったところ、着心地もデザインも自分に合わずタンスの肥やしにしてしまいました。
試着、大事です。

SMASHはスターターキットやお得なキャンペーンで、お手軽にお試しいただけます!(注:身に着けることはできません)
服屋の店員さんのように、SMASH導入までのご相談も受け付けています!ぜひ気軽にご相談してくださいね。

ぜひ次回もお楽しみに!
最後まで読んでいただきありがとうございました!!