Análisis de vibraciones en bandas de frecuencia.

1 –   ANÁLISIS DE BANDAS DE VIBRACIÓN Y FRECUENCIA – INTRODUCCIÓN

Este artículo describe cómo en Análisis de vibraciones Este artículo describe cómo en.

Reconociendo las limitaciones de la medición global del nivel de vibraciones (Bien. _eficaz 10-1000 hz) en la detección de algunos tipos específicos de fallas llevó al intento de utilizar el espectro de frecuencia proporcionado por el analizadores de vibración, para este fin. En este contexto, esta técnica se ha utilizado durante años, a menudo implicando una pesada carga burocrática.. De ahí surgió la necesidad de su automatización..

Actualmente, Este artículo describe cómo en vibraciones de medición.

A continuación, se presentan las diferentes formas de implementar esta técnica.. Se mencionarán específicamente las siguientes modalidades.:

• Comparación con un nivel fijo
• Comparación con la envolvente de un espectro FFT
• El análisis por bandas
• La comparación de espectros de porcentaje de banda constante (PBC)

2 –    COMPARACIÓN CON UN NIVEL FIJO

La forma más sencilla de configurar un espectro de frecuencia (EF) Generar alarmas implica establecer un nivel fijo que, cuando se excede, genera una alarma como se muestra en la Figura 1.

Esta forma de implementar la comparación automática de espectros tiene limitaciones obvias. El componente E.F. con mayor amplitud impone el nivel de comparación. Esto implica que en caso de avería, Solo bajo algunas condiciones particulares, los picos con menor amplitud crecerán lo suficiente como para generar una alarma..

Esta forma de implementar la comparación de espectros no tiene ventajas obvias en relación a la medición del Nivel de Vibración Global., a menos que el espectro sea aproximadamente plano, que es muy raro. solo el(s) mas grande(es) componentes(s) del espectro tiene alguna posibilidad de activar una alarma, que en cualquier caso se obtiene fácilmente con la medición del Nivel de Vibración Global.

3 –    COMPARACIÓN CON EL PERFIL DE UN ESPECTRO FFT

Una forma intuitiva de realizar una comparación automática de espectros FFT, en la computadora, consiste en generar una envolvente de un espectro medido, como puede ver en la figura 2.

No hay duda de que, este enfoque puede ofrecer resultados satisfactorios., en la detección automática de la evolución anormal de componentes visibles de un espectro de frecuencias (en escalas verticales lineales). Sin embargo, su implementación tiene dos características que reducen su sensibilidad..

El primero está relacionado con el hecho de que, incluso las llamadas máquinas de velocidad constante tienen, la mayoría de las veces, velocidad ligeramente variable. De hecho, en motores eléctricos asíncronos, la variación de velocidad entre condiciones de carga y sin carga puede alcanzar 40 RPM. Justo en el primer armónico de la velocidad de rotación, el perfil de la envolvente debe ser “extendido”, no mínimo de 40 RPM para cada lado para no correr el riesgo de generar falsas alarmas. A la frecuencia igual al centésimo armónico de la velocidad de rotación, el perfil debe ser “extendido” 100X40 = 4000 RPM y así sucesivamente. Así y como se muestra en la Fig.. 2, en la zona del espectro correspondiente a las frecuencias más altas, el perfil de alerta será mucho más amplio que los componentes que lo originan. Por supuesto, este hecho reducirá la sensibilidad de la técnica..

Caso, por ejemplo, un componente del espectro, de amplitud relativamente pequeña y situado cerca de otro mayor, comienza a crecer debido al deterioro de las condiciones de trabajo de un órgano de la máquina, Hay un riesgo, significativo, este hecho no se detectará automáticamente y, por lo tanto, una falla inesperada.

Si está buscando una máquina de velocidad variable, o problema agrava-se.

Surge así la necesidad de implementar una compensación de velocidad.

La segunda característica es que se utiliza una escala vertical lineal en este tipo de comparación.. Cuando implementa la comparación EF, está, de algo, para suponer que los componentes del espectro de frecuencias, pequeña amplitud, también son importantes para controlar el estado de una máquina.; sin embargo, la forma en que se genera el perfil de alerta evitará que los componentes más pequeños, que en una escala vertical lineal se pierden en el “arma”, alguna vez generará una alarma por haber excedido el límite de la envolvente.

Todo daño que se manifiesta en forma de crecimiento de componentes en el césped., difícilmente será detectado comparando espectros FFT en escalas lineales verticales. En este caso, hay algunas fallas en los rodamientos y engranajes que giran a baja velocidad de rotación..

Para observar los componentes mayor y menor simultáneamente, se deben utilizar escalas logarítmicas verticales.. Surge así la necesidad de su uso.

4 – ANÁLISIS DE BANDAS DE VIBRACIÓN Y FRECUENCIA – CONTROL POR BANDAS

Una variante de este tipo de comparación de espectros FFT se denomina control de banda. (Fig. 3)

En este modo, se define un nivel máximo para una determinada banda de espectro.. Las alarmas se pueden generar de dos formas alternativas:

• si algún componente alcanza este nivel, se genera una alarma.
• si la energía en la banda alcanza este nivel, se genera una alarma

Hoy en día esta última técnica es la más utilizada por, con experiencia, ha demostrado ser el más sencillo de implementar con resultados satisfactorios.

Con esta técnica es posible separar fácilmente la vibración de un desequilibrio de la vibración generada por un falla del rodamiento.

5 –        COMPARACIÓN DE ESPECTRO DE PORCENTAJE DE BANDA CONSTANTE (PBC)

Una forma de realizar el control por bandas es agrupar todo el espectro en bandas de frecuencia., tercio de octava. Esta agrupación se realiza mediante el uso de espectros de porcentaje de banda constante (Figura 4). En este tipo de espectro, la amplitud de cada banda representa la suma de la amplitud de todos los componentes vibratorios que caen sobre ella (y no es el componente más grande de esta banda). tan, si un pequeño componente de amplitud comienza a crecer, esto se reflejará inmediatamente en la amplitud de la banda de frecuencia respectiva., que, por lo tanto, también crecerá, dando lugar a la activación de una alarma.

El ancho de cada banda es igual a un porcentaje fijo de su frecuencia central..

Esta técnica es muy sensible a las falsas alarmas por la forma en que se monta el sensor y hoy en día se utiliza poco.

6 –    ANÁLISIS DE BANDAS DE VIBRACIÓN Y FRECUENCIA – CONCLUSIÓN

El uso del espectro de frecuencias FFT en el diagnóstico de fallas presenta importantes ventajas que llevan a su uso generalizado para este propósito.. Cuando se trata de solucionar problemas, la técnica más utilizada hoy en día es el control de banda, en el modo de medir la energía en la banda.