El análisis de vibraciones, es la práctica que involucra el reconocimiento de las características de una señal de vibración y su relación con el comportamiento de las partes de una máquina o sistema.
Todo lo que se mueve vibra, pero en las máquinas industriales la vibración puede darnos respuestas sobre comportamiento atípico.
Para poder saber como es el comportamiento de las máquinas debemos utilizar herramientas de medición de vibraciones y después comparar ese valor con parámetros que nos dicen si la vibración la podemos considerar normal.
El objetivo principal del análisis de vibraciones es determinar la gravedad de las vibraciones y tomar medidas de corrección.
Los análisis de vibraciones siempre deben tener objetivos de trabajo claros. Ya sea porque son parte de una estrategia de monitoreo de condición o porque se está haciendo algún tipo de mantenimiento preventivo.
El análisis de vibraciones contiene varios conceptos que deben entenderse para poder tomar decisiones de manera informada. A pesar que la tecnología de medición ha avanzado mucho y los equipos de análisis de vibraciones lo asisten en el proceso, es importante siempre entender qué se mide, la información que obtenemos, el significado de las medidas y llegar a diagnósticos precisos.
Desplazamiento, Velocidad y Aceleración
Dependiendo de varios podemos medir vibraciones en tres formas: desplazamiento, velocidad y aceleración.
El desplazamiento es el cambio de posición. La velocidad es el cambio de desplazamiento en el tiempo y por último la aceleración, es el cambio de la velocidad en el tiempo.
En trabajos industriales cualquiera de las tres se puede medir y lo que nos interesa es conocer la intensidad de las vibraciones en cualquiera de sus tres formas. Cómo se relacionan entre sí podemos tomar la información de una y transformarla en otra.
Por ejemplo, tener los datos de velocidad y obtener la aceleración de la vibración. Para eso se necesita conocimiento de cálculo simple.
Por lo general en los equipos de medición eso no es problema y lo pueden hacer de manera automática.
Equipos de Medición
Para poder medir desplazamiento, velocidad o aceleración existen equipos industriales para poder hacer rápido y fácil la toma de datos. En la mayoría de casos son sensores que trabajan específicamente en la recolección de un tipo de información. La diferencia entre cada uno de ellos está en su construcción y en la forma en que se recolectan los datos.
El más popular es el acelerómetro y el parámetro de vibración más utilizado es el de velocidad. Más adelante veremos por qué.
Sensores de desplazamiento
Este tipo de sensores funcionan sin contacto y también se les conoce como sensores de proximidad. Son sensores que utilizan circuitos eléctricos para aprovechar la señal de radiofrecuencia generada, un proceso parecido a los radios convencionales para escuchar música.
En general estos sensores tienen un buen comportamiento midiendo bajas frecuencias, esa es su principal ventaja.
Sensores de Velocidad
Los sensores de velocidad tienen un imán que responde a los movimientos de vibración. El imán se encuentra en el centro de una bobina por lo general de cobre.
Este tipo de sensores usa un sistema donde se transmite un voltaje proporcional a la velocidad de movimiento de su armadura.
Como la construcción y mano de obra para elaborar estos sensores es más cara y compleja, son menos utilizados. Esto genera precios más elevados comparados con los otros tipos de sensores.
A diferencia de los sensores de desplazamiento, estos sensores son muy buenos en el rango medio de frecuencias.
Sensores de Aceleración
Por último, tenemos los sensores de aceleración también llamados acelerómetros.
Los acelerómetros, utilizan cristales piezoeléctricos que se deforman debido a la vibración. Esto produce un diferencial en la carga de las caras del cristal, esta diferencia de cargas se cuantifica, mide y utilizando un circuito de amplificación da como resultado la señal de vibración.
Este tipo de sensores tienen una respuesta en frecuencia mejor en las frecuencias altas. En muchos casos tienen diferentes adaptadores para las puntas, esto se hace con el fin de tener diferentes opciones para tomar medidas y hacer montajes.
Son los más usados debido a su relación costo beneficio. Pues es normal poder contar con un sistema de medición conectado a una aplicación para hacer el análisis de los datos medidos y compararlos con estándares internacionales.
Estándares Utilizados
Después de tener la información medida podemos utilizar normas técnicas para poder establecer si los valores medidos requieren acciones sobre nuestras máquinas. Para el análisis de vibraciones el estándar más utilizado es el ISO-10816.
Este estándar establece las condiciones y procedimientos generales para la medición y evaluación de la vibración. Como vimos antes, el valor de velocidad es el más utilizado porque esta norma emplea las mediciones de velocidad como valores de recomendaciones o de alerta.
Esta norma divide los valores por tipo de máquina y después por niveles de gravedad de los datos.
Aunque en ocasiones las herramientas de análisis de vibraciones son fáciles de usar, cada decisión debe tomarse con un criterio técnico informado. Por eso la formación del personal en estos temas es fundamental para ahorrar tiempo y posibles malas prácticas cuando se requiere hacer análisis de vibraciones.
