Hallar el mejor Analizador de Vibraciones para tu aplicación puede ser algo complicado. Aún más si no has identificado las funciones que necesitas.
Entonces, ¿Qué es un analizador de vibraciones? Y más importante, ¿Qué necesito saber para seleccionar uno? Tómate un tiempo para leer este post y encuentra la mejor opción para ti.
Un Analizador de Vibraciones es un instrumento utilizado para medir, diagnosticar y almacenar la vibración producida por una máquina. Utiliza herramientas basadas en FFT para mostrar la variación de la magnitud de la vibración en la frecuencia. Su principal uso es predecir fallos en maquinaria industrial y encontrar las causas que los originan.
Los mejores analizadores de vibraciones pueden almacenar y organizar mediciones para futuros análisis. Estos instrumentos también son conocidos como colectores de datos.
Es el Mejor Analizador de Vibraciones con funciones de balanceador dinámico disponible para sistemas operativos Windows, el programa más completo, utilizado para medir, almacenar, diagnosticar y corregir la vibración producida por las máquinas.
Utiliza herramientas basadas en FFT para mostrar el cambio de la magnitud de la vibración a lo largo de la frecuencia. El principal uso es identificar, predecir y corregir fallos en maquinaria industrial y la causa que los originan.
Phantom es el mejor analizador de vibraciones Inalámbrico que integra otros parámetros como temperatura, amperaje, RPM y de propósito general en un sólo sistema de diagnóstico. Algunos de nuestros sensores de vibración tienen una batería que dura lo suficiente para enviar hasta 100,000 mediciones y son muy fáciles de instalar. También, el sistema Phantom puede enviar sus datos a una base de datos local o una en la nube a EI-Analytic™. Puedes monitorear tus máquinas en cualquier momento, utilizando un smartphone, computadora o tableta.
WiSER Vibe es el mejor analizador de vibraciones móvil disponible en iOS y Android que te permite tomar datos de vibración en ruta y fuera de ruta. Coloca tu WiSER® o Phantom® sobre tu máquina y conéctate a ellos utilizando tu dispositivo iOS o Android. Ahora tienes un análisis de vibraciones completo en la palma de tu mano.
Con esta aplicación tienes 2 millones de líneas de resolución, puedes almacenar datos en tu dispositivo portátil, enviar datos a través de tu correo electrónico o directamente a EI-Analytic™. Mide múltiples parámetros y hasta 4 canales de vibración. Es compatible con EI-WiSER®, WiSER® 3x, GX400 y ahora también con los sensores Phantom® de vibración.
Dragon Vision™ es el mejor analizador de vibraciones a través de video, utilizando la técnica espejo para la creación de mapas de magnificación de movimiento, amplificando el movimiento detectado con la cámara y mostrando el resultado en fotografías del equipo a medir. Mientras más puntos de análisis tengamos en el programa, mayor resolución tendremos en el mapa de vibración amplificada y podremos ver más detalles. Con la ayuda de cualquier acelerómetro puedes detectar con mucha precisión hasta 15,000 Hz en cualquier eje. Podrás detectar problemas en los rodamientos, cajas de engranes y mucho más.
La versión M20 cubre tus necesidades básicas y avanzadas de análisis de vibraciones. Es compatible con WiSER y GX400, toma ventaja de las capacidades que el más confiable software de análisis de vibraciones te ofrece. Tienes acceso a herramientas como cascadas 3D, Análisis en Ruta y fuera de, curvas de Tendencia, compatibilidad de bases de datos, sincronización, y más…
También puedes actualizar tu Analizador a M30 más adelante y usar todas las funciones que DigivibeMx® 11 ofrece; como Phantom® y balanceo dinámico.
Un Analizador de Vibraciones es básicamente una computadora que mide vibraciones con uno o más acelerómetros. El movimiento dentro de un acelerómetro es convertido a una corriente eléctrica proporcional a la aceleración. Esta señal se almacena y se procesa en la computadora para mostrar su magnitud contra la frecuencia con un algoritmo llamado FFT (Transformada Rápida de Fourier).
Al elegir un analizador de vibraciones, debes considerar las siguientes características principales:
Es posible encontrar analizadores de vibraciones en el mercado con diferente número de canales de entrada. Lo más común es que tengan 2 o 4 canales.
Normalmente, medir en 2 canales de forma simultánea es suficiente para aplicaciones como balanceo, análisis de fase, gráfica de Bode y ODS (estas funciones son explicadas en otro artículo). Por el contrario, el uso de un acelerómetro triaxial o el balanceo en 2 planos simultáneos requiere 4 canales.
En la actualidad, los analizadores de un solo canal son poco comunes ya que no son capaces de aplicar distintas técnicas como desalineación, Bode y balanceo, que nos sirven para identificar fallos importantes.
La cantidad de líneas de resolución definirá cuantos puntos integrarán el espectro. Aunque el término correcto debería ser “puntos”, se sigue utilizando la palabra “líneas” probablemente porque fue creado para FFT de audio donde se trazó con barras ( o líneas).
En algunas ocasiones las líneas de resolución son erróneamente asociadas con la resolución del espectro; sin embargo, esto no es completamente acertado. Las LR no distinguen entre un largo o corto rango de frecuencias, pero tener un rango de frecuencia menor mostrará una mejor resolución que un rango mayor con la misma cantidad de líneas. Observa el siguiente ejemplo:
Ejemplo 1
Suponga que seleccionamos 6400 LR, vemos estos 2 ejemplos:
Frecuencia Máxima de 10,000 Hz: 10,000 / 6,400 = 1.56 Hz (93 CPM)
Frecuencia Máxima de 1,000 Hz: 1,000 / 6,400 = 0.156 Hz (9.3 CPM)
El segundo ejemplo mostrará 10 veces la resolución del primero.
En otras palabras, buscarás la precisión en un espectro cuando necesites diferenciar entre dos frecuencias que son cercanas entre ellas.
Ejemplo 2
Imagina un ventilador con una transmisión de poleas donde las poleas tiene un diámetro similar y trabajan a unas pocas RPM entre ellos.
Para distinguir entre desbalanceo del motor y el ventilador, necesitarás una resolución suficiente para mostrar las dos frecuencias en picos independientes en el FFT y así poder medir la amplitud de cada uno. En el caso de que 6400 líneas de resolución sean tu máximo tendrías que sacrificar tu frecuencia máxima, seleccionando un rango de 200 a 400 Hz y así perder el rango completo del acelerómetro para lograr esa precisión.
En conclusión, las líneas de resolución son un factor importante al elegir el mejor analizador de vibraciones, ya que la resolución y el rango de frecuencias están altamente relacionados a ello. Por lo tanto, los analizadores que son capaces de calcular millones de líneas de resolución raramente tendrán que sacrificar rango de frecuencia para alcanzar una resolución excelente.
El rango de frecuencia en un analizador de vibraciones está determinado por dos factores: la frecuencia de muestreo más alta del analizador y la frecuencia máxima que el acelerómetro puede medir. La frecuencia de muestreo es la cantidad de mediciones que el sistema puede tomar en 1 segundo. Así, la frecuencia máxima que este dispositivo pueda ver será la mitad de su frecuencia de muestreo.
Como ejemplo, un sistema con muestreo de 20 kHz tendrá una frecuencia máxima de 10 kHz. Piénsalo de esta manera, si tenemos una señal de 1 Hz (1 ciclo por segundo), para poder ver su forma de onda, es decir su parte negativa y su parte positiva tendríamos que hacer mediciones de al menos 2 veces por ciclo.
Por otro lado, los acelerómetros tienen una frecuencia máxima y mínima (usualmente de 1Hz a 10kHz) en la cuál pueden medir con precisión. Fuera de estos límites la sensibilidad puede cambiar progresivamente, por lo que no es recomendable realizar mediciones fuera de su rango.
De manera general, el rango de frecuencia de los analizadores normalmente es mayor que el rango de frecuencia de los acelerómetros convencionales, pero tener un rango más amplio nos da la libertad de conectar sensores con un mayor rango.
De hecho, para este cálculo deberíamos utilizar la frecuencia Nyquist, la cuál será explicada en otro artículo. Pero esto significa que el divisor real es 2.56 en vez de 2.
¿Sigues aquí? Excelente, ahora prepárate y ve por algunas galletas o unos osos de gomita, porque se pone mejor.
¡Finalmente llegamos a la parte que más me gusta! Las funciones del analizador son probablemente la parte que más cambia entre un analizador y otro. Empezamos por nombrar las funciones mas importantes que todos los analizadores tienen, o al menos pueden tener. Estas son:
FFT (Espectro de frecuencias)
El espectro, es el corazón de un analizador, casi todas las funciones de análisis lo necesitan dentro de sus cálculos. Sin olvidar las herramientas de medición del FFT y sus funciones de ventana: Rectangular, Hanning, Hamming, FlatTop.
Forma de Onda en el Tiempo
Los Analizadores de Vibraciones trazan está gráfica con la señal que llega del sensor. No se usa muy seguido, sin embargo algunas funciones secundarias como la Forma de Onda Circular en el Tiempo son útiles para detectar patrones en cajas de grabados o rodamientos.
Parámetros de Medición
Aceleración, Velocidad, Desplazamiento y Envolvente de Aceleración (demodulación o equivalente, útil para detectar fallas tempranas en rodamientos).
Base de Datos de la Maquinaria
Almacenará toda la información relacionada con sus máquinas y sus sensores en el tiempo.
Recolector de Datos de Vibración
Un buen analizador de vibración también debería ser un recolector de datos de vibración. Por lo menos debería tener un mecanismo para almacenar y organizar las grabaciones de las máquinas para guardar un histórico y una tendencia de la maquinaria. Este es uno de los muchos factores a considerar ya que estarás en contacto con esta parte del sistema TODOS los días. Tener una base de datos con una interfaz intuitiva y fácil de usar es vital para no perder tiempo después.
Alarmas de Envolvente
La teoría y las normas nos indican el nivel ideal de la vibración de la maquinaria en la industria, pero ¿Qué puedes hacer si no sabes cuál es el valor ideal? Esta herramienta te hará saber el momento en que la vibración aumenta en alguna de sus frecuencias. Envuelve el espectro completo y activa una alarma cuando la frecuencia crece más del porcentaje que configuraste.
Herramientas de Reporte
Los reportes pueden ser muy tediosos si los crean señal por señal, valor por valor. Los informes automáticos nos ahorrarán un tiempo considerable.
Análisis de Fase
El análisis de fase requiere que midas en al menos 2 canales al mismo tiempo para poder identificar la dirección del movimiento entre ellos. Esta función es obligatoria para poder detectar desalineamiento y otros problemas.
Base de Datos de Rodamientos
Esta función es importante porque el análisis de la vibración en rodamientos identifica fallas en frecuencias relacionadas con la geometría del rodamiento. Así, tiene una base de datos de rodamientos para obtener la información del fabricante para realizar cálculos de fallas.
Balanceo Dinámico
El Balanceo Dinámico es una función que se presenta en la mayoría de los equipos como opcionales. Sin embargo, considere que el desbalance es una de las causas más comunes de vibración en una máquina. ¿No sería genial corregir el problema en ese preciso momento?
Las funciones avanzadas pueden o no estar presentes en muchos sistemas, o podrían tener diferentes nombres a los que menciono.
ODS
(Formas de Desviación de Funcionamiento o Operating Deflection Shapes) Simula el movimiento de toda la máquina en un dibujo 3d. Esta es una herramienta que no es tan común pero es excelente para el diagnóstico. Además es muy fácil de entender para cualquiera, incluso gente con poco o nada de conocimiento en análisis de vibraciones. ODS es también sin duda una herramienta muy atractiva que vende por ser tan descriptiva.
Algunos de los nuevos analizadores de vibraciones ya ofrecen bases de datos basadas en la nube para compartirlas con los clientes. Compartir tu base de datos con tus clientes, no sólo te facilitará la vida reduciendo la cantidad de reportes, si no que también le dará a tus clientes la satisfacción de tener la mejor tecnología disponible.
Acelerómetro
La salida de voltaje es proporcional a la aceleración de la vibración. La mayoría de estos sensores requieren una alimentación porque contienen amplificadores muy pequeños y filtros para eliminar ruido.
Los analizadores de vibración normalmente usan acelerómetros debido a su excelente rango de frecuencia y amplitud así como el bajo ruido que generan. A cambio, convierten aceleración en otros parámetros como velocidad y desplazamiento que son más utilizados en el análisis de vibraciones.
Velocímetro
Su señal es proporcional a la velocidad de la vibración. Son sensores electromagnéticos, no requieren alimentación. Son sensores delicados y que comúnmente no pueden colocarse en cualquier posición.
Sondas de Desplazamiento
La señal de salida es proporcional al desplazamiento de la vibración. Usualmente son sensores de no-contacto, por lo que son ideales para medir vibraciones y excentricidad de un eje.
Es conveniente que el analizador de vibraciones que elijas tenga la posibilidad de conectar diferentes tipos de sensores. Hay máquinas para las cuáles los acelerómetros no son la herramienta apropiada. Rodamientos de aceite es un ejemplo de esto porque el aceite amortigua las vibraciones haciendo la medición con los acelerómetros menos confiable.
Ten en cuenta la portabilidad del analizador ya que estarás lidiando con esto todos los días. Por otro lado, también debes considerar que un dispositivo muy pequeño con baja funcionalidad será una gran limitante.
En términos de portabilidad, los tipos de analizadores generales son los siguientes:
Tipo Pluma
Normalmente los usan para medir el RMS de la vibración, su funcionalidad es pobre, aunque tienen la gran ventaja de que caben donde sea, incluso en tu bolsillo.
De mano
Dispositivos del tamaño de un celular, con una pantalla más larga, muestran el espectro y están bien preparados para tomar rutas. Son muy portátiles y cómodos de usar. Normalmente estos analizadores de vibración tienen procesadores lentos, por lo que el número de líneas de resolución, memoria y funciones son reducidas, por ello requieren softwares de PC para complementar su funcionalidad.
Dispositivos Resistentes
Su tamaño es entre un teléfono celular hasta más grandes que una tableta pero con mayor grosor. Son los más comunes y son una opción correcta para uso industrial. Hay muchas marcas y muchas funcionalidades variadas.
La desventaja es que no son dispositivos usados de forma universal, por ello, el costo de manufactura es alto. Esto los hace tener un procesador lento y poca memoria, lo que puede hacerlos menos funcionales.
Es complicado saber que tipo de procesador tienen estos dispositivos porque raramente aparece en la hoja técnica. Nuestra mejor aproximación sería evaluarlos por la memoria y funciones que presumen tener. La buena noticia es que casi todas estas computadores tienen softwares de PC para facilitar el análisis de datos. Sólo necesitamos saber el costo de este software.
Tabletas y PC
Se están haciendo más populares debido a la gran potencia y memoria de las nuevas computadoras. Actualizar la computadora no genera costo al instalar el programa, y también la portabilidad en las tabletas comerciales aumenta en cada modelo.
Una pequeña desventaja es que la mayoría no está diseñada para ambientes industriales, sin embargo, hay disponibles la tabletas de uso rudo de Windows y Android a precios accesibles.
En el mejor analizador de vibración, el soporte es un aspecto muy importante por que, afrontémoslo, nada es perfecto y siempre necesitamos asistencia con dispositivos complejos. Por ello necesitas estar en contacto con el distribuidor o el fabricante del dispositivo con cierta frecuencia. Los puntos más importantes para tener en cuenta para el soporte técnico son:
¿Hay costo adicional por soporte?
¿Que tan rápido contestan tus preguntas?
Si no tienes un sistema de respaldo, tendrás tu equipo roto por más de un mes y esto causará retrasos en tu producción y/o servicios.
Posibilidad de hablar por teléfono con el soporte técnico.
Último pero no menos importante, el precio es uno de los principales factores a tener en cuenta, Entender como se te cobrará es vital para calcular nuestra capacidad financiera de adquisición. Puntos a tener en cuenta:
Identifica el precio de los sistemas y sus accesorios necesarios, software y otras herramientas.
En algunos casos necesitas considerar una licencia anual para soporte. Consulta antes de comprar.
No olvides que en algún punto tendrás que cambiar algún cable, sensor o un módulo completo, por lo que te recomiendo que te asegures de que esto se encuentre en tus posibilidades
La mayoría de las marcas actualizan sus equipos regularmente, consulta los costos de estas actualizaciones.
Thierry Erbessd, destacado empresario mexicano y egresado del Instituto Politécnico Nacional, ha revolucionado el campo del Análisis de Vibraciones, Balanceo Dinámico y el Monitoreo de Condición. A través de sus innovadores softwares DigivibeMX®, Dragon Vision®, y Wiser Vibe®, ha establecido un antes y un después en la industria. Como presidente de Erbessd Instruments®, no solo ha dirigido la empresa hacia la cima de la industria global de mantenimiento industrial sino que también ha expandido su influencia con oficinas estratégicamente en América, Europa y Asia, consolidándose como referencia indiscutible en soluciones para mantenimiento industrial a nivel mundial.
ERBESSD INSTRUMENTS® fabricante líder de Equipos de Análisis de Vibraciones, Máquinas de Balanceo Dinámico y Monitoreo de Condición con oficinas en México, EE.UU., Inglaterra e India.
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