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Encontrar el mejor analizador de vibraciones para su aplicación puede ser bastante complicado. Más aún si no sabe cómo identificar la funcionalidad que necesita.
¿Qué es un analizador de vibraciones? Y más importante aún, ¿qué necesito saber antes de elegir uno? Tómese un tiempo para leer este artículo y encontrar su mejor opción.
¿Qué es un Analizador de Vibraciones?
Un analizador de vibraciones es un instrumento utilizado para medir, almacenar y diagnosticar la vibración producida por maquinaria. Utiliza herramientas basadas en FFT para mostrar la magnitud de la vibración a medida que varía en la frecuencia. El uso principal es identificar y predecir fallas en máquinas industriales, así como las causas que las originan.
Los mejores analizadores de vibraciones son capaces de guardar mediciones y organizarlas para análisis futuros, generando así tendencias para cada máquina. Estos instrumentos también se conocen como recopiladores de datos.
Conozca Nuestros Analizadores de Vibraciones
Digivibe MX® 11 M30: El Analizador de Vibraciones Más Completo
Un analizador de vibraciones utilizado para medir, almacenar y diagnosticar la vibración producida por maquinaria. Utiliza herramientas basadas en FFT para mostrar la magnitud de la vibración a medida que varía en la frecuencia. El uso principal es identificar y predecir fallas en máquinas industriales, así como las causas que las originan.
PHANTOM® Analizador de Vibraciones
PHANTOM® es un sistema de monitoreo de vibraciones inalámbrico que integra otros parámetros como temperatura, corriente, RPM y velocidad en un único sistema de diagnóstico. Algunos de nuestros sensores de vibración tienen una vida útil de batería suficientemente larga para tomar hasta 100,000 mediciones, y son muy fáciles de instalar. Igualmente importante, PHANTOM® puede enviar datos a una base de datos local o a nuestro sistema basado en la nube, EI-Analytic™. En cualquier momento, puede hacer seguimiento de su maquinaria usando cualquier dispositivo como un smartphone, computadora o tableta.
Analizador de Vibraciones Móvil: WiSER VIBE®
WiSER VIBE® es la aplicación para iOS y Android que le permite tomar datos de vibración en cualquier lugar. Coloque su EI WiSER® o PHANTOM® en su máquina y conéctese a él usando su dispositivo iOS o Android.
Ahora tiene un análisis completo de vibraciones en la palma de su mano. Con esta aplicación tiene 2 millones de líneas de resolución, puede almacenar datos en su dispositivo portátil, enviar datos por correo electrónico o enviarlos directamente a la nube EI-Analytic™. Registre múltiples parámetros y hasta 4 canales de vibración. Compatible con EI WiSER®, EI WiSER® 3X, GX400 y ahora compatible con sensores de vibración PHANTOM®.
Dragon Vision® Analizador de Vibraciones por Video
Dragon Vision® utiliza una señal de acelerómetro de referencia y un acelerómetro de mapeo para generar mapas de amplificación de movimiento que amplían el movimiento detectado con el acelerómetro y muestran el resultado en fotos del equipo medido. Cuantos más puntos de medición introduzca en el programa, mayor resolución tendrá el mapa de vibración amplificado y podrá ver más detalles. Con la ayuda de cualquier acelerómetro, puede detectar hasta 15,000 Hz en cualquier eje y con muy alta precisión. Podrá detectar problemas de rodamientos, problemas en cajas de engranajes y muchos más.
Analizador de Vibraciones Digivibe MX® 11 M20
M20 puede cubrir sus necesidades más básicas de análisis de vibraciones. Compatible con EI WiSER® y GX400, puede aprovechar las capacidades que ofrece el software de análisis de vibraciones más confiable. Puede acceder a herramientas como cascadas 3D, análisis de rutas, curvas de tendencia, compatibilidad con bases de datos y sincronización. También puede optar por actualizar su análisis a M30 y usar las funciones completas incluidas en Digivibe MX® 11; como las capacidades de PHANTOM® y balanceo
¿Cómo Funciona un Analizador de Vibraciones?
Un analizador de vibraciones es básicamente una computadora que registra la vibración a través de uno o más acelerómetros. El movimiento de vibración, dentro del acelerómetro, se convierte en una corriente eléctrica proporcional a la aceleración. Esta señal se almacena y procesa en la computadora para mostrar su magnitud frente a la frecuencia con un algoritmo llamado FFT (Transformada Rápida de Fourier).
Características de un Analizador de Vibraciones
Al elegir un analizador de vibraciones, las siguientes son las características principales en las que enfocarse:
- Número de canales de entrada
- Líneas de resolución
- Resolución
- Rango de frecuencia
- Funciones adicionales como balanceo y ODS (simulaciones 3D)
- Tipos de sensores que puede manejar
- Portabilidad
- Soporte técnico y repuestos
- Precio y costos anuales (si aplica)
1. Verifique el Número de Canales de Entrada
Puede encontrar analizadores de vibraciones en el mercado con diferentes números de canales de entrada, siendo los más comunes de 2 a 4 canales.
Registrar 2 canales simultáneamente generalmente es suficiente para funciones como balanceo, análisis de fase, gráficas de Bode y ODS (estas funciones se explicarán en otro artículo). Por el contrario, el uso de acelerómetros triaxiales así como 2 planos de balanceo simultáneos requiere 4 canales.
Los analizadores de canal único ya no son comunes, ya que no pueden realizar las técnicas necesarias para algunas de las fallas más importantes, como desalineación, Bode y balanceo.
2. Comprenda las Líneas de Resolución y la Resolución
El número de líneas de resolución define cuántos puntos integrarán el espectro. Aunque el término correcto debería ser «puntos», la palabra «líneas» todavía se usa probablemente porque fue creada para FFTs de audio, que se trazaban con barras (o líneas).
Las líneas de resolución a veces se asocian erróneamente con la resolución de un espectro; sin embargo, esto no es del todo correcto. Las LR no distinguen entre un rango de frecuencia amplio o corto, por lo tanto, tener un rango de frecuencia más bajo mostrará una mejor resolución y un rango más alto con la misma cantidad de líneas. Observe el siguiente ejemplo:
Ejemplo 1
Suponga que seleccionamos 6,400 LR, veamos 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, buscará precisión en un espectro cuando necesite diferenciar entre dos frecuencias que están cerca una de la otra.
Ejemplo 2
Imagine un ventilador con transmisión por polea en el que las poleas tienen diámetros muy similares y, por lo tanto, funcionan con pocas RPM entre sí.
Para distinguir el desbalanceo del motor del ventilador, necesitará suficiente resolución para que las dos frecuencias aparezcan en picos independientes en la FFT y así medir la amplitud de cada una. Si sus líneas de resolución máxima fueran 6,400, tendría que sacrificar su frecuencia máxima al tener que establecer un rango de 200 a 400 Hz y, por lo tanto, no ver el rango completo del acelerómetro.
En conclusión, las líneas de resolución son un factor muy importante en la elección del mejor analizador de vibraciones, ya que su resolución y rango de frecuencia están estrechamente relacionados con ello. Por lo tanto, los analizadores capaces de calcular millones de líneas de resolución raramente tendrán que sacrificar el rango de frecuencia para lograr una excelente resolución.
3. Rango de Frecuencia en el Mejor Analizador de Vibraciones
El rango de frecuencia de un analizador de vibraciones está determinado por dos factores: la tasa de muestreo más alta del analizador y la frecuencia máxima que el acelerómetro puede medir. La tasa de muestreo es la cantidad de mediciones que un sistema puede realizar en 1 segundo. Por lo tanto, la frecuencia máxima que este dispositivo puede ver será la mitad de su tasa de muestreo.
Como ejemplo, un sistema que muestrea a 20 kHz tendrá una frecuencia máxima de 10 kHz. Piénselo así: si tuviéramos una señal de 1 Hz (1 ciclo por segundo), para poder ver su forma de onda, es decir, en su parte negativa y en la parte positiva, tendríamos que hacer una medición al menos 2 veces por ciclo.
Los acelerómetros, por otro lado, tienen una frecuencia máxima y mínima (generalmente de 1 Hz a 10 kHz) que pueden medir con precisión. Fuera de estos límites, la sensibilidad puede ser progresivamente diferente, por lo que no se recomienda hacer mediciones fuera de su rango.
En términos generales, el rango de frecuencia de un analizador es generalmente mayor que el rango de frecuencia de los acelerómetros convencionales, pero tener un rango amplio nos dará la libertad de conectar sensores con rangos más altos.
De hecho, para este cálculo deberíamos usar una frecuencia de Nyquist que veremos en otro artículo. Pero esto significa que el divisor real es 2.56 en lugar de 2.
4. Verifique las Funciones Adicionales
¿Todavía está aquí? ¡Excelente! Ahora mímate un poco y ve a buscar unas galletas o gomitas, porque se pone mejor.
¡Por fin! Llegamos a la parte que más me gusta. Las funciones de los analizadores son probablemente la parte que más cambia de un analizador a otro. Comenzaré enumerando las funciones más importantes que todo analizador tiene, o al menos debería tener. Estas son:
FFT
El espectro es el corazón de un analizador, casi todas las funciones de análisis lo necesitan en su cálculo. Sin mencionar las herramientas de medición FFT y las funciones de ventana: Rectangular, Hann, Hamming, Flat Top.
Forma de Onda Temporal
Los analizadores de vibraciones dibujan este gráfico con la señal tal como llega del sensor. No se usa muy frecuentemente, sin embargo, algunas funciones secundarias como la forma de onda temporal circular son útiles para detectar patrones en cajas de engranajes 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 Maquinaria
Almacenará toda la información relacionada con sus máquinas y todas sus grabaciones a lo largo del tiempo.
Recopilador de Datos de Vibración
Un buen analizador de vibraciones también debe ser un recopilador de datos de vibración. Debe tener un mecanismo para almacenar y organizar las grabaciones de las máquinas para guardar un historial y tendencia de la maquinaria. Este es uno de los factores principales a considerar porque tratará con esta parte del sistema TODOS los días. Tener una interfaz de base de datos intuitiva y fácil de usar es vital para evitar perder tiempo más adelante.
Alarmas de Envolvente
La teoría nos dice los niveles de vibración ideales para algunas de las maquinarias de la industria, pero ¿qué hará si no sabe cuál es el valor ideal? Esta herramienta le permitirá saber en el momento en que la vibración aumente en cualquiera de sus frecuencias. Envuelve el espectro completo y activa una alarma cada vez que cualquier frecuencia crece más que el porcentaje que configuró.
Herramientas de Reporte
Los reportes pueden ser muy tediosos si los crea señal por señal, valor por valor. El reporte automático ahorra un tiempo considerable.
Análisis de Fase
El análisis de fase requiere que registre al menos 2 canales simultáneamente para identificar la dirección del movimiento en comparación entre sí. Esta función es obligatoria para diagnosticar completamente la desalineación entre otras fallas.
Base de Datos de Rodamientos
Esta función es importante porque el análisis de vibraciones de rodamientos identifica frecuencias de falla relacionadas con la geometría del rodamiento. Por lo tanto, debe tener una base de datos completa de rodamientos para obtener información del fabricante y realizar cálculos de fallas.
Balanceo Dinámico
El balanceo dinámico es una funcionalidad que está presente en la gran mayoría de equipos, generalmente de forma opcional; sin embargo, considere que el desbalanceo es una de las causas más comunes de vibración en maquinaria. ¿No sería bueno corregir el problema al instante?
5. Funciones Avanzadas en Analizadores de Vibraciones
Las funciones avanzadas pueden o no estar presentes en muchos sistemas, o podrían tener nombres diferentes a los que mencionaré.
ODS (Formas de Deflexión Operacional)
Simula el movimiento de toda la máquina en un dibujo 3D. Esta es una herramienta que no es muy común, pero es excelente para el diagnóstico. Sobre todo, es muy fácil de entender para cualquier persona, incluso para quienes tienen poco o ningún conocimiento de análisis de vibraciones. El ODS es también, sin duda, una herramienta muy atractiva que se vende por ser tan descriptiva.
6. Conectividad en la Nube al Elegir el Mejor Analizador de Vibraciones
Algunos analizadores de vibraciones nuevos ya ofrecen una base de datos basada en la nube. Compartir su base de datos de vibraciones con sus clientes no solo facilitará su vida al reducir la cantidad de reportes, sino que también brindará a sus clientes la satisfacción de tener la mejor tecnología disponible.
7. Verifique qué Tipos de Sensores Puede Conectar a su Analizador de Vibraciones
Acelerómetros
La tensión de salida es proporcional a la aceleración de la vibración. La mayoría de estos sensores requieren una fuente de alimentación porque contienen pequeños amplificadores y filtros para eliminar el ruido.
Los analizadores de vibraciones usan más comúnmente acelerómetros debido a su excelente rango de frecuencia y amplitud, así como el bajo ruido que generan. A cambio, convierten la aceleración en otros parámetros como velocidad y desplazamientos, que se usan con más frecuencia en el análisis de vibraciones.
Velocímetro
Su señal es proporcional a la velocidad de la vibración. Son sensores electromagnéticos, por lo que no requieren alimentación.
Sondas de Desplazamiento
La señal de salida es proporcional al desplazamiento de la vibración. Son generalmente sensores sin contacto, por lo que son ideales para medir vibraciones y excentricidad de ejes.
Es conveniente que el analizador de vibraciones que elija tenga la posibilidad de conectar otros tipos de sensores. Hay máquinas para las cuales el acelerómetro simplemente no es la herramienta adecuada. Los rodamientos de aceite son un ejemplo de lo anterior porque el aceite amortigua las vibraciones, haciendo así que su medición con acelerómetros sea menos confiable.
8. Tenga en Cuenta la Portabilidad, pero no Sacrifique Potencia
Tenga en cuenta la portabilidad de un analizador, ya que lo utilizará todos los días. Por otro lado, también debe considerar que un dispositivo pequeño con poca funcionalidad será una gran limitación.
En términos de portabilidad, los tipos generales de analizadores son los siguientes
Tipo Pluma
Generalmente solo se usa para medir el RMS de vibración. La funcionalidad suele ser muy pobre, aunque tienen la gran ventaja de que caben en todas partes, incluso en el bolsillo.
Portátil
Son dispositivos del tamaño de un teléfono celular, tienen una pantalla más grande, muestran los espectros y están bien preparados para tomar rutas. Son muy portátiles y cómodos de usar. Estos analizadores de vibraciones suelen tener procesadores lentos, por lo que el número de líneas de resolución, la memoria y las funciones son reducidos, requiriendo así software basado en PC para complementar la funcionalidad.
Dispositivos Robustos Propietarios
Su tamaño va desde el de un teléfono celular hasta más allá del tamaño de una tableta, pero con mayor grosor. Son los más comunes y son una opción aceptable para uso industrial. Hay muchas marcas con funcionalidad muy variable.
La desventaja es que no son dispositivos de uso universal y, por lo tanto, el costo de fabricarlos es alto. Esto también significa que tienen procesadores lentos y poca memoria. Esta condición puede hacer que estos sistemas sean menos funcionales.
Es complicado saber qué tipo de procesadores tienen estos dispositivos porque raramente aparece en la ficha técnica. Nuestro mejor enfoque será evaluar a través de la cantidad de memoria y funciones de las que presumen. La buena noticia es que la mayoría de estas computadoras tienen software PC para facilitar el análisis de los datos recopilados. Solo necesitamos conocer el costo de este software.
Tabletas y PC
Cada vez son más populares debido al enorme poder y memoria de las nuevas computadoras. Actualizar una computadora no genera ningún costo al instalar el software. Además, la portabilidad de las tabletas comerciales aumenta en cada nuevo modelo.
Una pequeña desventaja es que la mayoría no están adaptadas para entornos industriales. Sin embargo, las tabletas rugosas con Windows y Android están disponibles a precios muy asequibles sin necesidad de estar vinculado a una marca.
9. Nunca Subestime el Soporte Técnico
En el mejor analizador de vibraciones, el soporte es un aspecto muy importante porque, seamos honestos. Nada es perfecto y siempre necesitamos asistencia para dispositivos complejos. Por lo tanto, necesitará estar en contacto con el distribuidor o el fabricante del producto con cierta frecuencia. Los puntos más importantes a tener en cuenta para el soporte técnico son:
10. Verifique el Precio de su Analizador de Vibraciones
Por último, pero no menos importante, el precio es uno de los principales factores a tener en cuenta. Entender cómo se le cobrará es vital para calcular nuestra capacidad financiera de adquisición. Puntos a considerar:
