El espectro FFT en la medición de choques

1 – EL ESPECTRO FFT EN LA MEDICIÓN DE CHOQUES INTRODUCCIÓN

Este artículo menciona las precauciones que deben tomarse durante la análisis de vibraciones, Este artículo menciona las precauciones que deben tomarse durante la analizador de vibraciones.

Este artículo menciona las precauciones que deben tomarse durante la mantenimiento predictivo. El caso más común es el de los rodamientos dañados., pero las fallas y holguras de los engranajes también son importantes..

La caracterización de este fenómeno existe un enfoque específico que a menudo se comprende poco..

Efectivamente, cuando se quiere medir correctamente la amplitud de los picos de impacto, el principal parámetro a tener en cuenta es la frecuencia de muestreo de la forma de onda y no la frecuencia máxima del espectro.

Este artículo se centrará en el enfoque adecuado para la caracterización correcta de la amplitud del choque con un analizador FFT..

2 – EL ESPECTRO FFT EN LA MEDICIÓN DE CHOQUES – LA FRECUENCIA DEL MUESTREO DE FORMAS DE ONDA

En un analizador, la señal analógica se muestrea en el convertidor analógico a digital y se genera la forma de onda digital.. Luego, el espectro se obtiene usando la Transformada Rápida de Fourier.

una) Muestreo de forma de onda

segundo) Señal muestreada para un intervalo de tiempo determinado	do) Espectro correspondiente

El valor de amplitud de la línea del espectro representa, por lo tanto, la amplitud sinusoide y suele ser la amplitud RMS. Esta amplitud se obtiene integrando el intervalo de tiempo correspondiente a la forma de onda en b) que en el caso de una vibración sinusoidal da una buena imagen de la amplitud de la vibración.

La frecuencia de muestreo se define a partir de la frecuencia máxima del espectro multiplicada por 2,56 que, es matemáticamente conocido, es el más pequeño para caracterizar correctamente la amplitud de las señales sinusoidales.

En el caso de un shock, la cuestión del muestreo se plantea de manera diferente.

De facto, mientras que el muestreo a 2.56x la frecuencia máxima del espectro es adecuado para la caracterización de una fuerza sinusoidal, no lo es para la caracterización de un choque.. Para la caracterización adecuada de un choque, se necesita una frecuencia de muestreo mucho mayor.. El valor de la frecuencia de muestreo está en este caso dictado por la duración del evento que desea caracterizar.. Como normalmente una descarga es un evento de muy corta duración, la frecuencia de muestreo debe ser muy alta..

Como la frecuencia de muestreo es igual a 2,56 multiplicado por la frecuencia máxima del espectro, esto tendrá que ser bastante alto.

3 – MEDICIÓN DEL RANGO DE IMPACTOS

El daño de cojinete surgen en términos de vibraciones de lo bien evidente en los choques de forma de onda.

estos impulsos, de muy corta duración, se detectan bien con un medidor de vibración detector de picos.

Imaginemos que un cojinete para girar a baja velocidad que se quiere medir un espectro de hasta 100 hz. Para eso, típicamente, el convertidor analógico-digital de un analizador de espectro obtendrá una forma de onda muestreada la 2,56 X 100 Hz = 256 hz, o sea, la forma de onda consistirá en muestras obtenidas de 4 en 4 Sra, que es completamente insuficiente para medir adecuadamente la amplitud de pico de los choques.

Para caracterizar adecuadamente un choque que dura menos de un milisegundo, debe eliminar, no mínimo, 10 muestras por milisegundo, por ejemplo. tener hasta, por lo tanto, que para caracterizar correctamente la amplitud de un pulso que dura un milisegundo, una frecuencia de muestreo de 10 KHz, que corresponde a una frecuencia máxima del espectro 4 KHz.

Si esta regla no es seguida amplitud que aparece en la forma de onda y el espectro no es real.

En un rodamiento con baja velocidad de rotación, las frecuencias de falla son del orden de unos pocos Hz y hay, por lo tanto, para obtener espectros de alta resolución, con un elevado número de líneas, tal como por ejemplo 3200.

4 EL ESPECTRO DE FRECUENCIA DE UN CHOQUE

La representación de un choque en el espectro de frecuencias es una línea continua., como se muestra en la figura.

La representación de frecuencia del choque se asocia generalmente con amplitudes muy bajas y solo en casos extremos de falla de fase terminal generalmente es posible ver. Esto se debe al hecho de que otras vibraciones normalmente presentes en una máquina tienen amplitudes mayores, especialmente a bajas frecuencias..

tan, hoy en día, para observar los choques se utiliza la técnica de análisis de envolvente, que mediante el paso de la señal a través de un filtro de paso alto, antes del análisis, es mucho más fácil observar los efectos de los choques en la forma de onda y en el espectro..

5 – UNA AMPLITUD HACER SOBRE

Hay quienes desaconsejan el uso de envolvente de aceleración para la detección de daños en cojinetes debido a que las amplitudes medidas no son correctas. Otros recomiendan implementar esta técnica y hay muchos usuarios, para implementarlo con éxito a diario.

De hecho, la envolvente tradicional no puede medir con precisión la amplitud de eventos de muy corta duración..

Los filtros analógicos de uso común tienen un retraso en el tiempo de respuesta que les impide tomar medidas de pulso precisas..

Es por eso que muchos fabricantes informan que la amplitud de los componentes del espectro de la envolvente no es exacta., y esto sólo se puede utilizar con fines de diagnóstico.

6 – MEDIDA CORRECTA DE LA AMPLITUD PICO DE LA FORMA DE ONDA ENVOLVENTE

Hay dos formas de medir correctamente la amplitud de los picos de impacto.:

una) A tradicional; utilizar un detector de amplitud máxima. Las mediciones de amplitud máxima de la forma de onda dan resultados correctos, pero no la amplitud de los componentes del espectro..

segundo) El más reciente; primero el muestreo de la forma de onda a una frecuencia 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. Entonces estas muestras se utilizan para reconstruir una forma de onda que servirá a la construcción del espectro de frecuencias. En esta forma de onda reconstruida, cada muestra retiene el valor más alto del conjunto de muestras del que se originó..

A continuación sigue un diagrama de bloque de análisis de ese modo envolvente.

Con este enfoque, la amplitud de los picos en la forma de onda y los componentes del espectro es correcta..

7 – EL ESPECTRO FFT EN LA MEDICIÓN DE CHOQUES – CONCLUSIÓN

Cuando desee medir correctamente la amplitud de los picos de impacto, en forma de onda y frecuencia, el parámetro principal a tener en cuenta es la frecuencia de muestreo de la forma de onda y no la frecuencia máxima del espectro.