Kort svar: En sensornod för prediktivt underhåll har fem designbeslut: mät de fysikaliska storheter som föregår felet (vibration för lager och obalans, motorströmmens signatur för elektriska fel, temperatur för smörjning och isolation, akustisk emission för kavitation och läckage); sampla snabbt nog för att se felfrekvenserna (10–20 kHz för rullningslager); beräkna särdrag eller kör en anomalimodell på enheten så att bara avvikelser sänds; välj uppkoppling och effektbudget som passar installationen (trådat och matat från maskinen, eller trådlöst med ett batteri som räcker i flera år); och gör elektroniken robust för miljön med tätning, skyddslack och industriellt temperaturområde. Comtec Labs designar och tillverkar sådana noder, inklusive sensorfrontänden, firmwaren för edge-bearbetning och serieproduktionen.
Vilken sensor upptäcker vilket fel
| Felmod | Sensor | Sampling och bearbetning |
|---|---|---|
| Lagerslitage, obalans, felaktig uppriktning | 3-axlig MEMS- eller piezoaccelerometer | 10–20 kHz; FFT, enveloppspektrum, RMS, kurtosis |
| Elektriska fel, rotorstavar, lastanomalier | Strömgivare på motorfaserna | 5–10 kHz; analys av motorströmmens signatur |
| Smörjning, isolation, överlast | Kontakt- eller IR-temperatursensor | 1 Hz; trend och förändringstakt |
| Kavitation, läckage, ventilfel | Akustisk emission / ultraljudsmikrofon | 50–200 kHz; bandenergi, modell på enheten |
| Processdrift | Tryck, flöde, luftfuktighet | 1 Hz; tröskelvärden och trender |
Designa noden kring datavägen
- Analog frontänd: sensorns bandbredd, antivikningsfiltret och ADC-upplösningen avgör om felet syns över huvud taget; en accelerometerkedja på 1 kHz kan inte se en lagerdefekt.
- Edge-bearbetning: beräkna spektra och särdrag på en Cortex-M-mikrokontroller och sänd några hundra byte per intervall i stället för råa vågformer; lägg till en anomalimodell när normaltillståndet är väldefinierat.
- Uppkoppling: trådat (Modbus RTU, CAN, Ethernet, IO-Link) när maskinen har matning och ett skåp; trådlöst (BLE, LoRa, LTE-M/NB-IoT, Wi-Fi) när kabeldragning är opraktisk.
- Effekt: 24 V från maskinen med skydd, eller batteri med duty cycling; en nod som samplar i 2 sekunder var tionde minut och sover däremellan kan köra 5+ år på en enda cell.
- Robusthet: IP67-kapsling, skyddslack, komponenter för -40 till +85 °C, överspännings- och ESD-skydd på varje extern ledning.
Vad vi bygger
Comtec Labs designar sensorelektroniken, mikrokontrollerkortet med den analoga frontänden, firmwaren med särdragsextraktion och anomalidetektering, kommunikationsstacken och produktionstestet, och tillverkar sedan noderna i serie med kalibrering på linjen. Det är elektroniken bakom vårt erbjudande inom industriell AI och prediktiv intelligens för produktionslinjer och energiinfrastruktur.
Nyckelfakta
- Defekter i rullningslager syns vid frekvenser upp till flera kHz; sampla med 10–20 kHz, annars ser du dem inte.
- Särdragsextraktion på enheten minskar typiskt den sända datamängden med 99 % jämfört med råa vågformer.
- En trådlös nod med duty cycling kan överskrida fem år på en litiumcell.
- Comtec Labs levererar noden, firmwaren och serieproduktionen från ett team i Vasa, Finland.
Så startar du ett projekt för en nod för prediktivt underhåll
Berätta om maskinerna, de felmoder ni har sett, installationsbegränsningarna (matning, kabeldragning, kapsling) och plattformen som ska ta emot datan. Vi föreslår en sensoruppsättning, en nodarkitektur och en genomförbarhetsprototyp, vanligtvis inom fyra veckor, och tar den vidare hela vägen till serieproduktion.
Vanliga frågor
Kan en nod täcka flera felmoder?
Ja, typiskt accelerometer, temperatur och strömingång i samma nod.
Trådat eller trådlöst?
Trådat där maskinen har effekt och skåp; trådlöst där kabel kostar mer än noden.
Behöver vi en molnplattform?
Inte nödvändigtvis; noden kan rapportera till en PLC eller gateway.
Hur noggrann är anomalidetektering på enheten?
Tillräcklig för att flagga avvikelser; exakt felklassificering kräver spektra eller en tränad modell.
Redo att minska överraskningarna kring kretskort?
Comtec Labs erbjuder en komplett uppsättning tjänster för att effektivisera ditt arbetsflöde:
Kretskortsplanering
Kretskortsprototyper
Kretskortskomponent inköp
Kretskortskomponent montering
Kretskorts testning
Kretskorts reparation och modifiering
Produktion av kretskort
Kretskorts massproduktion