En este artículo presentamos las vibraciones de monitoreo temporales y un caso práctico de aplicación.

1 Con las vibraciones de monitoreo temporales siempre sabe cómo es la máquina que las preocupaciones

En vibración monitoreo de sensores inalámbricos temporales están conectados alternativamente a través del monitor:

  • red informática industrial;
  • Una fuente externa, a través de una tarjeta de 4G,

monitoreo de vibración temporal - si los motores de prácticas

2 La condición de visualización de máquinas críticos

Desde siempre, era obvio, que las máquinas críticas merecen una vigilancia especial, situaciones donde se extiende esta necesidad chocó con lo que era posible, tal como, por ejemplo, las dos situaciones siguientes.

2.1 estatus – vibraciones de monitoreo temporales – caso práctico

Actualmente hay máquinas críticas comunes cuya condición de supervisión se lleva a cabo sobre la base de mediciones regulares, hecho con una analizador de vibraciones portátil. Esta supervisión se lleva a cabo normalmente a intervalos regulares, por ejemplo, con una semana analizador de vibraciones. Hay muchas instalaciones en las que estas máquinas no se dupliquen y que su detención implica una pérdida de producción y en los que es esencial que las paradas de mantenimiento se han previsto con el fin de optimizar.

Cuando se activa una alerta inmediatamente poner dos preguntas:

  1. ¿Qué causas?
  2. ¿Cuánto tiempo durará el trabajo de la máquina, se produce un fallo sin detenerse por?

La primera pregunta se responde a través de un diagnóstico Análisis de vibraciones, a menudo basadas en el uso de un analizador de vibraciones.

La respuesta a la segunda se hace dependiente sobre el diagnóstico y evaluación del grado de severidad del daño, Siempre lleva a cabo con una base probabilística. Las máquinas en estas condiciones vienen en una fase de vigilancia, es normal que el intervalo entre las inspecciones se acorta, para tratar de determinar la tasa de evolución de averías.

Asociado a la segunda pregunta es siempre otra, es decir, si la máquina puede funcionar hasta la siguiente parada, ya prevista.

La dificultad de esta vista previa está relacionada con la evolución de los modos de fallo y el hecho de que algunos de ellos tienen una probabilidad de ocurrencia con caracteres aleatorios, como se muestra en la figura 1, a continuación se presenta.

Figura 1 - probabilidad de ocurrencia de modos de fallo de un componente, durante toda su vida

Aquí es donde surge la necesidad de obtener información sobre la máquina, con más frecuencia, por ejemplo, de hora a hora.

En el pasado, con las inspecciones llevadas a cabo con equipos portátiles, esto no fue posible.

Figura 2 - La urgente necesidad de conocer la velocidad real de la evolución de los daños.

2.2 la situación B – vibraciones de monitoreo temporales – caso práctico

otra situación, que también es un modo común, es la existencia de máquinas críticas, supervisado por sistemas de monitoreo permanente de las vibraciones de protección, que se detuvo mediante la activación de un relé, medir el monitor de vibración excesiva, pero que sus directores técnicos no tienen ninguna información sobre lo detuvo.

ninguna máquina de alarma

Máquina con alarma

Figura 3 - Dilema gerente técnico - intervenir o no intervenir?

En esta situación nos encontramos con las siguientes alternativas:

  • Encienda la máquina y correr el riesgo de destruir;
  • Realizar una intervención de mantenimiento en la máquina y correr el riesgo de no encontrar nada.

También en este momento se siente la necesidad de tener más información, ahora diagnóstico, para una decisión sobre si debe o no intervenir en la máquina, Se hace con más y mejor información.

monitoreo de vibración temporal - si la necesidad práctica para obtener más información
Figura 4 - La necesidad de más información sobre las máquinas, con el fin de tomar las mejores decisiones ....

3 Las dificultades asociadas con las vibraciones de monitoreo temporales

A pesar de que siempre había existido esta posibilidad, y se utilizaron a veces, la realidad es que asociado a su aplicación eran tantas dificultades, es decir, coste, que, en verdad, Casi nunca se utilizó. Los ejemplos de las dificultades:

  • instalación de los cables y sensores;
  • Acceso a la información.

4 - Sistema inalámbrico - la solución para las vibraciones de monitoreo temporales

Los sistemas inalámbricos son la respuesta actual a estas necesidades.

monitoreo de vibración temporal - sistema inalámbrico si es prácticoFigura 4 - Control de vibración sistema inalámbrico

El hecho de que ninguna conexión con cables de potencia y facilita su instalación muy sensores.

Figura 5- El acceso a la información sobre las últimas mediciones en la máquina a través del navegador.

También el hecho de que los resultados de las medidas sean accesibles a través del navegador permite que todos los interesados ​​tengan acceso a la última información más relevante.

Figura 6- El acceso a información detallada sobre las últimas mediciones en la máquina a través de la aplicación cliente-servidor.

Para los que quieren saber más, aplicaciones cliente-servidor permite el acceso a la información más completa.

5 – El sistema de monitoreo inalámbrico

5.1 Esquema general

El sistema de monitoreo de la condición inalámbrica inteligente, Está diseñado para dispersar y puntos de medición sin cables. señales de vibración Integra, la temperatura y la velocidad de rotación.

El hardware del sistema incluye el monitor inalámbrico RH560, el sensor de vibraciones inalámbrico integrado y la temperatura RH505 y sensor de velocidad inalámbrico RH509. El software para PC en línea MOS3000 se utiliza para supervisar las condiciones en tiempo real de la máquina, ayudan a los usuarios a identificar de antemano el fracaso de la máquina y evitar el tiempo de inactividad no planificado.

monitoreo de vibración temporal - Estudio de caso - Las interfaces de usuario
Figura 7 - Esquema general del sistema de monitoreo de vibración inalámbrica temporal

El monitor inalámbrico RH560pode estar conectado a la red informática fábrica o, con una tarjeta de 4g, a un servidor remoto.

5. 2 El transductor de vibración inalámbrico

vibraciones y temperatura del sensor R505Figura 8 – Transductor vibraciones inalámbricas RH505

El transductor de vibración inalámbrico, utilizado en vibraciones de seguimiento temporal se, de facto, un analizador de vibraciones de gran alcance, con capacidades sofisticadas de análisis del espectro de frecuencias.

Sus características son las siguientes

  • Sensor de aceleración y la temperatura interna, recoge señales de velocidad, aceleración, tanto el desplazamiento y la temperatura.
  • La señal de vibración se puede mostrar como un software de forma de onda y el espectro.
  • La comunicación Zigbee, para uso no local, Se proporciona una fuerte capacidad anti-interferencia y la transmisión de hasta 100 metros del colector de datos.
  • Φ42mm * h65mm , pequeño volumen, fácil de mantener.
  • El diseño de la batería de baja potencia recoge datos cada dos horas. Esta operación es sostenible 2 años o más.
  • la función de autocomprobación Inteligente, aviso de anomalía en cualquier momento.
  • Exia ⅡCT4 se puede utilizar en el área de 0, IP67, resistente al agua y al polvo.
sensor de vibración RH505 y de temperatura integrado Wireless
Vibración parámetro de medición
Rango de aceleración± 50 g
linealidad1%
Rango de frecuencia (± 3dB)2 Hz-15kHz
La medición de temperatura
rango de temperatura-40~ 125 ℃
Temperatura de precisión± 1 ℃ (-40℃ ~ 125 ℃)
parámetros eléctricos y mecánicos
Alimentaciónbaterias de litio – cloruro de tionilo, 3.6V, 3.3ah
método de comunicación2.4GHz IEEE 802.15.4
dimensiones46 mm x 94 mm (diámetro * Altura)
Peso188 sol
parámetros ambientales
temperatura de funcionamiento-40~ 70 ℃
trigo IPIP67

mediciones hechas:

  • parámetros: desplazamiento, velocidad, aceleración, temperatura
  • nivel: RMS, pico-pico, curtosis,
  • Adquisición y Procesamiento: forma de onda; espetro, sobre;
  • El número máximo de muestras de forma de onda:128000
  • Número de líneas de espectro. 400, 800,1600,3200
  • Cursores: sencillo, armónico, características de frecuencia

5.3 Tacómetro inalámbrica RH509

Las máquinas pueden ser equipadas con un tacómetro inalámbrica para conocer su velocidad.

Figura 9 -Tacómetro inalámbrica RH509

Sus características son las siguientes:

Tacómetro inalámbrica RH509
Medida de las características
Gama de medida60~ 3000 RPM
Precisión de la medición60~ 3000 RPM ± 0,5 RPM
distancia respuesta17 -19 mm
parámetros eléctricos y mecánicos
AlimentaciónBatería de litio – cloruro de tionilo , 3.6el 2.4Ah
método de comunicación2.4GHz IEEE 802.15.4
dimensiones37 mm x 94 mm (diámetro * Altura)
Peso85 sol
montajeSoporte
parámetros ambientales
temperatura de funcionamiento-20~ 70 ℃
grados IP del trigoIP67

5.4 Frecuencia de las medidas

Las mediciones se realizan con tres periodicidades diferentes:

  • nivel general de vibraciones periódicas (por ejemplo: 3 minutos);
  • Espectro de frecuencia de renovación (por ejemplo: 1 hora)
  • Cuando hay un espectro de vibración global de alarma puede ser recogida .

5.5 Las alarmas vía e-mail y SMS

Cuando se alcanza el nivel de alarma del sistema se puede parametrizar para enviar un correo electrónico o un SMS para los interesados.

5.6 O MOS3000 software

El programa MOS3000 existe con dos interfaces: el programa navegador y cliente-servidor.

Interfaz ningún navegadorsoftware de interfaz de cliente-servidor

Figura 10 -Interfaces no programa MOS 3000

La interfaz del navegador proporciona una información más sencillo, con las tendencias recientes y los valores medidos.

La interfaz en el programa de cliente-servidor proporciona todas las funciones de diagnóstico necesarias para el análisis de vibración Efectuar técnico.

presentación: tendencia, espetro, múltiples espetro, mapa espetral, Cepstro, sobre, etc.

6 - aplicación práctica Ejemplo Análisis de vibraciones como vibraciones de monitoreo temporales

Un turbogenerador con unas pocas decenas de megavatios, con un sistema de protección basado en proximitors, a veces detenido por exceso de vibración, medidas para la exhibición permanente.

Los gestores de activos querían saber si había un problema con la máquina o se trata de un problema en el monitor. A esto se le equipado de un sistema de monitoreo de vibración temporal, con un acelerómetro inalámbrico en el que el monitor de vibración del cojinete, observado ocasionalmente vibraciones excesivas.

El sistema se ha personalizado para realizar las siguientes mediciones:

  • aceleración – la forma de onda - cada uno 2 minutos
  • Aceleración - valor total - cada uno 30 segundos
  • Velocidad - espectro (2-1000 hz) y el valor general - cada uno 2 minutos

A continuación se puede ver la gráfica correspondiente las mediciones realizadas entre 23 agosto y 17 septiembre.

vibraciones de monitoreo temporales - caso práctico - entre 23 agosto y 17 septiembre.

Figura 11 - Seguimiento Temporal de vibración – caso práctico – entre 23 agosto y 17 septiembre.

Como se muestra en el gráfico, este periodo se produjo máquina se detiene, no día 28 mi 30 agosto, provocada por las vibraciones de protección del monitor, que las vibraciones excesivas midieron.

Los siguientes detalles gráfico puede-vibración, el stop 28 agosto.

Detalle del monitoreo de vibración temporal - caso práctico - no día 28 agosto,

Figura 12 - Detalle de la monitorización de la vibración temporal – caso práctico – no día 28 agosto, donde se puede ver a tres paradas con las subidas de los niveles de vibración de luz en los últimos dos.

En este gráfico de dos mediciones en dos minutos, se puede ver que en 28 agosto, ocurrido tres paradas. En este gráfico, el segundo nivel de vibración de dos espectáculo se levanta antes de parada.

A continuación se puede ver el mapa espectral correspondiente a este período.

Mapa espectrales vibraciones de monitoreo temporales correspondientes - caso práctico - no día 28 agosto.

Figura 13 - Mapa espectrales correspondientes vibraciones de monitoreo temporales – caso práctico – no día 28 agosto.

Aquí se puede ver una descripción gráfica anterior.

Figura detalle gráfico 13 - vibraciones de monitoreo temporales - caso práctico
Figura 14 - detalle figura gráfica 13 – vibraciones de monitoreo temporales – caso práctico

En el gráfico se muestra a continuación se puede ver un espectro recogido al comienzo de una de las paradas.

 Figura 15 - espectro de frecuencias recogidos en el comienzo de una parada, correspondiente a las vibraciones de monitoreo temporales - caso práctico - no día 28 agostoFigura 15 - espectro de frecuencias recogidos en el comienzo de una parada, correspondiente a las vibraciones de monitoreo temporales – caso práctico – no día 28 agosto

En este espectro, uno puede ver que el componente de sub-síncrono es predominante y corresponde a aproximadamente 72 micrómetros pico a pico, vibración absoluta. Medido en vibración relativa, Would, probablemente, mucho más.

En estos gráficos se puede ver que:

  • El componente de velocidad de rotación, una 50 hz, Casi siempre es predominante;
  • Hay una vibración permanente sub-síncrona 16,25 hz, casi siempre menor que la vibración sincrónica;
  • algunos momentos, Coincidiendo con los topes, componente sub-síncrona, se vuelve predominante.

Este componente sub-síncrona estaba relacionado con la inestabilidad de la película de aceite, impulsado por las variaciones de temperatura de aceite. La altura de los topes, coincide con un período de verano con la temperatura ambiente promedio muy alto.

7 – conclusión

Para este ejemplo, se puede ver la información adicional proporcionada por un sistema inalámbrico de monitoreo de vibración temporal y su utilidad en el apoyo a la decisión.

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