Tipos de vibraciones

LA MEDICION Y ANALISIS DE LAS VIBRACIONES COMO TECNICA
DE INSPECCION DE EQUIPOS Y COMPONENTES, APLICACIONES,
NORMATIVAS Y CERTIFICACION
Pedro Nelson Saavedra
Facultad de Ingeniería - Universidad de Concepción, Casilla 160 - Concepción - Chile
Psaavedr@udec.cl

En el presente trabajo se analiza, en primer lugar, los diferentes tipos de sensores que se utiliza para la medición de
lasvibraciones, en especial lo referente a la limitación de sus rangos de frecuencia y a su inherente ruido eléctrico.
Se presenta las técnicas de análisis más utilizadas, algunas de las cuales son ilustradas con casos históricos. Se
analiza en particular su uso en la detección de grietas en ejes y vigas. Finalmente se analiza la normativa existente
para la medición y evaluación de la severidadvibratoria.
First, the different vibration transducers are analized, specially with rapport their frequency range and electrical noise.
The most used techniques for vibration analysis are presented, some of ones are illustred through historical cases.
Techniques of craked beam and shaft detection are illustrated with an example. Finally, the severity vibration
standards are analyzed.

INTRODUCCIONLa medición y análisis de vibraciones es utilizado,
en conjunto con otras técnicas, en todo tipo de industrias
como técnica de diagnóstico de fallas y evaluación de la
integridad de máquinas y estructuras. En el caso de los
equipos rotatorios, la ventaja que presenta el análisis
vibratorio respecto a otras técnicas como tintas
penetrantes, radiografía, ultrasonido, etc., es que laevaluación se realiza con la máquina funcionando,
evitando con ello la pérdida de producción que genera una
detención.
MEDICION DE LA VIBRACION
Las etapas seguidas para medir y/o analizar una
vibración, que constituyen la cadena de medición, son:
- Etapa transductora
- Etapa de acondicionamiento de la señal
- Etapa de análisis y/o medición
- Etapa de registro.
El transductor es el primer eslabónen la cadena de
medición y debería reproducir exactamente las
características de la magnitud que se desea medir. Un
transductor es un dispositivo electrónico que sensa una
magnitud física como vibración y la convierte en una
señal eléctrica (voltaje) proporcional a la magnitud
medida.

fundamentalmente los acelerómetros. El acelerómetro
tiene la ventaja respecto al velocímetro de ser máspequeño, tener mayor rango de frecuencia, y poder
integrar la señal para obtener velocidad o desplazamiento
vibratorio. El sensor de desplazamiento se utiliza para
medir directamente el movimiento relativo del eje de una
máquina respecto a su descanso.
Para la selección adecuada del sensor se debe
considerar, valor de la amplitud a medir, temperatura de
la superficie a medir yfundamentalmente el rango de las
frecuencias a medir.
Tabla Nº1 indica rangos de
frecuencias de sensores de vibraciones típicos.
Tabla Nº1.
Rango de frecuencias de transductores de vibración
típicos.
Tipo de transductor
Desplazamiento sin contacto
Desplazamiento con contacto
Velocímetro sísmico
Acelerómetro de uso general
Acelerómetro de baja frecuencia

Rango típico de frecuencia
(Hz)
0
0
102
0.2

-

10.000
150
1.000
7.000
2.000

Típicamente hay cuatro tipos de sensores o
transductores de vibraciones:
- Sensor de desplazamiento relativo sin contacto
- Sensor de desplazamiento relativo con contacto
- Sensor de velocidad o velocímetro
- Sensor de aceleración o acelerómetro.

Otro factor que debe tenerse en cuenta en la
selección del sensor es el ruido eléctricoinherente a él.
Por ejemplo, un acelerómetro de uso industrial tiene un
ruido eléctrico típico de 500 µg pico, mientras que un
acelerómetro de baja frecuencia sólo tiene un ruido
eléctrico típico de 10 µg pico.

Para la medición de vibraciones en el exterior de
las máquinas y en las estructuras hoy en día se utiliza

La etapa de acondicionamiento de la señal consiste
en acondicionar la...