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Encontrando el Mejor Analizador de Vibraciones
Encontrar el mejor analizador de vibraciones para tu aplicación puede ser bastante complicado. Especialmente si no sabes cómo identificar la funcionalidad que necesitas.
Entonces, ¿qué es un analizador de vibraciones? Y más importante aún, ¿qué debo saber antes de elegir uno? Tómate un momento para leer este artículo y encontrar la mejor opción para ti.
¿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 en función de la frecuencia. Su 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 colectores de datos.
Conoce Nuestros Analizadores de Vibraciones
DigivibeMX® 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 FFT para mostrar la magnitud de la vibración en función de la frecuencia. Su 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 inalámbrico de monitoreo de vibraciones 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 realizar 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 en la nube, EI-Analytic™. En cualquier momento, puedes monitorear tu maquinaria desde cualquier dispositivo como un smartphone, computadora o tableta.
Analizador de Vibraciones Móvil: WiSER Vibe
WiSER® Vibe es la aplicación para iOS y Android que te permite tomar datos de vibración sobre la marcha. Coloca tu WiSER™ o Phantom® en tu máquina y conéctate usando tu dispositivo iOS o Android.
Ahora tienes un análisis de vibración completo en la palma de tu mano. Con esta app tienes 2 millones de líneas de resolución, puedes almacenar datos en tu dispositivo portátil, enviar datos por correo electrónico o enviarlos directamente a la nube EI-Analytic. Registra múltiples parámetros y hasta 4 canales de vibración. Compatible con EI WiSER®, WiSER® 3X, GX400 y ahora compatible con sensores de vibración Phantom®.
DragonVision® Analizador de Vibraciones por Video
DragonVision® utiliza una señal de acelerómetro de referencia y un acelerómetro de mapeo para generar mapas de magnificación de movimiento que amplían el movimiento detectado con el acelerómetro y muestran el resultado sobre fotos del equipo medido. Cuantos más puntos de medición introduzcas en el programa, mayor resolución tendrá el mapa de vibración amplificado y podrás ver más detalles. Con la ayuda de cualquier acelerómetro, puedes detectar hasta 15,000 Hz en cualquier eje y con muy alta precisión. Podrás detectar problemas de rodamientos, fallas en cajas de engranajes y mucho más.
Analizador de Vibraciones DigivibeMX® 11 M20
M20 puede cubrir tus necesidades más básicas de análisis de vibraciones. Compatible con WiSER y GX400, puedes aprovechar las capacidades que ofrece el software de análisis de vibraciones más confiable. Puedes acceder a herramientas como cascadas 3D, análisis de rutas, curvas de tendencia, compatibilidad con bases de datos y sincronización. También puedes optar por mejorar tu análisis a M30 y usar las funciones completas incluidas en DigivibeMX® 11; como capacidades de Phantom y balanceo.
¿Cómo Funciona un Analizador de Vibraciones?
Un analizador de vibraciones es básicamente una computadora que registra vibraciones 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 versus 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 hay 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. Verifica el Número de Canales de Entrada
Puedes encontrar analizadores de vibraciones en el mercado con diferentes números de canales de entrada, siendo los más comunes de 2 a 4 canales.
Grabar 2 canales simultáneamente suele ser 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 simultáneos de balanceo requiere 4 canales.
Los analizadores de un solo canal ya no son comunes, ya que no pueden realizar técnicas necesarias para algunas de las fallas más importantes, como desalineación, Bode y balanceo.
2. Comprende 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 FFT de audio, que se graficaban 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 grande o pequeño, por lo tanto, tener un rango de frecuencia menor mostrará una mejor resolución y un rango mayor con la misma cantidad de líneas. Observa el siguiente ejemplo:
Ejemplo 1
Supongamos 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, buscarás precisión en un espectro cuando necesites diferenciar entre dos frecuencias que estén cerca una de la otra.
Ejemplo 2
Imagina un ventilador con transmisión por polea en el que las poleas tienen diámetros muy similares y, por lo tanto, trabajan a pocas RPM entre sí.
Para distinguir el desequilibrio del motor del ventilador, necesitarás suficiente resolución para que las dos frecuencias aparezcan en picos independientes en el FFT y así medir la amplitud de cada una. Si tus líneas de resolución máximas fueran 6,400, tendrías que sacrificar tu frecuencia máxima teniendo 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 tu resolución y rango de frecuencia están estrechamente relacionados con ellas. Por ello, 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. Piénsalo 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 su parte positiva, tendríamos que realizar 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 realizar 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. Verifica las Funciones Adicionales
¿Sigues aquí? ¡Excelente! Ahora date un gusto y ve por unas galletas o gomitas, porque esto mejora.
¡Por fin! Llegamos a la parte que más me gusta. Las funciones de los analizadores son probablemente la parte que más varía de un analizador a otro. Comenzaré listando 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 con mucha frecuencia; 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 de rodamientos).
Base de Datos de Maquinaria
Almacenará toda la información relacionada con tus máquinas y todas tus grabaciones a lo largo del tiempo.
Colector de Datos de Vibración
Un buen analizador de vibraciones también debe ser un colector 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 principales factores a considerar porque tratarás 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 después.
Alarmas de Envolvente
La teoría nos indica los niveles ideales de vibración para parte de la maquinaria en la industria, pero ¿qué harás si no sabes cuál es el valor ideal? Esta herramienta te avisará en el momento en que la vibración aumente en cualquiera de sus frecuencias. Envuelve el espectro completo y activa una alarma cuando cualquier frecuencia crece más del porcentaje que configuraste.
Herramientas de Reporte
Los reportes pueden ser muy tediosos si los creas señal por señal, valor por valor. Los reportes automáticos ahorran un tiempo considerable.
Análisis de Fase
El análisis de fase requiere grabar 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 vibración de rodamientos identifica frecuencias de falla relacionadas con la geometría del rodamiento. Por lo tanto, debes 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 presente en la gran mayoría de los equipos, generalmente de forma opcional; sin embargo, considera que el desequilibrio es una de las causas más comunes de vibración en la 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 pueden tener nombres diferentes a los que mencionaré.
ODS (Formas de Deflexión Operacional)
Simula el movimiento de toda la máquina en un dibujo 3D. 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 nuevos analizadores de vibraciones ya ofrecen una base de datos en la nube. Compartir tu base de datos de vibración con tus clientes no solo facilitará tu trabajo al reducir la cantidad de reportes, sino que también les dará a tus clientes la satisfacción de contar con la mejor tecnología disponible.
7. Verifica Qué Tipos de Sensores Pueden Conectarse a Tu 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 utilizan más comúnmente acelerómetros debido a su excelente rango de frecuencia y amplitud, así como al 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. Generalmente son sensores sin contacto, por lo que son ideales para medir vibraciones y excentricidad de ejes.
Es conveniente que el analizador de vibraciones que elijas 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, ya que el aceite amortigua las vibraciones, haciendo que su medición con acelerómetros sea menos confiable.
8. Ten en Cuenta la Portabilidad, pero No Sacrifiques la Potencia
Ten en cuenta la portabilidad de un analizador, ya que tendrás que lidiar con esto todos los días. Por otro lado, también debes 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 Bolígrafo
Generalmente solo se usan para medir el RMS de vibración. La funcionalidad suele ser muy pobre, aunque tienen la gran ventaja de que caben en cualquier lugar, incluso en tu bolsillo.
Portátil de Mano
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 se reducen, requiriendo software de PC para complementar la funcionalidad.
Dispositivos Robustos Propietarios
Van desde el tamaño de un teléfono celular hasta más del tamaño de una tableta, pero con mayor grosor. Son los más comunes y son una opción razonable 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 mediante la cantidad de memoria y funciones de las que presumen. La buena noticia es que la mayoría de estas computadoras tienen software de PC para facilitar el análisis de los datos recopilados. Solo debemos tener en cuenta el costo de este software.
Tabletas y PC
Son cada vez más populares debido a la enorme potencia y memoria de las nuevas computadoras. Actualizar una computadora no genera ningún costo al instalar el software. Además, la portabilidad en tabletas comerciales aumenta en cada nuevo modelo.
Una pequeña desventaja es que la mayoría no está adaptada para entornos industriales. Sin embargo, las tabletas robustas Windows y Android están disponibles a precios muy accesibles sin necesidad de estar atadas a una marca.
9. Nunca Subestimes 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, necesitarás 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:
Costo
¿Hay un costo adicional por el soporte?
Velocidad
¿Qué tan rápido responde el equipo técnico?
Tiempo de Envío de Repuestos
Si no tienes un sistema de respaldo, el equipo podría estar dañado por más de un mes, lo que causará retrasos en tu producción o servicios.
Contacto
Posibilidad de hablar por teléfono con el equipo técnico.
10. Verifica el Precio de Tu Analizador de Vibraciones
Por último, pero no menos importante, el precio es uno de los principales factores a tener en cuenta. Entender cómo se te cobrará es vital para calcular nuestra capacidad financiera de adquisición. Puntos a considerar:
Precio
Identifica el precio del sistema, así como los accesorios necesarios, el software y otras posibles características.
Anualidad
En algunos casos, debes considerar una tarifa anual de licencia por soporte. Verifica antes de comprar.
Costo de Repuestos
No olvides que en algún momento tendrás que cambiar un cable, un sensor o el módulo completo, así que te recomiendo asegurarte de que esté dentro de tus posibilidades.
Costo de Actualización
La mayoría de las marcas actualizan sus equipos regularmente, verifica los costos de estas actualizaciones.
