Hallo zusammen,
ich muss den Betriebszustand einer Pumpe messen (Aus, Stufe 1, Stufe 2),
kann jedoch nicht ins System eingreifen, also keine Spannungsmessung
oder ähnliches. Deshalb wollte ich dies zunächst mit einem
Vibrationssensor realisieren, habe hier aber keine geeigneten (oder nur
sehr teuren) Sensoren gefunden. Deshalb meine nächste Idee: Eine
Mikrofonkapsel auf die Pumpe kleben und die Lautstärke der Pumpe in
ihren Betriebszuständen messen, also kalibrieren. Dann weiss ich, auf
Grund der Lautstärke/Spannung, wann die Pumpe wie läuft. (Andere
Lärmquellen dürften nicht vorhanden sein, also sind zu vernachlässigen).
Ich habe mal naiv die Spannung an einer Mikrofonkapsel gemessen, aber
sehe bei jeder Lautstärke die gleiche Spannung. Könnt ihr mir sagen, wie
ich das ganze möglichst einfach realisieren kann?
Von was für einer Pumpe redest du?
=> eine 5W/12V Aquarium Luftpumpe
=> eine 100W/230V Umwälzpumpe
=> ....
=> eine 15KW/480V Wasserpumpe im Kraftwerk
nitraM
Hanse schrieb:> Ich habe mal naiv die Spannung an einer Mikrofonkapsel gemessen, aber> sehe bei jeder Lautstärke die gleiche Spannung.
Lautstärke = Spannung. Wenn ein Mikrofon keine unterschiedliche
Lautstärke abbilden kann, ist es keins ;-)
Was für ein Mikrofon? Wie hast Du gemessen?
Gruß Dietrich
Martin L. schrieb:> => eine 15KW/480V Wasserpumpe im Kraftwerk
eher 500KW / 10KV
Hanse schrieb:> habe hier aber keine geeigneten (oder nur> sehr teuren) Sensoren gefunden
Ein Vibrationssensor ist aber die zuverlässigste Lösung.
Was ist bei dir teuer?
Wo liegt die Schmerzgrenze?
Wie groß ist die Pumpe?
Danke schonmal für die Antworten!
Also folgendes Mikrofon habe ich benutzt:
Elektret-Mikrofonkapsel EM-4B Betriebsspannung: 1.5 - 10 V/DC -64 dB
Frequenzbereich: 30 - 17 000 Hz (zu finden bei Conrad)
und habe das ganze an 4,74V angeschlossen. Je nach Polung bekomme ich
eine konstante Spannung am Mikrofon von 0,85V bzw. 3,72V.
Die Pumpe ist eine Wilo Heizungspumpe, ca. 8-20Watt, also nicht
wahnsinnig laut, weshalb ich das Mikro auf die Pumpe kleben will. Ein
großes Problem ist, dass die Pumpe nur bedingt schwingt, vibriert. Es
müsste also ein sehr empfindlicher Sensor sein. Alles unter 100€ wäre
nicht zu teuer, aber ich bin auch vorsichtig mir ein Bauteil für 60€ zu
kaufen, um dann zu merken, dass es trotzdem nicht klappt..
Hanse schrieb:> und habe das ganze an 4,74V angeschlossen. Je nach Polung bekomme ich> eine konstante Spannung am Mikrofon von 0,85V bzw. 3,72V.
1. Du musst sie schon richtig gepolt anschließen
2. Dein Signal ist nur der Wechselanteil. Der Gleichanteil dient zur
Versorgung des internen Verstärkers.
3. Die Wechselspannung musst Du mit einen Kondensator auskoppeln.
4. Zum Messen brauchst Du ein geeignetes Instrument (z.B. Oszi), denn
das Signal ist nur im mV-Bereich.
Gruß Dietrich
Gut, das hab ich mir schon gedacht. Ein Oszi habe ich leider nicht zur
Hand. Also würde mich eine in Serie geschaltete Gleichrichterdiode schon
weiterbringen, um eine aussagekräftige Spannung abzulesen?
Nein, mit einem C die Gleichspannung abblocken, den
Wechselspannungsanteil dahinter mit einem OPV verstaerken, diesen
gleichrichten und mit einem OPV als Komparator auswerten.
fonsana
Hanse schrieb:> Noch eine Nachfrage, kann ich also einfach folgendes Produkt nehmen und> würde am Ausgang eine für mein Vorhaben verwendbare Gleichspannung> messen?>> http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/17...
Das ist ein Verstärker mit 2 Transistoren. Du müsstest es immer noch
gleichrichten und auswerten.
Auswerten ist kein Problem, ich brauche nur eine vernünftige
Gleichspannung.. Wenn ich jetzt an den Ausgang noch eine
Gleichrichterdiode schalte, müsste das doch realisiert sein?
Hanse schrieb:> Die Pumpe ist eine Wilo Heizungspumpe, ca. 8-20Watt
Ich schätze mit deiner Lösung einfach Spannung messen, wird nichts.
Ich hätte nach dem dem man mit OPV alles verstärkt hat, mit zwei
Frequenzfiltern den Ausgangssignal ausgewertet, da die Stuffe 1, Stuffe
2 sollen eigentlich andere Drehzahlen haben und somit zwei verschiedene
Frequenzen. Wenn keine Frequenz vorhanden ist, bedeutet Aus.
Ob das sich wirschaftlich lohnt ist andere Sache, bei Elektronik Teilen
wirst du wahrscheinlich unter 100€ bleiben. Aber Lötzeit, Versuchzeit,
Auswertezeit, Umänderung, Umlöten, was anderes probieren, Langzeitest
usw., bist du locker bei über 100 Stunden. Wenn du 10€ pro Stunde
rechnest ist schon biliger was fertiges zu kaufen.
Hanse schrieb:> Auswerten ist kein Problem, ich brauche nur eine vernünftige> Gleichspannung.. Wenn ich jetzt an den Ausgang noch eine> Gleichrichterdiode schalte, müsste das doch realisiert sein?
Hallo Hanse,
ich sehe, dass es schwierig wird, Dich zu einer Loesung zu lotsen, denn
es fehlen viele Grundlagen.
Was duerfen wir denn voraussetzen:
Kein Oszilloskop, ok.
Loetkolben + entsprechende Kenntnisse?
Bauteilekenntnisse?
Schaltungskenntnisse?
Aus meiner Erfahrung mit akustischer vorbeugender Instandhaltung an
Pumpen kann ich Dich darauf Hinweisen, dass Du voraussichtlich nicht dir
Lautstaerke alleine auswerten musst.
Oft sind Pumpen die langsamer laufen LAUTER!
Es sind aber andere Frequenzen enthalten.
Generell ist aber eine Erfassung, wie Du sie vor hast, praktikabel und
zuverlaessig, wenn richtig ausgefuehrt.
Gruss
Michael
Wenn eine Pumpe vor dem Anfressen ist, zb mit Ablagerungen, wird sie
lauter. Dann hat man noch mechanisches Rauschen, Vibrationen und
dergleichen drauf. Das waere alles mit Frequenzanalyse machbar. Aber
eine bessere Pumpe von Beginn weg wird guenstiger sein.
Bon z'O schrieb:> Wenn eine Pumpe vor dem Anfressen ist, zb mit Ablagerungen, wird sie> lauter. Dann hat man noch mechanisches Rauschen, Vibrationen und> dergleichen drauf. Das waere alles mit Frequenzanalyse machbar. Aber> eine bessere Pumpe von Beginn weg wird guenstiger sein.
Darum geht es ihm doch nicht....es geht darum, die Betriebszustaende
AUS
Stufe 1
Stufe 2
zu unterscheiden.....besser lesen was der Fragesteller will und nicht
was die ANtworter schreiben.
Gruss
Michael
die Pumpe wird ja wohl durch ein Kabel angeschlossen sein. Somit kann
man mittels Induktion Schonmal Ein-Aus messen. Ist das eine
elektronische Pumpe, die automatisch auf Stufe 2 schaltet? Typ?
Hanse schrieb:> Hallo zusammen,>> ich muss den Betriebszustand einer Pumpe messen (Aus, Stufe 1, Stufe 2),> kann jedoch nicht ins System eingreifen, also keine Spannungsmessung> oder ähnliches.
Ich habe das vor vielen Jahren mal mit einer fertigen Gegensprechanlage
gemacht. Solche Geräte gibt es m.W. heute nicht mehr, deshalb würde
ich das Mikrofon mit Verstärker an einen Lautsprecher anschliessen.
Der Mensch als "Beurteilungslogik" ist da wesentlich zuverlässiger
als jegliche Elektronik.
Gruss
Harald
Hallo Hanse,
habe gerade Deine Anfrage gelesen und kurz ein kleine Schaltung mit
LTspice entworfen. So etwa - natürlich verfeinert - wäre evtl. ein
"Geräuschindikator" in Deinem Sinne.
Das Mikrofon habe ich mal si Pi mal Daumen simuliert und die
Ausgangsspannung von 10mV allmählich auf 80mV anwachsen / abschwellen
lassen. Am Ausgangsgleichrichter ist bereits eine ordentliche
Spannungsänderung zu entnehmen, welche mit einerr zusätzlichen
Verstärkerstufe nochmals weiter verstärkt werden kann. Wenn Die
Schaltung dann noch eine Selbsthaltung bzw. Schaltstufe hat, heult der
Alarm wie gewünscht.
mfG Ottmar
Es wäre zu überlegen, ob eine rein induktive Lösung a la Telefonspule
oder induktive Hörgerätespule nicht störungsunempfindlicher wäre. Die
Spule würde man an die Pumpe rankleben können. Auch ein Gitarrenpickup
könnte hier funktionieren.
Das Datenblatt zum LM3915 enthält einige brauchbare Schaltungen für
Aktivgleichrichter, um aus der Wechselspannung des Mikros/Spule eine
proportionale Gleichspannung zu machen. Ab 'Figure 1' aufwärts.
Wenn die Zuleitung zur Pumpe zugänglich sein sollte, könnte man doch
auch um einen Leiter ne Stromzange klemmen, oder?
Mit den Geräuschen könnte es passieren, dass einfach Störgeräusche mit
dazukommen und du dann keine klare Aussage treffen kannst, was mit der
Pumpe momentan los ist.
Michael K-punkt schrieb:> Wenn die Zuleitung zur Pumpe zugänglich sein sollte, könnte man doch> auch um einen Leiter ne Stromzange klemmen, oder?>> Mit den Geräuschen könnte es passieren, dass einfach Störgeräusche mit> dazukommen und du dann keine klare Aussage treffen kannst, was mit der> Pumpe momentan los ist.
Deswegen mein Vorschlag mit Fehlerdiagnose "per Ohr". BTDT
Gruss
Harald
Danke für die vielen Antworten! Ich war übers Wochenende weg und konnte
daher leider nicht eher antworten..
Michael Roek schrieb:> Was duerfen wir denn voraussetzen:> Kein Oszilloskop, ok.> Loetkolben + entsprechende Kenntnisse?> Bauteilekenntnisse?> Schaltungskenntnisse?
Also Lötkolben und entspr. Kenntnisse habe ich. Bauteil- und
Schaltungskenntnisse habe ich theroretisch auch, nur nicht viel (bis
keine) Erfahrung bei der praktischen Umsetzung (wie ich gerade merke,
Theorie und Praxis sind oft was anderes)..
Berührungslose Spannungs/Strommessung wäre sicherlich das einfachste,
aber es ist aus bestimmten Gründen leider nicht möglich an die Kabel zu
kommen. Zur Auswertung: Ich möchte die Spannung des "fertigen" Sensors
an ein bestehendes 1-wire System (bzw. einen DS2450) anschließen.
Deshalb scheidet es leider auch aus, den Menschen als Erkennungswerkzeug
zu nehmen ;-)
Ottmar K. schrieb:> Hallo Hanse,> habe gerade Deine Anfrage gelesen und kurz ein kleine Schaltung mit> LTspice entworfen. So etwa - natürlich verfeinert - wäre evtl. ein> "Geräuschindikator" in Deinem Sinne.>> Das Mikrofon habe ich mal si Pi mal Daumen simuliert und die> Ausgangsspannung von 10mV allmählich auf 80mV anwachsen / abschwellen> lassen. Am Ausgangsgleichrichter ist bereits eine ordentliche> Spannungsänderung zu entnehmen, welche mit einerr zusätzlichen> Verstärkerstufe nochmals weiter verstärkt werden kann. Wenn Die> Schaltung dann noch eine Selbsthaltung bzw. Schaltstufe hat, heult der> Alarm wie gewünscht.
Danke dir für deine Arbeit! Meint ihr das wäre so das richtige? Zum
Thema Zeit/Kosten Aufwand: Wenn es hier eine fertige, zu kaufende Lösung
gibt, würde ich da vielleicht auch drauf zugreifen, aber ich habe leider
nichts derrtiges gefunden...
Ich schließe dann mal daraus, dass meine Lösung mit Verstärkerschaltung
(Conrad) und anschließendem Gleichrichter keine gute Idee ist?
Hanse schrieb:> Wenn es hier eine fertige, zu kaufende Lösung> gibt, würde ich da vielleicht auch drauf zugreifen, aber ich habe leider> nichts derrtiges gefunden...
Mkrofon + Mikrofonverstärker + NF-Verstärker + Lautsprecher.
Gruss
Harald
Hanse schrieb:> Danke dir für deine Arbeit! Meint ihr das wäre so das richtige? Zum>> Thema Zeit/Kosten Aufwand: Wenn es hier eine fertige, zu kaufende Lösung>> gibt, würde ich da vielleicht auch drauf zugreifen, aber ich habe leider>> nichts derrtiges gefunden...>
Gibt es fertig für ca. 90 Euro, mit Relaisausgang dessen Schaltschwelle
man einstellen kann.
>>> Ich schließe dann mal daraus, dass meine Lösung mit Verstärkerschaltung>> (Conrad) und anschließendem Gleichrichter keine gute Idee ist?
Doch, das ist vom Prinzip der richtige Ansatz. Wenn es dir gelingt das
umzusetzen, dann ginge das natürlich auch.
Frage ist halt, wieviel Erfahrung du hast und wie lange Du probieren
magst.
Denn wenn es innerhalb einiger Tage funktionieren soll, ist Kauf
vermutlich die bessere Lösung.
So, ich habe jetzt folgendes zusammengebaut:
Mikrofon
+
Conrad Mono-Mikrofon-Verstärker Bausatz 9 - 15 V/DC Ausgangsleistung
(197688 - 62)
+
Gleichrichterdiode
Halte ich das Mikro nun an die Pumpe bekomme ich eine Spannung von ca.
20mV, (Stufe 1), 30mV (Stufe 2) und 0V (Pumpe aus) auf meinem Messgerät
angezeigt. Soweit so gut.
Zur Weiterverarbeitung benötige ich aber eine Spannung von ca. 2-3V,
sprich eine 100fache Verstärkung Wie kann ich das am einfachsten
relisieren? Nicht-invertierender OPV? Oder gibt es hier fertige
Bauteile?
Danke schonmal für die weitere Hilfe!
