Einleitung

Die Drehzahl ist ein wichtiger Parameter zur Beurteilung des Betriebszustands von Motoren, Ventilatoren, Pumpen, Antriebswellen, Rollen und industriellen Maschinen. Bei tragbaren Drehzahlmessgeräten wird grundsätzlich zwischen berührungslosen und kontaktierenden Drehzahlmessern unterschieden.

Beide Gerätearten erfassen die Rotationsgeschwindigkeit, arbeiten jedoch nach unterschiedlichen Messprinzipien. Berührungslose Geräte nutzen typischerweise optische beziehungsweise laserbasierte Reflexionsverfahren und benötigen keinen mechanischen Kontakt zum rotierenden Bauteil. Kontaktierende Geräte werden dagegen mit einer Messspitze oder einem Messrad direkt an das bewegte Bauteil angelegt.

Bei der Auswahl kommt es daher nicht darauf an, welches Verfahren grundsätzlich besser ist. Entscheidend sind unter anderem Bauform des Messobjekts, Drehzahlbereich, notwendiger Sicherheitsabstand, zulässiger mechanischer Kontakt und ein möglicher Bedarf an Umfangs- oder Lineargeschwindigkeitsmessungen.

Das Wichtigste auf einen Blick

● Für schnell rotierende, schwer zugängliche oder sicherheitskritische Komponenten ist ein berührungsloser Drehzahlmesser in der Regel die bessere Wahl.
● Bei sicher zugänglichen Wellen, Rollen und ähnlichen Bauteilen kann ein kontaktierender Drehzahlmesser besonders praktisch sein.
● Berührungslose Messungen benötigen ein stabiles optisches Reflexionssignal und häufig eine Reflexmarke.
● Bei kontaktierenden Messungen können Schlupf, falsche Ausrichtung oder ungeeigneter Anpressdruck das Ergebnis beeinflussen.
● Für die direkte Messung von Förderband-, Riemen- oder Rollengeschwindigkeiten eignet sich ein kontaktierender Drehzahlmesser mit Messrad.
● Werden regelmäßig beide Messverfahren benötigt, kann ein kombiniertes Gerät mit Kontakt- und berührungslosem Modus sinnvoll sein.

Wie unterscheiden sich die Messprinzipien?

Ein berührungsloser Drehzahlmesser arbeitet üblicherweise mit photoelektrischer oder laserbasierter Reflexion. Auf dem rotierenden Bauteil wird eine optisch deutlich erkennbare Markierung, beispielsweise Reflexband, angebracht. Bei jeder Umdrehung passiert diese Markierung den Erfassungsbereich und erzeugt einen optischen Impuls. Aus der Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit berechnet das Gerät die Drehzahl in U/min beziehungsweise RPM.

Da dabei kein mechanischer Kontakt notwendig ist, eignet sich dieses Verfahren besonders für Motorwellen, Lüfter, Maschinenspindeln und andere schnell rotierende Komponenten.

Bei einem kontaktierenden Drehzahlmesser wird eine Messspitze direkt an eine rotierende Welle oder Oberfläche angelegt. Die interne Messmechanik dreht sich mit dem Messobjekt, aus dieser Bewegung wird anschließend die Drehzahl bestimmt.

Bei Geräten mit Messrad lässt sich zusätzlich die Lineargeschwindigkeit von Förderbändern, Riemen, Papierbahnen, Folien, Kabeln oder anderen bewegten Oberflächen bestimmen, beispielsweise in m/min oder m/s.

Die wichtigsten Unterschiede

Der wesentliche Unterschied besteht somit darin, ob ein mechanischer Kontakt mit dem bewegten Bauteil erforderlich ist.

Wann ist ein berührungsloser Drehzahlmesser sinnvoll?

Ein berührungsloses Gerät ist besonders geeignet, wenn hohe Drehzahlen, eingeschränkte Zugänglichkeit oder Sicherheitsrisiken gegen einen direkten Kontakt sprechen.

● Schnell rotierende Maschinen: Motorwellen, Werkzeugmaschinenspindeln und Hochgeschwindigkeitslüfter lassen sich ohne mechanische Berührung messen.
● Empfindliche oder nicht belastbare Bauteile: Präzisionsbauteile oder Oberflächen, auf die keine zusätzliche Kraft wirken soll, profitieren von der kontaktlosen Messung.
● Bauteile hinter Schutzabdeckungen: Ist das rotierende Teil durch eine Sichtöffnung erkennbar, jedoch nicht erreichbar, kann eine optische Messung möglich sein.
● Erforderlicher Sicherheitsabstand: Bei offenen Riemen, Kupplungen oder anderen schnell bewegten Teilen reduziert die kontaktlose Messung die Nähe zur Gefahrenstelle.
● Regelmäßige Anlagenkontrolle: Sind geeignete Reflexmarken vorhanden, können mehrere Maschinen schnell nacheinander geprüft werden.

Voraussetzung ist jedoch ein sauberes und eindeutiges optisches Signal. Stark glänzende Oberflächen, mehrere Reflexstellen, Verschmutzungen oder intensives Fremdlicht können zu instabilen Messwerten führen.

Wann ist ein kontaktierender Drehzahlmesser sinnvoll?

Kontaktierende Geräte bieten Vorteile, wenn das Messobjekt sicher erreichbar ist und ein stabiler mechanischer Kontakt hergestellt werden kann.

● Niedrige und mittlere Drehzahlen: Zugängliche Wellen und Rollen lassen sich ohne Reflexmarken direkt messen.
● Ungünstige optische Oberflächen: Bei unregelmäßigen Reflexionen kann die Kontaktmessung die praktikablere Lösung sein.
● Direkte Lineargeschwindigkeitsmessung: Ein Messrad ermöglicht die Messung von Förderbändern, Riemen, Papier, Folie oder Kabeln.
● Keine Möglichkeit zum Anbringen von Reflexband: Öl, Staub, Temperatur oder Oberflächenbeschaffenheit können Reflexmarken erschweren.
● Vergleich einzelner Antriebspunkte: Bei Wartungsarbeiten können verschiedene Wellen und Rollen direkt miteinander verglichen werden.

Kontaktmessungen setzen jedoch voraus, dass sich der Anwender dem bewegten Bauteil sicher nähern kann. Bei sehr hohen Drehzahlen oder offenliegenden rotierenden Komponenten sollte die Sicherheit Vorrang haben.

Welche Rolle spielt der Drehzahlbereich?

Der Messbereich gehört zu den wichtigsten Auswahlkriterien.

Berührungslose Drehzahlmesser eignen sich grundsätzlich gut für höhere Drehzahlen, da keine mechanische Reibung zwischen Messgerät und rotierendem Bauteil entsteht. Bei Motoren, Spindeln oder Lüftern mit hoher Drehzahl sollte der maximale Messbereich deutlich über der erwarteten Betriebsdrehzahl liegen.

Bei kontaktierenden Geräten müssen neben dem Messbereich des Instruments auch die zulässigen Drehzahlen der verwendeten Messspitzen oder Messräder berücksichtigt werden.

Es empfiehlt sich, eine ausreichende Reserve zum maximalen Betriebswert einzuplanen.

Liegt die typische Maschinendrehzahl beispielsweise zwischen 1.000 und 8.000 U/min, sollte ein Gerät gewählt werden, dessen Messbereich deutlich oberhalb von 8.000 U/min endet.

Was ist bei Lineargeschwindigkeitsmessungen zu beachten?

Wer ausschließlich Drehzahlen in RPM beziehungsweise U/min ermitteln möchte, kann je nach Anwendung beide Messverfahren einsetzen.

Soll dagegen die Geschwindigkeit von

● Förderbändern;
● Riemen;
● Rollenoberflächen;
● Papier- oder Folienbahnen;
● Kabeln, Drähten oder Garnen

direkt bestimmt werden, ist in der Regel ein kontaktierender Drehzahlmesser mit Messrad sinnvoll.

Aus dem Umfang des Messrads und dessen Drehzahl berechnet das Gerät die Lineargeschwindigkeit. Bei Wartungsaufgaben, bei denen sowohl Drehzahlen als auch Werte in m/min benötigt werden, bietet ein kontaktierendes oder kombiniertes Gerät daher klare Vorteile.

Wie wichtig ist die Sicherheit bei der Auswahl?

Die Sicherheit sollte bei Drehzahlmessungen stets vor der Bedienungsbequemlichkeit stehen.

Bei schnell laufenden Bauteilen in der Nähe von Lüfterrädern, Riemenscheiben, Kupplungen oder Zahnrädern muss der Anwender für eine Kontaktmessung unmittelbar an die bewegten Teile herantreten. Dadurch können Einzugs-, Stoß- oder Abrutschrisiken entstehen.

Sind geeignete optische Bedingungen vorhanden, ist eine berührungslose Messung deshalb häufig vorzuziehen.

Auch bei der berührungslosen Messung müssen der richtige Abstand und die korrekte Ausrichtung eingehalten werden. Wird ein Laser zur Zielausrichtung verwendet, darf der Strahl nicht in die Augen von Personen gerichtet werden.

Als Grundregel gilt: Kann eine zuverlässige Messung ohne Berührung des rotierenden Bauteils durchgeführt werden, sollte geprüft werden, ob die kontaktlose Methode die sicherere Lösung darstellt.

Welche Eigenschaften sind bei berührungslosen Drehzahlmessern wichtig?

● Messabstand: Der zulässige Erfassungsabstand muss zur Einbausituation passen.
● Reflexmarkierung: Es sollte geprüft werden, ob Reflexband angebracht werden kann und zuverlässig durch den Erfassungsbereich läuft.
● Auflösung: Eine feinere Auflösung ist insbesondere bei niedrigen Drehzahlen oder kleinen Drehzahländerungen hilfreich.
● Genauigkeit: Bei Einstell-, Prüf- und Wartungsaufgaben sollte die spezifizierte Drehzahlgenauigkeit berücksichtigt werden.
● Data-Hold-Funktion: Praktisch, wenn die Anzeige während der Messung schwer abzulesen ist.
● Max-/Min-/Mittelwert: Hilfreich zur Beurteilung schwankender Drehzahlen.

Ein Laser allein ist kein Qualitätsmerkmal für die Drehzahlmessung. Messbereich, Genauigkeit, Erfassungsabstand und optische Bedingungen sind wesentlich entscheidender.

Welche Eigenschaften sind bei kontaktierenden Drehzahlmessern wichtig?

● Messspitzen: Unterschiedliche Wellenformen können unterschiedliche Aufsätze erfordern.
● Messrad: Bei Lineargeschwindigkeiten sollten Radtyp und unterstützte Maßeinheiten geprüft werden.
● Kontaktstabilität: Messspitze oder Messrad müssen stabil und ohne Schlupf anliegen.
● Zulässige Drehzahl: Sowohl Instrument als auch Zubehör müssen für den Messbereich geeignet sein.
● Arbeitsraum: Für eine korrekte Ausrichtung muss ausreichend Platz vorhanden sein.
● Sicherer Zugang: Die Messung darf nur durchgeführt werden, wenn ein gefahrloser Kontakt möglich ist.

Ein höherer Anpressdruck verbessert die Messung nicht automatisch. Zu viel Druck kann das Messobjekt zusätzlich belasten, zu wenig Druck kann Schlupf verursachen.

Wann ist ein kombiniertes Gerät sinnvoll?

Instandhaltung und Inbetriebnahme umfassen häufig unterschiedliche Messaufgaben. So kann beispielsweise an einem Motor die Drehzahl kontaktlos geprüft werden, während an einem Förderband die Lineargeschwindigkeit mit einem Messrad erfasst werden muss.

Ein digitaler Drehzahlmesser mit beiden Messarten kann deshalb besonders flexibel sein.

Der berührungslose Modus eignet sich für Motoren, Lüfter und schnell rotierende Komponenten. Im Kontaktmodus können Wellen, Rollen und Lineargeschwindigkeiten gemessen werden.

Trotzdem muss für jede Anwendung weiterhin die geeignete und sichere Messmethode gewählt werden.

Häufige Fehler bei der Auswahl

● Annahme, berührungslose Messungen seien grundsätzlich genauer. Beide Verfahren können zuverlässige Ergebnisse liefern.
● Annahme, ein Laser-Drehzahlmesser könne jede Oberfläche ohne Vorbereitung messen. Es wird weiterhin ein eindeutiges optisches Signal benötigt.
● Nur auf die maximale Drehzahl achten. Zugänglichkeit, Sicherheit und Messbedingungen sind ebenso wichtig.
● Lineargeschwindigkeit nicht berücksichtigen. Für Förderbänder und ähnliche Anwendungen ist ein Messrad häufig erforderlich.
● Kontaktmessung allein wegen der einfachen Handhabung wählen. Bei schnell rotierenden oder offenliegenden Teilen kann dies ungeeignet sein.

FAQ

Welches Verfahren ist genauer?

Das Messprinzip allein entscheidet nicht über die Genauigkeit. Bei korrekter Anwendung können beide Verfahren sehr zuverlässige Ergebnisse liefern. Entscheidend sind optische Signalqualität beziehungsweise schlupffreier und stabiler Kontakt.

Welche Ausführung eignet sich für schnell laufende Motoren?

In der Regel ein berührungsloser Drehzahlmesser, da die Messung ohne mechanischen Kontakt zur schnell rotierenden Welle erfolgen kann.

Ist Reflexband bei berührungslosen Drehzahlmessern immer erforderlich?

Nicht zwingend. Eine Reflexmarke erzeugt jedoch häufig ein klareres und reproduzierbareres Signal. Ob sie erforderlich ist, hängt von Gerät und Oberfläche ab.

Kann ein kontaktierender Drehzahlmesser Motordrehzahlen messen?

Ja, sofern die Welle sicher zugänglich ist und eine geeignete Kontaktfläche besitzt. Bei sehr hohen Drehzahlen ist die berührungslose Messung häufig vorzuziehen.

Kann ein berührungsloser Drehzahlmesser die Geschwindigkeit eines Förderbands messen?

Übliche Geräte messen zunächst die Drehzahl in RPM beziehungsweise U/min. Für direkte Werte in m/min ist ein kontaktierendes Messrad meist die einfachere Lösung.

Welche Variante eignet sich für Wartungstechniker?

Wer sowohl Motoren und Lüfter als auch Wellen, Rollen und Förderbänder prüft, profitiert häufig von einem kombinierten Gerät.

Fazit

Berührungslose und kontaktierende Drehzahlmesser haben unterschiedliche Stärken. Entscheidend ist, welche Messmethode zur jeweiligen Anlage passt.

Für hohe Drehzahlen, schwer erreichbare oder sicherheitskritische Komponenten und Anwendungen ohne zulässigen mechanischen Kontakt ist ein berührungsloser Drehzahlmesser in der Regel besser geeignet. Bei gut zugänglichen Wellen und Rollen sowie bei direkten Lineargeschwindigkeitsmessungen bietet ein kontaktierendes Gerät Vorteile.

Bei der Auswahl sollten Drehzahlbereich, Messabstand, Anlagengeometrie, Reflexionsbedingungen, sicherer Zugang, Lineargeschwindigkeitsbedarf und Messgenauigkeit gemeinsam betrachtet werden.

Für vielseitige Instandhaltungsaufgaben kann ein digitaler Drehzahlmesser mit Kontakt- und berührungslosem Modus die größte Flexibilität bieten.