Análisis Vibracional

UNIDAD

IV

Anlisis Vibracional

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Indice

ndiceUnidad IV : Anlisis Vibracional1. 2. 3. 4. INTRODUCCIN........................................................................................................ 1 NIVEL DE VIBRACIN TOTAL .................................................................................... 2 2.1. CULES SON LOS NIVELES DE VIBRACIN ACEPTABLES? ................................. 3 ANLISIS ESPECTRAL FFT (FAST FOURIER TRANSFORMATION).................................. 6 TRANSDUCTORES (SENSORES) ................................................................................11 4.1. TIPOS DE MEDICIN DE VIBRACIONES............................................................11 4.2. TIPOS DE TRANSDUCTORES (SENSORES) ........................................................11 4.2.1. SENSORES PARA LA MEDIDA RELATIVA DE VIBRACIONES EN EJES (SENSORES DE NO CONTACTO) ............................................................12 4.2.2. TRANSDUCTORES ELECTRODINMICOS DE VELOCIDAD DE VIBRACIN ..........................................................................................14 4.2.3. TRANSDUCTORES DE ACELERACIN DE VIBRACIN (PIEZA ELCTRICA) ..............................................................................15

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Mantenimiento Predictivo

UNIDAD IVANLISIS VIBRACIONAL1. INTRODUCCIN La vibracin es considerada el mejor parmetro de operacin para juzgar las condiciones dinmicas tales como balance, estabilidad de los rodamientos y esfuerzos aplicados a los componentes. Muchos problemas de maquinaria se manifiestan como vibraciones. Solturas mecnicas, resonancia estructural, soltura en el anclaje o fundamento; desalineamiento, flexin del rotor o prdida de alabes del rotor. Todos ellos pueden detectarse y evaluarse con las mediciones de vibracin. La medicin de la posicin relativa de un rotor en relacin a sus componentes estacionarios protege contra los cambios que puedan resultar debido a contactos catastrficos. La medicin de la vibracin total de la mquina, de un rotor en relacin con una mquina o la estructura de la mquina y la comparacin de la medicin con su valor normal indica el estado de salud en que est se encuentra. Los instrumentos que se emplean son: Transductores, acelermetro, detectores de impulsos, sondas ultrasnicas, medidores de vibraciones, detector de vibraciones, balanceadores, recopilador porttil de datos. La tcnica empleada es medir las vibraciones en distintas direcciones (horizontal, vertical y axial) con el objeto de detectar un exceso que pueda provocar averas y se analiza las tendencias. Lo que se mide en realidad es la amplitud de la onda, lo cual nos va a indicar la severidad del problema, y esta amplitud puede estar dada en unidades de: Desplazamiento de la onda, en unidades de longitud (mm, in, m...) Velocidad de la vibracin (mm/s: in/s) La aceleracin de la onda (m/s2 : G) 1G = 9.8 m/s2 y esta medida est en funcin de la velocidad de giro de la mquina. La velocidad de vibracin, en un equipo rotatorio por ejemplo, se mide en tres direcciones a puntos: horizontal, vertical y axial, y la frecuencia de audicin debe ser como mnimo una vez al mes.

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VIBRACIN : PUNTOS Y FRECUENCIAS DE MEDICIN

2 3 1Nunca!

2. I

Tres puntos de medicin: 1 Horizontal 2 Vertical 3 Axial

2 veces/mes

3 4. A 5. N

1 vez/mes

{

Despus de realizada la medicin, la informacin es convertida en formatos de anlisis. Algunos modos de usar la vibracin de la mquina incluye la medicin de: Niveles de Vibracin total. Anlisis de frecuencias de Vibracin. Anlisis de espectro FFT (Fast Fourier Transformation). Anlisis de seal en el dominio del tiempo.

2. NIVEL DE VIBRACIN TOTAL Es una medida de la energa total asociada a todas las frecuencias de vibracin procedentes del punto de medicin dado. En el punto donde se est midiendo hay una suma vectorial producidas en distintas partes de la mquina, y en mquinas vecinas. Es la tcnica ms rpida para evaluar el estado de un equipo, pero no mide con precisin seales de vibracin de baja frecuencia en condiciones ruidosas y no indica la causa de la excesiva vibracin. Los niveles de vibracin total son proyectados por las tendencias, con el fin de graficar cambios en la condicin del equipo en un perodo de tiempo, generalmente asociado al inicio de problemas o cambios en las tendencias existentes (ver figura). Normalmente, las fuentes de niveles de elevada vibracin son: Cojinetes en mal estado, problemas de giro (desalineamiento y desbalance). La medicin de la vibracin es un buen comienzo para la realizacin del MPd.

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NIVEL DE VIBRACIN TOTAL EN RODAMIENTOSVelocidad (/pulg/s) Lmite de Ingeniera

B.

0,6Se origina fractura 0,45 Observe con cuidado Inaceptable: Reemplace

Crtico

0,30 Normal Normal 0,15 Bien 2 a 3 semanas antes de la falla Tiempo

2.1. CULES SON LOS NIVELES DE VIBRACIN ACEPTABLES? Una de las preguntas ms frecuentes sobre medicin de vibraciones es: Qu nivel de vibracin es aceptable?. Desafortunadamente, a esta pregunta sencilla no hay una respuesta sencilla. Esto se debe a que existen muchas variables, por ejemplo: el tamao de la mquina, el tipo de montaje, la aplicacin, etc. Pueden existir muchas respuestas correctas, incluso para la misma mquina. El diagrama de niveles de vibracin mostrada, debe ser considerada como una gua general. Puede ser til slo como un punto de partida en la evaluacin de la condicin de una mquina. Muchos factores pueden afectar esas lecturas; las siguientes son algunas de ellas: Rigidez de la estructura de soporte. Los nmeros mostrados en el diagrama se refieren principalmente a equipos de tamao estndar montados rgidamente sobre base rgida. Si el equipo est montado en una base flexible, las lecturas podrn ser mayores para condiciones relativamente similares.

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Lecturas horizontal vs. Lectura vertical. En algunos casos, una lectura de vibracin horizontal puede ser hasta el doble del nivel de vibracin en el plano vertical para un punto dado en una mquina. Los niveles mostrados en el diagrama son para lecturas tomadas en el plano vertical. Ajustar las lecturas correspondientemente. Observe las tendencia de sus lecturas. Una lectura especfica no es suficiente. Frecuencia de Vibracin. Los valores mostrados en el diagrama son para vibraciones medidas en el rango de 1000 a 100,000 RPM (16 a 1666 Hz). Para mquinas operando a valores menores que 1000 rpm, los niveles de vibracin disponibles deben ser reducidos. Una regla sencilla es un 10% de reduccin por cada 100 rpm. Por ejemplo, para el rango de medida aceptable, para una mquina a 900 rpm puede ser entre 0,09 a 0,18 pulg/s en vez de 0,1 a 0,2 pulg/s. Si el transductor de vibracin que emplea es sensible a vibraciones sobre los 100,000 rpm (1666 Hz) puede ajustar sus valores superiores disponibles. Mquinas reciprocantes. Debido a su diseo bsico, las mquinas reciprocantes, tales como bombas y compresores, normalmente tienen valores de vibracin superiores a las mquinas rotativas. Tenga en cuenta esto cuando determine la condicin relativa de estas mquinas. Fuerzas externas. Normalmente, las mquinas no son montadas solas, en el medio del piso de una planta; usualmente hay otros equipos cerca. Los otros equipos pueden afectar la mquina que analiza. Tuberas conectadas, ductos y estructura montadas transmiten vibraciones de mquina en mquina. Una precaucin: No descuente totalmente estas fuerzas externas. Vibraciones causadas por ductos pueden atribuirse a vibraciones generadas internamente a un componente de la mquina. Puntos de medicin. Los valores mostrados en el diagrama son para lecturas tomadas en o cerca de la chumacera, en la direccin radial. En el caso de mquinas verticales, las lecturas debern ser tomadas en el cojinete que d las lecturas mximas.

Condiciones de Operacin. Las mediciones debern realizarse cuando la mquina alcance su temperatura normal de operacin. La mquina debe operar en su flujo y presin normal. En mquinas con cargas o velocidades variables, las mediciones se deben tomar en todas las condiciones de carga y velocidad. La lectura mayor ser la ms representativa. Instrumentacin. Siempre emplee el mismo tipo y modelo de instrumento para poder comparar las lecturas, ya que 2 instrumentos no son exactamente iguales. Cada instrumento tiene su propio rango de operacin y sensibilidad a varias frecuencias de operacin.

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Lecturas relativas. La razn de cambio en los niveles de vibracin pueden ser tan importantes como los valores absolutos de vibracin de 0,08 pulg/s. El diagrama indica que se encuentra en un buen nivel de vibracin. Si el nivel de vibracin fue 0,04 pulg/s ayer, el nivel de vibracin se ha duplicado durante la noche. Esto puede significar que se ha desarrollado un problema muy serio. Observe la tendencia de su lectura, una lectura especfica no es suficiente. Sentido comn. Emplee experiencias pasadas y la sensacin de un sonido mecnico bueno cuando evale un equipo. Si la experiencia indica que la mquina no est operando adecuadamente, es probable que as sea, aunque las lecturas de velocidad parezcan ok!. Tome lecturas de otros modos, desplazamiento y aceleracin, y en diferentes puntos de la mquina. Las lecturas de vibracin pueden complementar su juicio, no reemplazarlo.

DIAGRAMA DE NIVELES DE VIBRACIN

(pulg / s)0,7

Revise sus lecturas

Factores de Correccin: Las lecturas de vibracin pueden ser mayores para mquinas montadas sobre base flexible.

0, 6 0, 5 0, 4

Necesita atencin inmediata

Lecturas de vibracin en el plano horizontal pueden ser el doble que las lecturas en el plano vertical en una misma mquina. Para mquinas debajo de 1000 rpm. reducir los niveles de vibracin disponible en 10% por cada 100 rpm. Las mquinas reciprocantes pueden tener lecturas mayores en un 20 a 30% que los valores indicados. Este diagrama debe ser empleado slo como una gua general.

Necesita atencin

Aceptable

0, 3

Bien Muy Bien

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3. ANLISIS ESPECTRAL FFT (FAST FOURIER TRANSFORMATION) Es el mtodo que se recomienda para analizar y resolver problemas de vibracin. Permite descomponer la vibracin total en sus frecuencias componentes para poder analizarlas individualmente. Esto se logra con filtros de frecuencias, ya que cada vibracin tiene en general una frecuencia distinta. Dichas frecuencias se descomponen normalmente en armnicos de la frecuencia de giro de la mquina (mltiplos de la frecuencia de giro). Las seales se descomponen en componentes secuenciales con su respectiva amplitud vibracional.

COMPONENTES VIBRACIN TOTALDESEQUILIBRIO 1 mil JUEGO MECNICO 1 mil ENGRANAJES DEFECTUOSOS 1 mil COJINETES DEFECTUSOS 1 mil4 mil

El espectro FFT, se muestra en grficos que nos dan la amplitud de vibracin en funcin de los mltiplos de la frecuencia de giro de la mquina (1x, 2x, 3x, ), y que tienen algunas formas ya casi definidas tal como podemos ver en los siguientes grficos. :

a)

Amplitud

1x

2x

3x

4x

Frecuencia Pag. 6 Unidad IV

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El grfico muestra un espectro FFT simple de baja frecuencia con picos a la velocidad de giro de la mquina y mltiplos (armnicos) en condiciones normales de funcionamiento como se puede apreciar en las frecuencias aadidas a 2x, 3x, .., la amplitud va disminuyendo aproximadamente en 1/3 de la amplitud a la frecuencia de giro, lo cual es un comportamiento normal.

b)Amplitud

1x

2x

3x

4x

Frecuencia La vibracin a dos veces la velocidad de giro implica desalineamiento. Si la amplitud a dos veces la velocidad de giro es ms de 75% de la de la velocidad de giro, esta a punto de ocurrir una falla. La condicin debe ser monitoreada de cerca y corregida a la primera oportunidad.

c)Amplitud

1x

2x

3x

4x

Frecuencia El desbalance casi siempre se observa como una alta amplitud a la velocidad de giro y medida en direccin radial. Muchas mquinas de marcha suave muestran esta condicin debido al desbalance inherente. Es necesario comparar espectros actuales con los espectros base medidos cuando la mquina estaba en buenas condiciones de balance. d) Amplitud

1x

2x

3x

4x

Frecuencia

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La soltura mecnica generalmente se caracteriza por una larga cadena de armnicos de la frecuencia de giro con altas amplitudes anormales. As mismo, antes de convertir la seal en un espectro de frecuencia, se puede obtener la onda de la vibracin total en funcin del tiempo, por un breve perodo de tiempo. El anlisis de estas ondas proveen informacin adicional sobre el estado de la mquina la cual no siempre es evidente en el espectro de frecuencia. Grfica de onda en Dominio Tiempo mostrando desalineamiento

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A continuacin se da una lista de algunos espectros de frecuencia con sus causas ms probables.

FRECUENCIA EN RPM 1x RPM

CAUSAS MSPROBABLES Desequilibrio

OTRAS CAUSAS POSIBLES Y COMENTARIOS 1. Chumaceras, engranajes o poleas excntricas. 2. Eje desalineado o deformado, en caso de alta vibracin axial. 3. Correas defectuosas si se trata de RPM de correa. 4. Resonancia. 5. Fuerzas recprocas. 6. Problemas elctricos. 1. Desalineacin en caso de alta vibracin axial. 2. Fuerzas recprocas. 3. Resonancia. 4. Correas defectuosas si es de 2xRPM de correa. De costumbre se trata de desalineacin y juego axial excesivo (soltura) combinados. 1. Correas de transmisin defectuosas. 2. Vibracin ambiental. 3. Resonancia subarmnica. 4. Vibracin que late. Los problemas elctricos ms frecuentes incluyen las barras de rotor rotas, rotor excntrico, fases desequilibradas en sistemas polifsicos, abertura de aire desigual Problema raro a menos que se excite la resonancia

2x RPM

Juego mecnico excesivo

3x RPM

Desalineacin

Menos de 1x RPM

Movimiento giratorio del aceite (menos de 1/2 RPM)

Sincrnica (Frecuencia de lnea AC) 2x Sincrnica en frecuencia Muchas veces la de RPM (Frecuencia armnicamente relacionada)

Problemas elctricos.

Pulsaciones de torque

Engranajes defectuosos

Nmero de dientes multiplicado por las RPM del engranaje defectuoso. Nmero de paletas del ventilador por las RPM. Nmero de aletas impulsoras por las RPM Podr darse a 2, 3, 4 o ms armnicas de ser mucha la soltura. 1. Vibracin del cojinete puede ser inestable en cuanto a Amplitud y frecuencia. 2. Cavitacin recirculacin y flujo turbulento provocan vibracin casual de alta frecuencia. 3. Lubricacin incorrecta de cojinetes de gorrn (vibracin excitada por friccin) 4. Frotamiento.

Fuerzas aerodinmicas Fuerzas hidrulicas Soltura mecnica

Frecuencia Elevada (sin relacin armnica)

Cojinetes antifriccin defectuosos

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Tecsup Virtu@lFRECUENCIA DE LA VIBRACIN PREDOMINANTE (Hz = rpm/60) 1 x RPM Normalmente: 1 x RPM Frecuentemente: 2 x RPM A veces: 3 y 4 x RPM Regmenes de impacto para los Componentes singulares de los cojinetes Tambin vibraciones a frecuencias muy altas (20...60 Hz) Sub-armnicos de las RPM del eje, exactamente 1/2 a 1/3 RPM Algo menor de la mitad de la velocidad del eje (40 a 50%) Velocidad crtica del eje


NATURALEZA DEL DEFECTO Elementos giratorios desequilibrados (Desbalanceados) Desalineacin y eje flexado Elementos rodantes de los cojinetes Sueltos en alojamientos

DIRECCIN Radial para desbalance dinmico. Radial y Axial

OBSERVACIONES Frecuente causa de vibraciones excesivas en las mquinas. Amplitud proporcional al desbalance y a las RPM Vibracin axial y 2da. armnica severa. Defecto corriente Niveles de impacto desiguales de vibracin, a Veces con choques, a regmenes de impacto

Cojinetes de friccin sueltos en alojamientos Giro o batido de la pelcula de aceite en los cojinetes de friccin Giro de Histresis

Engranajes daados o desgastados

Frecuencias de encuentro entre las RPM del eje y el nmero de dientes del engranaje

Principal- La holgura puede producirse solo a la mente radial velocidad y temperatura de trabajo. (p.e. turbomquinas) Principal- Aplicable a mquinas de alta velocidad mente radial Fase fluctuante. (p.e. Turbomquinas) Principal- Las vibraciones son excitadas al pasar por la mente radial velocidad crtica del eje y se mantienen a velocidades mayores. A veces se pueden eliminar mejorando la fijacin de los componentes del rotor. Radial Las bandas laterales de las frecuencias de y encuentro de los dientes indican modulacin Axial (p.e. excentricidad) a una frecuencia igual a la separacin de las mismas. Solo puede ser detectable con anlisis de bandas muy estrechas. Radial Principal- Recomendaciones adicionales: Combinar mente radial medidas de RPM y velocidad de la faja para chequear deslizamiento de la faja. Radial Los niveles crecientes indican turbulencias y crecientes. Axial Recomendacin para bombas: medir el pulso de choque en el cuerpo de la bomba. Radial Bandas laterales ocurren al pasar por y mltiplos de las RPM. Axial Deben desaparacer al cortar la energa.

Holgura Mecnica Arrastre de correa defectuoso Fuerzas y pares alternativos desequilibrados. Turbulencia creciente Cavitacin Vibraciones inducidas elctricamente

2 x RPM 1, 2, 3 y 4 x RPM de la correa 1 x RPM y/o mltiplos para desequilibrios de orden superior Frecuencias de paso y armnicos de labes y vanos 1xRPM; 1 2 veces la frecuencia sncrona

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Tecsup Virtu@l4. TRANSDUCTORES (SENSORES)


Los transductores o sensores son los elementos que van a colocarse en el punto a ser medido y nos van a servir para la adquisicin de datos los cuales estarn conectados a equipos que pueden ser de diferente naturaleza, por ejemplo, se tienen equipos porttiles con los cuales slo se pueden tomar niveles de vibracin total, y equipos recolectores y analizadores con los que se puede recolectar datos, analizar datos con espectros FFT y adems, pueden conectarse con un software, lo cual va a ser posible que stos sean analizados en una computadora personal, o es ms, los transductores pueden conectarse en forma permanente y los datos van a llegar de manera continua a una central computarizada para su chequeo constante. 4.1. TIPOS DE MEDICIN DE VIBRACIONES Las vibraciones tomadas respecto a un eje y su cojinete, pueden ser: Vibracin absoluta del apoyo. Vibracin absoluta del eje. Vibracin relativa del eje.

En los dos primeros casos, se toma la medida, ya sea del apoyo (chumacera) o del mismo eje, con respecto a tierra, lo cual se considera esttica, y en el tercer caso se considera el desplazamiento o vibracin del eje con respecto a su mismo apoyo. Cabe indicar que este ltimo mtodo es aplicable bsicamente en cojinetes de deslizamiento, debido a que en los cojinetes de rodadura, el juego entre eje y apoyo es casi nulo. Figura 4.1: Tipos de mediciones de vibraciones mostrados respecto de un eje y su cojinete.Vibracin absoluta del apoyo Vibracin relativa del eje Vibracin absoluta del eje

4.2. TIPOS DE TRANSDUCTORES (SENSORES) Los sensores bsicamente se pueden dividir en sensores relativos y sensores ssmicos. Los sensores relativos son los sensores de no contacto de desplazamiento y los sensores ssmicos son los que miden la vibracin absoluta, dentro de los cuales tenemos los sensores de velocidad y los acelermetros o sensores piezo elctricos.

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Mantenimiento PredictivoSENSORES PARA LA MEDIDA RELATIVA DE VIBRACIONES EN EJES (SENSORES DE NO CONTACTO) Los sensores para medir las vibraciones relativas de ejes en una mquina en operacin deben llenar algunos requerimientos especiales, ya que debern medir los movimientos de la superficie del eje rotando. Esos requerimientos son: Medir el valor de vibracin sin contacto. No ser infludos por aceite u otro medio entre el sensor y la superficie de medida. Rango de medida lineal amplio, con elevada resolucin. Instalacin, ajuste y calibracin simples. Figura 4.2: Un ejemplo de instalacin de sensores sin contacto para medir las vibraciones relativas de un eje.

De los tipos de sensores disponibles y posibles (capacitivos, inductivos, a corrientes de Foucault o Eddy), el tipo de corrientes parsitas en el ms ampliamente usado mundialmente como resultado de sus caractersticas. Mtodo a corrientes Eddy El mtodo de corrientes Eddy opera basado en el principio de que el campo magntico producido en una bobina por una corriente alterna induce corrientes parsitas en cualquier material conductor prximo a esa bobina. Esas corrientes parsitas tienen el efecto de extraer potencia de la bobina por medio del campo magntico.

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Mantenimiento PredictivoEsa extraccin de potencia es mayor si el material conductor es ms denso, o si una mayor parte del campo magntico acta sobre el material por aproximarse a la bobina. Ese efecto se manifiesta como una prdida en la amplitud de la tensin del convertidor (oscilador). Despus de ser rectificada y procesada la seal, el efecto se convierte en una seal de medida normalizada proporcional a la distancia entre la bobina y el material conductor. (tpicamente del orden de 8 mV/m). Ventajas: Puede ser usado con cualquier material conductor, no es infludo por culaquier material dielctrico como aceite o agua en el entrehierro; el recambio del sensor es posible sin recalibraciones; y hay una mnima influencia de magnetismo residual. Desventajas: Las mediciones pueden ser alteradas por una estructura no homognea del material del eje. Esto es conocido como runout o conocimiento de la excentricidad. Caractersticas: Las caractersticas mecnicas y elctricas de las cadenas de medida a corrientes Eddy estn detalladamente descritas en la Norma API 670 (8). Por lo tanto esa Norma es usada internacionalmente para evaluar las mediciones de este tipo. Otros requerimientos estn contenidos en la Norma Din 45 670 (9). Hoy en da puede hacerse una distincin entre dos tipos constructivos de sensores a corrientes Eddy: La cadena de medida con componentes discretos, consistente del sensor con un cable integral, un cable de extensin, y un convertidor (oscilador). (Fig. 4.3) Ejemplo de una cadena de medida de corrientes Eddy como se usa en la vigilancia permanente de la vibracin de ejes en mquinas.

Figura 4.3:

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Mantenimiento PredictivoEl sensor con convertidor incorporado y cable de extensin. (Fig. 4.4)

Vista en corte de un sensor a corrientes Eddy con oscilador incorporado (VIBRONECS). La bobina es visible en el extremo. El circuito miniaturizado contiene el oscilador (10).

Figura 4.4:

4.2.2.

TRANSDUCTORES ELECTRODINMICOS DE VELOCIDAD DE VIBRACIN Los sensores de velocidad de vibracin operan de acuerdo al principio electrodinmico. Se suspende una bobina, libre de fricciones, mediante dos muelles de membrana que forman (junto a la bobina) un sistema masaresorte. Al estar suspendida en un campo magntico permanente, la tensin que se genere ser proporcional a la velocidad de vibracin. Cuando el sensor es apoyado en, o unido al objeto que vibra, la bobina permanece estacionaria en el espacio a cualquier frecuencia por encima de la frecuencia de resonancia de su sistema masa-resorte- mientras que el magneto vibra con el objeto. El corte por las bobinas del campo magntico genera una tensin inducida, sin que el sensor requiera fuente de potencia externa alguna. Por tal razn un sensor de velocidad de vibracin es conocido como un sensor activo.

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Mantenimiento PredictivoDiagrama esquemtico de un sensor de velocidad de vibracin. Figura 4.5:

Las ventajas y desventajas de los sensores de velocidad de vibracin pueden resumirse como sigue: Ventajas: Construccin robusta. Elevada sensibilidad an a bajas frecuencias. Fuerte seal de salida con baja resistencia interna. Sensor activo, no requiere fuente de alimentacin. Impermeable, estanco al aceite y al vaco, resistente a productos qumicos agresivos (carcaza de inoxidable).

Desventajas: 4.2.3. Frecuencia superior limitada a 2.000 Hz. Sensible a campos magnticos fuertes.

TRANSDUCTORES DE ACELERACIN DE VIBRACIN (PIEZA ELCTRICA) En los sensores de aceleracin el sistema masa-resorte se sintoniza muy alto, para que funcione a frecuencias por debajo de su resonancia natural. Para la conversin del movimiento mecnico a una seal elctrica se emplea el efecto piezoelctrico del cuarzo. Ese efecto es la existencia de una carga elctrica en una de las caras del cristal que est sometido a una tensin o compresin.

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Mantenimiento PredictivoEsa carga elctrica es causada por el desplazamiento polar de molculas en el cristal. (2). Principio constructivo de un sensor piezoelctrico de aceleracin

Figura 4.6:

La figura muestra el diseo de un sensor de aceleracin por principio de compresin. En ese tipo de sensor se disponen discos piezoelctricos cermicos precargados por una masa ssmica. Con esta construccin los discos constituyen el resorte del sistema masa-resorte. Si el sistema se somete a vibracin, la masa ssmica impone una fuerza alternativa en los discos, los que como resultado del efecto piezoelctrico originan una carga elctrica alternativa. Esa carga es proporcional a la aceleracin de la vibracin, y se convierte en tensin mediante un amplificador de carga. Como resultado de la tcnica constructiva se pueden obtener frecuencias de resonancia muy altas. En el caso de los acelermetros para aplicaciones industriales el lmite superior de frecuencias es de aproximadamente 20 kHz, y el inferior puede ser de 1 Hz. Las ventajas y desventajas de los sensores de aceleracin pueden ser resumidas como sigue: Ventajas: Construccin robusta. Insensibles a campos magnticos. No son unidireccionales. Reducidas dimensiones. Carcaza de inoxidable sellada hermeticamente. Pag. 16 Unidad IV

Tecsup Virtu@lDesventajas:


Sensor pasivo, requiere potencia externa para operar. Baja sensibilidad a bajas frecuencias.

Para las mediciones, cualquier sensor de velocidad o aceleracin puede ser aplicado al punto de medida usando Un vstago recto Un sujetador magntico, o Un esprrago roscado Mtodos de Fijacin Figura 4.7

FIN DE LA UNIDAD

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Análisis Vibracional

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