Es conocido por quienes trabajan en el mundo del monitoreo de condiciones, en especial el análisis de las vibraciones mecánicas, la complejidad que involucra el diagnostico de falla en ejes de baja frecuencia. La solución habitual ha sido la instalación de sensores de alta sensibilidad (por ejemplo 500 mV/g) los cuales tienen rangos de atenuación más bajos a baja frecuencia.
Lamentablemente esto no ha sido una solución eficaz, particularmente debido a que aun así no son claros los componentes indicadores de falla en los espectros, o son detectados cuando la falla se encuentra en etapas terminales de desarrollo.
Para lo anterior se ha trabajado en desarrollar técnicas que permitan de forma más incipiente el diagnóstico. Dentro de estos podemos indicar dos: El análisis de las emisiones acústicas EA (Impulsos de choque) y el análisis de la envolvente.
El caso de las EA es un gran desafío, ya que efectivamente permite detectar defectos de forma incipiente, pero el problema radica en que puede detectar excitaciones que no son necesariamente originadas por falla. Lo anterior provoca frustración entre el grupo de mantenimiento ya que potencialmente puede ser detenido un equipo que en realidad no posee falla.
El método de la envolvente ha sido probado como un método efectivo para el diagnóstico de fallas incipientes. Pero el secreto de la técnica, particularmente para los desafíos de los ejes de baja, radica en el filtro que se utilizará para filtrar las vibraciones transientes asociadas a impactos. Si el filtro no es el correcto no serán detectados los defectos.
Para solucionar los problemas antes mencionados SHEN-RE y nuestro aliado Oneprod propone la utilización de la metodología Shockfinder ©. Esta metodología posee como clave, entre otras, realizar un filtrado correcto de la señal total para separar la vibración normal de la originada por vibraciones transientes asociadas a impactos:
Con este fin es utilizado el concepto de Kurtosis Espectral, o Kurtograma.
La Kurtosis corresponde al 4to momento estadístico, y es un indicador de la concentración de valores alrededor de la zona central (valor esperado) de los datos de una señal. Así para datos impulsionales la kurtosis es mayor.
La kurtosis espectral no es más que los valores de la kurtosis para diferentes frecuencias. Como a mayor señal impulsional la kurtosis es mayor, la forma de este gráfico indicara el tipo de filtro a realizar, y por ende detectar los impactos de forma confiable.
Caso de Aplicación.
En Valmet Cernay, France, la metodología Shockfinder© fue aplicada y validada en varios de sus equipos con bajas frecuencias. En particular para los resultados obtenidos en rodillos, fueron altamente satisfactorios.
De esta forma se previnieron fallas de altos costos y se pudo extender la vida útil y la confiabilidad de los equipos monitoreados.
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