Los fundamentos de la medición de vibraciones son esenciales para supervisar y mantener el buen estado de la maquinaria industrial. Con una medición precisa de vibraciones, se pueden identificar problemas antes de que se agraven, previniendo fallos y tiempos de inactividad inesperados. Para ello, sensores y técnicas específicas capturan las señales de vibración de equipos como bombas, motores y turbinas.
Explora también nuestra catalogo de productos y no dudes en ponerte en contacto con nosotros contacto con nosotros Si tienes alguna pregunta.
Uso de la vibración a lo largo de la historia
Las máquinas y otros sistemas mecánicos vibran debido a las diferentes fuerzas y rigideces que actúan sobre ellos. Esta vibración proporciona información valiosa sobre el funcionamiento de la máquina y dónde surgen posibles problemas. Si bien hoy en día existen sistemas complejos y precisos, los usos históricos de la monitorización de vibraciones evolucionaron hasta el desarrollo de tecnologías más modernas.
Por ejemplo, el método de cola de pescado utiliza un trozo de madera con una muesca en forma de V, que se apoya contra el eje giratorio. Un técnico aplica cuidadosamente una varilla al eje para medir el nivel de vibración. Otro método antiguo es el método del tornillo, en el que el técnico utiliza la trayectoria conductora del tornillo para localizar la vibración en la máquina. Aunque rudimentarios y requerían experiencia, estos métodos resultaron útiles en su momento. Afortunadamente, los métodos de medición de vibraciones han avanzado significativamente desde entonces.
Hoy en día, los sistemas de monitorización recopilan datos sobre la vibración de una máquina y utilizan esta información para identificar patrones o irregularidades en la vibración emitida. Esto permite a los operadores detectar y reparar problemas antes de que ocurran, sin esperar señales visibles o audibles. Para cuando un operador sin equipo detecta estos cambios, el problema suele estar ya agravado, pudiendo causar más daños. Por lo tanto, desde que las empresas han reconocido la importancia de la monitorización, los sensores se han integrado en sistemas integrales que garantizan la continuidad de los procesos y la seguridad de las personas y las instalaciones.
¿Qué es la vibración?
Para comprender los fundamentos de la medición de vibraciones, es fundamental comprender qué es la vibración. La vibración es el movimiento mecánico u oscilación alrededor de la posición de equilibrio de un componente o máquina. Puede ser aleatoria, como el movimiento de un neumático en un camino de grava, o periódica, como el movimiento de un péndulo. Técnicamente, la vibración resulta de la relación entre las fuerzas y la rigidez. En máquinas rotatorias, reciprocantes o estructurales, los niveles de vibración cambian a medida que varían las fuerzas o la rigidez.
Hay dos formas principales de vibración:
- Vibración libre: Se produce cuando un objeto recibe un impacto o se desplaza y oscila de forma natural. Por ejemplo, un diapasón vibra a su frecuencia natural tras ser golpeado y el sonido se atenúa debido a la amortiguación. Instrumentos musicales como el piano, la guitarra y la batería también presentan vibración libre.
- Vibración forzada: Se produce cuando fuerzas externas actúan sobre el sistema, como un desequilibrio en una lavadora. En las máquinas rotativas, el desequilibrio residual es común y aceptable dentro de ciertos límites, lo que permite un funcionamiento continuo sin degradación.
¿Cómo se mide la vibración?
La vibración se mide en términos de velocidad, aceleración y/o desplazamiento. Las unidades varían según el transductor y el tipo de medición.
- Desplazamiento: Distancia recorrida por el objeto, generalmente medida en milésimas de pulgada (1/1000 de pulgada) o micras (1/1000 mm) de pico a pico. Las sondas de proximidad se utilizan en máquinas con cojinetes de película fluida.
- Velocidad: Tasa de variación del desplazamiento, medida en pulgadas por segundo (ips), mm/s pico o RMS. Se aplica a máquinas rotativas o reciprocantes, especialmente aquellas con rodamientos.
- Aceleración: Tasa de cambio de velocidad, medida en g pico o m/s² pico. También puede expresarse en valores RMS para mayor precisión.
Normalmente, los sensores de proximidad miden el desplazamiento, mientras que los sensores sísmicos miden la velocidad y la aceleración. La elección depende del tipo de rodamiento y la velocidad de la máquina para garantizar la mejor relación señal-ruido.
Herramientas para detectar vibraciones de máquinas
Los equipos de detección de vibraciones han evolucionado y ahora proporcionan alertas tempranas de cambios en el estado de la máquina. Las herramientas clave incluyen:
- Sensores y sistemas de monitoreo de vibraciones: Proporcionan la amplitud general de la vibración y monitorizan las variaciones respecto a lo normal, lo que indica posibles problemas. Los sistemas sofisticados también monitorizan la amplitud, el ángulo de fase y la posición.
- Sistemas de control de vibraciones y transmisores: convierte señales complejas en salidas de 4-20 mA, facilitando la integración con los sistemas de control.
- Medidores de vibraciones: medir la vibración en puntos específicos de la máquina, utilizando un sensor, un cable y un lector.
- Analizadores de vibraciones: Monitorean la vibración simultáneamente en varios puntos del tren de máquinas, lo que proporciona una visión detallada del estado del equipo. Analizan la amplitud, la frecuencia, el ángulo de fase y la posición.
Para aprender más sobre los conceptos básicos de la medición de vibraciones y comprender el línea completa de soluciones Metrix, Entre em contato conoscoEstamos listos para ofrecer soporte técnico y equipos que potencien el monitoreo y seguridad de su planta industrial.
Contenido adaptado de un artículo publicado en metrixvibration.com
