Use of seismic velocity transducers for industrial machines

Los transductores sísmicos de velocidad para máquinas industriales constan de una bobina de alambre muy delgado, soportada por resortes suaves, mientras que un imán permanente, asegurado firmemente al estuche del transductor, provee un fuerte campo magnético alrededor de la bobina.

Toda vez que se adhiere o se mantiene apoyado con firmeza este transductor contra un objeto que esté vibrando, el imán permanente vibrará también, mientras que la bobina de alambre suspendida sobre resortes permanece estacionaria en el espacio.

Cuando una bobina de alambre corta las líneas magnéticas, en el alambre se genera una corriente. La tensión de dicha corriente es proporcional a la velocidad de movimiento, la fuerza del campo magnético, y la cantidad de vueltas de alambre de la bobina. La tensión generada es transmitida por cable a un medidor de vibración, a un monitor o a un analizador.

A transductor sísmicos de velocidad para maquinaria industrial responde directamente a la velocidad de la vibración. Este es el motivo por el cual se le llama “captador de velocidad”.

Características de los transductores sísmicos de velocidad para máquinas industriales

Los transductores de velocidad se usan extensamente para requerimientos generales de medición, análisis, y balanceo. Esto se debe al hecho que los captadores de velocidad son robustos, de fácil aplicación, y pueden ser sostenidos en la mano. Además, tienen relativamente altos niveles de erogación eléctrica, y el calibrado del sistema no se ve afectado por la longitud del cable.

Estos sensores autogeneran la corriente que precisan y no necesitan ninguna alimentación eléctrica. Los captadores de velocidad son en general más grandes y más pesados que otros tipos. Y, al igual que todos los transductores, tienen limitaciones con respecto a los límites máximo y mínimo de amplitud y frecuencia de la vibración que puede ser medida.

La tensión de la corriente generada en un transductor sísmico de velocidad normalmente se expresa en milivoltios por pulgada por segundo. Esta es la especificación de la sensibilidad del captador. La sensibilidad de los transductores de velocidad 111D Modelos 544 y 544M, por ejemplo, es de 1080 mV-pico por pulgada por segundo-pico. Cuando se asegura el transductor o se le retiene firmemente apoyado contra un elemento de máquina que esté vibrando a la velocidad de 1 pulg./seg. (pico), en las conexiones de salida del transductor se deberá leer una tensión de cresta de 1080 mV.

La sensibilidad de un transductor de velocidad es constante en una amplia gama de frecuencias de operación, pero hay limitaciones. Con bajas frecuencias de vibración, la sensibilidad se reduce debido a que la bobina ya no se queda fija en el espacio, tendiendo a seguir el movimiento del imán.

El significado práctico de este hecho es que las lecturas de amplitud que típicamente se encuentran por debajo de los 600 cpm (ciclos por minuto) en los transductores sísmicos de velocidad standard no son lecturas reales; un medidor de vibración indicará valores menores de los que corresponden a la amplitud real de las vibraciones que se están midiendo.

Aunque la sensibilidad disminuya a bajas frecuencias, el transductor sísmico de velocidad standard puede ser usado en esa gama. Por ejemplo, la caída de la sensibilidad no tiene ningún significado cuando se deban realizar tareas de balanceo o cuando se quieran detectar aumentos en el nivel de vibración según lo manda cualquier eficiente programa de mantenimiento predictivo.

Sin embargo, si se están tomando lecturas con un analizador y es necesario obtener lecturas de amplitud precisas y filtradas en la gama de bajas frecuencias, se pueden emplear tablas de factores de corrección. Para usar dicha tabla, es suficiente anotar la frecuencia de la vibración en la escala que figura en la parte inferior del gráfico. Desde ese punto, habrá que ir verticalmente hacia arriba hasta interceptar la curva.

Y de ahí, nos cruzaremos al eje vertical y leeremos en la escala el valor del factor de corrección que se deberá aplicar. Multiplicaremos ahora el valor leído de la amplitud observada por el factor de corrección. El resultado será el verdadero valor de la amplitud de la vibración.

La tabla de factores de corrección se puede aplicar solamente a las lecturas de amplitud filtrada. La misma no tiene sentido (y no deberá ser usada) para mediciones de amplitud totales.

Interferencia magnética 

El transductor sísmico de velocidad utiliza un campo magnético interno, fijo, como parte de su funcionamiento normal. Cualquier deformación de ese campo magnético acabará seguramente por interferir con la precisión de las mediciones.

La medición de la vibración en motores de corriente alterna o alternadores de gran envergadura, a veces presenta problemas a este respecto. Tales máquinas producen de por sí fuertes campos magnéticos, los cuales pueden inducir una correspondiente señal eléctrica en los transductores sísmicos de velocidad. La frecuencia de esta falsa señal de vibración es igual a la frecuencia del campo magnético externo de corriente alterna. La amplitud de la señal inducida es proporcional a la fuerza del campo magnético en la ubicación del transductor.

• Gama de frecuencia: entre 10 Hz y 1000 I lz
• Sensibilidad: 764 t 10% mV valor efectivo/pulg/seg. (cresta)
• Gama de temperatura: -40T a 500°F (-40°C a 260°C)
• Impedancia: Fl r. 2 kohm; I = 0,7 Hy
• Factor de amortiguación: 0,7 (critico)
• Orientación: Cualquiera
• Respuesta transversal: menos del 5% (promedio) entre 10 y 1000 Hz
• Sensibilidad del campo magnético: 0,15 pulg/seg/gauss
• Alojamiento: estanco al agua y a! polvo
•  Conector: 732S•10S1.•4P de 2 clavijas
•  Peso: 21 onzas
•  Puesta a tierra: tima para caja y serial en común
• Montaje: perforación roscada 1/4.28, 1/4 pulg. profundidad
• Amplitudes max.: 125 mils cresta a cresta hasta los 70 Hz; 30 g por encima de los 70 Hz

Con la ayuda de un transductor sísmico de velocidad y de un equipo para medir la vibración de máquinas industriales es posible detectar la presencia de campos magnéticos interferentes. Se conecta el captador al analizador exactamente corno para medir la vibración de la máquina.

A continuación, se suspende el captador de vibración por su cable en la zona donde normalmente se toman las lecturas de la vibración, manteniendo el cable bien firme, y no dejando que el captador toque la máquina. Por último, se sintoniza el analizador a la frecuencia de la máquina de corriente alterna y se torna nota de la lectura de la amplitud.  Esta será la señal causada por la interferencia magnética de corriente alterna.

Si se encuentra que hay una gran cantidad de interferencia de corriente alterna, se recomienda instalar el captador dentro de una cubierta anti magnética. Una cubierta anti magnética puede contribuir a reducir la interferencia magnética en una relación de 100 a 11 1RD Mechanalysis puede suministrar cubiertas anti magnéticas adecuadas para todas las necesidades de medición y montaje.

Una solución provisional para la interferencia magnética es usar una sonda con una extensión larga. Una sonda larga sencillamente permite ubicar al captador en una posición alejada del campo magnético, reduciendo así el nivel de interferencia. Esto se recomienda solamente como solución temporal, puesto que el empleo de una sonda larga limita la respuesta a altas frecuencias. 

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