ANALISIS DE VIBRACIONES

ANALISIS DE VIBRACIONES

1. Es importante que no hay información en la forma de onda de la que se tomó muestras cerca de la frecuencia de muestreo para evitar un problema llamado formación de aliases.

   • Formación de aliases
     • Aqui, la señal actual está representada en negro y su representación según las muestras en gris. La frecuencia de muestreo está representada por las líneas verticales. Noten que si la frecuencia de muestreo es la misma que la frecuencia de las muestras, cada muestra tendrá el mismo tamaño , y la salida del circuito de muestreo será un voltaje directo constante, obviamente sin relación con la frecuencia de la señal de entrada

2. FUGAS

   • El analizador TRF es un aparato que procesa lotes, eso es que toma muestras de la señal de entrada durante un tiempo específico recopilando las muestras en un buffer. Después de eso, el aparato lleva a cabo el cálculo en este "lote" y enseña el espectro resultante. Si una forma de onda senoidal esta pasando a través del nivel cero, al principio y al final de la grabación de tiempo, eso es si la grabación de tiempo abarca exactamente un número entero de ciclos de la forma de onda, el espectro TRF resultante consistirá de una sola línea con la amplitud y la frecuencia correcta. Si por otra parte, el nivel de la señal no está en cero, en ambas partes de la grabación de tiempo, la forma de onda será truncada y eso provocará una discontinuidad en la señal de la que se tomó muestras. Esta discontinuidad no está bien manejada por el proceso TRF y el resultado es que el espectro está ungido desde una sola línea en las líneas vecinas. A este se le dió el nombre de fugas. Es como si la energia

3. la Transformada de Fourier se prestan facilmente para cálculos en computadoras digitales. Para vencer este impedimento, la llamada Transformada Discrecional de Fourier fue desarrollada. (TDF). Probablemente la primera persona que concibió la TDF fue Wilhelm Friedrich Gauss, el famoso matemático alemán, del siglo XIX, aunque por cierto él no tenía una computadora digital en la que podría implementarla. La TDF opera con una señal de muestras-o discreta- en el dominio del tiempo. A partir de esta se genera un espectro de muestras -o discreto- en el dominio de la frecuencia.

4. Si la proporción de muestreo es lo suficientemente alta como para asegurar una representación razonable de la forma de la señal, la TDF si produce un espectro que es muy similar a un espectro teóricamente verdadero. Este espectro también es discreto, y no hay información entre las muestras o "líneas" de espectro. En teoria, no hay límite al número de muestras que se puedan usar, o a la velocidad del muestreo, pero hay limitaciones prácticas que debemos observar. La mayoria de esas limitaciones son el resultado de usar una computadora digital como agente calculador.

   • • El análisis de vibraciones para detección de fallas en maquinaria rotativa no es un trabajo científico definitivamente requiere una base sólida de conocimientos de mecánica análisis de vibraciones instrumentación y técnicas de medición para que podamos generar un diagnóstico confiable.
   • TRF
   • TRANSFORMADA DISCRECIONAL DE FOURIER
   • TDF

5. Para reducir el efecto de las fugas, es necesario vigilar que el nivel de la señal este en cero al principio y al final de la grabación de tiempo. Esto se hace multiplicando los datos recopilados por una función llamada "ventana" o "ponderada" que puede tener varias formas. Las formas más comunes de ventanas y sus usos se mencionan a continuación.

   • Si no se usa una función de ventana esto se llama ventanas rectangulares o planas o uniformes. En la gráfica arriba, el efecto de los datos truncados se puede apreciar como discontinuidades en la forma de ondas con ventanas. El analizador TRF solamente conoce lo que es una ventana de tiempo, o una grabación de tiempo. Está suponiendo que la señal contiene descontinuidades y esas son las causas de las fugas que vimos en la gráfica anterior. Se podrían evitar las fugas si los cruces de la línea cero de la forma de onda de entrada fueran sincronizados con los tiempos de muestreo, pero en la práctica esto es imposible de realizar
     • Ventanas para Señales transientes
       • Ventana Plana, Uniforme o Rectangular
         • En el caso que la señal de entrada es un transiente, empezará y terminará por definición en el nivel cero. Mientras que se encuentre totalmente en la grabación de tiempo, no habrá truncado y el análisis será correcto, ya que el TRF ve la señal entera. Es muy importante que el transiente completo se pueda incorporar en la grabación. La duración de la grabación depende del rango de frecuencias del análisis. La mayoria de los analizadores TRF permiten al usuario ver la grabación de tiempo en pantalla, para que uno se pueda asegurar que se ha cumplido con la condición anterior.
   • Ventanas

6. RANGO DINAMICO

   • La Transformada Rápida de Fourier
   • TRF
     • Son Cooley y Tuckey que fueron acreditados con el descubrimiento de la TRF en 1967 , pero ya existía desde antes, aunque sin las computadoras que se necesitaban para explotarla. El algoritmo pone algunas limitaciones en la señal y en el espectro resultante. Por ejemplo:la señal de la que se tomaron muestras y que se va a transformardebe consistir de un número de muestras igual a un poder de dos. La mayoria de los analizadores TRF permiten la transformación de 512, 1024, 2048 o 4096 muestras. El rango de frecuencias cubierto por el análisis TRF depende de la cantidad de muestras recogidas y de la proporción de muestreo, como lo veremos en breve
     • El muestreo es un procedimiento análogo No es digital y se realiza con un circuito "Tomar muestras y detener". La salida de este circuito es una secuencia de niveles de voltaje, que se mandan a un convertidor de análogo a digital. (CAD) Aqui los niveles de voltaje se convierten en palabras digitales que representan cada nivel de toma de muestras.
   • la cantidad de bits, más bajo el nivel de ruido y más grande será el rango dinámico. La mayoria de los analizadores TRF usan palabras de 12 bits y eso produce un rango dinámico de alrededor de 70 dB. Palabras de 14 bits pueden realizar un rango dinámico de 80 dB.

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