¿Qué es el Espectro de Vibracion y Cómo Analizarlo Adecuadamente?

En este número del boletín no se sacan viñetas de Dilbert, pero mantenemos el resto de secciones como artículos y eventos destacados del sector, tutorial sobre el espectro de vibracion y dentro de la sección de historias de mantenimiento una serie de recomendaciones sobre este gráfico de análisis.

espectro de vibracion

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El

Tutorial

de esta semana de bastante utilidad, pues habla sobre el espectro de vibracion y el proceso de cálculo matemático seguido para su representación a partir de la señal de vibración de una máquina cualquiera.

En esta entrada y dando continuidad al tutorial se mostrarán una serie de

Consejos Útiles sobre el Espectro de Vibracion

que os resultarán de utilidad en vuestra actividad como analistas de mantenimiento. Evidentemente, se os supone con un software moderno como el que suministran los diferentes fabricantes de equipos para realizar el análisis.

Uso de Diferentes Cursores

En el ejemplo que se plantea en el tutorial veis que existe una equidistancia entre las líneas, pues en los software de mantenimiento existe la posibilidad de incluir un cursor que identifique esa repetitividad llamado de armónicos. El uso de cursores os permitirá identificar de una manera más rápida los patrones característicos de cada espectro.

espectro vibracion

Pero existen otros cursores como:

  • Estimador de Rodamientos.

Para visualizar frecuencias de defecto en estos componentes.

  • Banda lateral

Permite identificar frecuencias equidistantes de una central. Útil para determinar la causa del problema identificado por la frecuencia central.

  • Cursor Delta

Calcula diferencia entre dos picos, tanto en frecuencia (eje X) como en amplitud (eje Y).

y un largo etcétera …

Combinar diferentes Vistas

Si se analiza únicamente un espectro de vibracion de una máquina en la que se adquieren 10, uno por cada posición elegida, difícilmente obtendrás una visión del comportamiento del conjunto. Por eso el software os ofrece la posibilidad de combinar vistas del espectro de vibracion en:

Diferentes Puntos, Unidades, Máquinas

espectro de vibracion

Este ejemplo representa los espectros tomados en dirección radial en un molino.

Estudiar la Evolución Temporal del Espectro

Fundamentalmente si se habla de un programa de monitorizado de condición, se debe valorar la evolución de cada frecuencia en el tiempo. Para ello existe el gráfico de cascada espectral, con ese nombre por su forma en que se visualiza la evolución temporal de la gráfica.

espectro de vibracion

En la gráfica se ve un pico con amplitud cambiante a la frecuencia de 1755 cpm …..

No olvides la Escala Logarítmica

El logaritmo, por su propia definición, minimiza las diferencias existentes en valor absoluto, algo que permitirá interpretar frecuencias espectrales de escasa amplitud frente a las dominantes en el espectro.

espectro de vibracion

Por eso, nunca digas ante un espectro con picos minúsculos que no eres capaz de visualizarlos, porque lo estás analizando en escala lineal …..

Usa el ZOOM gráfico

Todos los software permiten realizar un zoom gráfico sobre las zonas que se precien en el espectro, permitiendo así una vista más de detalle de cada zona analizada.

espectro de vibracion

Se trata de un artificio pues es como si en tu cámara de fotos hicieras un zoom para ver con la misma resolución gráfica un detalle insignificante de tu encuadre. La opción de volver al escalado original además suele ser bastante inmediata.

Presta Atención a la Presentación

Fundamentalmente cuando vayamos a documentar en un informe o para archivar un caso, como es el caso de un rodamiento detectado con defecto:

espectro de vibracion

Este es un ejemplo, pero no olvides que son varias las herramientas que permiten etiquetar frecuencias mostrando su valor pudiendo elegir:

  • Formatos, tamaño y color de texto

Además estos gráficos son perfectamente exportables con la apariencia que hayas elegido a cualquier procesador de textos, o powerpoint para su presentación posterior.

Visualiza las alarmas

Si es que las tienes configuradas es deseable que aparezcan pues te permitirán centrarte en los puntos que se encuentren realmente en estado de alerta.

espectro de vibracion

En el ejemplo de la figura ves claramente las mismas, conocidas como alarmas de banda pues para cada grupo discreto de frecuencias se establecen unos niveles de umbral.

Las Notas te pueden Ayudar

Resulta obvia la utilidad de poder escribir textos sobre un gráfico matemático y artificial como es un espectro, además se asociarán automáticamente a esa medida histórica para todo el futuro seguimiento.

¿Que un día no quieres que aparezcan?

El propio software te permite visualizarlas a la carta pero siempre quedan archivadas sobre la base de datos para un uso personalizado.

espectro de vibracion

Divide la Pantalla en H y V

¿La pantalla del ordenador se nos puede quedar pequeña? Recuerda que estos programas como toda aplicación Windows permiten organizar en mosaico horizontal o vertical.

  • Mosaico Vertical te ayudará a ver picos de elevada amplitud
  • Mosaico Horizontal te permitirá ver picos de banda ancha

Personaliza las Escalas del Gráfico

En muchos casos fundamentalmente cuando se ha hecho un cambio en algún equipo puede ser realmente útil el no usar la escala automática en amplitud, la que figura por defecto, ajustada al valor máximo de cada pico.

espectro de vibracion

En el gráfico se ha fijado la escala vertical (amplitudes) pero también se podría fijar el horizontal (frecuencias), o ambos al mismo tiempo. De este modo en la máquina anterior se ve que ha disminuido la energía en la parte derecha de la gráfica (frecuencias más elevadas).

Combina el Espectro de Vibracion con Otras Gráficas

Aquí nos referimos a la posibilidad de combinar el espectro de frecuencias con otras gráficas como la tendencia o la forma de onda. Si os leéis veréis una inmediata justificación pues la forma de onda puede ser diferente para una misma gráfica de espectro.

espectro de vibracion

El ejemplo es muy sencillo pues es una forma de onda que corresponde a la frecuencia de mayor amplitud del gráfico inferior, pero puede haber casos donde realmente se justifique.El software permite visualizarlas de manera vinculada.

Analízalo con Otras Tecnologías

Esta es sin duda la más importante de las recomendaciones puesto que la vibracion presentará limitaciones para la detección de ciertos modos de fallo. Los software permiten visualizar sin problemas un espectro junto a un termograma o un gráfico de aceites, o

espectro de vibracion

como en el caso que te muestro donde se ve un espectro de vibración y uno de corriente analizados ambos desde la misma plataforma software.

Son varias pero te ayudarán ….

Seguro que te habrán resultado de utilidad y que las podrás sacar partido para tus futuros análisis del espectro de vibracion. El problema es que muchas de los consejos son excluyentes o bien complementarios entre sí, por eso pero nunca olvides que el

Diagnóstico de maquinaria es un Proceso de Reducción al Absurdo

y que con el uso de cada una de las vistas anteriores irás eliminando posibles problemas quedándote al final con un dos o tres problemas y ya podrás plantear una recomendación al cliente. Por eso has de pensar:

  • En base a esta vista no es este problema
  • Ante este otro gráfico tampoco parece que exista este otro problema,….

y así hasta el final.

Por eso yo te añadiría una recomendación final que sería:

Actúa con Sentido Común.

Ese sentido te dará las pautas a seguir, no es conveniente utilizar siempre una misma vista de gráficas en cada revisión. Ten en cuenta unos mínimos que serían los anteriores y luego utiliza este sentido, muy humano por otro lado, que dará verdadera validez real a tus conclusiones.

En base a mi experiencia con diferentes formaciones y cursos en software de mantenimiento pondría la mano en el fuego que no estás utlizando todas las

Posibilidades de Análisis de tus Espectros de Vibracion.

Debes plantearte entonces

¿cuál es el problema, falta de formación, tiempo o método?

La primera y la tercera son fácilmente solucionables, basta con gastarte un poco de tu presupuesto en unos cursillos o bien generar procedimientos para tus empleados; la segunda es más complicada de solucionar, aunque yo te dí una solución con el diagnostico remoto en mantenimiento, algo muy habitual cuando se trata de servicios especializados. Te has de gastar un dinero pero tienes una serie de ventajas que has de valorar.

¿Cuál te recomiendo por mi experiencia?

Una solución mixta, tener un analista de campo que realice unos primeros filtrados de datos en el software y luego un analista de diagnóstico para que optimice todas las posibilidades que te comento. Doble voz, y doble cerebro (mecánico e ingeniero o electricista e ingeniero), uno de ellos con un 25% de su tiempo apoyando al analista, y el otro contando con el aval y saber hacer de una compañía especializada en ingeniería de mantenimiento.

Buenos pues esto esto es todo; esta entrada sobre el espectro de vibracion quizás haya sido más serio que otros anteriores si bien de amplío contenido práctico que también es el objeto de todas las entradas de esta categoría del potal, aportar una visión práctica y realista a las problemáticas existentes en mantenimiento. Me despido y ya sabes, hasta el próximo boletín.espectro de vibracion

 

 

Comentarios (9)

  1. gustavo nuñez

    Quisiera recibir este tutorial en mi correo, si es posible, ya que me estoy iniciando en vibraciones mecanicas.

    Responder
    1. admin (Publicaciones Autor)

      Buenas tardes Gustavo. Sin problema, en breve se lo envío a su correo.
      Cordiales saludos.

      Responder
  2. Enmanuel torres

    buenos dias me gustaria aprender a utilizar este tutorial ya que estoy realizando mi tesis en base a unas bombas centrifugas, basado en el analisis de vibraciones. si me lo podria facilitar estaria muy agradecido.. saludos

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    1. admin (Publicaciones Autor)

      Estimado Enmanuel.
      Supongo habrás intentado bajarte el archivo con el link existente al inicio del post. Yo no tengo ningún problema accediendo a la URL de la página, pero si ese es tu caso en breve te lo enviaré a tu cuenta de correo.
      Cordiales saludos y gracias por seguir el blog.

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  3. Paola

    Hola. Podrias enviarme este tutorial? pgfdaj@gmail.com gracias

    Responder
    1. admin (Publicaciones Autor)

      Buenos días Paola. Sí, sin problema. En breve lo recibirás en la dirección indicada.

      Responder
  4. Alex

    Gracias por tu articulo. Tengo un equipo para medir vibraciones (valores digitales), para analizar el espectro, tendria que usar la transformada de Fourier en un software como MATLAB, o conoces algun software que haga esto? se que algunos equipos vienen con el software y con el espectro incluido, pero son los mas costosos. Gracias por tu tiempo.

    Responder
    1. admin (Publicaciones Autor)

      Buenas tardes Alex
      El espectro de vibración no es una herramienta que realicen por sí solo los software comerciales, excepción hecha de algunos preparados específicamente para el desarrollo de maquetas como LavView, por ejemplo.
      Las razones el abaratamiento de la electrónica FFT, por lo que cualquier freelance debe disponer de un analizador de vibraciones como el que tu dispones. Los más modernos analizadores con el protocolo PCMCIA permiten descargar los datos vía escritorio remoto por ejemplo. Pero siempre con un software comercial.
      En mi experiencia conozco una empresa que sí desarrolló un software específico de análisis de tendencias y espectros; se trataba de una firma azucarera que adquirió un equipo de la firma Rockwell (año 2006) únicamente para realizar medidas fuera de ruta, que visualizaba en el equipo o bien sacaba pantallazos (en ese equipo con las teclas 0 + 7 del teclado numérico) que descargaba desde la tarjeta PCMCIA.
      Pero desde primeros de los 90 la ruta la realizaba con un equipo fabricado en los 80, y para él desarrolló el software. Se trata de un equipo de la firma IRD que realizaba únicamente espectros con 400 líneas en modo ruta. De ese modo el desarrollo era bastante sencillo teniendo en cuenta que todo hardware digitaliza la señal en un primer momento con muchas más líneas que esas, obteniendo una forma de onda sin señal de fase como siempre pasa con la vibración asíncrona.
      El excel y el método de montecarlo pueden ser otro modo de crear un espectro a partir de un pantallazo de un ordenador si es que no dispones de picos en alarma. Para ello deberías establecer alarmas de banda, que podrías encontrar en muchos manuales de equipos o software de vibración (por ejemplo el software de IRD IQ2000 daba amplitudes de frecuencias de banda). Ahora bien esto suele tener validez únicamente para la manufactura industrial.
      Por tanto analiza el contexto en el que te mueves Alex antes de nada. No por que pierdas el tiempo sino porque el software EMONITOR ODYSSEY, por ejemplo, incluye desde hace mucho tiempo la posible exportación de un espectro a excel por lo que si trabajas con informes y resultados, debes garantizar a tus clientes una adecuada verosimilitud en la presentación de resultados. Si trabajas en campo para dar un diagnóstico y cuentas con el apoyo de un software de un cliente (histórico), entonces el cursor del hardware de medida suele ser suficiente para realizar un informe preliminar y mostrar el espectro más significativo a tu cliente.
      Finalizar diciéndote que en mi experiencia el espectro es una herramienta que por sí sola no dice nada; de hecho el único espectro real es el que se obtiene con el equipo de ultrasonidos (aplicación más orientada hacia la ingeniería normativa); y los equipos de vibraciones siguen siendo los más usados en ingeniería de mantenimiento predictivo por la gran capacidad de análilis (vistas combinadas de diferentes apoyos – máquinas, ….) que ofrece el más barato de los software comerciales. Mi recomendación sería que te comprarás una licencia de software a poco que le veas algo de viabilidad al contexto en el que te mueves.
      Gracias por tu confianza y espero haber resultado de ayuda.

      Responder
      1. Alex

        Gracias Crack… por tu tiempo y excelente respuesta.

        Responder

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