5 tipos clave de herramientas de medición de vibraciones

Por ejemplo, con el monitoreo de condici´ón Con herramientas, los profesionales de la confiabilidad pueden predecir fallas de activos y recibir datos críticos sobre el estado de las máquinas al instante desde cualquier lugar. Y en el futuro, análisis de vibraciones La combinación del aprendizaje automático (ML) y la inteligencia artificial (IA) permitirá impulsar recomendaciones de reparación. Pero para lograr ese futuro, los equipos de mantenimiento deben estar preparados con las herramientas adecuadas para la medición de vibraciones.

¿Qué herramienta de medición de vibraciones debo utilizar y por qué?

Antes de decidir cómo medir las vibraciones, analice la situación de su organización en cuanto a confiabilidad. ¿Está satisfecho con sus prácticas actuales de mantenimiento y operaciones? ¿Dispone de la conectividad y la infraestructura necesarias para implementar estrategias de mantenimiento predictivo (PdM) o un programa de monitoreo de vibraciones?

La falta de recursos es una razón común por la que algunas organizaciones tienen dificultades con sus programas de monitoreo de vibraciones, incluyendo la elección de la herramienta de medición de vibraciones incorrecta para sus necesidades. Fluke Reliability ofrece un completo sistema remoto. servicios de monitoreo de condiciones, hardware y software para ayudarlo a comenzar, mantenerlo encaminado y garantizar su éxito.

Los datos de medición de vibraciones son ricos en información

Las mediciones de vibración pueden ayudar a los equipos de mantenimiento a determinar el estado de las máquinas. Al recopilar datos de vibración, los equipos pueden detectar si el estado de una máquina cambia y cuándo. La medición de vibración también puede utilizarse para diagnosticar la causa de dicho cambio. Fundamentalmente, las mediciones de vibración también pueden proporcionar información para el funcionamiento seguro de la máquina.

La medición de vibraciones normalmente es un procedimiento de medición no intrusivo y puede llevarse a cabo con la máquina funcionando en sus condiciones operativas normales.

La vibración es simplemente una onda sonora, y cada componente de una máquina tiene un sonido (o frecuencia) único, imperceptible para el oído humano. Los sensores pueden detectarlos.

La amplitud de la vibración depende de la magnitud de la fuerza de excitación, la masa y la rigidez del sistema, y ​​su amortiguamiento. Un cierto nivel de vibración es normal en la maquinaria. Algunas fuentes de vibración son las tolerancias de la máquina, su estructura, el diseño de los rodamientos, la carga y la lubricación, el montaje de la máquina, y la rodadura y el roce entre las piezas móviles.

5 tipos de herramientas de medición de vibraciones

Las siguientes herramientas de medición de vibraciones a menudo ayudan a los profesionales de confiabilidad a iniciar un programa de mantenimiento predictivo (PdM) o de monitoreo de condición remoto.

1. Herramientas portátiles para medir vibraciones

Mejor uso:
Una herramienta de medición de vibraciones portátil como la Fluke 805 FC Medidor de vibraciones Es ideal cuando se necesita un dispositivo de detección altamente confiable que proporcione lecturas de vibración repetibles y generales. A diferencia de un bolígrafo, el Fluke 805 también mide variables específicas, como el estado y la temperatura de los rodamientos.

La escala de gravedad es fácil de entender y muestra textos simples (Bueno, Satisfactorio, Insatisfactorio, Inaceptable) para indicar el estado del rodamiento y la vibración general. medición de vibraciones El dispositivo lee una amplia gama de frecuencias y los datos son accesibles desde cualquier lugar a través de un dispositivo inteligente, como una computadora portátil o un teléfono móvil.

2. Herramientas portátiles para medir vibraciones

Mejor uso:
Un comprobador de vibraciones portátil es una excelente opción cuando un técnico puede acceder de forma segura y sencilla a máquinas críticas. Si bien tanto los comprobadores de vibraciones portátiles como los analizadores de vibraciones pueden capturar datos de vibración y diagnosticar fallas en las máquinas, sus capacidades difieren.

El elemento Fluke 810 Probador de la vibración Utiliza un motor de análisis para diagnosticar problemas de la máquina y proporciona análisis de vibraciones in situ en una sola pantalla. Captura una ventana de datos limitada.

3. Herramientas portátiles de análisis de vibraciones

Al igual que los comprobadores de vibraciones, un analizador de vibraciones portátil puede proporcionar a los usuarios información inmediata sobre la medición de vibraciones y el estado de la maquinaria, incluyendo motores, ventiladores y sopladores. Ambos pueden identificar las cuatro fallas más comunes: desequilibrio, desalineación, holgura y daño en los rodamientos. También suelen indicar la ubicación y la gravedad de la falla.

Sin embargo, a diferencia de los comprobadores de vibraciones, un analizador de vibraciones portátil Los analizadores de vibraciones, como el VIBXpert II de Prüftechnik, pueden recopilar prácticamente cualquier tipo de datos de medición de vibraciones. Estas herramientas también ayudan a los equipos a corregir el desequilibrio de las máquinas y a conectarse a múltiples tipos de sensores. Sin embargo, debido a su sofisticación, los analizadores de vibraciones suelen requerir la intervención de un experto para interpretar los datos detallados.

4. Sensor de análisis de vibraciones inalámbrico

Mejor uso:
Un sensor inalámbrico de análisis de vibraciones es la mejor opción si su organización cuenta con docenas de máquinas críticas. Cuando un activo crítico falla, puede detener la producción e incluso dañar otras máquinas. Estos sofisticados sensores le alertan de posibles fallos en las máquinas con suficiente antelación, incluso mostrando la gravedad del problema, para que pueda actuar y prevenir fallos.

¿Qué hace un sensor de análisis de vibraciones inalámbrico?

Conectividad sensores de vibración como el Fluke 3563 Analysis Vibration Sensor Realice un seguimiento del rendimiento de la máquina y capture datos detallados con un potente sensor piezoeléctricoLos datos proporcionan a los profesionales de la fiabilidad información sobre los problemas de la maquinaria crítica para la producción. Los resultados rápidos dan a los equipos de mantenimiento tiempo suficiente para tomar decisiones informadas antes de que las máquinas fallen.

5. Sistema de monitoreo de vibraciones por cable

Mejor uso:
Un sistema de monitoreo de vibraciones con cable es lo mejor para el monitoreo de condici´ón de máquinas críticas para la producción. Por ejemplo, VIBGUARD IIoT de Prüftechnik puede monitorizar generadores de turbina, máquinas papeleras, husillos de alta velocidad y máquinas con múltiples accionamientos. Estas herramientas avanzadas de medición de vibraciones proporcionan un análisis completo de vibraciones para máquinas complejas.

¿Qué hace un sistema de monitoreo de vibraciones por cable?

Un sistema cableado de monitoreo de vibraciones captura grandes cantidades de datos de medición de vibraciones de alta resolución. Permite el análisis de vibraciones para una amplia gama de fallas de maquinaria, resonancias, procesos y estructuras, y facilita el mantenimiento predictivo.

Consejos útiles para elegir una herramienta de medición de vibraciones

• Piense en los problemas de maquinaria que desea resolver primero y por qué. Revise cuidadosamente sus problemas de mantenimiento más costosos. ¿Cuáles de sus máquinas fallan con más frecuencia, qué causa los problemas y cómo afectan la producción?
• Aproveche las ofertas de un fabricante. Una prueba permite a su organización probar una herramienta de medición de vibraciones antes de adquirirla. Dependiendo del proveedor, la organización también recibe soporte experto para garantizar una configuración piloto adecuada y un mayor éxito. Por ejemplo, Fluke Reliability ofrece una amplia capacitación y servicios de monitoreo remoto de condiciones.
• Realice un análisis de criticidad de activos (ACA) para garantizar que sus mediciones de vibración se centren en la maquinaria adecuada. An evaluación de la criticidad de los activos Utiliza datos para identificar con precisión el valor comercial real de sus activos más esenciales. Las partes interesadas utilizan criterios consensuados para evaluar, clasificar y jerarquizar los activos, agrupándolos en críticos para la producción, semicríticos y menos críticos.

La medición de vibraciones es esencial para cualquier programa de mantenimiento. La vibración es el pulso de sus máquinas, lo que le proporciona información invaluable sobre el estado y el rendimiento de sus activos. Afortunadamente, no es necesario ser un experto en medición de vibraciones para aprovechar las ventajas de... monitoreo de vibraciones y análisis para sus equipos. Aquí explicamos cómo funciona la medición de vibraciones, por qué es importante y cómo puede mantener la salud y prolongar la vida útil de sus activos.

Por qué es importante la medición de vibraciones

Cuando los equipos industriales están en funcionamiento, es normal que haya cierta vibración. Cuando el patrón de vibración de una máquina cambia, puede indicar fallas existentes o potenciales. Las vibraciones excesivas, erráticas o anormales suelen ser la primera señal de un problema con las máquinas. Si no se controlan, los problemas subyacentes pueden agravarse hasta el punto de que la máquina finalmente falle. Además, la vibración incontrolada puede provocar mayores daños en el equipo.

Con avances en Tecnologías del Internet industrial de las cosas (IIoT)La industria ha pasado del mantenimiento preventivo al mantenimiento basado en la condición y estrategias de mantenimiento predictivoEstos aprovechan datos sobre el estado de los activos en tiempo real para optimizar los cronogramas de mantenimiento y evitar tiempos de inactividad no planificados.

A herramienta de medición de vibraciones Recopila datos sobre el estado de las máquinas. Los datos de estos dispositivos permiten diagnosticar problemas como rodamientos desgastados, desalineación, etc., para que puedan solucionarse antes de que provoquen fallos y tiempos de inactividad. El monitoreo de vibraciones puede identificar signos tempranos de desgaste en las máquinas y servir como un indicador fiable del estado y el rendimiento de las mismas.

Instrumentos de medición de vibraciones

Existe una variedad de instrumentos que pueden utilizarse para capturar la vibración de las máquinas, la mayoría de los cuales miden los cambios en la aceleración. Este tipo de instrumentos se denomina acelerómetro y es una de las tecnologías más eficaces para monitorizar y analizar las vibraciones de las máquinas, tanto a largo plazo como en tiempo real. La vibración puede medirse tanto con dispositivos portátiles operados por el personal de mantenimiento como con sensores instalados en los componentes de la máquina.

Medidores y comprobadores de vibraciones portátiles

Medidores de vibración portátiles y probadores portátiles Se pueden utilizar para recopilar datos manualmente en un momento dado, por ejemplo, durante el mantenimiento basado en rutas. Estos dispositivos capturan lecturas precisas que permiten diagnosticar problemas e informar a su programa de mantenimiento.

Los analizadores de vibraciones portátiles pueden ser una herramienta de diagnóstico eficaz, pero tienen sus limitaciones. Capturan los niveles de vibración en un único momento. Además, la medición depende de la intervención humana: un técnico debe acercarse a la máquina, tomar una lectura, registrarla, etc.

Sensores de vibración

Se pueden instalar sensores de vibración en puntos críticos de una máquina para monitorizar los patrones de vibración en tiempo real, las 24 horas del día. Esto ofrece numerosas ventajas. Por ejemplo, la monitorización continua implica disponer de más datos sobre el rendimiento de la máquina y su estado a lo largo del tiempo.

La monitorización en tiempo real también significa que puede recibir alertas inmediatas sobre un problema, cuando aún hay tiempo para proteger la máquina de daños mayores. Hay versiones con y sin cable. sensores de vibración inalámbricos.

Tipos de sensores de vibración

Hoy en día, la gran mayoría de los sensores de vibración son acelerómetros, lo que significa que miden la aceleración. Los sensores MEMS y piezoeléctricos son dos de los tipos más comunes de acelerómetros utilizados para medir la vibración de las máquinas.

Sensores de vibración MEMS Son ideales para rangos de frecuencia de 0 a 1000 Hz. En este rango de frecuencia es donde se suelen identificar desequilibrios, desalineaciones y holguras. Los sensores MEMS son rentables y ofrecen una batería de larga duración, lo que los hace ideales para programas de monitoreo de vibraciones a gran escala.

Sensores de vibración piezoeléctricos Son ideales para rangos de frecuencia superiores a 1000 Hz, incluyendo la monitorización de rodamientos, compresores y cajas de engranajes. Estos sensores pueden utilizarse para identificar problemas con engranajes y barras de motor, por ejemplo.

¿Qué es la vibración?

La vibración describe un proceso de oscilación, o desplazamiento de vaivén, alrededor de un centro estable. Al golpear un diapasón, este vibra. Las herramientas motorizadas también vibran durante su uso.

No hay dos activos que vibren exactamente igual. Factores como el tamaño, la rigidez, el consumo de energía y el acoplamiento influyen en la frecuencia y la amplitud de los niveles de vibración de un activo. Factores ambientales como el calor también influyen en las vibraciones.

¿Por qué es importante? Porque los niveles de vibración son una excelente manera de monitorear los cambios en el estado de los activos.

Cada máquina rotatoria tiene su propia "firma" de vibración, o patrón de referencia. Cuando este patrón cambia, es muy probable que haya algún problema con la máquina. Incluso pequeños cambios en los niveles de vibración pueden indicar nuevos problemas, como desalineación, fallos en los rodamientos, desequilibrio o un eje doblado.

Cuanto antes detecte estos problemas, más rápido podrá su equipo repararlos. Sin embargo, si no se solucionan, pueden provocar defectos graves que podrían paralizar sus máquinas. En otras palabras, prestar atención a los niveles de vibración puede ahorrarle tiempo, recursos y mano de obra.

¿Cómo se mide la vibración?

Los técnicos disponen de una amplia gama de herramientas para medir vibraciones, desde vibrómetros portátiles hasta sensores de vibración inalámbricos. Según sus necesidades, pueden tomar mediciones de vibraciones como parte de una inspección en ruta o recopilar datos de forma continua.

La mayoría de las mediciones de vibración se realizan mediante un acelerómetro, una herramienta que mide los impactos y las vibraciones emitidos por activos y componentes. Muchos acelerómetros, incluyendo la mayoría de los sensores inalámbricos, utilizan tecnología piezoeléctrica, que convierte las vibraciones físicas en señales eléctricas.

Los sensores de vibración inalámbricos pueden recopilar datos de vibración continuamente, lo que le permite ver con precisión el rendimiento de sus activos mientras están en funcionamiento. También puede aprovechar estos datos enviándolos a un Sistema de Gestión de Mantenimiento Computarizado (CMMS) para obtener una mejor perspectiva del estado de los activos y facilitar la planificación del mantenimiento.

Un buen CMMS también almacenará sus datos de vibración para facilitar el acceso, donde y cuando sea. Esto le ayudará a tomar decisiones informadas sobre la programación de reparaciones, el pedido de piezas o la compra de nuevos equipos.

¿Cuál es la unidad de medida de la vibración?

Existen diferentes maneras de medir los niveles de vibración. Cada método utiliza sus propias unidades de medida. La mayoría de las plantas utilizan más de una forma de medir la vibración, por lo que conviene familiarizarse con algunos de ellos.

La vibración se puede medir en frecuencia, velocidad, aceleración y desplazamiento. En resumen:

• Frecuencia Mide el número de oscilaciones completas, o ciclos, que un objeto vibrante experimenta por segundo. La frecuencia se mide en hercios (Hz).
• Desplazamiento Mide la distancia que un objeto vibrante se desplaza desde su posición central fija. Un mayor nivel de desplazamiento indica una vibración más intensa. El desplazamiento se mide típicamente en metros (m) o milímetros (mm).
• Rapidez Mide los cambios en la velocidad de desplazamiento. La unidad básica es el milímetro por segundo (mm/s).
• Aceleración Mide los cambios de velocidad a lo largo del tiempo. Según los niveles de vibración, la aceleración puede medirse en m/s² o mm/s².

¿Cuáles son los tres parámetros más importantes que se utilizan para medir la vibración?

Normalmente, los técnicos consideran tres parámetros al medir los niveles de vibración: frecuencia, desplazamiento (o amplitud) y aceleración. En resumen, estos parámetros miden la magnitud y la intensidad de los niveles de vibración. Juntos, pueden ayudar a los equipos a identificar la causa raíz de la vibración, determinar su gravedad y establecer prioridades de mantenimiento.

Por ejemplo, observar los cambios en los niveles de desplazamiento puede ayudar a los equipos a determinar si una máquina está desequilibrada. Realizar un análisis de frecuencia puede ayudar a identificar con precisión qué componente está causando el aumento de las vibraciones generales. En definitiva, un enfoque multifacético para el análisis de vibraciones ahorra tiempo y dinero.

¿Cómo miden los técnicos la frecuencia de vibración?

La mayoría de los sensores de vibración utilizados actualmente son acelerómetros, que miden la aceleración. Los sensores de vibración MEMS están diseñados para medir niveles de vibración en rangos de frecuencia de 0 a 1,000 Hz. Los sensores de vibración piezoeléctricos son ideales para rangos de frecuencia superiores a 1,000 Hz.

Los técnicos también pueden descomponer estas señales de vibración en sus componentes de frecuencia individuales. El gráfico resultante se denomina espectrograma de frecuencia y puede ofrecer a los equipos información valiosa sobre qué componente está impulsando el aumento de los niveles de vibración. Un buen monitor de vibraciones también puede realizar análisis de Transformada Rápida de Fourier (FFT), descomponiendo la lectura de vibración en un espectrograma de frecuencia.

Existen muchas maneras de medir los niveles de vibración. Y, si se realiza correctamente, la medición de vibraciones puede generar una gran cantidad de información útil sobre el estado de la máquina. Un análisis de vibraciones eficaz puede ayudarle a anticiparse a problemas graves, mantener su planta en funcionamiento y generar importantes aumentos en su productividad.

Para más información, visite nuestras Guía de sensores de vibración para motores.