Umrechner für Schwingungseinheiten
Geben Sie für eine einfrequente Sinusschwingung einen Wert und die Frequenz ein; Sie sehen die Spitzen-, Effektiv- und Spitze-Spitze-Werte von Beschleunigung, Schwinggeschwindigkeit und Schwingweg in allen gängigen Einheiten sowie den dB-Pegel. Die Frequenz kann in Hz oder in min⁻¹ (CPM) eingegeben werden.
Die Berechnung läuft in Ihrem Browser; die eingegebenen Werte werden nirgendwohin gesendet.
Frequenz: 50 Hz = 3.000 CPM · Kreisfrequenz ω = 314,2 rad/s
Umrechnungsergebnisse
| Einheit | Spitze | RMS | Spitze-Spitze |
|---|---|---|---|
| Beschleunigung | |||
| m/s² | 2,221 | 1,571 | 4,443 |
| g | 0,2265 | 0,1602 | 0,453 |
| mm/s² | 2.221 | 1.571 | 4.443 |
| in/s² | 87,46 | 61,84 | 174,9 |
| Schwinggeschwindigkeit | |||
| mm/s | 7,071 | 5 | 14,14 |
| in/s | 0,2784 | 0,1969 | 0,5568 |
| Schwingweg | |||
| µm | 22,51 | 15,92 | 45,02 |
| mil | 0,8861 | 0,6266 | 1,772 |
| mm | 0,02251 | 0,01592 | 0,04502 |
| in | 0,0008861 | 0,0006266 | 0,001772 |
Pegel (dB, aus dem Effektivwert)
Die Bezugsgröße hängt von Gerät, Normausgabe und Hersteller ab; gängige Werte sind aufgeführt. Wählen Sie die Bezugsgröße Ihres Geräts oder geben Sie eine eigene ein.
Pegel: 123,9 dB
Pegel: 134 dB
Pegel: 144 dB
Annahmen
- Die Umrechnung gilt nur für einfrequente Sinusschwingung (a = ω·v = ω²·d). Bei einem Signal mit mehreren Komponenten oder breitbandigem Signal muss jede Komponente mit ihrer eigenen Frequenz getrennt umgerechnet werden; einen breitbandigen Effektivwert mit nur einer Frequenz umzurechnen ist irreführend.
- Das Verhältnis √2 zwischen Effektivwert und Spitze gilt nur für den Sinus; bei impulshaltigen oder verrauschten Signalen ist das Verhältnis Spitze/Effektivwert (Scheitelfaktor) anders.
- Verwendet werden g = 9,80665 m/s², 1 in = 25,4 mm, 1 mil = 0,001 in.
- Dezibel-Bezugsgrößen hängen von Gerät und Normausgabe ab; prüfen Sie die Bezugsgröße Ihres Geräts oder Ihrer Norm vor der Veröffentlichung.
ω = 2π f · v = a / ω = ω d · a = ω v = ω² d · RMS = Spitze / √2 · Spitze-Spitze = 2 × Spitze · dB = 20 log₁₀(RMS / Bezug)
Hilfsrechnung; vor der Veröffentlichung gegen Norm und Gerätehandbuch prüfen. Die Umrechnung gilt für einfrequenten Sinus; reale Maschinensignale haben viele Komponenten. Beim Vergleich mit Grenzwerten verwenden Sie die Messdefinition der jeweiligen Norm (Frequenzband, Größe, Effektivwert/Spitze).
Lassen Sie uns gemeinsam festlegen, in welcher Einheit und in welchem Frequenzband Sie Ihre Maschine überwachen sollten.
Gespräch anfragen01
So verwenden Sie es
A
Geben Sie den Wert ein und wählen Sie Einheit und Art (Spitze, Effektivwert, Spitze-Spitze).
B
Geben Sie die Frequenz in Hz oder CPM ein; für die 1×-Komponente genügt die Drehzahl.
C
Lesen Sie die Tabelle für Beschleunigung, Schwinggeschwindigkeit und Schwingweg ab; wählen Sie bei Bedarf eine dB-Bezugsgröße, um den Pegel zu sehen.
02
Warum wird eine Frequenz benötigt?
Bei Sinusschwingung sind Beschleunigung, Schwinggeschwindigkeit und Schwingweg drei Ansichten derselben Bewegung und über die Frequenz verknüpft: Schwinggeschwindigkeit = Beschleunigung / (2π f), Schwingweg = Schwinggeschwindigkeit / (2π f). Ohne Frequenz lässt sich nicht von einer Größe in eine andere wechseln; zum Beispiel bedeutet 1 g bei 10 Hz einen großen Weg und bei 1000 Hz eine Bewegung unter einem Mikrometer.
Deshalb wird bei niedriger Frequenz der Schwingweg, bei mittlerer die Schwinggeschwindigkeit und bei hoher die Beschleunigung bevorzugt: Jede macht die jeweilige Größe in diesem Bereich besser lesbar.
03
Spitze, Effektivwert und Spitze-Spitze
Die Spitze ist der Abstand der Sinuskurve von Null bis zum höchsten Punkt; Spitze-Spitze reicht vom tiefsten bis zum höchsten Punkt (2 × Spitze); der Effektivwert (RMS) ist der Wert, der den Energiegehalt repräsentiert (Spitze / √2 ≈ 0,707 × Spitze). Grenzwerte für die Schwinggeschwindigkeit werden meist als Effektivwert, für den Schwingweg als Spitze-Spitze angegeben; prüfen Sie daher die Art eines Werts, bevor Sie ihn mit einem Grenzwert vergleichen.
Die Umrechnung gilt nur für einen Sinus. Ein reales Maschinensignal hat mehrere Komponenten und Stöße; das Verhältnis Spitze/Effektivwert weicht dann von √2 ab.
04
Einheiten und dB
Die Beschleunigung wird in m/s² oder g (9,80665 m/s²), die Schwinggeschwindigkeit in mm/s oder in/s, der Schwingweg in µm oder mil (tausendstel Zoll) angegeben. Geräte aus den USA verwenden eher in/s und mil, europäische eher mm/s und µm.
Der Dezibelpegel ist der Logarithmus eines Verhältnisses zu einer Bezugsgröße, und diese hängt von Gerät und Normausgabe ab. Dieselbe Schwingung kann daher auf verschiedenen Geräten einen anderen dB-Wert zeigen; halten Sie beim Vergleichen die Bezugsgröße gleich.
Häufige Fragen
- Warum braucht man die Frequenz, um von der Schwinggeschwindigkeit zur Beschleunigung zu kommen?
- Bei Sinusschwingung gilt Beschleunigung = 2π f × Schwinggeschwindigkeit; derselbe Geschwindigkeitswert bedeutet bei verschiedenen Frequenzen eine andere Beschleunigung. Ohne Frequenz ist die Umrechnung nicht möglich.
- Was bedeutet die Eingabe der Frequenz in CPM?
- CPM sind Zyklen pro Minute; Hz = CPM / 60. Ist die Drehzahl in min⁻¹ bekannt, ist die Frequenz der 1×-Komponente in CPM dieselbe Zahl.
- Ist die Umrechnung von Effektivwert in Spitze immer × 1,414?
- Nein, nur beim reinen Sinus. Bei breitbandigen oder impulshaltigen Signalen ist das Verhältnis Spitze/Effektivwert (Scheitelfaktor) höher und hängt vom Signal ab. Das Werkzeug sollte deshalb nur für einfrequenten Sinus verwendet werden.
- Welche dB-Bezugsgröße soll ich wählen?
- Die Bezugsgröße des Geräts oder der Norm, die Sie verwenden. Bezugsgrößen unterscheiden sich; gängige Werte sind aufgeführt, aber prüfen Sie im Gerätehandbuch, welche gilt. Sie können auch eine eigene Bezugsgröße eingeben.
- Wie viel m/s² sind 1 g?
- 9,80665 m/s² (Normfallbeschleunigung). Das Werkzeug verwendet diesen Wert für alle g-Umrechnungen.
In der richtigen Einheit und im richtigen Band messen
Lassen Sie uns gemeinsam festlegen, welche Größe und welches Frequenzband der Überwachungsplan Ihrer Maschine verwenden soll.