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Vibrómetros – consulte nuestros instrumentos de medición de vibraciones TME

2020-10-01

Vibrómetros

Prevenir fallas antes de que ocurran es un factor muy importante que afecta el costo y el tiempo de reemplazo y mantenimiento de las máquinas o sus partes. Es mucho más fácil planificar tales acciones que reaccionar ante fallas repentinas. Un dispositivo útil que permite mediciones detalladas para facilitar el diagnóstico y la prueba del desgaste de los componentes es un vibrómetro. En este artículo, discutiremos cómo funciona y presentaremos algunos modelos populares.

Vibrómetro – lo que necesita saber al respecto

El diagnóstico de vibraciones, es decir, probar vibraciones y vibraciones, es una de las bases del diagnóstico mecánico de máquinas. Es indispensable a la hora de evaluar el equilibrio de la máquina y sus elementos individuales, incluida la evaluación de los cojinetes y la alineación en la vanguardia. Además, le permite capturar cualquier cambio en el estado de la base de la máquina. Las vibraciones mecánicas son movimientos oscilatorios muy rápidos de un sistema mecánico específico alrededor de su eje de equilibrio, y su causa es el movimiento inercial de elementos individuales (movimiento alternativo) o el desequilibrio (desalineación) de partes giratorias. La medición de vibraciones se realiza generalmente en el lugar donde está instalada la máquina y con el uso de varios tipos de medidores y sensores. Los estudios detallados muestran los desplazamientos, las velocidades y las aceleraciones de las vibraciones, y el análisis de frecuencia de las vibraciones permite la descomposición de la señal en sus componentes. Estos datos, en combinación con los parámetros operativos de la máquina y su diseño, permiten a los diagnosticadores asignar componentes particulares del espectro a elementos específicos de la máquina o determinar sus estados en un momento específico.

Obtienen la información de diagnóstico descrita anteriormente mediante el uso de la generación más moderna de vibrómetros, que forman una parte importante de la oferta de TME. La diversidad de este grupo de medidores es grande y los dispositivos en sí son tan interesantes que merecen una discusión y presentación más detalladas.

¿Qué son los sensores de vibración (vibrómetros), qué tipos de ellos están disponibles en el mercado?

Los sensores, medidores y analizadores de vibraciones, a menudo llamados vibrómetros, son dispositivos portátiles que, gracias a diversos métodos de detección de vibraciones, basados ​​en acelerómetros o tecnología láser, miden el nivel de vibración de la máquina o de sus componentes. Refleja la condición técnica, y un análisis detallado permite diagnosticar fallas o desgaste de los rodamientos, determinar posibles desalineaciones o asimetrías y detectar holguras y desviaciones. El monitoreo constante o repetido del nivel de vibración también le permite predecir fallas antes de que ocurran.

Los vibrómetros móviles producidos actualmente a menudo se parecen a los medidores de parámetros eléctricos típicos: tienen una forma similar y están equipados con pantallas LCD multilínea similares. Los vibrómetros más modernos combinan las funciones de un medidor y analizador de vibraciones, un tacómetro y un equilibrador. Gracias a ellos, el diagnosticador puede realizar mediciones generales de vibración, evaluar el estado de la máquina en base a estándares específicos, verificar el desgaste de los rodamientos, determinar la temperatura y la velocidad de rotación del elemento giratorio, así como equilibrar el rotor. Durante estos procesos, un vibrómetro moderno almacena todos los datos en su memoria y luego los envía a una PC o dispositivo móvil equipado con software específico para su análisis y archivo.

Vibrómetros basados ​​en acelerómetros

Los vibrómetros más comunes en el mercado pertenecen a uno de dos tipos: vibrómetros basados ​​en acelerómetros o vibrómetros láser. El primero mide tanto el desplazamiento como la aceleración, lo que permite montar el sensor directamente en la máquina e indica la magnitud de las vibraciones con alta precisión. El sensor puede ser una parte integral de ellos, así como un pequeño accesorio conectado con un conector especial al medidor y luego conectado con un imán en la máquina, que funciona bien en espacios reducidos. Su elemento clave, el acelerómetro, o más bien el transductor utilizado en él, puede pertenecer a uno de tres tipos diferentes: piezoeléctrico, piezorresistivo o capacitivo. En los transductores piezoeléctricos, sus cristales generan una carga eléctrica bajo la influencia de la carga mecánica, en los transductores piezoeléctricos la resistencia eléctrica cambia con la carga mecánica y en los capacitivos se miden los cambios de capacitancia en función de la posición de los electrodos en movimiento.

Vibrómetros láser

Los vibrómetros láser utilizan una tecnología completamente diferente. Funcionan detectando y analizando la radiación láser que se dispersa en un elemento vibratorio de la máquina. Aquí se utiliza un fenómeno bien conocido llamado efecto Doppler: cuando un objeto vibra, la frecuencia de la luz cambia y la medición de la diferencia de frecuencias proporciona la base para calcular la velocidad de movimiento del objeto examinado, la amplitud de sus vibraciones o aceleración.

Aplicación y selección de vibrómetros

Las vibraciones se pueden medir con vibrómetros en cualquier parte de las máquinas sometidas a diagnóstico, sin embargo, las recomendaciones de las normas relevantes indican, en primer lugar, los lugares más sensibles, que son los alojamientos de los cojinetes, porque el nivel de vibración y la amplitud de las fuerzas que aparecen suelen ser las más altas allí. Sin embargo, conviene recordar los principios básicos de las mediciones de vibraciones fiables: realizar siempre la prueba en las mismas condiciones, en el mismo lugar (punto) y aplicar el vibrómetro de la misma forma. Sin esto, es difícil comparar los resultados entre mediciones individuales, evaluar cualquier posible deterioro de la condición de la máquina en comparación con los resultados anteriores, sin mencionar la tendencia de cambios en el nivel de vibración a lo largo del tiempo.

La aplicación más común de los vibrómetros es evaluar el grado de desgaste de los rodamientos. Este desgaste siempre aumenta debido al juego radial o axial, o debido a defectos en la jaula que soporta los elementos rodantes. En el curso posterior del deterioro de la condición del rodamiento, la resistencia al movimiento y la fricción, así como la temperatura aumentan, lo que acelera adicionalmente el proceso de degradación de los componentes. Otra aplicación típica de los vibrómetros es el diagnóstico de engranajes, que al generar vibraciones excesivas señalan su desgaste por efecto de picadura. Consiste en la formación de microgrietas en el contacto de dos superficies metálicas, su desacoplamiento y finalmente arrancando partículas de material de la superficie del engranaje. El tercer uso más común de vibrómetros es la detección del desequilibrio del rotor en una máquina o componente. Un rotor que no está debidamente equilibrado tiende a girar alrededor de un eje de masa céntrico, pero está limitado por cojinetes. Esta discrepancia debida a las fuerzas centrífugas se manifiesta en vibraciones características que eventualmente pueden dañar los rodamientos o el propio rotor.

El problema del sensor de vibración, en primer lugar, se reduce a decidir si un vibrómetro táctil es suficiente para un diagnóstico adecuado, o si las condiciones nos obligan a utilizar vibrómetros láser sin contacto. En el caso del primero, puede resultar que un vibrómetro portátil típico no siempre pueda alcanzar todos los puntos de medición debido a la compacidad de la estructura de la máquina; entonces debe buscar un modelo equipado con sensores y sondas conectables, fáciles de colocar incluso en espacios muy reducidos. Otros problemas relacionados con la selección están condicionados por las capacidades del equipo en sí y las expectativas de los diagnósticos: los modelos más simples proporcionan información de medición, pero si se necesita un análisis más profundo (3D), se deben utilizar modelos más avanzados de fabricantes de renombre.

Consulta la oferta de vibrómetros y accesorios en TME

Vibrómetro UNI-T en la oferta de TME

La gama de productos vibrómetros de TME se abre con el vibrómetro UNI-T marcado con el símbolo UT312. Este medidor práctico, liviano (solo 0.25 kg) y portátil es el dispositivo básico que mide el cambio, la aceleración y la velocidad lineal mecánicamente y presenta los resultados en la pantalla LCD. El rango de medición de este vibrómetro es respectivamente: 199,9m/s2, 199,9m/sy 1999 µm con una precisión de +/- 5% y una frecuencia de 0,01 - 1,5 kHz. Las funcionalidades adicionales incluyen retención de pantalla (Auto-Hold), indicación de batería baja (tipo 9V 6F22) y apagado automático del medidor.

Vibrómetros Fluke en la oferta de TME

La marca Fluke – representada en la oferta de TME por tres modelos, no necesita presentación. El catálogo de TME incluye dos modelos gemelos compactos y portátiles, Fluke 805 y 805 FC, y un modelo más grande, Fluke 810, que realiza análisis más avanzados basados ​​en las mediciones realizadas. A continuación, analizaremos brevemente los vibrómetros Fluke en la oferta de TME.

Fluke 805 es un medidor de vibraciones para técnicos de mantenimiento que requieren mediciones repetibles de vibraciones y verificaciones del estado de los rodamientos según una escala de gravedad. Pesa solo 400 g, requiere 2 pilas AA y es bastante compacto debido a sus dimensiones: 58x241x71 mm. Este dispositivo se utiliza para medir vibraciones mecánicas y otros parámetros, como estado y temperatura del rodamiento (sin contacto) y, gracias a la combinación de un sensor de vibración y la aguja, asegura resultados reproducibles en diferentes ángulos o presiones. Los cuatro niveles de la escala de significación presentan los resultados de forma clara a través de mensajes de texto (bueno, satisfactorio, insatisfactorio e inaceptable). El sensor de vibraciones lee un amplio rango de frecuencia (10 a 1000 Hz y 4000 a 20 000 Hz) que cubre la mayoría de los tipos de máquinas, y su medición es compatible con una interfaz de usuario intuitiva. El procedimiento de medición en sí se ve facilitado aún más por un LED de color (verde, rojo) e indicaciones en pantalla que indican la presión correcta requerida para una medición correcta. El Fluke 805 también ofrece soporte para un sensor externo, útil en lugares de difícil acceso.

Modelo gemelo 805 FC es el mismo vibrómetro, pero tiene la opción de vincularse a la aplicación Fluke Connect®, lo que permite al técnico compartir los resultados de sus pruebas y validar las siguientes acciones mientras trabaja en el campo. Esta función también permite que el especialista administre las mediciones por activo en cualquier lugar con el registro histórico EquipmentLogTM y se conecte de forma inalámbrica a otros técnicos (equipados con dispositivos con la misma funcionalidad) para mostrarles lo que ven frente a ellos en una videollamada. tiempo real.

Otros parámetros clave de este modelo son los siguientes: rango de medición de aceleración de 0.01 a 50G, medición de temperatura (infrarrojos) en el rango de -20 a + 200ºC y temperatura de funcionamiento de -20 a + 50ºC.

Una funcionalidad importante es la capacidad de exportar datos (memoria hasta 3500 mediciones) a través de una conexión USB y visualización de tendencias en Microsoft® Excel utilizando plantillas integradas. La función "Crest Factor +" permite una evaluación bastante precisa de la condición del rodamiento mediante mediciones directas con la punta del sensor en el rango de 4.000 a 20.000 Hz. También vale la pena apreciar la salida de audio para escuchar directamente el ruido de los rodamientos y la función de linterna para iluminar los sitios de medición en condiciones de poca luz.

Fluke 810 es un dispositivo de diagnóstico más avanzado que proporciona resultados de medición inmediatos. Gracias a la tecnología única de Fluke, este equipo identifica rápidamente problemas mecánicos y sugiere prioridades para resolverlos. De hecho, el Fluke 810 informa los defectos en la máquina bajo prueba la primera vez que la mide, sin consultar ningún historial de mediciones anteriores, luego evalúa la gravedad de los defectos y hace recomendaciones para acciones correctivas. Este modelo es bastante compacto para su peso (18,6 x 7 x 26,7 cm con un peso de 1,9 kg), pero también mucho más grande que el práctico vibrómetro Fluke 805.

La confiabilidad de los diagnósticos realizados por este modelo aumenta con un tacómetro láser para mediciones precisas de la velocidad de operación de la máquina y un acelerómetro de 3 ejes. El lugar para guardar los resultados lo proporciona una memoria interna de 2 GB, que se puede ampliar y desde la cual los resultados se pueden transferir a una computadora a través de un conector Mini USB 2.0. Una funcionalidad valiosa es también la capacidad de realizar una autoprueba de hardware, lo que da como resultado un tiempo de trabajo más prolongado y un alto rendimiento del medidor. El Fluke 810 analiza dispositivos como motores, ventiladores, transmisiones por correa y cadena, reductores, articulaciones, bombas y compresores de varios tipos, así como husillos y máquinas de acoplamiento cerrado. Sus parámetros técnicos más importantes son los siguientes: cambio automático de rango, ancho de banda utilizable de 2 Hz a 20 kHz (muestreo a 51 kHz), funciones de procesamiento de señales digitales complejas (filtro anti-aliasing, filtro de paso alto, diezmado, superposición, ventana, transformada rápida de Fourier (FFT), cabe mencionar que el equipo funciona con una batería de iones de litio de 2,55 Ah, lo que garantiza una operación realmente duradera con una sola carga. Por supuesto, el Fluke 810, como todos los vibrómetros de esta clase, proporciona datos numéricos específicos que describen el estado real. componente, permite reconocer y localizar las fallas mecánicas más comunes (tipo de falla - rodamientos, desalineación, asimetría, juego), ofrece una escala de severidad de fallas de 4 niveles (como los modelos 805/805 FC) y presenta acciones correctivas específicas o consejos en tiempo real (útil para nuevos usuarios).

Consulta la oferta de vibrómetros Fluke en TME

Vibrómetros Extech en la oferta de TME

Vibrómetros Extech, propiedad de la empresa estadounidense FLIR, representa seis modelos portátiles de vibrómetros, dos de ellos, SDL 800 y SDL 800-NIST, son productos gemelos, el último de los cuales es una versión enriquecida con el certificado de calibración NIST del fabricante. Los otros modelos son: el clásico EX 407860, uno de los modelos VB 300 más pequeños del mercado, el VB 400 ligeramente más grande y el VB 450 de tamaño mediano.

Merecen una atención especial los EX 407860 y VB 300, el primero de ellos es un vibrómetro clásico con pantalla LCD y función HOLD, que se puede manejar con una mano. Este modelo funciona en tres rangos que miden la aceleración (200 m/s2), la velocidad (200 m/s) y el desplazamiento (2 mm) gracias a un sensor de vibración magnético remoto montado en un cable de 1 metro. El rango de frecuencia cubre el rango de 10 Hz a 1 kHz, y la precisión básica de las mediciones es +/- 5%. El equipo tiene la opción de guardar los valores Max y Min, que luego se pueden recuperar de la memoria interna. También son dignos de mención el modo de medición RMS o Peak y la interfaz de comunicación RS-232 incorporada con software de distribución de datos opcional. La EX 407860 viene en un estuche de transporte con batería, funda para cinturón y sonda de prueba

A diferencia de la EX 407860, un modelo en miniatura VB 300 básicamente no es un vibrómetro sino un acelerómetro de 3 ejes con un registrador de datos, equipado con una interfaz USB para la transferencia de datos. Un usuario sin experiencia puede incluso tomarlo por una unidad flash, pero por supuesto es un dispositivo completamente diferente.

Probablemente el más pequeño del mercado, el registrador de vibraciones analiza las vibraciones en el dominio de frecuencia FTT, registra más de 100,000 muestras por eje (eje X, Y, Z seleccionable o cualquier combinación de los mismos) o más de 150,000 muestras normales, ofrece tiempo de muestreo ajustable (50 ms -24 h) y modo de arranque manual o programable. El conjunto que ofrece TME incluye un acelerómetro, una pequeña batería de Li-Ion y un software de análisis de datos compatible con el entorno Windows®.

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