Analizador de vibraciones 10 – El análisis envolvente
El tema específico tratado en un analizador de vibraciones 10, consiste en el análisis envolvente en un analizador de vibraciones.
Cuando se produce
Análisis de vibraciones, para aprovechar todo el potencial de un analizador de vibraciones, necesitas entender cómo funciona. Por eso, aquí se presentan los conceptos de análisis de señales digitales, actualmente implementado en un analizador de vibraciones FFT, desde el punto de vista del usuario dentro de un programa de
mantenimiento predictivo.
Comenzamos presentando las propiedades de la Transformada Rápida de Fourier. (FFT) en el que se basan los analizadores de vibraciones. En seguida, muestra cómo estas propiedades de FFT pueden causar algunas características indeseables en el análisis del espectro, como aliasing y breakouts (fuga). Haber presentado una dificultad potencial con la FFT, muestra qué soluciones se utilizan para hacer que los analizadores de vibraciones sean herramientas prácticas. El desarrollo de este conocimiento básico de las características de la FFT simplifica la obtención de buenos resultados con un analizador de vibraciones en una amplia gama de problemas de medición..
Aquí puede ver la gama de
analizadores de vibración puesto a disposición por D4VIB.
- ¿Cuál es la relación entre tiempo y frecuencia?
- Cómo funciona el muestreo y el escaneo
- Qué es el aliasing y qué efectos tiene
- Cómo se usa y en qué consiste el zoom
- Cómo se utilizan las ventanas de forma de onda
- ¿Cuáles son los promedios para
- ¿Qué es el ancho de banda en tiempo real?
- Para que sirve el procesamiento de superposición ("superposición")
- Que es el seguimiento de pedidos
- Que es el análisis de envolvente
- Las funciones de dos canales en el dominio de la frecuencia
- Para que sirve Orbit
- ¿Cuáles son las funciones de un canal en el dominio del tiempo?
- En qué consiste el Cepstro
- ¿Cuáles son las unidades y escalas del espectro?
10 –Analizador de vibraciones y envolvente
El análisis sobre es, Actualmente, la herramienta por excelencia, para detectar impactos como los generados en fallas de rodamientos con un analizador de vibraciones. También se ha vuelto imprescindible diagnosticar todos los problemas mecánicos que pueden generar impactos, tales como engranajes en mal estado, holguras, desapertos, etc..
originalmente, cuando fue desarrollado no tienen la capacidad de medir, exactamente, el nivel de aceleración generada por los impactos mecánicos, pero, desde los años noventa, con el desarrollo de la tecnología de detección de picos de impacto, se supera esta limitación.
El sobre con vibración técnicas de análisis han tenido varias designaciones comerciales y, a saber:
• Peak Vue (Emerson / CSI);
• Espectro de Spike Energy (IRD / ENTEK / Rockwell Automation);
• Demodulación;
• Sobre;
• Etc..
Sin embargo a pesar de los diferentes nombres y cómo implementar, todo seguirá proporcionando versiones de análisis envolvente.
10.1 El espectro de frecuencia de las formas de onda generadas por impactos.
En este artículo, la representación en el espectro de frecuencia de una vibración sinusoidal se ha mencionado muchas veces.. Cuando se trata de vibraciones generadas por impactos, de muy corta duración, la vibración no es del tipo sinusoidal y surgen nuevos desafíos.
En la siguiente figura puede ver diferentes tipos de formas de onda y espectros de frecuencia respectivos medidos por un analizador de vibraciones.
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.1 desde el punto de vista del usuario dentro de un programa de, similar al generado por un impacto, es una línea plana, baja amplitud que se extiende a todas las frecuencias.
10.2 Los desafíos técnicos en la medición de vibraciones generadas por impactos con un analizador de vibraciones
Hay dos desafíos técnicos en
medición de vibraciones generados por impactos con un analizador de vibraciones:
• Separe las vibraciones generadas por impactos de muy bajo nivel de otras vibraciones generadas en una máquina;
• Cuantificar, exactamente, el nivel de vibraciones generadas por impactos.
10.2.1 La separación de las vibraciones generadas por impactos de muy bajo nivel de otras vibraciones generadas en una máquina.;
Cuando se trata de medir vibraciones en una máquina, a menudo nos interesa detectar impactos de muy bajo nivel en presencia de otras vibraciones de gran amplitud en una máquina.. Ésta es la situación a la que se enfrenta cuando intenta detectar los primeros síntomas de una falla en un rodamiento..
Si es posible separar las vibraciones de los impactos de las otras vibraciones en la máquina, será mucho más sencillo seguir su crecimiento., como se muestra en la figura.
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.2 desde el punto de vista del usuario dentro de un programa de.
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.3 desde el punto de vista del usuario dentro de un programa de, en sus primeras etapas, surgir especialmente en aceleración, a altas frecuencias, es posible separar / potenciar las vibraciones de los impactos, mediante el uso de un filtro de paso alto de las medidas de vibraciones. De esta forma es posible separar las vibraciones de los impactos de los rodamientos de las otras vibraciones de la máquina..
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.4 eliminación de la vibración a frecuencias bajas – desde el punto de vista del usuario dentro de un programa de.
10.2.2 La cuantificacion, exactamente, el nivel de vibraciones generadas por impactos
Detrás (en 3), el fenómeno de "aliasing" y la frecuencia de muestreo necesaria para medir el nivel de, exactamente, del nivel de una sinusoide en el espectro de frecuencias.
Imagine ahora que para ver las frecuencias características de un rumbo, desea ver un espectro de hasta 1 KHz. Como se vio arriba, la frecuencia de muestreo de la forma de onda será 2,56 veces la Fmax del espectro, es decir 2,56 KHz. El intervalo de tiempo entre cada muestra es 1/ 2560 segundos es decir 0,4 mseg. Si la duración del impacto es menor que este tiempo, el nivel de impacto no se medirá adecuadamente, como se puede ver en la siguiente figura.
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.5 Tasa de muestreo de forma de onda inadecuada para caracterizar el nivel de vibración generado por un impacto
De ello se deduce que la relación fija entre el muestreo en el tiempo y el rango de frecuencia, intrínseca función matemática de la transformada de Fourier, obtenido con el espectro de FFT, impide obtener simultáneamente:
• Alto muestreo que nos permite medir adecuadamente los niveles de impacto máximo;
• Alta resolución en el espectro de frecuencias que permite identificar claramente las frecuencias características de los defectos de los cojinetes.
La solución a esta pregunta es hacer que la frecuencia de muestreo de la forma de onda sea independiente para detectar picos de impacto de muestreo de pico con el fin de obtener el espectro de FFT..
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.6 Tasa de muestreo de forma de onda inadecuada para caracterizar el nivel de vibración generado por un impacto
De ello se deduce que la relación fija entre el muestreo en el tiempo y el rango de frecuencia, adecuado para caracterizar el nivel de vibraciones generadas por impactos es mucho mayor que el necesario para caracterizar el nivel de una vibración sinusoidal.
10.3 – La caracterización de la tasa de repetición de impactos en rodamientos con análisis de envolvente
Para satisfacer periodo de repetición de choque del análisis sobre rectifica la forma de onda antes de realizar el espectro de FFT.
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.7 - La forma de onda de corrección
10.4 - Obtención del espectro de frecuencias de la envolvente tradicional
La frecuencia de análisis de vibración se realiza en la forma de onda rectificada, Hubo por lo tanto tener el siguiente diagrama de bloques de vibración de análisis con el sobre.
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.8 Tasa de muestreo de forma de onda inadecuada para caracterizar el nivel de vibración generado por un impacto
De ello se deduce que la relación fija entre el muestreo en el tiempo y el rango de frecuencia.
10.5 - La medición correcta de pico de amplitud de forma de onda envolvente – picos de impacto de detección digitales
La forma más reciente de medir la amplitud máxima de la envolvente es muestrear primero la forma de onda a una frecuencia muy alta (por ejemplo 100 KHz), independientemente de la frecuencia máxima de espectro, para garantizar que miden adecuadamente el alcance de los efectos de los picos.
Estas muestras luego se utilizan para reconstruir una forma de onda que servirá para construir el espectro de frecuencia.. Esta forma de onda reconstruido conserva mayo de cada valor de muestra de todas las muestras que dieron lugar a. Esta técnica es utilizada por ADASH, entre otras.
A continuación sigue un diagrama de bloque de análisis de ese modo envolvente.
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.9 – Esquema de la implementación del análisis de vibraciones envolventes con detección de picos de impacto
Este enfoque para medir la amplitud de los picos en la forma de onda y los componentes del espectro da valores correctos..
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.10 - Rectificación de la forma de onda con picos de impacto de detección digitales
10.6 – Ventajas de la detección digital de picos de impacto
Las ventajas de la detección digital de impacto en cresta de la envolvente con vibración análisis surgen en diferentes circunstancias.
una) Máquinas que funcionan a baja velocidad
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.11 – Esquema de la implementación del análisis de vibraciones envolventes con detección de picos de impacto
Este enfoque para medir la amplitud de los picos en la forma de onda y los componentes del espectro da valores correctos.) Medición de amplitudes correctas
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.12 - La detección de envolvente, con la detección de pico impacto digitales, – Esquema de la implementación del análisis de vibraciones envolventes con detección de picos de impacto
Este enfoque para medir la amplitud de los picos en la forma de onda y los componentes del espectro da valores correctos.) forma de onda
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.13 – Esquema de la implementación del análisis de vibraciones envolventes con detección de picos de impacto
Este enfoque para medir la amplitud de los picos en la forma de onda y los componentes del espectro da valores correctos..
re) Maquinaria a altas velocidades de rotación
Analizador de vibraciones 10 – Figura 10.14 - Con impulsos de envolvente tradicionales "Join".
