5 tipi principali di strumenti di misurazione delle vibrazioni

Ad esempio, con monitoraggio delle condizioni Grazie a questi strumenti, i professionisti dell'affidabilità possono prevedere guasti alle risorse e ricevere dati critici sullo stato di salute delle macchine istantaneamente da qualsiasi luogo. E in futuro, analisi delle vibrazioni In combinazione con l'apprendimento automatico (ML) e l'intelligenza artificiale (IA), sarà possibile fornire raccomandazioni di riparazione. Ma per sbloccare questo futuro, i team di manutenzione devono essere preparati con il giusto kit di strumenti per la misurazione delle vibrazioni.

Quale strumento di misurazione delle vibrazioni dovrei usare e perché?

Prima di decidere come misurare le vibrazioni, valutate a che punto si trova la vostra organizzazione nel percorso verso l'affidabilità. Siete soddisfatti delle vostre attuali pratiche di manutenzione e gestione? Disponete della connettività e dell'infrastruttura necessarie per implementare strategie di manutenzione predittiva (PdM) o un programma di monitoraggio delle vibrazioni?

La mancanza di risorse è una delle ragioni più comuni per cui alcune organizzazioni hanno difficoltà con i loro programmi di monitoraggio delle vibrazioni, inclusa la scelta dello strumento di misurazione delle vibrazioni sbagliato per le loro esigenze. Fluke Reliability offre un servizio di monitoraggio remoto completo. servizi di monitoraggio delle condizioni, hardware e software per aiutarti a iniziare, a rimanere sulla buona strada e a garantire il tuo successo.

I dati di misurazione delle vibrazioni sono ricchi di informazioni

Le misurazioni delle vibrazioni possono aiutare i team di manutenzione a determinare lo stato di salute delle macchine. Raccogliendo dati sulle vibrazioni, i team possono rilevare se e quando le condizioni di una macchina cambiano. La misurazione delle vibrazioni può anche essere utilizzata per diagnosticare la causa alla radice di tale cambiamento. Fondamentalmente, le misurazioni delle vibrazioni possono anche fornire informazioni per il funzionamento sicuro delle macchine.

La misurazione delle vibrazioni è solitamente una procedura di misurazione non invasiva e può essere eseguita con la macchina in funzione nelle sue normali condizioni operative.

La vibrazione è semplicemente un'onda sonora e ogni componente di una macchina ha un suono (o frequenza) unico, non percepibile dall'orecchio umano. I sensori sono in grado di rilevarli.

L'ampiezza della vibrazione dipende dall'entità della forza di eccitazione, dalla massa e dalla rigidezza del sistema e dal suo smorzamento. Un certo livello di vibrazione è normale nei macchinari. Alcune fonti di vibrazione sono le tolleranze della macchina, la sua struttura, la progettazione dei cuscinetti, il carico e la lubrificazione, il montaggio della macchina e il rotolamento e lo sfregamento tra le parti in movimento.

5 tipi di strumenti di misurazione delle vibrazioni

I seguenti strumenti di misurazione delle vibrazioni aiutano spesso i professionisti dell'affidabilità ad avviare un programma di manutenzione predittiva (PdM) o di monitoraggio remoto delle condizioni.

1. Strumenti per la misurazione delle vibrazioni portatili

Utilizzo migliore:
Uno strumento portatile per la misurazione delle vibrazioni come Fluke 805 FC Misuratore di vibrazioni è la soluzione ideale quando è necessario uno strumento di screening altamente affidabile in grado di fornire letture ripetibili delle vibrazioni complessive. A differenza di una penna, il Fluke 805 misura anche variabili specifiche, tra cui le condizioni dei cuscinetti e la temperatura.

La scala di gravità è facile da comprendere e visualizza testi semplici (Buono, Soddisfacente, Insoddisfacente, Inaccettabile) per indicare le condizioni del cuscinetto e le vibrazioni complessive. misurazione delle vibrazioni Il dispositivo legge un'ampia gamma di frequenze e i dati sono accessibili da qualsiasi luogo tramite un dispositivo intelligente, come un laptop o un telefono cellulare.

2. Strumenti portatili per la prova delle vibrazioni

Utilizzo migliore:
Un tester di vibrazioni portatile è un'ottima opzione quando i macchinari critici possono essere raggiunti in modo sicuro e semplice da un tecnico. Sebbene sia i tester di vibrazioni portatili che gli analizzatori di vibrazioni possano acquisire dati sulle vibrazioni e diagnosticare guasti alle macchine, hanno funzionalità diverse.

. Fluke 810 Tester Vibrazioni Utilizza un motore di analisi per diagnosticare i problemi delle macchine e fornisce analisi delle vibrazioni in loco su un'unica schermata. Acquisisce una finestra di dati ristretta.

3. Strumenti di analisi delle vibrazioni portatili

Come i misuratori di vibrazioni, un analizzatore di vibrazioni portatile può fornire agli utenti informazioni immediate sulla misurazione delle vibrazioni relative allo stato di salute dei macchinari, inclusi motori, ventole e soffianti. Entrambi sono in grado di identificare i quattro guasti più comuni: squilibrio, disallineamento, allentamento, danni ai cuscinetti. Spesso possono anche indicare la posizione e la gravità del guasto.

Tuttavia, a differenza dei tester di vibrazione, un analizzatore di vibrazioni portatile Strumenti come VIBXpert II di Prüftechnik possono raccogliere quasi ogni tipo di dato di misurazione delle vibrazioni. Questi strumenti di misurazione delle vibrazioni possono anche aiutare i team a correggere gli squilibri delle macchine e a connettersi a diversi tipi di sensori. Tuttavia, a causa della loro sofisticatezza, gli analizzatori di vibrazioni spesso necessitano di un esperto per interpretare i dati dettagliati.

4. Sensore di analisi delle vibrazioni wireless

Utilizzo migliore:
Un sensore wireless per l'analisi delle vibrazioni è la soluzione ideale se la vostra azienda dispone di decine di macchinari critici. Un guasto a un asset critico può causare l'interruzione della produzione e persino danneggiare altri macchinari. Questi sensori sofisticati vi avvisano di potenziali guasti ai macchinari con largo anticipo, mostrandovi anche la gravità del problema, in modo da poter intervenire per prevenirli.

A cosa serve un sensore di analisi delle vibrazioni wireless?

Wireless sensori di vibrazione come il Fluke 3563 Analysis Vibration Sensor monitorare le prestazioni della macchina e acquisire dati approfonditi con un potente sensore piezoelettricoI dati forniscono ai professionisti dell'affidabilità informazioni approfondite sui problemi dei macchinari critici per la produzione. Risultati rapidi danno ai team di manutenzione il tempo necessario per prendere decisioni informate prima che le macchine si guastino.

5. Sistema di monitoraggio delle vibrazioni cablato

Utilizzo migliore:
Un sistema di monitoraggio delle vibrazioni cablato è la soluzione migliore per monitoraggio delle condizioni di macchine critiche per la produzione. Ad esempio, VIBGUARD IIoT di Prüftechnik può monitorare generatori a turbina, macchine per la carta, mandrini ad alta velocità e macchine a più azionamenti. Questi strumenti avanzati di misurazione delle vibrazioni forniscono un'analisi completa delle vibrazioni per macchine complesse.

A cosa serve un sistema di monitoraggio delle vibrazioni cablato?

Un sistema di monitoraggio delle vibrazioni cablato acquisisce grandi quantità di dati di misurazione delle vibrazioni ad alta risoluzione. Consente l'analisi delle vibrazioni per una vasta gamma di guasti, risonanze, processi e strutture di macchinari e consente la manutenzione predittiva.

Suggerimenti utili per la scelta di uno strumento di misurazione delle vibrazioni

• Pensa ai problemi dei macchinari che vuoi risolvere per primi e al perché. Esamina attentamente i problemi di manutenzione più costosi. Quali delle tue macchine si guastano più spesso, cosa causa i problemi e come influiscono sulla produzione?
• Approfitta delle offerte di un produttore. Una prova gratuita consente alla vostra azienda di testare uno strumento di misurazione delle vibrazioni prima di acquistarlo. A seconda del fornitore, l'azienda riceve anche supporto da esperti per garantire una corretta configurazione del progetto pilota e un migliore successo. Ad esempio, Fluke Reliability offre una formazione completa e servizi di monitoraggio remoto delle condizioni.
• Eseguire un'analisi della criticità delle risorse (ACA) per garantire che le misurazioni delle vibrazioni siano concentrate sui macchinari giusti. An valutazione della criticità degli asset Utilizza i dati per identificare con precisione il valore aziendale effettivo delle risorse più essenziali. Le parti interessate utilizzano criteri concordati per valutare, classificare e classificare le risorse e raggrupparle come critiche per la produzione, semi-critiche e meno critiche.

La misurazione delle vibrazioni è essenziale per qualsiasi programma di manutenzione. Le vibrazioni sono il "pulse" dei vostri macchinari, fornendovi informazioni preziose sullo stato di salute e sulle prestazioni delle risorse. Fortunatamente, non è necessario essere esperti nella misurazione delle vibrazioni per sfruttare i vantaggi di monitoraggio delle vibrazioni e analisi per le vostre apparecchiature. Qui spieghiamo come funziona la misurazione delle vibrazioni, perché è importante e come può preservare la salute e aumentare la durata dei vostri beni.

Perché la misurazione delle vibrazioni è importante

Quando le apparecchiature industriali sono in funzione, un certo livello di vibrazioni è normale. Quando il modello di vibrazione di una macchina cambia, può segnalare guasti esistenti o potenziali. Vibrazioni eccessive, irregolari o comunque anomale sono spesso il primo segnale di un problema alle macchine. Se non vengono controllati, i problemi di fondo possono aggravarsi fino al punto da causare il guasto della macchina. Inoltre, vibrazioni incontrollate possono causare ulteriori danni alle apparecchiature.

Con i progressi in Tecnologie dell'Internet industriale delle cose (IIoT), il settore è passato dalla manutenzione preventiva a quella basata sulle condizioni e strategie di manutenzione predittivaQuesti sfruttano i dati sullo stato di salute delle risorse in tempo reale per ottimizzare i programmi di manutenzione e prevenire tempi di inattività non pianificati.

A strumento di misurazione delle vibrazioni Raccoglie dati sulle condizioni delle macchine. I dati provenienti da questi dispositivi possono essere utilizzati per diagnosticare problemi come cuscinetti usurati, disallineamenti e altro ancora, in modo da poterli risolvere prima che causino guasti e tempi di fermo. Il monitoraggio delle vibrazioni può identificare i primi segni di usura nelle macchine e fungere da potente indicatore dello stato di salute e delle prestazioni delle macchine.

Strumenti di misura delle vibrazioni

Esistono diversi strumenti che possono essere utilizzati per rilevare le vibrazioni delle macchine, la maggior parte dei quali lo fa misurando le variazioni di accelerazione. Questo strumento è chiamato accelerometro ed è una delle tecnologie più efficaci per monitorare e analizzare le vibrazioni delle macchine, sia a lungo termine che in tempo reale. Le vibrazioni possono essere misurate sia da dispositivi portatili utilizzati dal personale di manutenzione, sia da sensori applicati ai componenti delle macchine.

Misuratori e tester di vibrazioni portatili

Misuratori di vibrazioni portatili e tester portatili Possono essere utilizzati per raccogliere manualmente i dati in un determinato momento, ad esempio durante la manutenzione programmata. Questi dispositivi acquisiscono letture accurate e precise che possono essere utilizzate per diagnosticare problemi e orientare il programma di manutenzione.

Gli analizzatori di vibrazioni portatili possono essere uno strumento diagnostico efficace, ma presentano dei limiti. Rilevano i livelli di vibrazione in un singolo istante. Inoltre, la misurazione dipende dall'intervento umano: un tecnico deve avvicinarsi alla macchina, effettuare una lettura, registrarla, ecc.

Sensori di vibrazione

I sensori di vibrazione possono essere installati nei punti critici di una macchina per monitorarne l'andamento in tempo reale, 24 ore su 24. Questo offre numerosi vantaggi. Ad esempio, il monitoraggio continuo significa disporre di più dati sulle prestazioni della macchina e sul suo stato di salute nel tempo.

Il monitoraggio in tempo reale significa anche che puoi essere avvisato immediatamente di un problema quando c'è ancora tempo per proteggere la macchina da ulteriori danni. Sono disponibili sia cablati che sensori di vibrazione wireless.

Tipi di sensori di vibrazioni

Oggi, la stragrande maggioranza dei sensori di vibrazione sono accelerometri, il che significa che misurano l'accelerazione. I sensori MEMS e piezoelettrici sono due dei tipi più comuni di accelerometri utilizzati per misurare le vibrazioni delle macchine.

Sensori di vibrazione MEMS Sono più adatti per intervalli di frequenza da 0 a 1000 Hz. Questo intervallo di frequenza è in genere quello in cui è possibile identificare squilibri, disallineamenti e allentamenti. I sensori MEMS sono convenienti e offrono una lunga durata della batteria, il che li rende ideali per programmi di monitoraggio delle vibrazioni su larga scala.

Sensori di vibrazione piezoelettrici Sono particolarmente adatti per intervalli di frequenza superiori a 1000 Hz, ad esempio per il monitoraggio di cuscinetti, compressori e riduttori. Questi sensori possono essere utilizzati, ad esempio, per identificare problemi di accoppiamento tra ingranaggi e barre motore.

Che cosa sono le vibrazioni?

La vibrazione descrive un processo di oscillazione, o spostamento avanti e indietro, attorno a un centro stabile. Quando si colpisce un diapason, questo vibra. Anche gli utensili a motore vibrano durante l'uso.

Non esistono due asset che vibrano esattamente allo stesso modo. Fattori come dimensioni, rigidità, apporto energetico e accoppiamento influenzano la frequenza e l'ampiezza dei livelli di vibrazione di un asset. Anche fattori ambientali come il calore hanno un impatto sulle vibrazioni.

Perché è importante? Perché i livelli di vibrazione sono un ottimo modo per monitorare i cambiamenti nello stato di salute delle risorse.

Ogni macchina rotante ha una propria "firma" di vibrazione, o modello di riferimento. Quando questo modello cambia, è molto probabile che ci sia qualcosa che non va nella macchina. Anche piccole variazioni nei livelli di vibrazione possono indicare nuovi problemi, come disallineamenti, guasti ai cuscinetti, squilibri o un albero piegato.

Prima si individuano questi problemi, prima il team potrà risolverli. Tuttavia, se trascurati, possono causare gravi difetti che potrebbero causare il blocco delle macchine. In altre parole, prestare attenzione ai livelli di vibrazione può far risparmiare tempo, risorse e manodopera.

Come si misurano le vibrazioni?

I tecnici dispongono di una vasta gamma di strumenti per misurare le vibrazioni, dai misuratori di vibrazioni portatili ai sensori di vibrazioni wireless. A seconda delle esigenze, i tecnici possono effettuare misurazioni delle vibrazioni nell'ambito di un'ispezione su percorso, oppure possono raccogliere dati in modo continuativo.

La maggior parte delle misurazioni delle vibrazioni viene effettuata utilizzando un accelerometro, uno strumento che misura gli urti e le vibrazioni emessi da asset e componenti. Molti accelerometri, inclusi la maggior parte dei sensori wireless, si basano sulla tecnologia piezoelettrica, che converte le vibrazioni fisiche in segnali elettrici.

I sensori di vibrazione wireless possono raccogliere dati sulle vibrazioni in modo continuo, consentendo di monitorare con precisione le prestazioni dei propri asset durante il funzionamento. È inoltre possibile sfruttare tali dati inviandoli a un sistema di gestione della manutenzione computerizzata (CMMS) per ottenere una visione più approfondita dello stato di salute degli asset e facilitare la pianificazione della manutenzione.

Un buon CMMS memorizzerà anche i dati sulle vibrazioni in modo che siano facilmente accessibili, ovunque e in qualsiasi momento. Questo ti aiuterà a prendere decisioni consapevoli sulla pianificazione delle riparazioni, l'ordinazione di ricambi o l'acquisto di nuove attrezzature.

Qual è l'unità di misura delle vibrazioni?

Esistono diversi modi per misurare i livelli di vibrazione. Ogni metodo utilizza le proprie unità di misura. La maggior parte delle piante utilizza più di un metodo per misurare le vibrazioni, quindi è consigliabile familiarizzare con alcuni di questi approcci.

Le vibrazioni possono essere misurate in frequenza, velocità, accelerazione e spostamento. In breve:

• Frequenza Misura il numero di oscillazioni complete, o cicli, che un oggetto vibrante compie al secondo. La frequenza si misura in Hertz (Hz).
• Cilindrata Misura la distanza di un oggetto vibrante dalla sua posizione centrale fissa. Un livello di spostamento più elevato indica una vibrazione più intensa. Lo spostamento è tipicamente misurato in metri (m) o millimetri (mm).
• Velocità Misura le variazioni della velocità di spostamento. L'unità di misura di base è il millimetro al secondo (mm/s).
• Accelerazione Misura le variazioni di velocità nel tempo. A seconda dei livelli di vibrazione, l'accelerazione può essere misurata in m/s² o mm/s².

Quali sono i tre parametri più importanti utilizzati per misurare le vibrazioni?

In genere, i tecnici prendono in considerazione tre parametri quando misurano i livelli di vibrazione: frequenza, spostamento (o ampiezza) e accelerazione. In breve, questi parametri misurano l'entità e l'intensità dei livelli di vibrazione. Insieme, possono aiutare i team a individuare la causa principale delle vibrazioni, determinarne la gravità e stabilire le priorità di manutenzione.

Ad esempio, analizzare le variazioni nei livelli di spostamento può aiutare i team a determinare se una macchina è sbilanciata. L'esecuzione di analisi in frequenza può quindi aiutare a individuare con precisione quale componente sta causando l'aumento delle vibrazioni complessive. In definitiva, un approccio multidisciplinare all'analisi delle vibrazioni consente di risparmiare tempo e denaro.

Come misurano i tecnici la frequenza delle vibrazioni?

La maggior parte dei sensori di vibrazione utilizzati oggi sono accelerometri, che misurano l'accelerazione. I sensori di vibrazione MEMS sono progettati per misurare i livelli di vibrazione per intervalli di frequenza da 0 a 1,000 Hz. I sensori di vibrazione piezoelettrici sono ideali per intervalli di frequenza superiori a 1,000 Hz.

I tecnici possono anche scegliere di scomporre questi segnali di vibrazione nelle loro singole componenti di frequenza. Il grafico risultante è chiamato spettrogramma di frequenza e può offrire ai team informazioni preziose su quale componente stia causando l'aumento dei livelli di vibrazione. Un buon monitor di vibrazioni può anche eseguire un'analisi FFT (Fast Fourier Transform), scomponendo la lettura delle vibrazioni in uno spettrogramma di frequenza.

Esistono molti modi diversi per misurare i livelli di vibrazione. E se eseguita correttamente, la misurazione delle vibrazioni può aprire la strada a una serie di informazioni utili sullo stato di salute delle macchine. Un'analisi efficace delle vibrazioni può aiutarti a prevenire problemi gravi, a mantenere il tuo impianto efficiente e a incrementare significativamente la tua produttività.

Per ulteriori informazioni, consultare il nostro Guida ai sensori di vibrazione per motori.