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Cómo elegir sensor de vibración

Recomendaciones para elegir el sensor de vibración más adecuado para controlar el estado de máquinas rotativas. 

El control del estado de las máquinas rotativas y sus componentes mecánicos es una de las múltiples aplicaciones que ofrece la medición y el análisis de vibraciones. Dentro de lo que se entiende por control y análisis de vibraciones, puede haber múltiples opciones, que van desde seguimientos de alarma básicos hasta sistemas avanzados de diagnóstico. La base común de todos ellos es que hace falta un sensor que transforme esa señal de vibración en una señal eléctrica que podamos procesar e interpretar.

Existen varios tipos de sensores de vibración, pero el más utilizado por las ventajas que tiene para aplicaciones en general, es el acelerómetro piezoeléctrico. El acelerómetro piezoeléctrico genera una señal eléctrica proporcional a la señal de vibración. Esta señal es la que en una etapa posterior habrá que procesar para que nos ofrezca información para nuestro seguimiento o análisis.

¿Queremos medir una señal que sea analizable o necesitamos únicamente un seguimiento de valores globales de vibración?

El acelerómetro piezoeléctrico genera una señal proporcional a la vibración real, que se suele llamar “señal temporal”, “forma de onda”, “señal AC”, “señal de aceleración bruta”, etc. Esta señal tiene signo, es decir, valores positivos y negativos. La mejor forma de comprenderlo es imaginar una onda de vibración completa sobre una posición cero (eje horizontal). Esta señal se usa posteriormente para múltiples tipos de análisis como el análisis espectral, análisis de fases, tests de impacto, de arranque y parada, obtención de valores globales, etc. Por tanto, si requerimos cualquiera de estos análisis, deberemos recibir esta “señal AC” a través de un acelerómetro piezoeléctrico.

En muchas ocasiones, no se necesita analizar la señal, sino que únicamente se requiere hacer un seguimiento de un valor global de vibración que permita evaluar de una forma rápida y sencilla el estado general del equipo. No se trata de un análisis o diagnóstico, sino de un valor que puede ser comparado con unos niveles de referencia. Este valor global de vibración puede tener distintas configuraciones o parámetros, siendo el más empleado el parámetro de velocidad, medido en RMS, en un rango de frecuencias de entre 10 Hz a 1 kHz. La norma ISO-10816 indica las condiciones sobre las que esta configuración es adecuada.

 

2705 SENSORES DE VIBRACIÓN DE VALOR GLOBAL CON SALIDA 4-20 mA

sensor 4-20mA

Los sensores de vibración con salida 4-20 mA son la solución más sencilla si únicamente necesitamos hacer seguimiento de un valor global de la vibración. Se trata de acelerómetros piezoeléctricos que internamente convierten la señal AC en un valor global de vibración con salida 4-20 mA proporcional al parámetro medido. Esta salida 4-20 mA sirve como entrada a cualquier sistema de control distribuido o PLC. Para ello se deber elegir la configuración de este valor global, así como el parámetro de medida y el rango de medición, que será proporcional a los 4-20 mA. Existe opción de fabricarlos a medida según el parámetro, rango y configuración necesarios, y no únicamente según las especificaciones de la ISO-10816, ya que en algunos casos puede no ser la opción óptima.

 

2705 ACELERÓMETROS PIEZOELÉCTRICOS

Sensores vibracion acelerometrosLos acelerómetros piezoeléctricos son los sensores universales que se emplean para la mayor parte de colectores de vibración y sistemas de monitorizado que hay en el mercado. El tratamiento de la señal que generan es más complejo que los acelerómetros piezoeléctricos con salida 4-20 mA, pero son los sensores que permiten hacer múltiples tipos de análisis y diagnosticar el estado de un equipo rotativo, cosa que no ocurre con los sensores de salida 4-20 mA. La señal de salida se puede transformar a los parámetros que se deseen con múltiples configuraciones, ya que se obtiene la señal eléctrica proporcional a la vibración real. La sensibilidad es el factor que convierte la señal de aceleración en señal eléctrica, y la más común es la sensibilidad de 100 mV/g.

Buscar la opción más adecuada para los requerimientos de cada equipo y estrategia

En esta pequeña lectura se ha tratado de ofrecer una clasificación sencilla y rápida de los sensores de vibración para evaluar el estado de máquinas rotativas. Hay que añadir que también hay acelerómetros con salida dual de 4-20 mA y señal AC que integran las dos opciones descritas, así como la señal de temperatura. También los hay para múltiples direcciones como los acelerómetros triaxiales. Dentro de cada uno de los tipos de sensor descritos existen además múltiples opciones en función del método de fijación, tipo de conector o cable, configuración y sensibilidad, clasificación IP, ATEX, etc.

Conclusión

En conclusión, el sensor es el elemento encargado de medir la señal de vibración que posteriormente habrá que controlar o analizar, por lo que su elección no deja de ser una decisión importante para obtener los resultados deseados.

En Link Soluciones Industriales somos distribuidores oficiales de Hansford Sensors y disponemos de una amplia gama de acelerómetros industriales de alto rendimiento, sensores de vibración, transmisores alimentados por bucle de 4-20 mA, diversos tipos de cables y equipos auxiliares. Además, contamos con gran experiencia y conocimiento técnico.

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