¿Qué es la Transformada Rápida de Fourier (FFT)?

La Transformada Rápida de Fourier, o FFT, es una herramienta que se utiliza a menudo en análisis de vibracionesLa FFT utiliza los datos de vibración que ya recopila y los reconfigura para brindar información valiosa sobre el estado de su máquina. Si se utiliza correctamente, el análisis FFT es un componente clave de cualquier estrategia de mantenimiento predictivo.

El análisis FFT puede ayudarle a identificar fallas en las máquinas para que sepa exactamente cuándo su equipo debe realizar el mantenimiento. Sin embargo, el análisis FFT suele considerarse confuso o demasiado técnico. Este artículo explicará qué es el análisis FFT y cómo puede ayudarle a mejorar el rendimiento de sus activos, reducir el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento.

¿Qué es la fórmula de la transformada rápida de Fourier (FFT)?

En resumen, la Transformada Rápida de Fourier es un algoritmo que ejecuta rápidamente la Transformada Discreta de Fourier (DFT) de una secuencia de datos. Toma datos expresados ​​en términos de tiempo y los convierte en datos detallados sobre la frecuencia.

Las señales digitales (como los datos de vibración) suelen recopilarse y registrarse en función del tiempo. Por ejemplo, un gráfico de forma de onda de los datos de vibración indicará exactamente cuándo se produce la vibración máxima de su máquina.

Si estudia esos datos de vibración, puede obtener una buena idea del estado general de su máquina e incluso extender la vida útil de los activosSabrá con qué frecuencia se producen vibraciones anormales y podrá ver en qué parte del ciclo de trabajo de su máquina se producen dichas vibraciones.

Sin embargo, medir los datos de vibración de esta manera no ofrece una visión completa.

¿Qué tipo de vibración se produce? ¿Dónde está la falla que causa el exceso de vibración? ¿El defecto está en los rodamientos o en el eje? El análisis FFT puede responder a estas preguntas.

Comprensión del análisis de forma de onda

El análisis de forma de onda es una representación gráfica de una onda: una onda de sonido, una onda sísmica o cualquier otro tipo de onda.

Los gráficos de forma de onda ilustran la amplitud cambiante de una onda específica a lo largo del tiempo. Puede usar formas de onda temporales para observar la vibración general de un activo específico y obtener una idea de su estado general.

¿Qué hace la FFT con los datos de forma de onda?

La FFT toma datos con límite temporal y los convierte en datos de frecuencia. En lugar de mostrar cuándo se producen vibraciones anormales, el análisis FFT descompone cada vibración en las frecuencias que la componen. El análisis FFT busca la frecuencia o frecuencias dominantes; muestra si la vibración se produce a una frecuencia baja, alta o intermedia.

¿Por qué es importante? Cada nivel de frecuencia indica una fuente diferente de problemas. El análisis FFT le muestra dónde se encuentran los puntos problemáticos en sus activos, para que pueda intervenir y solucionarlos con tiempo.

Cómo se utilizan las FFT en el análisis de vibraciones

El análisis de vibraciones examina algunas mediciones clave para determinar el estado de la máquina. Normalmente, los técnicos analizan la frecuencia, la velocidad y la aceleración de las vibraciones.

Medir los datos de vibración sin procesar para verificar la firma vibratoria de su maquinaria es bastante sencillo. Pero el análisis FFT va un paso más allá, abriendo los datos sin procesar.

Los cambios en las frecuencias de vibración pueden indicar problemas como el desequilibrio. Por ejemplo, en algunas máquinas rotativas. cambia a una frecuencia de vibración más baja Cuando se desequilibra, es una clara señal de que la máquina necesita mantenimiento.

Los cambios en la frecuencia dominante también pueden identificar problemas de alineación de ejes o de la caja de cambios. El análisis FFT también puede identificar problemas de desgaste en piezas giratorias o piezas con forma imperfecta.

Términos clave del análisis de vibraciones

El análisis de vibraciones utiliza mucha terminología. Es útil conocer el significado de los términos clave. Aquí tienes algunos de los términos principales que encontrarás sobre FFT y análisis de vibraciones.

Forma de onda del tiempo: los datos de vibración brutos capturados por un monitor de vibración, graficados en términos de amplitud versus tiempo.

Espectro de frecuencia: Un gráfico simplificado que muestra la amplitud y la frecuencia. El espectro de frecuencia se calcula a partir de la forma de onda temporal sin procesar.

ArmónicosEcos creados por picos de vibración fuertes y uniformemente espaciados. Es normal que las máquinas rotativas generen armónicos.

Fallos comunes de la máquina: Las causas más comunes de fallas en maquinaria rotativa son la desalineación, el desequilibrio, la holgura y el fallo de los rodamientos.

Desplazamiento: La distancia que recorre un objeto vibrante desde su punto de partida. El desplazamiento es más adecuado para medir frecuencias bajas.

Velocidad: La distancia que recorre un objeto vibrante en un tiempo determinado. La velocidad es ideal para medir frecuencias medias.

aceleración: La tasa de variación de la velocidad con el tiempo. La aceleración es más adecuada para medir frecuencias muy altas.

Cómo elegir la solución de análisis de vibraciones adecuada

¿Qué tipo de análisis de vibraciones es el adecuado para su operación? Puede ser difícil decidir si le conviene más el análisis FFT o el análisis de forma de onda temporal. Lo cierto es que ambos ofrecen numerosas ventajas.

Afortunadamente, no tiene que elegir. El programa de monitoreo de vibraciones adecuado puede ofrecerle ambas opciones. Las herramientas adecuadas le brindarán datos precisos y fáciles de usar, así como herramientas analíticas para ayudarle a aprovechar al máximo esos datos.

Cuanto más conozca los patrones de vibración de su maquinaria, mejor podrá mantener sus activos. Esto se traduce en mayor tiempo de actividad y mayor productividad para toda su operación.