Parámetros y Conceptos de Medición Página 1
Conceptos y Parámetros de
Medición
Página 2 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
1. INTRODUCCIÓN
A. El monitoreo de los equipos rotativos ha
existido casi con las máquinas mismas.
Cuando las primeras máquinas
experimentaron fallas mecánicas y cuando
dichas fallas tuvieron consecuencias
significativas relacionadas con la seguridad
personal y/o la economía de la operación, los
ingenieros entonces reconocieron la necesidad
de algún tipo de sistema para el monitoreo de
las maquinarias.
Los primeros sistemas empleados fueron los sentidos humanos; una persona tocaría,
escucharía y miraría la máquina para determinar la integridad mecánica de la
misma. Con el tiempo y la experiencia, una persona algunas veces podría obtener la
capacidad requerida para sentir cuando estaba ocurriendo una falla.
Desafortunadamente, esta experiencia frecuentemente era obtenida a través de la
observación de una falla real de la maquinaria.
Figura 2
Figura 1
Parámetros y Conceptos de Medición Página 3
A medida que las máquinas se hacían más sofisticadas en su diseño (más grandes y
con velocidades más elevadas), las consecuencias con la seguridad personal,
incremento en mantenimiento y costos de tiempo de parada indicaron la necesidad
de un sistema de monitoreo de maquinarias más sofisticado.
Lo que había sido originalmente los sentidos humanos, evolucionaron en
indicadores eléctricos y/o mecánicos para temperatura, presión, flujo y carga; lo cual
fue seguido por el uso de los acelerómetros, transductores de velocidad y sondas de
proximidad para el monitoreo de los parámetros de vibración y posición. Ahora
existen sistemas computarizados que ayudan en la reducción y comparación de data.
Esta instrumentación electrónica proporciona los siguientes beneficios que hacen
posible la justificación:
1. Información para ayudar a verificar que la maquinaria esté operando dentro
del diseño y especificaciones mecánicas.
Figura 3
Página 4 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
2. Información que identificará y describirá la condición mecánica de la
maquinaria.
3. Detección temprana de condiciones de cambio o deterioro.
Qué tanta instrumentación debe ser colocada en una máquina y que tipo de sistema
de monitoreo deberá ser instalado?. Estas preguntas pueden responderse mejor
mediante las siguientes explicaciones:
II. RELACIONES MÁQUINA – PROCESO
Una máquina puede ser clasificada en base a su importancia en la operación total de
la planta dentro de una de las siguientes categorías:
A. Máquinas CRITICAS son aquellas que son obligatorias para la operación
completa de la planta.
Figura 4
Parámetros y Conceptos de Medición Página 5
B. Máquinas ESENCIALES son aquellas que son esenciales para una parte de
un proceso de la planta, máquinas críticas que operan en tándem; o unidades
múltiples con capacidades de espera confiables.
C. Máquinas NO CRITICAS no son esenciales para ningún proceso importante de
la planta.
Obviamente, la falla de una máquina crítica resulta en serias consecuencias
Mientras que la falla de una máquina no crítica resulta en problemas mínimos
comparativamente. Por lo tanto, la maquinaria crítica deberá justificar la
disponibilidad de la mayoría de los sistemas de protección completos. Cada
Figura 6
Figura 5
Página 6 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
parámetro disponible en una maquinaria crítica deberá medirse. Así, la maquinaria
esencial dictaría un sistema de monitoreo menos sofisticado y la maquinaria no
crítica un sistema aún menos sofisticado.
D. Diseño de la Máquina
Otras consideraciones para el monitoreo de una máquina son el nivel de sensibilidad
del diseño de la misma, la historia de funcionamiento (confiabilidad) y el nivel
(comparado con los límites del diseño) al cual la máquina es operada. Nuevamente
aquí, una máquina puede clasificarse como crítica, esencial o no crítica, lo cual
depende de si la máquina tiene o no un diseño único, una historia no confiable o el
gasto de instalación de una máquina de respaldo tuvieran un costo prohibitivo.
E. Parámetros de Medición
Para monitorear efectivamente el desempeño y operación de una máquina, se deben
medir una variedad de parámetros. Desde la perspectiva de Bently Nevada, los
mismos pueden ser clasificados en dos categorías básicas:
1. Medición Primaria – Las mediciones que pueden ayudar en la evaluación de
la condición de operación mecánica de la máquina son:
a. VIBRACIÓN y POSICIÓN
b. VELOCIDAD DEL ROTOR
c. TEMPERATURA
Parámetros y Conceptos de Medición Página 7
Las mediciones de vibración y posición son indicaciones del movimiento dinámico
y estático del rotor o carcaza de la máquina. La medición de estos parámetros
constituye el alma de los negocios de Bently Nevada y de los sistemas de
información de maquinarias. Estos dos parámetros serán cubiertos en detalle
posteriormente en este curso.
La velocidad del rotor es una indicación de la velocidad rotativa del eje. Esta es una
parte importante para analizar los datos de vibración y determinar el mal
funcionamiento de la máquina. Las frecuencias de vibración de las máquinas pueden
presentarse como múltiplos o sub-múltiplos directos de la velocidad rotativa de la
máquina.
Los RTD y termocuplas son utilizados para medir la temperatura de los cojinetes
empuje y radiales de la máquina. Otros parámetros medidos serían el aceite
lubricante, bobinados del estator y temperaturas del vapor.
2. Mediciones Secundarias. Mediciones que nos ayudan a determinar el efecto
que la máquina tiene sobre el proceso o el efecto que el proceso tiene sobre la
máquina. En otras palabras, son mediciones que están directamente relacionadas con
el desempeño de las máquinas como parte del proceso total de la planta.
Página 8 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
a. VARIABLES DEL PROCESO: Temperatura (aceite lubricante, vapor,
embobinados del estator), presión, flujo, carga, etc...
Mientras que estos parámetros de medición son importantes para lograr un
programa de protección efectivo a la máquina, el recordatorio de este
entrenamiento se concentrará en el corazón de los sistemas de información de
máquinas de Bently Nevada, los cuales son las mediciones de vibración y
posición.
Vibración del Rotor
La vibración, posición, velocidad y temperaturas deben ser considerados de importancia vital. La
presión, flujo y otras mediciones auxiliares son necesarias para monitorear parámetros específicos. En este caso, nos concierne los parámetros de vibración del rotor como opuesto a
estas otras mediciones periféricas del proceso.
Parámetros y Conceptos de Medición Página 9
Mediciones de Vibración
Medidas de Vibración Página 1
1. INTRODUCCION
Vibración mecánica es el movimiento dinámico de los componentes de la máquina.
La medida de vibración es la medida de la vibración mecánica relativa a una
referencia conocida. El rotor, cojinete, sellos, carcaza del cojinete y cubierta de la
máquina, son los componentes de la misma que más nos preocupan. Medir y
monitorear con precisión la vibración de estos componentes, describirá la condición
mecánica de la máquina.
Bently Nevada fabrica cuatro transductores para medir la vibración mecánica de las
máquinas. Estos transductores convierten el movimiento mecánico en una señal
eléctrica. Esta señal eléctrica puede ser entonces medida y condicionada para indicar
la vibración y permitir el diagnóstico de la condición mecánica general de la
máquina. Los cuatro sistemas de transductores para medir el movimiento dinámico
son: Los Transductores de Proximidad, Transductores de Velocidad, Acelerómetros
y Velomitors.
A. Sistema del Transductor de Velocidad
Los transductores de proximidad convierten la vibración mecánica en una
señal eléctrica que es proporcional al desplazamiento de la vibración;
desplazamiento que es un cambio en la distancia. El sistema del transductor
de proximidad es usado para medir directamente el movimiento del rotor,
tanto en el plano axial como en el plano radial. Las unidades de medición de
la vibración en la salida del Proximitor se expresa en mil o micrómetros (m)
pico a pico (pp.) (1 mil = 0,001”, 1 m = 0,001 metro). El factor de escala del
sistema del transductor de proximidad estándar de Bently Nevada
Corporación es 200 mv/mil (7,87 V/mm) para el sistema de la serie 3300 de 8
mm. Otros factores de escalas están disponibles dependiendo de los modelos
de sonda / Proximitors seleccionados.
r
Página 2 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
B. Sistema del Transductor de Velocidad
Los transductores de velocidad convierten la vibración mecánica en una señal
eléctrica que es proporcional a la velocidad de vibración; esta velocidad es la
rata de cambio de desplazamiento en el tiempo. El transductor es usado para
medir la vibración de la cubierta o carcaza. Las unidades de medición de
vibración en la salida del transductor son usualmente expresadas en pulgadas
/ segundos (pulg/seg) o milímetros / segundo (mm/s) cero a pico (0-pp.). Esta
señal de velocidad del transductor tiene una escala hasta 500 mv/pulg/s (20
mv/mm/s). Algunas veces, dependiendo de sus requerimientos de aplicación,
el valor de desplazamiento equivalente deberá medirse y moni torearse. Para
lograr esto, la señal de velocidad de salida deberá estar acondicionada o
integrada para indicar la vibración en unidades de desplazamiento. Esta
función es cumplida con un Convertidor de Velocidad a Desplazamiento o
VDC (por sus siglas en inglés) y es similar en apariencia a un Proximitor.
Una vez que la integración electrónica se haya realizado, la salida de la señal
de vibración del VDC es la señal de desplazamiento equivalente en la escala
hasta 200 mv/mil pico a pico.
Factor de Escala
El factor de escala y otros parámetros de operación para el sistema de proximidad
y sistemas de transductores montados en la carcaza, serán discutidos con mayor
detalle posteriormente en este curso.
Medidas de Vibración Página 3
C. Sistemas de Transductores de Aceleración
Los Acelerómetros convierten la vibración mecánica en una señal eléctrica
que es proporcional a la aceleración de la vibración; aceleración que es la rata
de cambio de la velocidad en el tiempo. El transductor es usado para medir la
vibración de la cubierta o carcaza. Las unidades de medición de vibración en
la salida del transductor son usualmente expresadas en g’s o mm/s2 cero a
pico.
D. Sistema del Transductor Velomitor
El Transductor de Piezo-Velocidad Velomitor realiza la misma medición y
proporciona el mismo tipo de salida que el transductor de velocidad. La única
diferencia está en la manera como éste convierte la vibración mecánica en
una señal eléctrica. Diferente al transductor de velocidad que consiste de un
sistema de bobina, magneto y resorte, el Velomitor consiste de un sistema de
masa, resorte y cerámica Piezo-eléctrica que es el mismo que el acelerómetro.
Los datos de estos transductores están conectados a sistemas de monitoreo
permanentes y/o equipos diagnósticos. El análisis de esta data proporciona un
vistazo a las condiciones mecánicas de la máquina.
Página 4 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
II. CARACTERÍSTICAS DE LA SEÑAL DE VIBRACIÓN
La vibración es el movimiento oscilante en respuesta a alguna fuerza de excitación
(función forzante), bien sea una fuerza de impacto o periódica. Este movimiento
básico produce una salida de voltaje del transductor que varía positiva y
negativamente sobre el tiempo. Para un movimiento simple, cuando este voltaje es
graficado contra el tiempo, se produce una forma de onda sinusoidal. Las
características de la señal de la forma de onda sinusoidal proporcionarán la
información de la medición de la vibración básica en relación con la condición de la
maquinaria. Existen cinco características básicas de la señal que deben ser
observadas:
AMPLITUD
FRECUENCIA
FASE
FORMA
POSICIÓN
La señal de vibración de todos los transductores de vibración exhiben estas
características con la excepción de la información de la posición. Solamente los
sistemas de transductores de proximidad proporcionan esta información. Aunque
cada una de estas características proporcione información importante, se requiere un
examen más de cerca de todas ellas para lograr una evaluación precisa de las
condiciones mecánicas de la máquina.
Medidas de Vibración Página 5
A continuación se describen las características importantes de la forma de onda de la
Vibración y como estas se ajustan dentro de la imagen de la condición general de la
máquina.
A. Amplitud
Bien sea expresada en desplazamiento, velocidad o aceleración, la amplitud
es un indicador general de severidad. Esta intenta responder la pregunta,
“Está la máquina trabajando de manera pareja o de manera abrupta?”.
Refiriéndose a la Figura 1, la Amplitud puede expresarse como pico a pico
(P-P), cero a pico (0-P) ó raíz cuadrada media (RMS).
Pico a Pico se refiere a la cantidad
total de vibración, cuando es
medida desde la distancia de la
parte superior del pico positivo
hasta el fondo del pico negativo.
Esta es la medida de
desplazamiento expresada en mil o
m pp.
Cero a pico se refiere a la cantidad total de vibración desde la altura máxima
de cualquier pico positivo o negativo al eje de voltaje cero. En otras palabras,
una mitad del valor pico a pico. Esta es la medición de velocidad expresada
en pulg/seg o mm/s o medida de aceleración expresada en g’s o m/s2.
pk
0
pk
pk
rms
Figura 1
Página 6 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
La raíz cuadrada media (RMS) se está haciendo más predominante con la
indicación de aceleración. Es una función del acondicionamiento de la señal
realizada en el monitor o instrumento de diagnóstico y no en la salida del
transductor. Técnicamente, es la raíz cuadrada del promedio aritmético de un
juego de valores cuadrados instantáneos. En una forma de onda sinusoidal
simple solamente, se puede calcular dividiendo la amplitud cero a pico por la
raíz cuadrada de dos. Con las señales de vibración, que son formas de ondas
complejas, las frecuencias múltiples y sub.-múltiples deben formar parte de
la ecuación que requiere un monitor o equipo de diagnóstico.
Una amplitud de vibración grande puede ocasionar fallas mecánicas,
contacto de partes rotativas y no rotativas y posiblemente aún la destrucción
de la máquina. Las magnitudes de amplitud aceptables están estrictamente en
función del diseño de la máquina. Generalmente, las máquinas grandes de
velocidades más lentas tendrán mayores tolerancias de amplitud que las
máquinas pequeñas con velocidades elevadas. Sin embargo, este no es
siempre el caso. Los puntos de colocación de alarmas nunca deberán ser
colocados arbitrariamente, sino especificados por el fabricante original de los
equipos del Departamento de Servicios de Diagnósticos de Maquinarias
(MDS) de Bently Nevada o su propio Departamento de Ingeniería Mecánica
después que un análisis satisfactorio de datos disponibles haya sido realizado.
B. Frecuencia
La segunda característica de la vibración es la frecuencia. Previamente se
discutió que la vibración es un movimiento oscilante en respuesta a una
fuerza periódica o impacto y que la forma más simple de este movimiento
produciría una forma de onda sinusoidal. Sin embargo, en realidad, las
máquinas son entidades complejas y como resultado, las señales de vibración
Medidas de Vibración Página 7
producidas como resultado del movimiento dinámico son complejas, no
simples.
La frecuencia está definida como la rata de repetición de una vibración
periódica dentro de una unidad de tiempo. La frecuencia de vibración (ciclos
por minuto) mayormente es expresada en múltiplos de velocidad rotativa de
la máquina. Esto principalmente se debe a la tendencia que las frecuencias de
vibración de las máquinas ocurren a múltiplos o sub.-múltiplos directos de la
velocidad rotativa de la máquina. Es necesario solamente referirse a la
frecuencia de la vibración en términos de velocidad de la máquina; una vez
Rpm (1X), dos veces Rpm (2X), 43% de Rpm (,43X), etc., en lugar de tener
que expresar todas las vibraciones en ciclos por minuto (CPM) o hertz (hz.).
La frecuencia de la vibración puede ser usada para distinguir el carácter de la
fuerza que causa la vibración. Debido a esto, la frecuencia de la vibración
puede ser un clasificador que un problema en la maquinaria está siendo
experimentado. En otras palabras, existe una tendencia que ciertos malos
funcionamientos de las máquinas ocurran a ciertas frecuencias múltiples o
sub.-múltiples de la velocidad rotativa. Sin embargo, esto no es mutuamente
exclusivo de ningún mal funcionamiento en particular y toda la data de la
máquina debe ser analizada para hallar la solución correcta.
Las mediciones de frecuencia básicas pueden ser realizadas con un
osciloscopio y señal de Keyphasor, pero para un análisis de frecuencia
discreto, puede utilizarse instrumentación adicional tal como filtros
sintonizables, pantalla de frecuencia barrida o pantalla de espectro digital.
Página 8 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
C. Fase
La tercera característica de la vibración
es la fase. Básicamente fase se define
como la relación de tiempo en grados,
entre dos (o más) señales. Esta podría
estar entre dos señales de vibración que
serían definidas en términos que una de
las señales se retrasa o avanza durante
un ciclo de movimiento. Esto nos
permite determinar si los eventos están
en “fase”, es decir, que ocurren al
mismo tiempo o “fuera de fase” que
ocurren a tiempos diferentes.
El ANGULO DE LA FASE es
probablemente la relación de fase más
utilizada porque es un medio de
describir la ubicación del rotor en un
instante particular en el tiempo. El
medio más confiable para medir un
A
B
TIEMPO (GRADOS)
FASEE
TIEMPO (GRADOS)
A M P L I T U D
FASE ((ENTRE SEÑALES DE VIBRACIÓN)
Figura 2- Fase de la Señal de Vibración
0 ° 360 °
PRETRASO FASE
SEÑAL DE VIBRACIÓN
KEYPHASOR SEÑAL
TIEMPO
GRADOS DE
ROTACIÓN
MEDICIÓN DEL ANGULO DE FASE Entre una Señal de Vibración y Referencia Rotación Angular del Eje
(KEYPHASOR)
Figura 3 – Angulo de Fase de Vibración
Medidas de Vibración Página 9
ángulo de fase es con el uso de un Keyphasor (referencia al eje). El
Keyphasor proporciona un evento sincrónico una vez por turno que da una
referencia al eje directa para las mediciones de ángulos de fase. El ángulo de
fase se define como el número de grados desde el pulso del Keyphasor hasta
el primer pico positivo de vibración. El ángulo de fase es más comúnmente
utilizado para balancear la maquinaria rotativa y diagnosticar otros problemas
a la maquinaria. El ángulo de fase está ganando rápidamente la aceptación
como un parámetro muy importante para el diagnóstico de los problemas de
la maquinaria.
D. Forma
La forma de la vibración es un importante medio de presentar la vibración
para análisis. Las tres características anteriormente discutidas han sido todas
cantidades medibles que pueden ser mostradas. La forma de la vibración es la
forma de onda pura mostrada en un osciloscopio. Es básicamente una
“imagen” de la vibración. La forma de la vibración puede dividirse en dos
categorías: (1) presentación Base de Tiempos; y (2) presentación Orbital.
1. La presentación BASE DE TIEMPOS es suministrada al mostrar las
entradas del transductor en un osciloscopio en el modo base de tiempos. En
este modo, el osciloscopio muestra la forma de onda tipo sinusoidal que
representa la vibración, tal como se muestra en la Figura 4. Este modo del
osciloscopio muestra la vibración en unidades del transductor (amplitud) vs.
tiempo horizontalmente a través de la pantalla.
2. La presentación de ORBITA es suministrada mostrando la salida de
dos transductores a ángulos de 90º uno del otro (configuración de dos planos
X-Y) en el modo X-Y del osciloscopio tal como se muestra en la Figura 5.
Página 10 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
De esta manera, la órbita es una representación del movimiento de la línea
central del eje dentro del cojinete (si las sondas están montadas en éste).
Estas dos presentaciones dan al ingeniero de mantenimiento la mayoría de
datos en una presentación. La amplitud básica, frecuencia y ángulo de fase
pueden ser determinados viendo la forma de la vibración (el punto blanco /
brillante representa la señal del Keyphasor que es impuesta sobre la forma de
onda a través del eje Z del osciloscopio). La forma de la vibración ayuda a
determinar cual es la amplitud y las frecuencias o, lo que es más importante,
qué está haciendo el rotor de la máquina. Este es el último parámetro que es
medido en cualquier programa de mantenimiento preventivo o predictivo. La
excepción a esto sería las mediciones de REBAM donde la fase no es un
factor. La frecuencia y forma son los parámetros primarios.
Estas formas son medios de análisis de la vibración (movimiento dinámico)
de una máquina en particular. Constituyen medios para ver y determinar lo
que la máquina está haciendo desde el punto de vista dinámico. Para describir
con precisión la condición mecánica de la máquina, debemos medir con
TIEMPO
BASE DE TIEMPOS
AMPLITU
D
TIEMPO
Figura 4 – Presentación Base de Tiempos
Forma
ORBITA
Figura 1 – Presentación de Orbita
Medidas de Vibración Página 11
precisión el movimiento dinámico del rotor de la misma, los cojinetes,
carcazas de cojinetes y cubiertas de la máquina. Los transductores de
proximidad, transductores de velocidad / Velomitor y transductores de
aceleración, proporcionan señales eléctricas exactas que cuando son
analizadas, determinan como la máquina está respondiendo a las fuerzas que
actúan sobre ella.
Estos transductores y la evaluación de amplitud, frecuencia, fase y forma, son
todas aplicables a las máquinas con rodamientos de película de fluidos y
cojinetes de rodillos.
E. Posición
La posición radial del eje es una medición de la posición radial de la línea
central del eje dentro del cojinete radial. Las mediciones de señal se derivan
de la información de d.c. suministrada por el sistema de proximidad. Una
desalineación, desgaste de cojinetes, precargas externas y otros malos
funcionamientos, usualmente pueden ser identificadas mediante la
observación directa del cambio de la posición del eje dentro de los espacios
del cojinete.
Página 12 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
III. REFERENCIAS DE MEDICIÓN
A partir de un análisis general del sistema, es importante saber el movimiento de la
carcaza así como el movimiento del rotor. La resonancia de tubería o estructural,
fundaciones flojas o agrietadas y fuentes de entradas de vibración externas pueden
ser determinadas a partir de mediciones en las partes no rotativas de las máquinas.
En el análisis general del desempeño mecánico de la máquina, las mediciones de la
carcaza pueden ser importantes. El comparar las vibraciones del rotor con las
vibraciones de la carcaza puede ser un parámetro importante para determinar la
condición general de la máquina.
Para determinar la condición mecánica de una máquina debemos medir con
precisión y monitorear el movimiento dinámico del rotor de la máquina, cojinetes,
carcazas de cojinetes y cubiertas de la máquina. Los transductores usados para
medir este movimiento dinámico ya han sido identificados. Sin embargo, para
describir con precisión el movimiento dinámico de un componente en particular de
la máquina, el marco de referencia debe ser identificado y definido. De manera que,
nuestra discusión acerca de la vibración no estaría completa sin diferenciar las
mediciones “relativas” vs. las mediciones “absolutas”.
Los cuatros marcos básicos de referencia para las mediciones de vibración en las
máquinas rotativas son:
1. Movimiento del rotor relativo al cojinete (Vibración Relativa al Eje)
graficada en el lado izquierdo de la Figura 6.
2. Movimiento del cojinete relativo a la carcaza del cojinete.
3. Movimiento de la carcaza relativo a una referencia fija (Vibración Absoluta
de la Carcaza). Graficado en el centro de la Figura 6.
Medidas de Vibración Página 13
4. Movimiento del rotor relativo a una referencia fija (Vibración Absoluta del
Eje). Graficado al lado derecho de la Figura 6.
La vibración mecánica es el resultado de varias fuerzas que actúan sobre los
componentes de la máquina. Como se mencionó previamente, los malos
funcionamientos de las máquinas característicamente se presentan como un cambio
en la vibración del rotor o en la vibración de las carcazas dependiendo de la fuente
del mal funcionamiento y del diseño mecánico de la máquina.
Frecuentemente, los malos funcionamientos que ocurren tales como pérdida de
balance, desalineación, cavitación, roces radiales y axiales, pérdida de lubricación y
ejes agrietados, están relacionados con el rotor. Los malos funcionamientos
relacionados con la carcaza incluyen fallas del soporte del cojinete, resonancia de la
fundación y la carcaza, partes estructurales flojas y fallas del material de fundación.
La selección de los transductores correctos así como también el punto de referencia
apropiado, garantizarán que la señal de vibración represente con precisión la
condición verdadera de la máquina.
Relativa al
Eje
Absoluta de la Carcaza
Figura 6
Absoluta del Eje
Página 14 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
Ahora, revisemos más de cerca estos puntos básicos de referencias en forma
individual.
A. Movimiento Dinámico del Rotor Relativo al Cojinete (Relativo al Eje).
La necesidad de medir el
movimiento del rotor relativo al
cojinete de la máquina se basa en
las características de diseño de los
cojinetes de la máquina y en la
estructura de soporte. En máquinas
más pequeñas, tales como un
compresor de procesos, el
cojinete, carcaza del cojinete y
cubierta de la máquina son
relativamente pequeños, compac-
tos y rígidos. El montar las sondas
de vibración en el cojinete o a
través de la cubierta de la máquina
(adyacente al cojinete) en estos
tipos de máquinas, suministrará
esencialmente la misma informa-
ción.
Sin embargo, en máquinas más grandes, tales como generadores grandes de
turbinas de vapor, la relación del cojinete, carcaza del cojinete y cubierta de
la máquina es mucho más flexible y el montaje de la sonda a través de la
cubierta de la máquina no proporcionará la misma información que si la
sonda fuera montada en el cojinete.
Para máquinas equipadas con rodamientos de película de fluido, el movimiento
dinámico del rotor relativo al rodamiento es una medida que proporcionará
Figura 7
Medidas de Vibración Página 15
información vital acerca de la condición mecánica de la máquina. En el diseño
básico del rodamiento de película de fluido, el rotor está soportado por una
película de aceite lubricante durante la operación. Por diseño, el rotor se mueve
libremente dentro de los espacios del rodamiento. Los transductores de
proximidad pueden observar el desplazamiento del rotor dentro del espacio del
rodamiento. Instalando el transductor de proximidad radialmente al
rodamiento, la punta de la sonda y el rodamiento son establecido como el
marco de referencia. Como las fuerzas hacen que el rotor se mueva dentro del
espacio del rodamiento, la salida del Proximitor será una medida precisa y
directa del desplazamiento del rotor relativo al rodamiento.
El uso de un solo transductor de proximidad proporcionará una medición de
movimiento en el plano visto por el transductor. Sin embargo, no hay garantía
que el rotor vibre en el mismo plano radial en que la sonda está montada. Dos
sondas de proximidad montadas con una separación de 90º en el mismo plano
lateral, comúnmente referida como XY o medición de vibración de dos planos,
es necesario porque el rotor está libre para vibrar en cualquier dirección radial.
Aplicando las zonas en esta configuración XY, se asegura que la vibración
radial en cualquier plano radial esté siendo medida.
Para máquinas con cojinetes de rodillos, no hay espacio entre el rotor y el
rodamiento, de manera que las mediciones del rotor relativas al rodamiento no
son apropiadas.
Página 16 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
B. Movimiento del Cojinete Relativo a la Carcaza
(REBAM - Figura 8)
Este punto de referencia se
refiere a los cojinetes de
rodillo. Este tipo de cojinete
consiste de un anillo interno
y externo (usualmente
llamados el collar de bolas),
separado por elementos
rodantes que usualmente se
mantienen en una jaula. Las
fuerzas relacionadas con el
rotor así como también las
fuerzas producidas a través
de las imperfecciones en el cojinete serán transferidas al anillo externo.
Esto causará muy pequeñas deflexiones o movimientos dinámicos en el collar
de bolas externo. Usando el Microprox de BNC, que tiene una muy elevada
sensibilidad, se puede observar este diminuto movimiento dinámico. Estas
deflexiones se miden en términos de desplazamiento en micropulgadas pico
a pico (pul pp) o micrómetros (m pp).
Mediante la instalación de la sonda de proximidad a través de la carcaza del
cojinete, la punta de la sonda y la carcaza del cojinete es establecida como el
punto fijo de referencia. Refiérase a la Figura 8. Observando el anillo
externo del cojinete, podemos efectuar mediciones directas y precisas del
movimiento dinámico del collar de bolas externo del cojinete relativo a la
protección del mismo.
COLLAR DE BOLAS EXTERNO
CARCAZA DEL COJINETE
SONDA
EJE
ENSAMBLAJE DE COJINETE DE RODILLOS Y CARCAZA
Figura 8
- Instalación Sonda REBAM Simple
Medidas de Vibración Página 17
La señal producida por el transductor MicroProx tendrá todas las
características descritas anteriormente. Igualmente, la información acerca de
los cojinetes de rodillo, así como también el rotor, estarán presentes en esta
señal.
Con el uso de filtros electrónicos, la señal de vibración puede estar separada
en rangos de frecuencia que proporcionarán la información necesaria para
monitorear y describir la condición mecánica de la máquina. Bently Nevada
fabrica equipos de prueba portátiles así como también los REBAM (por sus
siglas en inglés) (Monitor de Actividad del Cojinete de Rodillos) para este
propósito.
C. Movimiento de la Cubierta Relativo a una Referencia Fija (Absoluta de la
Cubierta – Figura 6)
La medición del movimiento dinámico de la cubierta de la máquina (carcaza)
puede proporcionar información valorable concerniente a la condición
mecánica de la máquina. Este movimiento es importante cuando se esperan
malos funcionamientos relacionados con la carcaza o virtualmente toda la
vibración del rotor es transmitida a la cubierta de la máquina. Esto es cierto
cuando la máquina tiene una elevada relación de masa rotor a carcaza con
una baja rigidez del soporte del cojinete y puede aplicarse a máquinas
equipadas con fluido así como también a máquinas con cojinetes de rodillos.
Los transductores de velocidad, Velomitors y acelerómetros pueden ser
utilizados para medir la vibración en las cubiertas de las máquinas. Estos
transductores generan una señal proporcional al movimiento transmitido es
de el sitio de montaje en la máquina. Como estos transductores son
referenciados inercialmente, estas señales son mediciones absolutas.
Página 18 Análisis del Monitoreo de las Máquinas
D. Rotor Relativo a una Referencia Fija (Absoluta del Eje – Figura 7)
Algunas máquinas con rodamientos de película de fluido, pueden exhibir
vibración del rotor relativa a la cubierta y vibración absoluta de la cubierta en
amplitudes significativas. Estas son máquinas típicamente que tienen bien sea
un soporte de rodamiento amoldable que permite que la vibración del rotor
sea transmitida al rodamiento o una baja relación relativamente de la masa de
la cubierta con la masa del rotor.
La medición absoluta del eje es la más importante en las máquinas con
estructuras de soporte flexibles o máquinas sujetas a elevadas vibraciones de
la cubierta, según lo comparado con las vibraciones relativas del eje. Este
“movimiento absoluto” puede ser medido con una “sonda dual ” que utiliza
una sonda de proximidad relativa que provee el movimiento del eje relativo a
la cubierta y un transductor tipo sísmico absoluto montado en la cubierta de
la máquina en el mismo plano radial y punto que la sonda de proximidad
relativa. Integrando la señal de velocidad absoluta de la cubierta y sumándola
a la señal relativa del eje en el circuito de monitoreo, el resultado es el
movimiento “absoluto” del eje. Como regla del pulgar, las máquinas que
tienen vibración en la cubierta con una amplitud de por lo menos 30% de la
amplitud de vibración relativa, la aplicación del transductor de “sonda dual”
aplicaría.
Como se puede observar, las mediciones de vibración son muy importantes
para determinar la condición mecánica de la máquina y con el análisis
apropiado, se puede determinar la identificación de los malos
funcionamientos específicos de la máquina y se pueden tomar las medidas
preventivas para evitar reparaciones costosas a ellas y los tiempos de parada,
así como también mejorar la seguridad del ambiente de trabajo de la planta.
Medidas de Vibración Página 19
Ejercicios de Aplicación
A. Refiérase a la Figura A y responda las siguientes preguntas. (Asuma que la señal
está filtrada en 1X y representa una rotación del eje).
1. Están las dos señales en fase?
2. Cuál es su relación de avance o de
retraso?
3. Cuál es la diferencia de fase
aproximada (en caso de haberla) entre
las dos señales.
B. Refiérase a la Figura B y responda las siguientes preguntas. (Asuma que la señal
está filtrada en 1X y representa una rotación del eje).
1. Cuál es el ángulo de fase?
2. Es una fase de retraso o de
avance?
3. Para que podría ser usada esta
información del ángulo de fase?
A
B
TIEMPO
(GRADOS)
FASEE
TIEMPO
(GRADOS)
A M P L I T U D
FASE (ENTRE SEÑALES DE VIBRACIÓN)
0 ° 360 °
PRETRASO FASE
SEÑAL DE VIBRACIÓN
KEYPHASOR SEÑAL
TIEMPO
GRADOS DE
ROTACIÓN
Figura B
Mediciones de Posición Página 1
Sección 3
Mediciones de Posición Página 2
MEDICIONES DE POSICIÓN
128072-0 1
Rey NC
Mediciones de Posición Página 3
INTRODUCCIÓN
En la última sección se describió e identificó brevemente las características de vibración
dinámica y los parámetros que se miden para determinar las condiciones mecánicas de la
máquina. Esto incluía la medición de la vibración del rotor, rodamientos y carcasas. Sin
embargo, para tener una visión completa de las condiciones mecánicas de la máquina, se hace
necesario medir y monitorean la posición relativa de ellos entre sí.
Información sobre Vibración
Se requieren clasificar los componentes de información sobre Vibración para describir con precisión el estado o condi-
ción de la maquinada: (1) Amplitud de la vibración directa, no filtrada, (2) Frecuencias, (3) La Fase y la Amplitud del competente de vibración en las diferentes frecuencias, (4) Posición, y (5) La forma de la vibración tal como se observa e un osciloscopio (presentaciones base de tiempo y órbitas).
Así como se han desarrollado transductores que dan señales proporcionales al movimiento
dinámico de la máquina, otros han sido desarrollados para proporcionar una señal eléctrica la
cual es proporcional a la posición relativa de estos componentes que puede luego ser medida y
monitoreada a fin de proporcionar información sobre las condiciones de la máquina. Existen tres
tipos de sistemas de transductores que pueden medir este movimiento estático de los
componentes de la máquina. Estos son el sistema del transductor de proximidad, el
transformador diferencial de variables lineales (LVDT) y el potenciómetro rotatorio.
A. Sistema Transductor de Proximidad
Tal como se describió anteriormente, este sis-
tema transductor mide el desplazamiento, o un
cambio en distancia, al percibir el gap entre la
punta de la sonda y la superficie conductora
observada. La señal producida por este trans-
ductor proporciona dos componentes de
información, una señal ac que representa el mo-
vimiento dinámico de la máquina y una señal de
que representa el movimiento relativo entre los
componentes de la misma.
FIGURA N° 1
Mediciones de Posición Página 4
B. Transformador Diferencial de Variables Lineales (LVDT)
Un LVDT es un transductor electromecánico diseñado para producir una señal de salida
eléctrica proporcional al desplazamiento de un núcleo de Hierro movible. El núcleo
movible se fija a la carcaza de maquina que se mueve mientras que el transformador
estacionario se fija a la fundación de la carcaza de la máquina. Se usa principalmente
para la medición del movimiento lineal.
C. Potenciómetro Rotatorio
El potenciómetro rotatorio es un potenciómetro electromecánico de precisión,
diseñado para producir una señal de salida eléctrica la cual es proporcional al
movimiento de la válvula. E] eje del potenciómetro está conectado de forma tal,
Que la misma gira con la varilla que opera la válvula; bien sea en sentido de las
manelcillas del reloj o en sentido contrario a las mismas, para aumentar la
abertura de la válvula. El ensamblaje completo del potenciómetro está dentro de
una carcaza para montarse rígidamente a una parte no movible del ensamblaje de
la válvula.
FIGURA N° 2
Mediciones de Posición Página 5
II. MEDICIONES DE POSICIÓN
Existen siete mediciones de posición, las cuales son usualmente medidas y monitoreadas
por los transductores antes mencionados. Estos siete parámetros son:
• Posición Axial
1. Posición del Empuje
2. Posición del Rotor
• Posición Radial
• Expansión Diferencial
• Expansión de la Carcaza
• Excentricidad
• Posición de la Válvula
CHUMACERA DE
EMPUJE
POSTES DE
EMPUJE
COLLAR
DE EMPUJE
FIGURA N° 3
FIGURA N° 4
Mediciones de Posición Página 6
La medición se hace con una sonda de proximidad donde un voltaje conocido del espacio
medido por la misma representa una posición conocida del collar de empuje dentro del cojinete
de empuje La sonda podrá observar e! collar de empuje directamente o alguna otra superficie
integral del rotor si está a 12” del cojinete de empuje. Dicha superficie puede ser un collar
especial o el extremo del eje. El objeto principal de la medición de la posición axial, es
asegurarse contra un roce axial entre el rotor y el estator. Una falla del cojinete de empuje se
considera como catastrófica debido a este hecho.
Cada uno de estos parámetros es una medida de posición relativa entre una parte movible
y una referencia fija en el tren de la máquina. A continuación se discutirán cada uno de
ellos en detalle:
A. Posición Axial
Casi todas las máquinas rotativas operan con Hienas axiales que actúan sobre el rotor de
la máquina. Para las máquinas con cojinetes de rodamientos, no es permitido que el rotor
cambie de posición relativa al cojinete. En estos tipos de máquinas, la máquina y los
cojinetes están diseñados para resistir estas fuerzas axiales. Sin embargo, las máquinas
con cojinetes con película de fluido tienen juegos dentro la máquina que permiten el
movimiento axial relativo a las partes estacionarias de la misma. Estas máquinas son
típicamente construidas con un cojinete con película de fluido separado, un cojinete de
empuje axial, diseñado para limitar el movimiento del rotor en la dirección axial y resistir
las fuerzas axiales presentes en la máquina. Como se observa en la Figura 1, el rotor
puede moverse en dos direcciones, normal y contraria (lo cual será descrito más
adelante). El diseño básico del cojinete de empuje consiste en una carcaza con dos juegos
de atenuadores de empuje (algunas veces denominados zapatas de empuje) en cualquiera
de los lados del collar de empuje
La posición axial en general puede definirse como la posición promedio, o un cambio de
posición de un rotor en la dirección axial relativa a un punto fijo. Esta medición se hace
dentro de las 12” del cojinete de empuje y la referencia del punto fijo es bien sea el
ensamblaje del cojinete de empuje (algunas veces denominado la jaula de empuje) o una
estructura de la carcaza de la máquina cerca del cojinete de empuje.
Mediciones de Posición Página 7
1. POSICIÓN DE EMPUJE es la medición de la posición del collar de empuje, Para esta
medición, el punto de referencia es el cojinete de empuje. En otras palabras, las sondas
son montadas en el cojinete de empuje, observando el movimiento de la posición del
rotor dentro del cojinete de empuje. En máquinas mas pequeñas, tales como compresores
de procesos y manejadores de turbinas, el diseño es pequeño y compacto, así que montar
las sondas a través de la placa del extremo, en la caja o en el ensamblaje del cojinete de
empuje, resulta esencialmente en la misma lectura. La posición de empuje es la medición
que se hace normalmente; sin embargo, en turbinas a vapores grandes, tales como
aquellas usadas para la generación de potencia, esto no es cierto (Ver punto Posición del
Rotor).
La Figura 5 nos ilustra una representación típica del movimiento del collar de empuje dentro del
cojinete de empuje y como éste corresponde a un intervalo físico de a sonda y a una salida
proporcional de voltaje Tal como se estableció anteriormente, el rotor puede moverse en
dirección NORMAL y CONTRARIA, dependiendo de las fuerzas que estén alojando sobre éste.
2
0
1
5
1
0
5
0
2
0
4
0
6
0
8
0
10
0
MIL
S
0.
5
1.
0
1.
5
2.
0
2.
5
m
m 0
FIGURA N° 5
Mediciones de Posición Página 8
a. Dirección NORMAL de empuje es la dirección en la que el rotor normalmente estaría forzado
a moverse debido al diseño de operación de la máquina. Para una turbina a vapor, esto
típicamente seria desde la entrada de vapor a alta presión (HP) hacia la salida de baja presión
(LP). (Figura 3). Contrariamente, en un compresor, este seria típicamente desde de la salida
de alta presión (HP) hacia la entraña de baja presión (LP) (Figura 4). Los atenuadores de
empuje del lado del cojinete, al que se mueve normalmente el rotor se denominan
atenuadores de empuje ACTIVOS.
b. Dirección CONTRARIA de empuje se da el Movimiento contrario u opuesto a la dirección en
la que el rotor está normalmente diseñado para moverse. Durante la operación de la máquina,
el movimiento en esta dirección indicaría típicamente que la máquina está experimentada una
condición anormal de operación. Los cojinetes de empuje del lado opuesto del cojinete a la
dirección normal de empuje son referidos como atenuadores de empuje INACTIVOS.
El diseño de la máquina permite que haya juego en el cojinete de empuje para dar algo de
“libertad” a la máquina. Este juego es referido como “zona flotante”. La cantidad de juego
axial en una máquina es directamente una función del tamaño y diseño de la misma.
Típicamente, una máquina pequeña tendrá una zona flotante pequeña, mientras que una
máquina grande tendrá una zona flotante más grande. La zona flotante se determina al
empujar y halar el rotor entre los cojinetes de empuje normales y contrarios (frecuentemente
denominado como desplazar el rotor), y medir el movimiento. Si se mira la Figura 5, se
observará que existe una ZONA FLOTANTE FRÍA y una ZONA FLOTANTE CALIENTE. La
zona flotante fría es el juego entre el cojinete con el rotor frío (a temperatura ambiente)
Como se puede ver, este ejemplo particular ilustra un desplazamiento frío de 20 mil (.5 mm)
FIGURA N° 6
HP
LP LP
HP
NORMAL
DIRECCIÓN
NORMAL
DIRECCIÓN
TURBINA DE VAPOR COMPRESOR
Mediciones de Posición Página 9
cuando el rotor es desplazado entre tas zapatas de empuje activas e inactivas. El voltaje de
salida del Proximitor en este caso, variaría de -9 Vdc a -11 Vdc cuando el rotor es
desplazado desde y hacia la sonda, con la mitad de la zona de flote correspondiente a una
salida de -10 Vdc. El monitor sería ajustado con el rotor posicionado en la mitad de la zona
flotante o, dependiendo de la aplicación, posicionado contra las zapatas activas o inactivas
Cuando la máquina y el aceite se calientan durante la operación y se aplican fuerzas
adicionales que pueden “comprimir” los cojinetes de empuje, la zona flotante crecerá
levemente. La cantidad de zona flotante caliente resultante es función de] tamaño de la
máquina, diseño y condiciones de carga, pero frecuentemente se observa que esta seria 1-2
mils más grande que la zona flotante fría en una máquina pequeña y 3-4 mus más grande en
un generador de turbina a vapor grande. Tal como se observa en la Figura No. 2, la zona
flotante caliente en este ejemplo ha aumentado a aproximadamente 24 mils (.6 mm) a
temperaturas y condiciones de operación.
2. La POSICIÓN DEL ROTOR es muy similar a la medición de la posición de empuje
anteriormente descrita, excepto que la referencia fija es ahora la carcaza la máquina en lugar
del ensamblaje de la carcaza del cojinete de empuje. Esta medición se hace en generadores de
turbina a vapor grandes donde el ensamblaje del cojinete de empuje tiene el potencial de
cambiar por diseño o por cambios físicos al ir de temperatura ambiente a temperatura
operativa. Algunas máquinas, como el diseño Westinghouse tiene un cojinete de empuje
semi-Standard que le permite a éste moverse en pequeñas cantidades para que el rotor pueda
afinarse para los cambios de juegos que pudieren ocurrir durante el re-acondicionamiento en
una parada. Así, para aclarar más la definición, POSICIÓN DEL ROTOR es a medición de la
posición axial del collar de empuje en el cojinete de empuje e incluye cualquier cambio que
pudiere ocurrir en el ensamblaje del cojinete de empuje
En generadores de turbina a vapor grande, cómo podemos
diferenciar entre donde se encuentra realmente el rotor en
el cojinete de empuje y cualquier cambio que haya
ocurrido en el mismo. La única manera de hacer esto es
montando sondas en el ensamblaje del cojinete de empuje
para medir el movimiento del rotor en el ensamblaje de
empuje montar sondas en la carcaza de la máquina para
medir el movimiento total de la posición del rotor.
FIGURA N° 7
Mediciones de Posición Página 10
B. Posición Radial
La posición radial es la medición de la posición radial de la línea central del eje. Los
cojinetes con película de fluido proporcionan un juego entre el babbitt del cojinete y el rotor.
Esto se refiere como juego radial. Como se describió anteriormente, los rotores en máquinas
equipadas con cojinetes con película de fluido son libres de moverse radicalmente relativo a
los juegos radiales del cojinete.
Refiriéndonos a la figura 7, cuando se utilizan sondas de proximidad en línea configuración de dos planos (XY), para medir la vibración radial, la señal de del transductor puede ser utilizada para indicar la posición radial del rotor en el cojinete. Como los transductores de proximidad ofrecen una medición relativa, esta salida de puede utilizarse para determinar la posición radial de la línea central del rotor instantánea y promedio relativa al juego radial del cojinete. Durante condiciones de operación en estado constante, la posición radial promedio del eje no deberá cambiar. Sin embargo, cuando las condiciones cambian y se nota un movimiento de la posición radial, podría haberse desarrollado un posible problema y la condición deberá ser investigada.
FIGURA N° 8
Mediciones de Posición Página 11
C. Expansión Diferencial
En cualquier máquina donde el crecimiento térmico axial del motor puede ser diferente al
de la carcaza de la máquina, usualmente se hace la medición de expansión diferencial. Es
extremadamente importante que durante el arranque, tanto la carcaza como el rotor
crezcan térmicamente a aproximadamente la misma rata axialmente. Cuando el rotor y la
carcaza crecen a diferentes ratas, existe la posibilidad de contacto de los panes rotativa y
estacionaria.
La expansión diferencial es la
medida de la expansión térmica
del motor relativo a la carcaza de
la máquina. Como se discutió
anteriormente, el cojinete de
empuje es el punto fijo del rotor a
la carcaza de la máquina. La
medición de expansión diferen-
cial es hecha a una distancia del
ensamblaje del cojinete de
empuje suficiente para asegurarse
ESPACIOS CHUMACERA DE EMPUJE
EXPANSIÓN
FIGURA N° 9
FIGURA N° 10
Mediciones de Posición Página 12
de que el crecimiento térmico del eje pueda ser observado. Refiriéndonos a la Figura 10,
la medición es hecha desde el cojinete de empuje y usualmente en el extremo opuesto del
rotor de turbina del cojinete de empuje. Se utiliza esta figura para ilustrar el concepto
general de los juntos entre el rotor y el estator y la medición con relación al cojinete de
empuje. En realidad las sondas no observan el extremo del eje, en su lugar, las sondas
estarían observando un collar o rampas dentro de la máquina. En general la de turbina a
vapor grande. La expansión por cambios de temperatura de los componentes de la
máquina, particularmente entre el rotor y la carcaza se hace crítica.
Cuando se aplica o se remueve vapor de la máquina, todos los componentes se expandirán o se
contraerán a la rata del coeficiente térmico del metal. El rotor tiene una pequeña masa
comparada a la carcaza de la máquina y debido a esta relación de su masa, el crecimiento del
rotor cambiará más rápido que el de la máquina.
Existen juegos axiales específicos entre las alabes de la turbina y la carcaza de la máquina y
cuando el rotor crezca demasiado rápido, el rotor y el estator harán contacto y resultará en un
daño severo. La medición de expansión diferencial indica la posición del crecimiento del rotor
dentro de estos juegos y dará alarma antes para impedir el contacto y así tomar las acciones
correctivas.
Durante el arranque el rotor crecerá más rápido que la carcaza de la máquina, lo cual significa
que el rotor tiene un crecimiento “LARGO” con respecto a la carcaza de la máquina. Este
crecimiento del rotor estará separado del cojinete de empuje. Cuando el crecimiento largo es
demasiado rápido, el rotor y los componentes estacionarios entrarán en contacto.
Cuando la máquina “absorber” (se calienta) y los componentes de la máquina alcanzan
condiciones y temperatura de operación, el crecimiento entre los diferentes componentes se
igualan a medida que los mismos alcanzan condiciones óptimas según el diseño en la máquina.
Cuando la máquina experimenta un disparo de emergencia, el rotor podrá enfriarse y contraerse
más rápidamente que la carcaza de la máquina, lo cual significa que el rotor tiene un crecimiento
“CORTO” con respecto a la carcaza de la máquina. Este rotor se está contrayendo hacia el
cojinete de empuje. Cuando el crecimiento corto es demasiado rápido, el rotor y el estator harán
contacto.
También existen variables que pudieren cambiar durante la operación las cuales podrían
ocasionar una condición larga o corta al rotor.
Un generador de turbina a vapor que tiene los cojines de empuje ubicado en el estándar frontal
tendrá típicamente una medida de expansión diferencial hecha entre la carcaza de la última
turbina y el generador.
Mediciones de Posición Página 13
Cuando el cojinete de empuje se localiza en el estándar medio (es decir entre el cojinete radial 2
y 3), ahora el rotor puede crecer en dos direcciones por lo que habrá dos mediciones de
expansión diferencial. Una será hecha entre la carcaza de la última turbina y el generador y la
otra en el estándar frontal.
La medición de expansión diferencial se realiza más frecuentemente con sondas de proximidad.
Los tres métodos más comunes para medir la expansión diferencial son con una sola sonda,
entrada complementaria y entradas de rampa. Cada uno de estos métodos tiene sus propios
atributos los cuales serán discutidos detalladamente, pero primero es necesario mencionar que el
punto de medición que está siendo realizado se seleccionó basándose en los criterios de los
juegos y en el diseño específico por el fabricante original del equipo (OEM) No mover
arbitrariamente las sondas a sitios diferentes ya que el coeficiente térmico del material del rotor
dará una lectura diferente en sitios diferentes a lo largo del eje.
La EXPANSIÓN DIFERENCIAL DE ENTRADA SENCILLA es el método utilizado más simple
para medir la expansión diferencial. Es el más común en los generadores de turbinas a vapor
General Electric, pero puede hallarse en otros modelos de otros fabricantes. Cuando la expansión
total cae dentro del rango lineal de un transductor y la superficie objeto es lo recientemente
grande, entonces se puede utilizar una sola sonda para medir este parámetro. Se puede configurar
el monitor para acomodar la expiación hacia o desde de la sonda.
FIGURA N° 11
Mediciones de Posición Página 14
La Expansión Diferencial de Entrada Complementaria se encuentra más exclusivamente en los
generadores de turbina a vapor General Electric, pero no exclusivamente. Como se puede
observar en la Figura 13, este tipo de instalación involucra bien sea dos sondas opuestas cada
una de ellas, que observan el mismo collar, o dos sondas colocadas opuestamente que observan
LARGO CORTO
TURBINA
CHUMACERA DE EMPUJE
GAP
FIGURA N° 12
FIGURA N° 13
GRAN EXPANSIÓN DE SOBRE ESCALA (ALEJÁNDOSE DE LA CONFIGURACIÓN DEL SENSOR)
Mediciones de Posición Página 15
dos superficies diferentes pero adyacentes. La instalación real dependerá del diseño específico de
la máquina.
¿Por qué se usan dos sondas? ¿Por qué una sonda no es suficiente? La respuesta a estas dos
preguntas es muy simple.
Primero, si la expansión térmica esperada, más los puntos de alarma es mayor que el rango lineal
del transductor a ser utilizado, entonces instalar dos de la forma complementaria permitirá medir
dos veces la cantidad de expansión. Esto usualmente ocurre cuando no existe suficiente espacio
para que el transductor pueda medir el rango completo (eje: el rango de medición de la
expansión térmica requerida es de 750 mils (19.05 mm). Dos sondas de 35 mm que tengan un
rango de 500 mils (12.7 mm) cada una, montadas en el modo complementario pueden
proporcionar el rango necesario.
EXPANSIÓN DIFERENCIAL DE ENTRADA COMPLEMENTARIA
EXPANSIÓN LARGA
DEL ROTOR (DESDE LA CONFIGURACIÓN DE LA SONDA)
COMPLEMENTARY INPUT
DIFFERENTIAL EXPANSION MEASUREMENT
LONG SHORT
TURBINE
THRUST
BEARING
PROBE A PROBE B
PROBE B PROBE A
PROBE A
PROBE B
PROBE A PROBE B
ROTOR LONG EXPANSION UPSCALE
(AWAY FROM PROBE A CONFIGURATION)FIGURA N° 14
Mediciones de Posición Página 16
Segundo, cuado la superficie observada es demasiado pequeña como objetivo apropiado para el
transductor que tiene el rango lineal necesario, entonces un transductor más pequeño utilizarlo en
el modo complementario, puede usualmente proporcionar el rango necesario para realizar la
medición (eje: el rango de medición de la expansión térmica requerida es de 1” (25.4 mm).
Existe el espacio para montar la sonda de 50 mm que podría medir el rango completo, pero el
objetivo tiene solamente 2.25” (57.15 mm) de ancho. Esto es suficiente para las sondas de 35
mm, por lo que dos sondas de 35 mm montadas en el modo complementario proporcionarán la
entrada necesaria.
La expansión diferencial complementaria es más complicada de instalar y arrancar que la
aplicación de entrada sencilla, pero ciertamente tiene su lugar cuando se necesitan mediciones de
expansión grandes
La EXPANSIÓN DIFERENCIAL DE RAMPA, con pocas excepciones se encuentra casi
exclusivamente en los generadores de turbina a vapor Westinghouse. Tal como se observa en la
Figura 9, este tipo de instalación consiste de dos sondas una de las cuales está siempre
observando una rampa. Por qué se observa una rampa?
FIGURA N° 15
Mediciones de Posición Página 17
EXPANSIÓN DIFERENCIAL DE RAMPA
La razón de la rampa tiene que ver con el rango lineal de los transductores disponibles vs. La
cantidad de expansión térmica que debe ser medida. Con una sonda observando un collar tal
como se describió en la aplicación de entrada sencilla, el transductor no puede observar más
expansión que el rango lineal del transductor seleccionado, Esto se debe a que la relación de
expansión térmica vs. la salida del factor de escala del transductor es 1:1. Una entrada
complementaria nos permite doblar la expansión medible con cualquier transductor específico
pero la relación de expansión al factor de escala es todavía 1:1. Sin embargo, cuando se usa una
sonda para observar una rampa, la expansión a la relación del factor de escala cambia a 1: Seno
del ángulo de la rampa por el factor de escala del transductor especifico. Esto extiende
esencialmente el rango lineal del transductor para permitir medir una cantidad mayor de
expansión con un transductor sencillo.
TURBINA
LARGO CORTO
SENSOR A SENSOR B
THRUST BEARING
SENSOR A SENSOR B
GRAN EXPANSIÓN SOBRE ESCALA DEL ROTOR
(ALEJANDOSE DE LA CONFIGURACIÓN DEL ROTOR)
SENSOR A SENSOR B
APLICACIONES PARA LA RAMPA DUAL
APLICACIÓN PARA UNA SIMPLE RAMPA
FIGURA N° 16
Mediciones de Posición Página 18
Por ejemplo, una sonda de 14 mm tiene un rango lineal específico de 180 mils (4.06 mm) con
una relación de 1. Si este mismo transductor está observando una rampa de 11º en lugar de un
collar, estará en capacidad de medir la expansión hasta 500 mus (12.7 mm).
Si la rampa puede extender el rango de medición que una sonda puede observar, entonces por
qué necesitamos dos sondas La respuesta a esto se puede encontrar en la conducta de la máquina
que estamos analizando.
La máquina tiene el potencial para moverse en dirección axial y en dirección radial. Mire de cerca
la medición sencilla y complementaria en las figuras 13 y 14. En cada uno de estos casos, las
sondas están montadas perpendicular a un collar. Esto significa que la salida del transductor
cambiará con cualquier expansión o contracción axial, pero la salida no cambiará si existe un
cambio de posición radial del rotor,
Ahora, mire la aplicación de rampa en la Figura 16. Todavía habrá cambios de posición radial y
axial del rotor Claro que sí!
1) Expansión de la Carcaza
En máquinas con carcazas que se mueven en correderas cuando la carcaza se expande
técnicamente, es muy común proporcionar la medición de la expansión de la carcaza tal
como se discutió anteriormente, el rotor de un generador de turbina a vapor pasa por un
enorme crecimiento desde frío hasta temperaturas de operación. Lo mismo vale también para
la carcaza de la turbina. Cuando la carcaza de la turbina no crece uniformemente, pueden
ocurrir daños a la máquina.
La medición se hace con una transformador diferencial de variables lineales (LVDT)
montado externamente a la carcaza de la máquina y referenciado a la fundación. Referirse a
la Figura 17, la cual representa una medición sencilla.
Mediciones de Posición Página 19
Sin embargo, existe un pie de deslizamiento en cada lado de la máquina el cual está diseñado
para moverse a medida que la carcasa se expande. Un pie se puede obstruir o atorar lo cual
impedirá el crecimiento parejo de la carcaza de la máquina. Esta condición se detecta mediante
el uso de los LVDT en un arreglo dual para monitorear la posición de los pies de deslizamiento,
tal como se enseña en la Figura II. La recomendación estándar de Bently Nevada es la medición
dual de la expansión de la carcaza.
¿Pueden las sondas observar las rampas y decir la diferencia entre un movimiento axial o un
cambio de posición? Por supuesto que no Debido a las rampas, de movimiento hacia las
sondas o desde las sondas resultados aún en una salida correspondiente sin un-portar si la
dirección del movimiento es axial o radial.
Puesto que la expansión térmica en la cual estamos interesados está en dirección axial, se
utilizan dos sondas y el monitor electrónicamente diferencia entre movimiento axial y
radial. Mire nuevamente la Figura 16. En aplicaciones de rampa dual, cuando el rotor se
está expandiendo o contrayendo, siempre se mueve hacia una sonda o desde la otra.
Basados en la operación del Proximitor, esto significa que el voltaje de salida siempre
aumentará en una sonda y disminuirá en la otra.
Sin embargo, cuando existe un cambio de posición radial, el rotor siempre se moverá hacia
o desde ambas sondas al mismo tiempo. Esto significa que la salida del Proximitor para
ambas estará siempre aumentado o disminuyendo al mismo tiempo.
PIE FIJO PIE CORREDIZO
PIE FIJO
REFERENCIA FIJA FUNDACIÓN
EXPANSIÓN
FRENTE STANDARD
LVDTs EXPANSIÓN
LVDT
EXPANSIÓN DEL CHASIS
EXPANSIÓN DUAL DEL CHASIS
EXPANSIÓN SIMPLE DEL CHASIS
FIGURA N° 17
Mediciones de Posición Página 20
Las mismas reglas aplican con la aplicación de rampa sencilla, excepto que la sonda radial
no cambia en la salida como resultado de la expansión o contracción del rotor.
Al correr estas dos señales en un amplificador diferencial en el monitor, la expansión se
indicará solamente cuando las salidas están cambiando entre sí tal como ocurre solamente
con la verdadera expansión/contracción del rotor. Al instalar y ajustar el intervalo de las
sondas, asegurarse que el rotor esté en la posición de referencia cero del rotor filo, conocida
como posición “K” de la cual se efectúan todas las mediciones de los juegos axiales.
Cuando el rotor no está en la posición “K”, a las sondas se les deberá desplazar una cantidad
correspondiente. Igualmente, las sondas deben ajustarse solamente cuando la máquina esté
fría (a temperatura ambiente), de otro modo, se indicará una expansión errónea y
equivocada.
Mediciones Comunes
Las formas más comunes de medir la expansión diferencial han sido descritas y siempre
existirán aquellas aplicaciones que son la acepción. Las mismas deberán ser dirigirlas en forma
individual
E. Excentricidad
En turbinas a vapor grandes y en algunas turbinas a gas industriales, se hace frecuentemente
deseable tener una indicación de la excentricidad del rotor a giro lento (slowroll), también
denominada excentricidad pico a pico. Excentricidad es la cantidad de arco en el rotor
medido a las velocidades de rotación lenta. Este arco puede indicarse mediante la medición
lentamente cambiante pico a pico del Proximitor cuando el rotor rota sobre el engranaje de
rotación. Ver Figura 12. Cuando la amplitud pico a pico se encuentra en un nivel bajo
aceptable, la máquina puede engranaje sin temor a dañar los sellos y/o roces del rotor
causados por el arco residual y su correspondiente desbalanceo. La medición de
excentricidad se efectúa con una sonda de proximidad montada alejada del cojinete para que
las deflexiones máximas del arco puedan medirse. La mayoría de las máquinas que
requieren esta medición, ya poseen un collar de “excentricidad” diseñado en el rotor
específicamente para efectuar esta medida.
Mediciones de Posición Página 21
Si observa bien la Figura 19, se puede ver
que existe una masa suspendida entre los
dos cojinetes y las causas comunes del
arco en el rotor se deben a la gravedad o a
los cambios de temperatura Al rodar
lentamente la máquina, el arco desaparece
con el tiempo.
INCLINACIÓN DE LA
FLECHA
EXCENTRICIDAD
FIGURA N° 18
FIGURA N° 19
Mediciones de Posición Página 22
Ejercicio de Aplicación
1. ¿Cuáles son los tres tipos de transductores que se usan para efectuar las mediciones de
posición?
1.
2.
3.
2. Liste los siete parámetros de posición que son medidos con los transductores anteriores.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
3 ¿Cuál es la diferencia entre posición de empuje y posición del rotor?
4. Posición radial es la medición de la posición radial _________________ del eje dentro del
cojinete de _______________________
5. La expansión diferencial es la medición de la expansión del_________________________
relativa a la carcaza de la máquina.
6. La Expansión Diferencial de Entrada Sencilla usa dos sondas para efectuar la medición
V o F.
7. La Expansión Diferencial de Entrada Complementaria dobla el rango de medición de un
transductor dado. V o F.
8. El observar una rampa en el eje no aumenta el rango de medición del transductor. V o F.
Mediciones de Posición Página 23
9. ¿Cuál es el propósito de la sonda radial en una aplicación de rampa?
10. ¿Con qué tipo de transductor usualmente se hacen las mediciones de expansión de carcasa?
11. Señale todos los conceptos que sean verdaderos para las mediciones de expansión de la
carcaza.
Asegurarse que el crecimiento de la carcaza es uniforme
Se puede detectar una zapata pegada o una condición conocida como funcionamiento a la
deriva
Un transductor localizado en el extremo y tan cerca del centro de la carcaza como sea
posible es el punto de medición ideal.
Los transductores de proximidad de gran alcance se utilizan normalmente para realizar
esta medición.
La medición está referenciada a la fundación de la máquina.
Se obtiene un desempeño óptimo cuando los dos transductores usados están en cada
zapata movible.
12. ¿Por qué es mejor utilizar dos LVDT al hacer las mediciones de expansión de la carcaza?
13. ¿Qué tipos de transductores son utilizados para medir excentricidad?
14. ¿Desde el punto de vista de la maquinaria, qué es excentricidad?
15. Señale todos los conceptos que sean verdaderos para las mediciones de excentricidad.
Esta medición se realiza mientras la máquina está sobre un engranaje de rotación.
Los arcos inducidos por gravedad y por temperatura son probablemente las causas más
comunes de arqueo.
Un collar de excentricidad u otra área de medición no son normalmente parte del diseño
de la máquina aún cuando esta sea una medición requerida.
Los roces del rotor y deslizamiento de los sellos son problemas comunes asociados con
una máquina sometida a velocidad cuando los niveles de excentricidad son
inaceptablemente altos.
Mediciones de No Vibracion y Otras de Posicion Página 1
Sección 4
Mediciones de No Vibracion y Otras de Posicion Página 2
MEDICIONES
DE NO-VIBRACIÓN Y OTRAS DE POSICIÓN
1. INTRODUCCIÓN
Mediciones de No Vibracion y Otras de Posicion Página 3
Además de las mediciones de vibración y de posición, hay otras mediciones comunes que
se pueden hacer. Aunque no son tan importantes como la vibración y la posición, son
importantes para obtener información que dan una visión completa de la condición
mecánica de la máquina. Estas no se encuentran en todas las industrias, ni tampoco
siempre se realizan, pero a pesar de todo son importantes. Estas son:
1. Velocidad del Rotor
2. Aceleración del Rotor
3. Velocidad Cero
4. Posición de la Válvula
5. Temperatura
II VELOCIDAD DEL ROTOR (Tacómetro)
Considerada como una medida principal, esta es la medición de la velocidad rotacional del
rotor (r.p.m.). La mayoría de los trenes de las máquinas centrifugas tienen la indicación
continua de las r.p.m. Los transductores usados para medir la velocidad de la máquina
vienen de una gran variedad de fuentes tales corno un transductor de proximidad, un
captador óptico o magnético, Para instalaciones permanentes, se recomienda el transductor
de proximidad (Bently Nevada no fabrica ni vende captadores magnéticos). Estos
transductores están todos diseñados para observar un número sencillo o múltiple de eventos
por revolución del eje. Cada señal puede ser utilizada para la indicación de velocidad pero la
señal de multieventos por vuelta, tajes corno en un engranaje, da mejor resolución a
velocidades por debajo de 300 r.p.m. (más pulsos o eventos por vuelta.)
Las señales de cualquiera de las fuentes son condicionadas mediante un circuito digital en
un tacómetro digital para dar la indicación de la velocidad de la máquina, así corno también
un circuito de alarma para anunciar sobre/sub velocidades
III. ACELERACIÓN DEL ROTOR
En ciertos casos, es deseable medir la rata de aceleración del rotor (r.p.m/minuto) cuando su
velocidad aumenta de cero r.p.m a la velocidad de funcionamiento. Esta información es
necesaria para ayudar a subir la velocidad de la máquina sin daños y prevenir errores
Mediciones de No Vibracion y Otras de Posicion Página 4
operacionales. Se usa con más frecuencia en los generadores grandes de turbinas que
requieren una rata lenta de aceleración mientras que los componentes de la máquina se
expanden al alcanzar las temperaturas de operación
Un transductor de proximidad se usa para proveer la señal de entrada a un monitor el cual
condiciona la señal para una pantalla digital o una pantalla análoga. Aunque la señal de
entrada puede ser la señal del Keyphasor®, una señal de múltiples eventos por vuelta es más
deseable, ya que ésta ofrece mejor resolución y por lo tanto mejor precisión a velocidades
bajas por debajo de 300 mm. Frecuentemente, la señal que maneja el tacómetro para la
velocidad de la máquina es también usada para manejar el monitor de aceleración del rotor.
Aunque este monitor tiene alarmas para ratas positivas y de alta aceleración, se usan más
frecuentemente para indicación solamente.
IV. VELOCIDAD CERO
En ciertas máquinas, es deseable implementar ciertos parámetros operacionales de la
máquina cuando la máquina se acerque o alcance cero r.p.m. De allí el término “cero
velocidad”. Estos parámetros operacionales pueden ser el acoplamiento del engranaje de
rotación, el comenzar el proceso de parada de una caldera o el proceso de flujo, etc.,
básicamente cualquier cosa que tuviere que ver con los requerimientos para parar una
máquina que se encuentre en algún proceso de la planta, Podría ser cero rpm o tal vez tan
alta como 300 rpm.
Con mayor frecuencia se utilizan generadores de turbinas a vapor para indicar que el eje ha
alcanzado una velocidad preseleccionada para acoplar el engranaje de rotación Esta
velocidad podría ser cero rpm, 3-4 rpm o más, dependiendo del diseño de la máquina y de
los requerimientos operacionales
El monitor está diseñado para usarse para indicaciones de cero velocidad solamente y no
está diseñado para engranar acoplar el engranaje de rotación o activar algún otro proceso. La
entrada puede ser una señal del Keypbasor ® o una señal multieventos por giros de una
sonda de proximidad. Las señales tipo Keyphasor, un solo evento por revolución,
generalmente trabaja mejor para este monitor, ya que no puede ser posible programar el
monitor para un periodo correcto con eventos múltiples a velocidades lentas de cero.
V. POSICIÓN DE LA VÁLVULA
Esta medición aplica principalmente a los generadores de turbina a vapor. Como su nombre
lo indica, es la indicación de la posición de la válvula medida entre totalmente cerrada y
totalmente abierta, donde cerrada seria la posición de 0% y totalmente abierta seria el 100%.
Mediciones de No Vibracion y Otras de Posicion Página 5
Las diferentes máquinas tendrán diferente cantidad y tipos de válvulas, tales como válvulas
gobernadoras, válvulas de vapor principales, válvulas controladoras, etc. En cualquier caso,
es la indicación de la posición de la válvula entre cerrada y abierta. Las configuraciones de
las válvulas comúnmente oscilan al medir tina válvula de la máquina, dos válvulas y hasta
ocho, dependiendo del diseño de la máquina.
Cuando el movimiento principal para medir la posición de la válvula es lineal, se utiliza para
efectuar la medición un Transformador Diferencial de Variables Lineales tipo AC o LDVT Los
potenciómetros rotatorios se utilizan para medir la posición de la válvula cuando el movimiento
principal es rotatorio. Los LDVT deberán utilizarse siempre que sea posible ya que ellos están
mejor equipados para las temperaturas involucradas y no poseen panes eléctricas movibles.
VI. TEMPERATURA
Considerada como medición principal cuando la variable que está siendo medida está
directamente relacionada a la operación de la máquina. Los transductores de temperatura
han tenido un desarrollo intenso y hay dos tipos de ellos que se usan ampliamente hoy día;
termocuplas (TC) y detectores de temperatura de resistencia (RTD). Las recomendaciones
de aplicación e instalación para la medición de temperatura han sido bien definidas. El
requerimiento de medición directa es para monitorear la temperatura de los componentes de
la máquina. Para cojinetes radiales, deberá usarse por lo menos un sensor en el punto de
detección de carga máxima calculada en el cojinete bajo condiciones normales. Para
cojinetes de empuje deberán utilizarse por lo menos dos sensores instalados en las zapatas
de empuje del cojinete con una separación angular igual entre los sensores En motores y
generadores eléctricos, la práctica de monitorear el estator y los embobinados del rotor es
deseable. Es buena práctica medir la temperatura de la carcaza de la máquina en diferentes
sitios y las temperaturas ambiente de la plataforma de la máquina. Podrán también tomarse
otras mediciones de temperatura, del aceite, vapor, procesos, escapes y otras variables que
darán información adecuada para ayudar a determinar las condiciones de la máquina en
general.
Una cosa adicional que se debe tomar en cuenta, es que los parámetros cubiertos en este
módulo son las mediciones predominantes y más comunes que se monitorean. Habrá
siempre casos no normales aislados que deberán ser considerados individualmente. Además,
se han vuelto más predominantes en nuestra industria los instrumentos especializados para
monitorear los compresores Reciprocantes y las turbinas a gas aeroderivados las cuales
incorporan los conceptos ya descritos. Finalmente, se podrán escuchar los términos
monitoreo del voltaje del eje, rotor atascado o rotación inversa los cuales son específicos a
ciertas máquinas y a conductas no deseadas.
Mediciones de No Vibracion y Otras de Posicion Página 6
1. El voltaje del eje es una medición de la diferencia en potencial eléctrico entre el rotor y
los cojinetes del generador. Una diferencia potencial grande puede ocasionar el arqueo y
por lo tanto picado a los cojinetes y muñones de los cojinetes.
2. Rotor atascado aplica a una aceleración de aunque inapropiada (frecuentemente un
motor). Si la máquina acelera demasiado lento, se dispara una alarma.
3 Finalmente, rotación inversa es la indicación de que alguna fuerza (puede ser líquido o
gas de proceso) está rotando la máquina hacia atrás lo cual puede ocasionar daños a la
misma.
Ejercicios de Aplicación REVISIÓN DE CONOCIMIENTOS
Encierre en un círculo todas las respuestas correctas para cada uno de los siguientes casos:
Mediciones de No Vibracion y Otras de Posicion Página 7
1. Velocidad del Rotor
a. Medición de la velocidad rotacional del rotor.
b. Medida en r.p.m
e. Medida utilizando transductores de proximidad, captadores magnéticos u ópticos.
d. Considerada como medición principal.
e. Los transductores de proximidad son utilizados para efectuar esta medición.
2. Aceleración del Rotor
a. Es una medición de la rata de aceleración del rotor cuando su velocidad aumenta de
cero rpm a la velocidad de funcionamiento
b. Es medida en aceleración o desaceleración mm/mm
e. Utiliza la misma señal, el Keyphasor®, como medición de la velocidad del rotor
(tacómetro).
d. Las mediciones son más precisas por debajo de 300 rpm cuando se usa una seña1
Keyphasor.
e. Se utilizan Acelerómetros para efectuar esta medición.
3. Velocidad Cero:
a. Es la medición utilizada para definir cuando la máquina está exactamente en cero rpm
b Es típicamente usada en generadores a vapor para el acople del engranaje de rotación.
c. Las señales de una rueda de multieventos deberá ser usada como la entrada para
monitorear y dar una mejor resolución.
d. Se utilizan LVDT para efectuar esta medición.
4. Posición de la Válvula:
a. Medición utilizada para determinar la posición de la válvula de entrada de vapor;
abierta, cerrada o alguna posición intermedia.
b Se pueden utilizar potenciómetros rotatorios para efectuar esta medición.
c. Los LVDT no pueden ser utilizados cuando la medición principal es rotacional.
d Se utilizan potenciómetros rotatorios cuando el movimiento de medición principal es
lineal.
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 1
Sección 5
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 2
OPERACIÓN Y APLICACIÓN DE LOS
SISTEMAS
TRANSDUCTORES DE PROXIMIDAD
Rev. A
128259-01
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 3
I INTRODUCCIÓN
Para recolectar la información de la máquina, necesitamos un dispositivo que convierta
el movimiento mecánico en señales. “Los Transductores convierten una energía en otra”. En
este tópico se discutirá el transductor más ampliamente utilizado – El SISTEMA
TRANSDUCTOR DE PROXIMIDAD.
A. Sistema Transductor de Proximidad
Este sistema consiste de tres partes individuales, ninguna por si sola es un transductor.
Las tres partes son: LA SONDA, EL CABLE DE EXTENSIÓN y El PROXIMITOR
®.
1. La Sonda
Esta parte es instalada en la máquina y referida como el sensor.
a. Transductor de Desplazamiento Serie 3000 y diseños subsecuentes.
La sonda serie 3000 (junto con la serie 7000) fue por muchos años, la sonda de
proximidad estándar de BNC. Como es cierto, con cualquiera de los “primeros”
modelos del producto, tanto el diseño como las técnicas de fabricación fueron
mejoradas para los recientes modelos del sistema: la serie 7200 y la más
recientemente la serie 3300XL.
La sonda serie 3000 tiene una bobina tipo “panqueque” plano. Esta bobina es
devanada manualmente y por lo tanto difícil comparativamente para fabricar al
compararse con los diseños más nuevos. La bobina es instalada manualmente en un
tubo de fibra de vidrio y es soldada a la entrada la sonda, la cual a su vez es soldada a
un cable coaxial de 50 ohmios de la longitud eléctrica correcta. El frente de bobina
está cubierto con un disco de fibra de vidrio (o Tonox ®), el cual colocado epoxy en
su lugar.
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 4
b. Las sondas serie 7200 y 3300 son muy similares y comparten los procedimientos de
ensamblaje más avanzados. Las bobinas son devanadas primero con un mandril de precisión.
El alambre de la bobina tiene un recubrimiento activado al calor, de manera tal, que cuando la
bobina es devanada y se le agrega calor, el epoxy se fija y el producto final se mantiene junto.
Este tipo de bobina es conocida como serpentín de núcleo de aire. La aceptación o rechazo de
esta bobina se basa en los diferentes parámetros mecánicos y eléctricos revisados durante la
construcción. Los resultados, serán también utilizados para decidir si la bobina será usada
como parte de un ensamblaje de cable integral y sonda de 1metro o de ½ metro.
El ensamble de punta es hecho de una versión genérica de temió plástico denominada Sulibro
de Polifenileno (PS) que se enrosca en una caja de acero inoxidable. Los ensamblajes de
punta son producidos en diámetros estándar de5, 8, 11, 14, 25 y 35 y 50 mm para la serie7200
y 8 mm de diámetro para la serie 3300. Los extremos de la bobina de la sonda 7200 tenían en
un cable coaxial miniatura de 95 ohmios que existe en la caja de acero inoxidable. El cable
coaxial ha sido reemplazado por un cable triaxial endurecido para el sistema 3300.
El cable triaxial tiene un conductor central, como
una conexión de bobina y dos blindajes o pantallas.
La pantalla interna es una conexión de bobina de la
sonda mientras que la pantalla externa no está
conectada. Esto evita aterramientos no deseados de
los lados de la bobina de la sonda cuando el cable
se daña. El cable entonces termina en un conector
macho coaxial miniatura de 75 ohmios.
El cable de la sonda es cortado a precisión con una máquina especial, a las especificaciones
adecuándose a la longitud eléctrica correcta del sistema. Las líneas de la bobina y el cable son
soldadas cada uno a las partes metálicas del ensamble de la bobina de PPS. Una tapa de PPS
moldeada a inyección (con un O´ring en las sondas 3300) va sobre la bobina y el ensamblaje de
“punta y línea” es colocado en el cuerpo de acero inoxidable roscado apropiadamente. El cuerpo
se une en una ranura “p” en la tapa y se pliegan juntos a especificaciones exactas.
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 5
c. Para todos los transductores de proximidad, el número de parte de la sonda y el número de
señal están fijados al cable. Tal como se muestra en los siguientes ejemplos, las opciones de
la sonda se denotan por el número de parte.
e. Ejemplo de sonda serie 7200: 22810-00-25-90-02 22810 = número de catálogo para sonda con un diam de 8 mm
00 = longitud no roscada de O O mm
25 = longitud de la carcaza 25 mm
90 = longitud del cable
02 = con conector
f. Ejemplo de sonda serie 3300: 330106-05-30-10-4)2-00 33106 = Número de catálogo para sonda con un diam. de 8 mm
05 = longitud roscada de 5 mm
30 = longitud de la carcaza de 30 aun
10 = longitud total 1 metro
02 = con conector
00 = aprobación de área peligrosa no requerida
2. El Cable de Extensión
Esta es la parte que se conecta al cable integral de la sonda y le permite alcanzar la
caja de distribución conveniente. Es una longitud de cable, la cual combinada con la
longitud eléctrica del cable de la sonda, constituyen la longitud eléctrica total del
sistema.
a. Longitud Eléctrica: La longitud total de la punta de la sonda de proximidad al
conector en el Proximitor, deberá coincidir eléctricamente a la calibración del
Proximitor. Para lograr esto, se deben tomar en cuenta los siguientes puntos
importantes:
b. La longitud eléctrica del sistema debe considerarse desde la punta de la sonda
hasta el cable de extensión de la misma.
c. Para cualquier transductor de proximidad, la longitud física del sistema y su
longitud eléctrica rara vez serán exactas. Es decir, la longitud física del ensam-
blaje del cable sonda-extensión es su longitud física medida. La longitud
eléctrica del sistema se define como la “longitud recordada capacitaba” esencial
de un sistema transductor de proximidad.
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 6
d. La longitud eléctrica toma en cuenta la diferencia, en caso de haberla, en
capacitación por longitud unitaria de dos cables con un área seccional transversal
no igual. Por ejemplo, la línea de la senda del cable coaxial de 50 ohmios del
transductor es más pequeña de diámetro y tiene aproximadamente el doble de la
capacitación del cable de 95 ohmios mayor usado para su cable de extensión.
Podemos aproximar la longitud eléctrica (Longitudequivalente) para el sistema
transductor de proximidad 3000 en términos de la longitud física de la línea de la
sonda (Longitudproba) y la longitud física del cable de extensión (Longitud cable
de extensión) como sigue:
Longitud equivalente = 2(Longitud sonda) r Longitud cable de extensión
Especificaciones del Cable
Tanto los cables integrales como los cables de extensión están recortados guarnecidos para
corregir a la impedancia correcta (en función de capacitancia). Los cables se especificarán en
ohmios/pies de acuerdo con el estándar de la industria
e. Para los transductores de proximidad series 7200 y 3300, la longitud eléctrica se
obtiene diferentemente. Debido a que el cable coaxial de 95 Ω es para el sistema
serie 7200 y el triaxial de 75Ohmios para el sistema 3300 y es utilizado tanto para
el cable de extensión como para la sonda de proximidad de estos sistemas, la
capacitancia, y por lo tanto la longitud eléctrica por longitud física unitaria son
esencialmente iguales para ambos componentes.
Longitud total = Longitud sonda+ Longitud cable de extensión
f. Un extremo del cable de extensión termina en un conector hembra coaxial mi-
niatura para el cable de la sonda. El otro termina en un conector macho coaxial
miniatura para la conexión con el Proximitor
g. Los primeros sistemas 3000 se ofrecieron con longitudes totales de 6, 9, 15, 20, 24
y 40 pies. Como se podrá notar en la hoja de datos del producto, este rango de
longitudes disponibles fue reducido a longitudes eléctricas estándar del sistema de
15 y 20 pies. De los ofrecimientos iniciales, se encontró que estos dos rangos
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 7
cubría la mayoría de las aplicaciones y reducirían la posibilidad de instalaciones de
sistemas mal combinados que ocurren en el campo.
Sistemas de Proximidad Series 3000/7006
La conversión del número de modelo “viejo” Proximitor al número nuevo del catalogo se
explica en el Apéndice A de esta Sección._______________________________
h. Los sistemas transductores de proximidad 7200 y 3300 han sido diseñados con
longitudes eléctricas estándares de 5 y 9 metros.
i. Para el sistema transductor 3300 (pero no para los primeros modelos), un manguito
contraído al calor está disponible en el cable para ser deslizado sobre la sonda para
la conexión del cable de extensión. Esto evitara el aterrado de uno de los lados de
la bobina. El número de parte del cable de extensión se fija al cable.
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 8
Así como con la sonda y el Proximitor, las opciones del cable se identifican por el número de
parte.
Ejemplo del Sistema 3000:4454-168
4454 = Cable de Extensión con blindaje
168 longitud del cable en pulgadas.
Ejemplo para el Sistema 7200: 21747-045-01
21747 = Cable de extensión para sonda de 5 ó 8 mm.
045 = opción longitud del cable 4.5 metros
01 = con opción acero inoxidable
Ejemplo del Sistema 3300 330130-080-00-00
080= longitud total de 8.0 metros
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 9
00 = sin blindaje
00 = aprobación área peligrosa no requerida.
3. El Proximitcr®
Esta parte contiene la electrónica (oscilador/de modulador) y se monta usualmente en una
caja de distribución. La Figura 7 muestra la evolución de la caja del Proximitor, Nótese que
una resistencia de calibración está
montada externamente tanto en el di-
señó de la serie 3000 como en el de la
serie 7200. Este diseño fue morado
para la serie 3300 donde la resistencia
se monta debajo de la placa de
identificación. Las resistencias deben
cambiarse solamente en la forma que
se especifique en el Manual de
Operaciones del sistema transductor.
El diseño del Proximitor 3300 tiene
una caja de aluminio fundido con un
recubrimiento de polvo gris el cual
resiste el aceite, solventa y químicos.
Un conector hembra coaxial miniatura
de 75 ohmios está montado al chasis a
través de la caja para conexión al cable
de extensión. Los terminales también
están montados en la caja para suplir el
voltaje y tomar ¡as señales del
Proximitor. La base tiene una placa de
aislamiento montada sobre ésta que
evitará el aterrado no deseado en un
lado de la bobina de la sonda. La elec-
trónica montada en el tablero de
circuitos está totalmente encapsulada
en resma dentro de la caja.
a. Los números de parte de los Proximitores series 7200 y 3300 siguen una forma similar a
aquella de la forma “nueva” de la serie 3000. La calibración, sin embargo, será para los
diámetros de la punta de sonda estándar de 5, 8, 11, 14, 25, 35 y 50 mm para el 7200 y de
8 mm para el sistema 3300.
Ejemplo de la Serie 7200: 18745-04
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 10
18745 = Número del modelo del Proximitor para sondas de 5 y 8 mm
04 = para una longitud del sistema transductor combinado de 9.0 metros.
Ejemplo de la Serie 3300: 3300100-90-00
90 = Longitud total 9.0 metros (sonda con cable integral y cable de extensión)
00 = Aprobación de área peligrosa no requerida
El número de parte y el número de la serie están fijados al Proximitor
Las opciones del Proximitor se denotan por el número de parte
Nota: Para los sistemas 7200 y 3300 solamente, es opción tener un sistema de proximidad con la
longitud del cable de extensión y el cable integral de la sonda como una sola pieza.
Todos los sistemas transductores de proximidad deben tener un Proximitor. El Proximitor dicha
sonda y que longitudes del cable de extensión combinan con el sistema.
Longitudes de los Cables
Los sistemas transductores de las series 3000, 7000 y 7200, podrán tener realmente una
longitud física que sea de un 5 % a 10 % más corta que la longitud eléctrica cotizada. Para
permitir una longitud útil máxima, el sistema 3300 está diseñado para usar cables de
extensión que nunca sean físicamente más cortos que las longitudes establecidas. El cable
podrá ser físicamente más cortos que las longitudes establecidas. El cable podrá ser
físicamente más largo tanto como un 30 % más que la longitud eléctrica establecida.
Como se menciono anteriormente, los cables de extensión, los cables y las sondas para todas
las series de transductores se fabrican en longitudes estándar. Los Proximitores de las series
7200 y 3300 son fabricados para que requieran SOLAMENTE DOS longitudes de cable de
sistema estándar. Los siguientes ejemplos del sistema 3300, muestran algunas posibles
combinaciones del sistema transductor 3300.
Un Proximitor de 5.0 metros (330100-50-XX) necesita:
Un cable de extensión de 4.0 metros (330130-040 -XX - X X) ó de
4.5 metros (330130-045 - XX -XX)
con una sonda de 1.0 metros (330106-XX -XX - 10-XX - XX) ó de
0.5 metros (330106-XX -XX -05-XX -XX)
Un Proximitor de 9.0 metros (330100-900 XX) necesita:
Un cable de extensión de 8.0 metros (330130-080-X (3-X X) 6 de
8.5 metros (330130-085-XX -XX)
con una sonda de 1.0 metros (330106-v) - -10- -G) 6 de
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 11
0.5 metros (330106- - 05 )
Nota: “” en los ejemplos denotan otras opciones.
Como se estableció previamente, las longitudes del sistema de 15 y 20 pies para los
transductores de proximidad 3000 y 7000, ó longitudes del sistema de 9.0 ó 5.0
metros para los sistemas 7200 y 3300 se cotizan como longitudes ELÉCTRICAS y no
como longitudes físicas (aunque podrían estar muy cerca), Este se debe a que los
cables de extensión y las sondas están reducidas en longitud para combinar
ELÉCTRICAMENTE con los Proximitos.
4. Operación de Sistema
a. El Proximitor es un
dispositivo electrónico
que realiza dos
funciones básicas:
b. Generar una señal de
frecuencia de radio
(RE) usando un
circuito oscilador.
c. Condiciona la señal de
RE para extraer los
datos útiles usando un
circuito de modulador.
Para hacer esto se necesita un suministro de voltaje de 17.5 a 26 Vdc conectado entre sus
terminales COM y VT. El suministro de voltaje real dependerá del número de modelo del
Proximitor.
La señal de RF es emitida desde la bobina de la sonda lo cual crea un campo de R1
alrededor de la punta de la misma. El campo de RE es proporcional al diámetro de la
bobina en la punta de la sonda y del voltaje de entrada al Proximitor. El transductor
tendrá un rango lineal resultante el cual también será dependiente del factor de escala
del sistema transductor.
<100mil
SEÑAL DE RF
CABLE DE EXTENSIÓN
Y SENSOR
PROXIMITOR
DE MODULADOR
OSCILADOR
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 12
Corrientes Parasitas
Las corrientes parasitas son más comúnmente conocidas al discutir sobre transformadores
e. Cuando hay material conductivo presente en el campo de RF, las CORRIENTES
PARÁSITAS fluyen en la superficie del material. La profundidad de penetración de las
corrientes parasitas depende de la conductividad y permeabilidad del material. La
penetración del acero 4140 es de aproximadamente 0.03 pulgadas (30 mils).
Si el material va a ser revestido, esto debe hacerse a un mínimo de profundidad de
penetración. Esto asegura que las corrientes parasitas siempre penetren el material de
revestimiento lo cual mantiene lo lineal de la salida del sistema siempre que el
sistema haya sido calibrado para la superficie revestida.
MATERIAL
CONDUCTIVO
CORRIENTES DE EDDY
SEÑAL DE RF
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 13
f La Amplitud de RF está en MÍNIMO cuando la distancia (GAP) entre la sonda y el material
(OBJETIVO) está en MÍNIMO. Ocurre un flujo máximo de corrientes parásitas.
g La amplitud está en MÁXIMO cuando la distancia (GAP) entre la sonda y el material
(OBJETIVO) está en MÁXIMO. Ocurre un flujo mínimo de corriente parasita.
h. Si el objetivo se mueve LENTAMENTE dentro de un campo de RE, la amplitud de la señal
aumenta o disminuye lentamente. Si el objetivo se mueve RÁPIDAMENTE dentro de un
campo de RE, la amplitud de la señal aumenta o disminuye rápidamente . Un movimiento
rápido del objetivo hace modular la señal de
RF.
i. El circuito de modulador se ocupa de la
amplitud de señal cambiante lenta o rápida de
la misma manera. Si el objetivo NO se está
moviendo (el gap y la amplitud de la señal no
cambian) la salida del Proximitor es un voltaje
d.c. negativo,
SEÑAL DE RF 0
SEÑAL DE RF 0
SEÑAL DE RF 0
ENTRADA DEL
DE MODULADOR
SALIDA DEL
PROXIMITOR 0
0
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 14
mostrado abajo por una línea punteada. Si el objetivo se está moviendo rápido (gap y amplitud
de señal cambian rápido), la salida del Proximitor es un voltaje d.c. variable (a.c.) mostrado
arriba por una onda sinusoidal. Si el objetivo se está moviendo muy lentamente (el pp. y
amplitud de señal cambian muy lentamente), allí nuevamente habrá un componente a.c. (onda
sinusoidal) a la señal. Este componente a.c. tendrá un ciclo o periodo muy largo y podrá ser o
no considerada información útil dependiendo de la aplicación de la senda. Es importante
recordar que si la sonda observa una vibración, el Proximitor tendrá una salida de componente
d.c y a.c. . La respuesta de frecuencia del sistema típicamente es de 0 Hz (d.c.) a 10Khz.
5. Aplicaciones
a. Los sistemas transductores de Proximidad tienen muchos usos en el rnonitoreo de la
conducta del eje de las máquinas (objetivo). Siendo las dos más comunes VIBRACIÓN
(movimiento radial) y EMPUJE (posición axial).
Aplicación de Baja Velocidad
MOVIMIENTO RADIAL
MOVIMIENTO AXIAL
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 15
Las aplicadores de sondas, tales como el monitoreo de la posición central del eje mientras está
en un engranaje de rotación, tendrá componentes a.c los cuales tendrán un período de ciclo
mucho más largo que el del movimiento vibradocional
b. Otro uso común del sistema transductor de proximidad es como marcador de UNA VEZ
POR REVOLUCIÓN en el eje de la máquina. Bently Nevada usa el KEYPHASOR®
(KǾ) para esta aplicación. Esto se logra montando la sonda de manera tal que ésta
observe una “ranura” o una “proyección” en el eje y produce un pulso de voltaje.
.
GAP
CAMBIO
UNA
REVOLUCIÓN
TIEMPO
CAMBIO DE LA
TENSIÓN
SENSOR SOBRE LA
SUPERFICIE
SENSOR SOBRE LA
MUESCA
Muesca
GAP CAMBIO
PROYECCIÓN
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 16
e. El Keyphasor es una herramienta muy útil a! momento de diagnosticar problemas en las
maquinarias El pulso generado, como mínimo, puede ser usado para medir la velocidad de la
máquina.
6. Verificación del Funcionamiento
a. El Proximitor está diseñado para dar cambios de voltaje de salida conocidos igual
a los cambios de distancias conocidas. De allí, obtenemos un FACTOR DE ESCALA.
Un factor de escala de un sistema transductor de proximidad típico será de 100 a 200
milivoltios por mil (200 mV/mil) dependiendo del sistema transductor de proximidad
utilizado. El factor de escala se puede calcular directamente de un gráfico de rango lineal
de transductores, o, más comúnmente, la información puede encontrarse en la placa de
identificación anexa al Proximitor. Como se describió anteriormente, los Factores de
Escala son lineales para los diferentes rangos dependiendo del diseño y la calibración de
este sistema transductor en particular.
Ejemplo de la Serie 3300
Factor de Escala (SF) cambio en voltaje de la distancia ÷ cambio en la distancia
= (18 -2) / 0.080 in = 200 mV/mil
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 17
Una tolerancia de ±10% es
permitida para el SE de
los sistemas 3000, 7000 y
7200; (180 mV/mil - 220
mV/mil) y ±6.5%
permitido para los
sistemas 3300; (187
mV/mil - 213 mV/mil).
Nota: Cambios en la
distancia para este sistema
3300 está en control de
RANGO LINEAL de 80
mils el cual se encuentra
entre l0 mills y 90 mils.
1. El anterior gráfico verificar funcionamiento del sistema transductor de proximidad. Este
es creado prensando la sonda y un micrómetro , con un objetivo fijado en un soporte. Este
ensamblaje hace parte del kit de prueba TIC. Teniendo el micrómetro de husillo en CERO, la
sonda se prensa para que típicamente haga contacto con el objetivo (distancia cero).
La distancia se aumenta al rotar el micrómetro de husillo desde la sonda a incrementos de 5 o
10 mil y anotando el voltaje d.c. de la salida del Proximitor en cada paso.
24
LONGITUD DE GAP ENTRE EL SENSOR Y LA SUPERFICIE
CH
AN
GU
E I
N V
OL
TA
JE
CHANGUE IN GAP
SA
LID
A E
N V
OL
TS
-D
C
mils
0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 18
c. Si el gráfico de funcionamiento no cae dentro de los limites especificados, es decir, un
RANGO LINEAL del sistema 3300 menor de 80 mils, o SF fuera de ± 65%, la razón podría
ser uno de los siguientes problemas.
Registro de Verificación del Sistema Transductor de Proximidad
El procedimiento de verificación del funcionamiento del sistema se puede encontrar en el tópico
Mantenimiento del Sistema junto con las cunas & respuestas típicas en los Apéndices del
Manual de Mantenimiento Debido a que los procedimientos varían para cada modelo de
transductor, referirse a los manuales de mantenimiento para instrucciones especificas en relación
con el ajuste de “distan da cero
1. La fuente de poder al Proximitor está fiera de tolerancia.
DC VOLTíMETRO
-VT
ENTRADA
PROXIMITOR CABLE DE
EXTENSIÓN
MICROMET
RO
SUPERFICIE
SENSOR
BEN
TLY
NEV
ADA
out
com
vt
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 19
La Figura 19 muestra los efectos del suministro al
Proximitor con un voltaje más bajo d.c -16 Vdc.
Aunque el SF está dentro de los límites, el RANGO
LINEAL, ha sido severamente reducido.
2. Uno de los componentes del sistema no
combina. La SONDA, el CABLE DE
EXTENSIÓN o el PROXIMITOR no combina
con la longitud eléctrica haciendo que la
longitud general sea muy larga o demasiado
corta.
La gráfica de abajo muestra los efectos de tener
un sistema vial combinado. Donde un grafico
muestra una curva demasiado LARGA, un
Proximitor de 5 metros (50) es usado con un
cable de 9 metros (extensión más sonda). Donde
el gráfico muestra una curva que sea demasiado
CORTA, un Proximitor de 9 metros (90) es
usado con un cable de metros (extracción más
sonda).
El Proximitor
es calibrado a
un material
objetivo
diferente que
el que se está
usando . Si la
placa de
identificación
del Proximi-
tor no da la
información
del material
objetivo, éste
deberá ser
Acero E4140.
TENSIÓN DE -24V
LONGITUD DEL GAP
TENSIÓN DE-16V
SA
LID
A E
N V
OL
TS
- D
C
24 22 20
18 16 14 12 10
8 6 4 2 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11120
12 mils
LONGITUD DEL GAPEN EL SENSOR
SA
LID
A E
N V
OL
TS
- D
C
CORTA
CORRECTA
LARGA
24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
0 10
20
30
40
50
60
70
8 90
100
110
120
130
140
mils
SA
LID
A E
N V
OL
TS
- D
C
LONGITUD DE GAP ENTRE EL SENSOR Y LA SUPERFICIE
4140 STEEL TUNGSTEN
ALUMINUM COPPER
24 22 20 18 16 14 12 10 8 6
4 2 0
0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
mils
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 20
El siguiente gráfico da ejemplos del efecto de materiales diferentes al ser observado por un Pro-
ximitor calibrado a un objetivo de Acero E4140.
El Proximitor puede ser re-calibrado para diferentes materiales de objetivo. Esto se realiza al
cambiar el valor de la resistencia de calibración localizada debajo de la placa de identificación.
4. Si el sistema no trabaja y todos los problemas antes mencionados no son la causa, es necesario
identificar el componente del sistema que falla Se debe tener cuidado asegurándose que el
componente que falla sea reemplazado con la parte correcta.
Calibración del Proximitor
Para el procedimiento de calibración del Proximitor, referirse al Manual
de Operación del Sistema Transductor de Proximidad 8 mm. 3300
7. Dificultades
Corno con cualquier dispositivo eléctrico, el sistema transductor de Proximidad operará
correctamente solo cuando es instalado y utilizando de forma apropiada. Lo que a continuación
sigue, los constituyen algunos de los problemas más comunes que ¡meden ocurrir al usar el
sistema.
a. La INFORMACIÓN CRUZADA ocurre cuando dos sondas se montan demasiado cerca de
forma tal que sus campos de RE interactúan entre ellas. Las frecuencias de RE de las sondas son
poco probables que sean las mismas, por lo tanto al mezclarse, se genera una diferencia, “latido”
o frecuencia. Esta diferencia está usualmente dentro de la banda de frecuencias normales
esperadas para la vibración. Por lo tanto podrá parecer que el objetivo está vibrando cuando
todavía está inmóvil. La distancia
mínima entre las puntas de las
sondas y tipo de transductor
variarán para cada tamaño y
deberán revisarse las
especificaciones de instalación.
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 21
b. Una VISTA LATERAL ocurre cuando la
sonda está montada en un área que tiene
un juego y distancia lateral insuficiente
alrededor de la punta. Corrientes parasitas
serán generadas en cualquier material
conductivo dentro de esa área. Esto resulta
en pérdidas en el sistema que no se deben
al objetivo real.
El área de montaje mínimo es el diámetro de la punta X2, el cual para la sonda de 8 mm es de 16
mm. Los efectos de tener insuficiente juego lateral.
c. El TAMAÑO DEL OBJETIVO debe ser lo
suficientemente grande para que haga
contacto con todo los campos de RF
radiados en FRENTE de la sonda. El tamaño
del objetivo mínimo es el diámetro de la
punta X2 que para la sonda de 8mm es de 16
mm El efecto en el RANGO LINEAL y el
SF, con un objetivo subdimensionado,
variará dependiendo de la cantidad de
corrientes parasitas creadas.
SI
NO
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 22
APÉNDICE A
Números de parte de los Proximitores Serie 3000; viejos y nuevos: Cuando fue introducido
primero el sistema transductor de proximidad 3000, el sistema para la numeración de partes fue
desarrollado para especificar la sonda conecta, la línea de ésta, el cable de extensión y el
Proximitor. Mientras que la numeración de parte para la sonda, la línea y los cables de extensión
han permanecido esencialmente iguales, un sistema de numeración de catálogos más cortó y
alterno fue desarrollado para el Proximitor asociado. Este sistema actual es usado en la hoja de
datos de los productos.
Formato de número de parte
del Proximitor “Viejo”
XXXX~YYYY-ZZZ donde:
XXXX era el número del modelo del
Proximitor
YYYY- Tipo de Proximitor
ZZZ - Diámetro de la punta de la sonda
Formato de número de parte del
Proximitor “nuevo”
Un número que incluía todas las
informaciones de las opciones y tenía la
forma
Siguiente:
AAAA-BB
Las siguientes tablas contienen los sistemas de numeración de los Proximitores que fue-ron
usados en los sistemas de la sede 3000 y la conversión a los números de catalogo “nuevos”.
TABLA A
TIPO DE PROXIMITOR (YYYY)
Tipo No. Descripción
2388 Ganancia variable - para recalibración en campo de sistema de protección no para
más tuinas. Voltaje de entrada 18 vdc
2620 Uso general modelo viejo, reemplazado por el tipo 2800
2800 Uso general voltaje de entrada 18 vdc, 200 mv/mu cal., caja de aluminio.
8400 Versión l00 mv/mil del 2800 caja roja
8660 Para usarse con barreras de PTB para cumplir con las especificaciones europeas
18 vdc, 200 mv/mil, caja azul.
TD- 15 Para tacómetros....
2900 Para la sede 7000, 24 vdc...
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 23
TABLA B
REFERENCIA CRUZADA DE LOS NÚMEROS DE PARTE
“VIEJOS” Y “NUEVOS”
Tipo de Proximitor 3106 3109 3115 3120 3124 3140
2388-125 Nº
Nuevo 20931-06 20931-08 20931-02 20931-04 - -
-190 “ 20931-06 20931-08 20931-02 20931-04
-300 “ 20931-05 20931-07 20931-01 20931-03
3140-
2388
-300
-420 “ 20931-05 20931-07 20931-01 20931-03 - -
2800-190 Nº
Nuevo 20929-06 20929-08
*20929-
02
*20929-
04 - -
-300 Nº
Nuevo 20929-05 20929-07
*20929-
01
*20929-
03
3124-
2800-
300
-
-420 Ninguno *Indica los modelos actuales de proximitores (ver hoja de datos de los
Productos
8400-190 Mismo
Nº - - - - -
3140-
8400
190
-300 Mismo
Nº - - - - -
3140-
8400
300
8660-300 Mismo
Nº - -
3115-
8660-300
3120-
8660-300 - -
TD15A-
125
tacómetros
Nº
Nuevo - -
TD15A-
9066-190 - - -
TD15A-
190
Nº
Nuevo - -
TD15A-
9066-190 - - -
TD15A-
300
Nº
Nuevo - -
TD15A-
9066-300 - - -
Sonda Tipo 7000
2900-300 Nº
Nuevo - -
C12237-
01
C12237-
02 - -
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 24
TABLA C
LONGITUD DEL CABLE DE EXTENSIÓN DE LA SERIE 3000
**Longitud de la Línea de la Sonda (en pulgadas)
No. de
Modelo del
Prox.
6
12 18 24 30 36
3106 5 4 3 2 1 0
3109 8 7 6 5 4 3
3115 14 13 12 11 10 9
3120 19 18 17 16 15 14
3124 23 22 21 20 19 18
3140 39 38 37 36 35 34
La tabla C ha los números de parte de los Proximitores y de los cables de extensión vieja para la
serie de transductores 3000:
1 El tipo de modelo del Proximitor “viejo” en la columna de la izquierda.
2. La longitud deja línea de la sonda en la parte superior
3. La longitud física (y eléctrica) aproximada requerida del cable de extensión
para completar la longitud eléctrica requerida para ese sistema transductor.
*Los dos últimos dígitos del número del modelo del Proximitor es la longitud total eléctrica
requerida para ese sistema
La longitud integral de la línea de la sonda listada en la parte superior es la longitud física la
cual debe ser multiplicada por dos para su longitud eléctrica equivalente.
Ejemplo: Para el Proximitor 3109 y longitud de la línea de la sonda 18 pulgadas (32 = 36
pulgadas, o 3 pies), la longitud del cable de extensión requerido seria de aproximadamente 6 pies
de largo.
Ejemplo para una ¡onda de la serie 3000:30001-40-60-30-00
30001 = número del catalogo para sonda con un diám en la punta de .300 puIg.
40 = longitud de la caja no roscada de 4.0 puIg.
60 = longitud de la caja de 6.0 pulgadas
Operación y Aplicación de los Sistemas Transductores de Proximidad Página 25
30 = longitud del cable de 30 pulgadas
00 = sin conector
En la siguiente tabla se listan los números de parte Mejor combinando el número de modelo
listado en la primera fila (XXXX) con el número de tipo listado en la primera columna (YYYY-
ZZZ). El “nuevo” código correcto se consigue al referenciar transversalmente este código
combinado tal como se muestra. (Tabla B).
Nota: Los nuevos códigos se Listarán donde estaban disponibles. Algunas configura-
ciones, por ejemplo el tipo de proximitor 3124-2800-3000 es retenida en el sistema de
numeración de parte “viejo”.
Ejemplo: Un sistema de la serie 3000 con un modelo de Proximitor calibrado para una
longitud eléctrica total de quince pies, un suministro de potencia de -l8vdc y una
sonda de punta de diámetro 300 pulgadas tendría el número de parte “viejo” 3115-
2800-300, y un numero de catalogo “nuevo” de 20929-01
Sección 6
INSTALACIÓN DEL TRANSDUCTOR
DE PROXIMIDAD
128380-01
Rey NC
1. CONSIDERACIONES GENERALES
Para la instalación apropiada del transductor, existen algunas consideraciones básicas que
deben ser determinadas antes de que cualquier intento para instalar los mismos. Estas
aplican a instalaciones nuevas (modernizaciones), reinstalaciones después de paradas y
verificaciones normales del sistema.
A. Preliminares
1. Los componentes que integran el sistema transductor deben ser compatibles los unos
con los otros.
2. Los componentes deben ser compatibles con la aplicación y con el medio ambiente
esperado.
3. Inspeccionar todas las partes de daños físicos y reemplazar cuando sea necesario
4. Rotular y documentar todas las partes. Esto ayudará en necesidades futuras de servicio
y también en el proceso de instalación.
5 Asegurarse de la integridad del sistema, siempre realizar una revisión de verificación
del sistema transductor antes y después de la instalación.
6. Desarrollar y mantener una plan de orientación de la sonda Esto ayudará en futuros
servicios y diagnostico de la maquinada
B. Preparación del Área del Objetivo de la Sonda.
La superficie observada debe tener una conductividad uniforme y propiedades de
permeabilidad magnética, deberá estar libre de magnetismo residual e irregularidad en
la superficie (rayones,abolladuras,oxido, corrosión, etc). Para determinar apropiadamente
y fijar cualquier problema, deberá realizarse un chequeo para identificar problemas y, si
es necesario, solucionarlos. Los tratamientos de la superficie del eje tales como el
enchapado en cromo podrían ocasionar problemas inesperados cuando no es aplicado
apropiadamente. Idealmente, es deseable remover el cromo y observar el metal original,
pero si el enchapado de cromo se deja, el mismo deberá ser de 18 mils de espesor
uniforme y el Proximitor® deberá ser recalibrado para el cromo.
C. Material del Área de Objetivo de la Sonda
Los transductores de proximidad Bently
Nevada son calibrados en fábrica al acero AISI
E4140. La identificación positiva del material
del eje es crítica. Si la misma difiere del
estándar, entonces el Proximitor deberá ser
recalibrado para el material del eje observado.
Esta información puede obtenerse del OEM o
de sus Manuales de Operación Técnica y
Mantenimiento de la máquina. Esta
identificación da un número de especificación
AISI, UNS o ASTM completo.
D. Juego del Área Objetivo de la Sonda
Cada transductor requiere de un juego
lateral y superficie de área objetivo en el
eje para una señal precisa de la variable
medida. Se necesita un juego ,suficiente
alrededor de la punta de la sonda para
evitar lecturas laterales, así como
también de una área objetivo suficiente
por el campo de la sonda pueda
interactuar apropiadamente con el área
objetivo. Igualmente, se necesita una dis-
tancia suficiente para las puntas de la
sonda para evitar un acople transversal.
Un juego o área objetivo insuficiente
alterará la salida del factor de escala del
transductor mientras que
un acople transversal induce a señales falsas en las sondas. Referirse al Manual de
Operación y Mantenimiento de los transductores de cada serie para especificaciones
particulares.
E. Condiciones de la máquina
Las estructuras permanentes de las máquinas tales como tubería, otra instrumentación,
soportes, cubiertas, etc, deben ser identificadas para que los transductores no interfieran
con ello ni obstruyan su instalación u operación. Debe tenerse especial precaución al
instalar los soportes de las sondas cerca de mecanismos de disparo de sobre velocidad de
la máquina localizados en área del regulador (gobernador). La expansión térmica de la
máquina de condición fría a temperaturas de operación puede ocasionar los mayores
problemas si la instalación no es diseñada o instalada correctamente. Cuando se realizan
las instalaciones en el extremo del eje, asegurarse que el escalón del eje, radio o collar no
dañen la sonda cuando el rotor se expande, se desplace, y que el objetivo no se mueva
axialmente más allá del rango observable del transductor usado. Asegurarse que la
estructura de montaje del soporte a la que está fija de manera estable y segura y que las
condiciones de operación de la máquina no ocasionen movimientos o desplazamientos
“resultarán en lecturas erróneas y/o esfuerzos en el transductor o soporte que ocasiona el
daño
II MEDICIONES RADIALES
Los lineamientos siguientes aplican a todas las
mediciones radiales, vibración/posición radial,
Keyphasor, excentricidad, puntos de identificación
de modo, velocidad/velocidad cero/ aceleración del
rotor Las sondas deberán ser instaladas teniendo en
cuenta los siguientes lineamientos. El método de
montaje y la selección correcta del transductor
deberán decidirse durante el proceso de diseño
cuando se termine la aplicación apropiada.
La recomendación de Bently Nevada para la medición de vibración consiste en la me-
dición de la vibración radial en dos planos (XY) en la ubicación de cada cojinete. Una
medición de dos planos da una visión completa de la vibración de la línea central y la
posición radial del eje dentro del juego de cojinetes. Las sondas se montan per-
pendicularmente (dentro de +7 ½º) a la línea centrada del eje con una separación angular
de 90º ± 5º. El montaje típico de la sonda es de 45º a la izquierda y 45º a la derecha visto
desde el impulsador al extremo del tren de la maquina. La orientación radial no es
realmente al extremo impulsado del tren de la máquina. El problema en la medida que
se mantenga y se documente una separación de 90 grados entre los dos. La orientación
normal recomendada es que la sonda vertical (Y) sea localizada a 90 grados en sentido
contrario a las agujas del reloj (CCW) de la sonda horizontal vista desde el impulsador
hacia el extremo impulsado de la maquina. La localización de los puntos de identificación
de modo se determina después de un diagnóstico extenso de los datos de vibración radial.
La ubicación de las sondas es dirigida normalmente por Ingeniería después de un análisis
cuidadoso de los datos recolectados de la maquinaria.
La medición del Keyphasor observa un marcador de una vez por vuelta en el eje, idealmente en
el área del cojinete de empuje para eliminar los problemas de expansión térmica.
Típicamente, en el caso de las turbinas a vapor, el fabricante de la máquina diseña un collar
especial en el rotor de la turbina, en el soporte exterior del cojinete número 1, para la medición
de excentricidad del rotor. Al reemplazar el viejo sistema del OEM por un nuevo sistema
transductor, el método de instalación deberá ser aquel en que la sonda esté observando este collar
de “excentricidad”. En el caso de que una sonda de excentricidad sea instalada en una máquina
que nunca ha tenido uno de ellos antes, el sitio deberá ser ordenado por el OEM o por el
departamento de ingeniería mecánica después de un estudio extensivo. El sitio normalmente
siempre está hacia ti era del cojinete y tan cerca como sea posible del extremo del rotor.
Las mediciones de velocidad/velocidad cero aceleración del rotor se pueden obtener al utilizar la
señal de la sonda del Keyphasor o una sonda instalada que observe una rueda multi-eventos tales
como un engranaje de rotación o un engranaje para velocidad de captador óptico.
A continuación se discutirán dos métodos para la instalación de una sonda radial:
1. Interno
2. Externo
III. CONSIDERACIONES DEL MONTAJE INTERNO
Internamente, las sondas pueden ser montadas usando los bloques de montaje 3567
fabricados por Bently Nevada r soportes a medida diseñados y construidos por otros. Las
Figura 4 ilustra una instalación típica de vibración radial ~ dos planos (XY) utilizando
los bloques de montaje 3567 de Bently Nevada.
Los siguientes lineamientos deberán seguirse al instalar las sondas radiales usando Los
bloques de montaje 3567 u otros soportes fabricados.
1. Los bloques de montaje deben montarse en un sitio que permita a las sondas observar un
área limpia, libre de defectos del eje para minimizar los problemas potenciales
inesperados. Realizar un chequeo de problemas potenciales y solucionarlos en lo posible.
2. Para vibración radial, los bloques de montaje son típicamente apernados al soporte del
cojinete a 2” (50.8 mm) del eje, eliminado el riesgo de problemas de resonancia que pudiesen ocurrir con una sonda más larga. Si las sondas no son montadas al soporte del
cojinete, deben montarse en una superficie que esté dentro de 6” (152 mm) del cojinete
para medir con precisión la vibración del eje dentro del juego de los cojinetes.
3. Para otras variables medidas, los bloques de montaje deberán montarse a una superficie
estable que permita una medición precisa de la variable deseada.
4 Se deberán taladrar dos orificios y roscar a macho en la superficie de montaje de cada
bloque.
5. Los pernos del soporte y tuercas de presión de la sonda deberán asegurarse de forma
consistente con las especificaciones de su planta. Los sujetadores internos instalados deberán
asegurarse con Loctite® (o sellante equivalente anaeróbico), arandelas de seguridad,
alambre de seguridad, etc.
6. Instalar y dar la distancia a las sondas a un voltaje óptimo especificado por el modelo del
transductor utilizado. Típicamente este seria el centro lineal de! transductor, pero podría ser
desplazado si se esperan cambios excesivos de la posición radial.
7. Las líneas de las sondas y los cables de extensión deben ser sujetados con firmeza dentro de
la máquina. La fricción del aire debida a la rotación y/o rociado de aceite pueden ocasionar
daños a los cables cuando los mismos se muevan con la brisa”. Igualmente, asegurarse que
el amarre no sea demasiado pequeño ni tenga bordes afilados que pudieren pinchar o cortar
el cable.
8. Al enrutar el cable, asegurarse que los radios de los dobles no sean más pequeños a los
especificados. Esto podría alterar las características eléctricas del cable y dañará el mismo.
En el manual de Operación y Mantenimiento de la sección de Especificaciones, se pueden
encontrar los dobleces mínimos del cable para cada serie de transductores.
9. Los cables deberán salir de la máquina por debajo de la división horizontal pero por encima
del nivel de aceite y si es posible, en un sitio que permita que la conexión del cable de
extensión/sonda, sea externa a la máquina. Las conexiones externas facilitarán las revisiones
del funcionamiento del sistema y diagnóstico de fallas en caso de que sucedan problemas.
Los cables no deben salir por endina de la línea de división horizontal del pedestal frontal
o de tas cubiertas de los cojinetes. Es muy difícil enrutar los cables cuando las tapas son
retiradas o instaladas y pueden ocurrir daños a los cables.
10. Los cables deben sellarse al salir de la carcaza de la máquina con un sello de cables
apropiado para prevenir los escapes de aceite y otros contaminases pueden escapar a la
carcaza del Proximitor® y pueden ocasionar corrosión, incendios y otros problemas tales
como señales erróneas del transductor y fallas al Proximitor. Los sellos para cable 43501 de
Bently Nevada son diseñados para aplicaciones de baja presión tal como se muestra en la
figura. Las aplicaciones de alta presión requerirían un sello de alta presión Bently Nevada.
Nunca usar cables blindados para salir de la máquina. El aceite y contaminantes escaparán
entre el cable y el blindaje.
II. Se deberá utilizar una caja de distribución en la salida de la máquina para permitir el acceso
a los conectores del cable de extensión/sonda y facilitar el enrutado de los cables a la caja
del Proximitor. Al efectuar los lazos a los cables en la caja de distribución, los radios de
doblaje mínimos del cable no serán inferiores a los aquellos especificados para ese tipo de
cable en particular.
12. Nunca realice conexiones del cable de extensión/sonda dentro de cojinetes. No solamente
esto hace que el mantenimiento sea difícil sino que constituye la violación del Nacional
Electric Code (Código Eléctrico Nacional). Sin importar si los conectores del cable de
extensión/sonda son internos o externos, los mismos deberán protegerse con los protectores
de conectores, número de parte 40180-2 de Bently Nevada o con tuberías de contracción.
Esto ayuda a aislar eléctricamente los conectores (los cuales están atados eléctricamente a un
sistema común), mantienen fuera los contaminantes y aseguran los conductores. No usar
cinta de electricista (ni ninguna cinta con adhesivo) ya que el aceite y el calor hacen que la
cinta y el adhesivo se derritan y fluyan dentro del conector, Esto ocasionará la pérdida
completa de la señal y/o una operación intermitente. En el caso improbable de que el
adhesivo no entre en el conector y que la cinta solo se deslice, otro tipo de intermitencia
podría ser experimentada; la pérdida del aislamiento eléctrico causa circuitos aterrados
intermitentes.
13. Para prevenir daños, los cables deberán ser enrutados a la caja del Proximitor por tuberia
Cuando los bloques de montaje 3567 no se puedan usar para montar las sondas, entonces se
deberán tener los soportes especiales suplidos por el OEM o los soportes de montaje deberán
ser fabricados. El objeto del soporte es proveer un sitio de montaje seguro a las sondas que
esté fijo a una estructura accesible en o entre la máquina de forma tal que se pueda medir con
precisión la variable deseada. Estos soportes tienen típicamente la forma de “L” tal como se
muestra en la Figura 5. La forma o diseño de la misma puede tener cualquier forma en
cuanto los mismos reúnan los lineamientos siguientes.
14. Los soportes deberán permitir que las sondas sean colocadas donde ellas observen un área
limpia, libre de defectos del eje. Realizar un chequeo para problemas inesperados (discutido
más adelante) y solucionar, si es posible.
15. En instalaciones nuevas, la
fabricación del soporte requerirá de
mediciones físicas de la máquina,
diseño, maquinado, soldado e
instalación El diseño y fabricación
del (los) soporte(s) se realiza
usualmente por otros, pero puede ser
logrado por el personal de la planta si
hay la disponibilidad de mano de
obra y herramientas.
16. En las instalaciones nuevas, será
necesario perforar y hacer rosca a
mano con un macho rascador en la
superficie de la estructura de montaje
pan el montaje del soporte. Se
utilizan sujetadores del tamaño
adecuado para la sujeción adecuada
del mismo.
17. Aplicar a estos tipos de instalación
las mismas reglas de instalación, fi-
jación, salida, sellado, carcaza y en-
rutado tal como lo descrito para los
bloques de montaje 3567.
18. Para la vibración radial, las sondas deberán estar tan cera como sea posible del cojinete,
idealmente en el soporte del mismo pero definitivamente dentro de 6” (152 mm) del
cojinete para medir con precisión la vibración del juego del cojinete (Figura 5)
19. Para otras variables medidas, el soporte
debe ser montado en una estructura
rígida y segura tan cerca al área de
interés como sea posible.
20. Para minimizar el potencial de los
problemas de resonancia cuando se
utiliza una sonda larga, la misma de-
berá ser montada tan cerca como sea
posible del eje, típicamente dentro de
2” (50,8 mm).
21. Refiriéndonos a la Figura 6, es obligatorio que el soporte sea fuerte y rígido para evitar la
resonancia del mismo. Si la frecuencia de resonancia del soporte estaba cerca a la velocidad
rotativa, la sonda vibrara con el soporte ocasionando falsas señales en la variable medida.
La frecuencia resonante del soporte deberá ser mayor a la velocidad rotativa de la máquina
22. El soporte debe estar fijado a una estructura sólida con dos o más pernos para prevenir
problemas de vibración y torceduras del mismo. Los pasadores localizadores (espigas)
deberán ser instalados para asegurar el correcto alineamiento del soporte en caso de que los
mismos deban ser removidos y luego reinstalados. Los pernos del soporte y las tuercas de
presión de la sonda deberán asegurarse de forma consistente con las especificaciones de la
planta. Esto deberá incluir Loctite® (o sellante de rosca equivalente anaeróbico), arandelas
de seguridad, cables de seguridad, etc.
23. Los pernos del soporte y las tuercas de fijación de la sonda deben asegurarse de manera
consistente de acuerdo con las especificaciones de la planta. Esto deberá incluir Loctite ® o
(sellante de rosca anaeróbico equivalente), arandelas de seguridad, alambres de seguridad,
etc.
IV. CONSIDERACIONES DEL MONTAJE EXTERNO
Usualmente es ventajoso montar la sonda a través de la carcaza de la maquina o de la
carcaza del cojinete utilizando un ensamblaje de montaje de sonda estándar adaptado a la
máquina. Estos ensamblajes de montaje pueden ser los Ensamblajes de Carcaza de Sonda
de Proximidad 21000/24701/31000/26530 de Bently Nevada, adaptadores 4190 de
Bently Nevada con cajas de distribución o ensambles de carcaza suplidos por el OHM.
Debe tenerse cuidado al instalar estas protecciones asegurándose de que se están
aplicando correctamente al medir la vibración del eje relativa al cojinete. Existen varias
ventajas de un montaje externo;
* La sonda podrá ser ajustada o removida sin el desensamblaje de la máquina.
* Si la situación lo garantiza y puede ser hecho de manera segura, la sonda puede
ser ajustada, removida o reemplazada mientras la máquina está en operación.
* No hay conectores ni línea de sonda dentro de la máquina facilitando la insta-
lación y el diagnóstico de fallas.
* El ensamblaje ofrece la carcaza completa a la sonda y cables reduciendo
considerablemente el potencial de daños físicos.
Las figuras 7 y 8 ilustran una instalación típica de vibración radial utilizando las protecciones de
sonda de proximidad 21000 y 31000 de Bently Nevada.
Se deberán seguir los siguientes lineamientos al instalar las sondas utilizando ensamblajes de
carcaza de sondas 21300/21407/31000126530 de Bently Nevada tal como se muestra en la
Figura 7 y 8.
1. Para vibración radial las sondas deberán ser montadas tan cerca como sea posible del
cojinete, pero dentro de 6” (152 mm) del mismo para medir con precisión la vibración
de/eje dentro del juego del eje en el cojinete. Para otras aplicaciones, las protecciones
deberán montarse en el sitio apropiado para medir de manera precisa la variable deseada.
2, La longitud de manguito de la sonda no soportada deberá no tener más de 12” (305
mm) para prevenir la resonancia del manguito. El manguito actuaría como una “horquilla
sintonizadora” induciendo falsas señales en las señales del transductor.
3. Las longitudes del manguito por encima de las 12” (305 mm) pueden ser soportadas en el
extremo de la sonda con alguna forma de dispositivo de “abrazadera” o “ajuste sin
holgura” montada en la máquina o el ensamblaje 31000/21000 puede ser montado en el
adaptador de soporte del manguito de la sonda que es montado en el cojinete. La
abrazadera es el método menos preferido ya que la sonda no puede ser instalada ni
removida sin algún desensamblaje de la máquina.
4. A menos que la máquina haya sido preperforada por el OEM, se necesitará perforar y
taladrar a mano con un macho de roscar orificios de montaje en el pedestal o carcazas del
cojinete para montar las cubiertas.
5. El ensamblaje deberá ser localizado de forma tal que la instalación del manguito de la
sonda, cubierta y carcaza, puedan realizarse fácilmente. La carcaza tiene 3.26” (82.8
mm) de diámetro, se extiende a aproximadamente 6.44” (163.6 mm) por encima de la
superficie de montaje. El área de acceso adicional dependerá de la longitud del manguito
de la sonda.
6. Instalar y ajustar las sondas al voltaje óptimo del modelo del transductor utilizado, Esto
seria típicamente el centro del rango lineal del transductor pero podría ser desplazado si
se esperan cambios excesivos de la posición radial.
7. Los conectores de cable de extensión/sonda deberán protegerse de alguna manera tal
como con protectores de conectores, número de parte 401080-02 de Bently Nevada o con
tubos de contracción. Esto ayuda a aislar eléctricamente los conectores, (que son
comunes al sistema), mantener fuera los contaminante y mantener fijos a los conectores.
No utilizar cinta de electricista ya que el aceite y el calor hacen que la cinta se derrita y
se deteriore.
8. No se deben violar las especificaciones de radios de doblaje mínimos del cable al al-
macenar el cable en exceso en la carcaza.
Se deben colocar ductos o tuberia entre la caja de la sonda y la caja del Proximitor para
proteger los cables de daños.
El manguito de la sonda debe ser cortado a una longitud tal que el medio de la rosca del
manguito de la sonda esté en su punto medio cuando la tuerca de seguridad sea apretada
y la distancia de la sonda esté ajustada apropiadamente.
El área de superficie de montaje mínima del ensamblaje de la carcaza del eje a la sonda
de proximidad es de 2” (50.8 mm). En instancias donde esta dimensión es menor de 2”
(50.8 mm) o donde físicamente no es suficiente el área para el ensamblaje de la sonda,
seria práctico utilizar los adaptadores 4190 de Bently Nevada para instalar las sondas.
Los adaptadores 4190 vienen disponibles con roscas internas para sondas de 1/4-28 o 3/8-
24 y roscas externas de NPT ¼ o 3/4”. La instalación se realiza justo como con el
ensamblaje 31000/21000 excepto que hay solamente la senda y no el manguito largo.
Una caja de distribución tal como el número de parte 03818016 o 8567 de Bently Nevada
puede fijarse a la parte superior del adaptador. Si no hay suficiente espacio para la caja de
distribución, un ducto puede fijarse directamente al adaptador.
Podrían haber instancias en máquinas más pequeñas cuando es físicamente imposible
usar ensamblajes de cajas de sondas o adaptadores 4190 para instalar las sondas y éstas
serán montadas directamente a través de la carcaza de la máquina. Si este es el único
método disponible, asegúrese que una pletina (con la cara fresada para las tuercas), sea
maquinada en la carcaza para que la tuerca de seguridad de la sonda se asegure
apropiadamente e idee el método para proteger la sonda con algunos tipos de carcaza.
Para una instalación de larga vida y de calidad, no monte las sondas directamente a
través de la carcaza de la máquina sin protección.
Al trabajar en instalaciones que tengan cajas de sonda suplidas por alguien diferente a
Bently Nevada (ejemplo: OEM), asegúrese que ninguno de los lineamientos arriba
establecidos hayan sido violados. En caso de encontrarse violaciones, corríjanse
inmediatamente.
La mayor ventaja de observar el eje dentro dé la máquina, es que está típicamente limpio,
concéntrico al muñón del cojinete y la carcaza protege de daños el área de medición de la
sonda. Las sondas deben ser instaladas observando las áreas si es posible. Sin embargo, si
surgen situaciones donde el único lugar para montar las sondas es observando la parte del
lado de la carcaza, se debe prestar particular atención a la preparación y protección del
área del eje expuesta. Las sondas deberán montarse con los bloques de montaje 3567 de
Bently Nevada o con los soportes en “L” según lo ya descrito, pero el eje probablemente
tendrá que ser maquinado para remover las irregularidades de la superficie. Después del
maquinado, deberá protegerse el eje de futuros daños físicos o corrosivos con algún tipo
de recubrimiento. Esto se puede administrar fácilmente con una brocha y es duradero.
MEDICIONES DE POSICIÓN AXIAL
Los lineamientos contenidos en esta sección son aplicables a las mediciones de posición axial,
posición de empuje, posición del rotor y expansión diferencial. Todas las consideraciones
generales discutidas al comienzo de esta sección aplicada
A. AJUSTE Y CONSIDERACIONES PARA LA MEDICIÓN DE LA POSICIÓN DE
EMPUJE/ROTOR.
1. Una falla del cojinete de empuje es considerada como una falla catastrófica. Este
tipo de falla usualmente es instantánea debido al contacto de los componentes
rotativos y estacionarios de la máquina Por esta razón, los relees del monitor de
empuje Dual Voting (voto dual) son frecuentemente conectados para detener la
máquina en caso de falla.
2. Bently Nevada recomienda dos sondas conectadas a un monitor de empuje de
vote dual para la confiabilidad del equipo y la protección adecuada de la máquina.
Las mediciones de posición utilizan solamente componente DC de la señal del
transductor y una falla del transductor accionaría el monitor en alerta y peligro.
Usando el monitor de empuje de voto dual, la falla de un transductor no
ocasionaría ni prevendrán una parada si está configurado apropiadamente.
3 Referirse a la Figura 9 Para efectuar estas mediciones las sondas deben montarse
en el extremo del cojinete de empuje de la máquina y dentro de 12” (305 mm) del
cojinete de empuje El rotor crece al eficiente de expansión térmica del material
del eje cuando éste calienta y como resultado la medición podría estar en error si
las sondas no son montadas en el cojinete de empuje. Por ejemplo, 10” (254 mm)
de acero 4140 con un cambio de temperatura de 100º F (380º C), crecería 006”
(.15 mm). Por lo tanto la medición estará en error por 6 mils.
4. Asegurarse que la estructura de las sondas
que están siendo montadas no esté sujeta a
expansión térmica, otros movimientos que
resultarán en mediciones erróneas.
5. Cuando la instalación requiere de un collar
apernado o de contracción, solo una sonda
deberá observar ese collar.
La segunda sonda deberá observar una parte
integral del eje. Si el collar se aflojara, el eje
se movera sin ninguna indicación en el
monitor si ambas sondas observan el collar.
6. El rango lineal de los transductores usados debe ser apropiado para el rango del monitor
seleccionado. Al ajustar la sonda, la distancia debe ser colocada a un voltaje que permita
las mediciones a efectuarse sobre el rango completo del movimiento axial esperado,
incluyendo el desgaste del cojinete.
7. Antes de instalar y ajustar la sonda permanentemente, determinar el flote de empuje al
“barretear” el rotor entre las zapatas de empuje activas e inactivas. Temporalmente, ajustar
la distancia de las sondas cerca del centro del rango lineal y ajustar el indicador de dial en
el collar objetivo de la sonda. Montar el indicador de dial en la misma estructura en que las
sondas están montadas. Mover el rotor hacia atrás y hacia adelante por lo menos dos veces
y registrar los voltajes contra las zapatas de empuje activas e inactivas. A partir de esto,
calcular el flote total dividiendo el cambio de voltaje por el factor de escala del
transductor. El flote de empuje según es medido por la sonda y el indicador
del dial deberá concordar. Este movimiento es referido como la
Figura 9
Instalación de Posición de Empuje
“zona de flote”. Teniendo el rotor fijo, esto es referido como a zona de flote “frío” y la
zona de flote “caliente” en una máquina que haya estado en operación y no haya enfriado
del todo.
8. Típicamente las sondas se ajustan con cero del monitor correspondiendo al rotor en la
mitad de la zona de flote.
9. Para el cero del monitor en la mitad de la zona de flote, la sonda debe ser ajustada de
forma tal que el centro del rango lineal del transductor corresponda a la mitad de la zona
de flote. Ya que no es práctico tratar y empujar el rotor hasta que éste esté descansando en
e! medio de su flote, haga barretear el rotor contra as zapatas activas o inactivas.
Divida el flote de empuje entre dos y multiplique ese número por el factor de escala del
transductor para determinar el voltaje de desplazamiento. Sume o reste el voltaje de
desplazamiento al voltaje cero especificado en el manual del monitor dependiendo de si la
opción de la dirección de empuje normal está dada o desde las sondas. Ajuste la distancia de
la sondas a este voltaje. Al ajustar las sondas, asegurarse que algo de presión se mantenga
en el rotor para mantenerlo contra las zapatas de empuje. La Figura 10 ilustra un ajuste
típico de un monitor de empuje para un transductor de 8 mm 3300 con un cero en el moni-
tor con el rotor en la mitad de la zona de flote en un generador de una turbina a vapor. (El
monitor tendrá movimientos de mediciones separadas para la sonda A y la B. Esta figura
representa la relación entre el movimiento de la máquina y la indicación del monitor para
cada uno de los canales.)
10. Algunos prefieren que el monitor indique cero cuando el collar de empuje
es barreteado contra las zapatas activas. Para lograr esto, bárrete el rotor
contra las zapatas activas y ajuste a distancia de la sonda a un voltaje que
permita que el movimiento de empuje y los puntos de ajuste de alarma
correspondientes sean excedidos sin salirse del rango lineal del
transductor. Cada monitor de empuje tiene una tolerancia alrededor del
centro del rango lineal del transductor para un ajuste de cero. Referirse al
manual del monitor y no exceder la tolerancia especificada, Al ajustar las
sondas, asegúrese que algo de presión sea mantenida sobre el rotor para
mantenerlo contra las zapatas de empuje.
11. Después de ajustar las sondas, siempre verificar el funcionamiento del
monitor alrededor del voltaje exacto al cual las sondas fueron ajustadas.
Por una razón o por otra, la última torcedura de las tenazas al apretar la
tuerca de seguridad de la sonda alteraba el voltaje(1 voltios DC), puede
ser imposible ajustar las sondas exactamente en el centro del rango lineal
o exactamente en el voltaje cero especificado en el manual. El voltaje, sin
embargo, debe estar entre la “ventana” especificada en el manual para la
tolerancia de ajuste cero.
12. Cuando la máquina calienta, al ponerse en operación, habrá expansión
térmica, cambios en la temperatura del aceite y otras variables que
cambiarán la zona de flote. Cuente con una zona de flote caliente mayor
que la zona de flote fría. Esto varia de una máquina a otra, pero espere que
el aumento en la zona de flote sea probablemente de por lo menos 2-3
mils (.05 - 075 mm) mils como regla general.
Dependiendo del tipo de máquina. se discuten a continuación des métodos para la instalación de
las ondas de posición axial.
1. INTERNO
2. EXTERNO
VI. CONSIDERACIONES PARA UN MONTAJE INTERNO
Las sondas internas deben ser instaladas con soportes fabricados por el OEM o por otros.
Bently Nevada no hace soportes pre-fabricados (excepto para los bloques de aluminio
3567) para este propósito que pueden ser adaptados a la máquina. El soporte está
localizado en la estructura de la máquina de forma tal que esto permita a las sondas medir
con exactitud la posición axial. Los siguientes lineamientos deberán seguirse al instalar
sondas internas para posición axial.
1. La fabricación del soporte requerirá de maquinado y de soldadura para hacer que
éste se ajuste al diseño y aplicación. La construcción del soporte será hecha por el
cliente, por un taller de maquinado local o por otros.
2. Se deberá perforar orificios y hacer rosca en la superficie de la estructura de
montaje para montar el soporte. Utilice pernos del tamaño adecuado para asegurar
apropiadamente el mismo. Deberán usarse pasadores localizadores o espigas para
asegurarse de que el soporte sea reinstalado en la orientación correcta cuando sea
removido.
3. Los soportes deben ser montados a una superficie estable que permita una
medición exacta de la posición axial.
4. Los pernos del soporte y la tuerca de presión deberán ser asegurados de manera
consistente con sus especificaciones. Esto deberá incluir Loctite® (o sellante de
tosca anaeróbico equivalente), arandelas de seguridad, alambre de seguridad, etc.
5. Instalar y ajustar la distancia de las sondas al voltaje óptimo para el tipo de
transductor utilizado.
6. Los cables de las sondas y los cables de extensión deberán fijarse con firmeza
dentro de la máquina. Hay fricción del aire debido a la rotación del eje y/o
rociado del aceite que podrá causar daños a los cables si los mismos se dejan
“Aleteando en la brisa”. Igualmente, asegúrese que la atadura no sea muy pe-
queña ni tenga bordes afilados que pudieran pinchar o cortar el cable.
7. Al enrutar el cable, asegúrese que el radio de dobles no sea más pequeño a lo
especificado. Esto podría alterar las características eléctricas del cable y dañará el
mismo. Los radios mínimos de dobles para cada serie de transductores se pueden
encontrar en la sección de especificaciones del manual de Operación y
Mantenimiento.
8. Los cables deberán salir de la máquina por abajo de la división horizontal, pero
por arriba de la línea de aceite y si es posible, en un sitio que permita la conexión
del cable de extensión/sonda esté externo a la máquina. Las conexiones externas
facilitarán las revisiones de calibración y el diagnostico de fallas si se desarrollan
problemas. No sacar los cables por arriba de la división horizontal a través de
las cubiertas del pedestal o cubierta del cojinete Es muy difícil enrutar los
cables cuando las cubiertas se retiran o se instalan y ocurrirán daños a los
mismos.
9. El orificio de salida será sellado con un sello de cable adecuado para prevenir las
fajas. El aceite y otros contaminantes pueden filtrarse en la carcaza del
Proximitor-®, causar corrosión y otros problemas tales con señales erróneas del
transductor e incluso en las del Proximitor. El sello de cable número de parte
43501 de Bently Nevada es el que mejor trabaja para aplicaciones de baja presión
tal como se muestra en la figura. Las aplicadores de alta presión requerirían un
pasante de alimentación de alta presión Bently Nevada. No usar cable blindado
para salir de la máquina., el aceite y contaminantes se filtrarán entre el cable y el
blindaje.
10. Una caja de distribución será usada en la salida de la máquina para permitir el
acceso a los conectores del cable de extensión/sonda y facilitar el enrutamiento
de los cables a la caja del Proximitor. Al hacer los lazos a los cables en la caja de
distribución, el radio de doblez mínimo del cable no debe ser menor al es-
pecificado para ese tipo de cable en particular.
11. Sin importar si los conectores del cable de extensión sonda son internos o
externos, os mismos deberán estar protegidos de alguna manera como lo son os
protectores de conectores número de parte 40 180-02 de Bently Nevada o un tubo
de contracción. Esto sirve para aislar eléctricamente los conectores (los cuales
son comunes del sistema), mantienen fiera los contaminantes y mantienen los
conectores asegurados. No usar cinta de electricista ya que el aceite y ni calor
hacen que a cinta y el adhesivo se derritan y se deterioren.
12, Para prevenir daños, los cables deberán ser enrutados las conexiones del
Proximitor por tubería o ductos.
Las siguientes figuras (11 a 16) ilustran instalaciones internas típicas de transductores para
empuje, rotor y expansión diferencial. Los comentarios específicos si son necesarios, serán
indicados para cada figura.
Figura 11
Instalación Típica de la Sonda de Empuje y Keyphasor
La Figura 11 ilustra una instalación para la posición de empuje en un generador de una turbina a
y por con sondas de proximidad de 5 mm de la serie 3300. El soporte hecho a la medida permite
que las sondas sean montadas en el cojinete de empuje para que ellas observen un collar
adyacente. En este ejemplo en particular, los soportes de montaje también sirven para monta las
sondas del Keyphasor, lo cual es bastante lo común. Esta instalación claramente ilustra el uso del
alambre de seguridad para fijar todas las tuercas y pernos. Los cables de extensión habrían sido
asegurados a la carcaza de la máquina y sellados donde ellos salen de la máquina con un sello de
cable Bently Nevada 43501.
Figura 12
Instalación Típica para la Posición del Rotor
La Figura 12 ilustra una instalación típica para la posición del rotor de un generador de una
turbina a vapor grande usando sondas de proximidad de 14 mm de la serie 7200. Un soporte
hecho a la medida fue hecho para montar las sondas en la carcaza de la máquina, adyacente al
cojinete de empuje, permitiéndoles observar un cubo en el acople el cual está dentro de las 12”
(305mm) del cojinete de empuje. Esta instalación también requeriría del uso de alambre de
seguridad para asegurar las tuercas y pernos. Los cables de extensión habrían sido asegurados a
la carcaza de la máquina y sellados donde ellos salen de la máquina a través de un sello de cable
Bently Nevada 43501
Figura 13
Expansión Diferencial de Entrada Sencilla
La Figura 13 ilustra una instalación simple de expansión diferencial sencilla El soporte hecho a
la medida es montado en la carcaza de la máquina, permitiendo que la sonda observe el collar de
expansión diferencial en el eje. Aunque no se muestra, el conector del cable de extensión/sonda
estaba protegido; el cable asegurado a la carcaza de la máquina y luego saliendo de la misma a
través de un sello de cable Bently Nevada 43501. La referencia del cojinete de empuje en la
figura es para ilustrar la expansión del rotor en relación al cojinete de empuje.
Figura 14
Instalación de Expansión Diferencia de Rampa
La Figura 14 ilustra una instalación simple de expansión diferencial de rampa. El soporte hecho
la medida es montado en la carcaza de la máquina, permitiendo que las sondas observen si collar
de expansión diferencial en el eje. Aunque no se muestra, el conector del cable de expansión
/sonda estaría protegido; el cable asegurado a la caja de la máquina y luego saliendo. De la
misma a través de un sello de cable Bently Nevada 43501. La referencia del cojinete de tamaño
en la fisura, es con el fin de ilustrar la expansión del rotor en relación con el cojinete de empuje.
Figura 15
Instalación para la Expansión Diferencial de Entrada Complementaria
La figura 15 ilustra una instalación simple para la expansión diferencial de entrada
complementación. El soporte hecho a la medida es montado en la carcaza de la máquina,
permitiendo que las sondas observen el collar de expansión diferencial en el eje. Aunque no se
muestra, el conector del cable de extensión/sonda estaría protegido; el cable asegurado a la caja
de la máquina y luego saliendo de la máquina a través de un sello de cable Bently Nevada 43501
La referencia del cojinete de empuje en la figura es para ilustrar la expansión del rotor en re-
lación al cojinete de empuje.
Figura 16
Instalación Típica para Expansión Diferencial
La Figura 16 ilustra, visto en planta, una instalación típica para expansión diferencial que
muestra el entrenamiento, fijación, protección y salida de los cables. Las conexiones del cable de
extensión/sonda se dibujan para mostrar específicamente los protectores del conector. En una
instalación real, deberían ser asegurados a la carcaza de la máquina. Nótese que la instalación
también muestra los cables de las sondas de vibración del cojinete adyacente saliendo en el
mismo sitio. Esto es común, Este sirve para aislar eléctricamente los conectores (que son
comunes al sistema), mantener fuera los contaminantes y mantener los conectores asegurando
No usar cinta de electricista ya que el aceite y el calor hacen que la cinta se derrita y se
deteriore.
7. Las especificaciones de radios de dobles del cable mínimos no deberán violarse al
almacenar el exceso de cable en la carcaza.
8. Se debe colocar tubería o ducto entre la caja de la sonda y la caja de los Proximitor para
proteger adecuadamente los cables de daños.
Las Figuras 17 y ilustran una instalación típica para la posición de empuje utilizando el
Ensamblaje de Sonda Axial Dual 21022 de Bently Nevada.
VI. CONSIDERACIONES PARA UN MONTAJE EXTERNO
Usualmente es ventajoso montar las sondas a través de la carcaza de la máquina (placa
final) usando un ensamblaje de montaje de sondas estándar adaptado a la máquina. Estos
ensamblajes de montaje puede ser un Ensamblaje de Sonda Axial Dual 2 1022 de Bently
Nevada, adaptadores 4190 de Bently Nevada con las cajas de distribución o ensamblajes
de carcaza suplidos por el OEM. Existen varias ventajas para este tipo de montaje:
* La sonda puede ser ajustada o removida-sin desensamblar la máquina
* Si la situación lo amerita y puede efectuarse de manera segura la sonda puede
ajustarse o removerse/reemplazarse mientras que la máquina está en operación.
* No hay conectores ni líneas de sondas dentro de la máquina facilitando a insta-
lación y diagnóstico de fallas.
* El ensamblaje de carcaza ofrece protección completa a la sonda y los cables
reduciendo enormemente el potencial de daños físicos.
Los siguientes lineamientos deberán seguirse al instalar las sondas usando el Ensamblaje
de Sonda Axial Dual 21022 tal como se muestra en las Figuras 17 y 18.
El montaje de superficie a eje mínimo es de 2” (508 mm) y el máximo es de 12”
(305 mm).
2. Para prevenir el acople transversal, la distancia mínima centro a centro de las
sondas es de 16” (40.6mm). Las dimensiones de la carcaza limitan la dimensión
máxima centro a centro a 2.8” (71.1 mm).
3. Será necesario perforar orificios y hacerles rosca en la placa final de la máquina
para las sondas y dentro de la placa final para montar la carcaza
4. La carcaza deberá localizarse en una posición donde haya espacio para instalar
fácilmente el manguito de la sorda, carcaza y caja. La caja / carcaza es de 5.69”
(144.5mm) cuadradas y se sobresale 6.69” (169.9mm) de la superficie de montaje.
5. Instalar y ajustar la sonda al voltaje óptimo según lo anteriormente descrito.
6. Los conectores del cable de extensión/sonda deben estar protegidos de alguna
manera tal como el proximitor de conectores 4018042 de Bently Nevada.
Podrán haber momentos en los cuales no hay suficiente espacio en la placa final para el en-
samblaje 21022 completo. En estas instancias, la mejor opción a seguir, sería utilizar solo los
adaptadores/triángulos de sonda 21022 o dos adaptadores 4190 con las sondas estándar. En cada
uno de estos casos, una caja de distribución deberá anexarse a los adaptadores para proteger
adecuadamente los cables y los conectores. Si se está usando el método del adaptador 4190, la
instalación está limitada a las longitudes de sondas de 4” (102 mm) para las sondas de 5 mm y de
9.6” (250 mm) para las sondas de 8 mm,
Podrán existir raras instancias en las máquinas mas pequeñas en las cuales puede ser imposible
físicamente usar los ensamblajes de protecciones de sondas o los adaptadores 4190 para instalar
las sondas y las mismas serán montadas directamente a través de la carcaza de la máquina. Si
este es el único método para lograr instalar las sondas, asegúrese que una aleta sea maquinada en
la caja para que las tuercas de seguridad de la sonda se aseguren apropiadamente e idéese un
método para proteger las sondas con algún tipo de carcaza. Para una vida más larga y una
instalados de calidad, no monte las sondas directamente a través de la carcaza de la máquina
sin protección.
Al trabajar en instalaciones que tienen ensamblajes de sondas suplidos por alguien diferente a
Bently Nevada (ej: el OEM), asegúrese que ninguno de los lineamientos señalados anterior-
mente sean omitidos: En caso de encontrarse con algunas omisiones, corríjalas inmediatamente.
VII. KEYPHASOR
Además de los lineamientos descrito en [a sección de MEDICIONES RADIALES,
existen algunas consideraciones adicionales que deben seguirse para asegurarse que una
señal del Keyphasor confiable y adecuada sea obtenida.
1. El Keyphasor ofrece una marca de referencia del eje una vez por vuelta para
medir la velocidad y el ángulo de retraso de la fase.
2. Esta se obtiene mejor mediante la instalación permanente de una sonda que
observe una muesca o proyección sobre el eje.
3. Una cuña de acoplamiento o cunera es frecuentemente utilizada. Pero, si hay un
marcador existente, se necesitará maquinar uno sobre el eje.
4. Si un objetivo del Keyphasor debe ser agregado al rotor, el mismo deberá ser
colocado en el mismo plano radial como otro punto de referencia conocido en el
rotor. Este podrá ser de espárrago número 1 del acoplamiento, el orificio número
uno del balance o tal vez en un sistema de referencia que Ud. ya haya establecido
(ej.: el rotor ha sido marcado en grados de O a 360).
5. La sonda del Keyphasor puede colocarse en cualquier plano radial, ya que cual
quiere desplazamiento angular de las sondas de vibración radial pueden ser
sumadas o restadas en los cálculos de diagnóstico. Sin embargo, para simplificar,
monte la sonda del Keyphasor en el mismo piano bien sea la sonda de vibración
X o Y.
6. Para accionar adecuadamente los diferentes monitores Bently Nevada y equipos
de prueba, una amplitud mínima de señal del Keyphasor de por lo menos 5
voltios pico a pico con un ciclo de rendimiento menor al 50% es requerido.
7. Para el transductor de 8 mm de la serie 3300 en condiciones ideales, la muesca o
proyección debe ser de por lo menos .3” (7.0 mm) de ancho, .060” (1, 5 mm) de
profundidad y .4” (10.2 mm) de largo. La longitud es definida como la paralela a
la línea central del eje y el ancho como a perpendicular a la línea central del eje.
8. Sin embargo, para evitar problemas debidos a las condiciones de optación cambiantes de la máquina constantemente, la muesca o proyección deberá ser de por Lo menos 1.5 a 2,
ejes el diámetro de la punta de la sonda y deberá tener una profundidad de por lo menos 1” (25.4 mm).
9. Es deseable montar la sonda dentro de las 12” (30mm) del cojinete de empuje donde el
crecimiento térmico del rotor no constituirá un problema. Sin embargo, si la sonda es
montada en otro lugar, el crecimiento del rotor será un problema. La muesca o
proyección deberá alargarse y la sonda posicionarse de manera tal que la señal requerida
sea mantenida cuando el rotor crece o se contrae.
10. La sonda puede montarse externamente con una ensamblaje 31000 o internamente con un
soporte.
11. Monte la sonda del Keyphasor en una posición radial en lugar de una posición axial
Cuando se montan las sonda en un plano axial, el movimiento axial puede ocasionar
cambios de voltaje excesivos en la salida del Proximitor lo cual puede ocasionar una
amplitud y un desplazamiento DC incorrecto del Keyphasor.
12. Cuando sea posible, monte la sonda en el impulsador del tren de la maquina. Esto
permitirá que el transductor de una señal cuando el impulsador del tren de la máquina sea
operado desarrollo de la carga.
13. Los trenes de las máquinas que tiene diferentes velocidades debido aun re-
ductor/aumentador de velocidad (ej: caja de engranajes, mando de fluido), deben tener
más de un Keyphasor para que ocurra un pulso una vez por cada revolución en todos los
ejes.
14. De los dos métodos para obtener mi pulso del Keyphasor, la muesca es el más deseable
ya que es más fácil ajustar y tiene menos potencial de dañar a sonda. Refiérase a la
Figura 21.
Cuando el marcador es una muesca, la sonda debe ajustarse a la superficie lisa de eje, la
en la muesca. Cuando alrededor es una proyección, la sonda debe ser ajustada a la parte
superior de la proyección.
15. Cuando el marcador es una muesca, la sonda puede ser fácilmente ajustada con un
voltímetro, típicamente cerca de los –l0 voltios DC (transductor de 8 mm de la serie
3300). Físicamente, revisar el rotor antes de colocar la sonda para asegurarse fue la
muesca no este por debajo de la senda.
16. Cuando el marcador es una proyección, la sonda no puede ser ajustada sobre la superficie
lisa del eje con un voltímetro ya que cuando el eje gira, la proyección destruirá la sonda.
Para sondas montadas internamente, existen dos métodos básicamente para ajustar la
sonda en la proyección. Primero, pero no siempre práctico, es rotar el eje hasta que la
proyección esté debajo de la sonda y luego usar calibradores para ajustar físicamente la
sonda a 50-60 mils (transductor de 8 mm de la serie 3300) (Si la proyección Íbera lo
suficientemente ancha, la sonda podría ser ajustada aproximadamente 10 volts con el
voltímetro). Segundo, realice una medición exacta de la altura de la proyección y
físicamente coloque la sorda 50-60 mils más alta que la sección del eje (transductor de 8
mm de la serie 3300). Atiende Si la proyección es demasiado ancha, el arco de la
esquina de la proyección dañará la sondo cuando el eje rote. Aumente la distancia de
las proyecciones anchas a una distancia apropiada según lo requiera la situación.
17. Para sondas montadas internamente que observan una proyección, a sonda deberá ser
ajustada usando un osciloscopio con la máquina en rotación lenta. Acople la DC al
osciloscopio y lentamente enrosque la sonda hasta que haya un pulso pico a pico de 5-6
voltios en la salida del Proximitor. Tenga cuidado de no torcer el cable el cual dañará la
sonda. Desconecte el conector del cable de extensión/sonda frecuentemente y destuerza
los cable.
18 No se deberá hacer la muesca para el Keyphasor en un área del eje que esté sujeta a
grandes cantidades de torsión (ej. as áreas de acople) El cortar la muesca en esta área
puede ocasionar una grieta que se propagará desde la muesca a través del eje
VII DIFICULTADES EN LAS INSTALACIONES DE CAMPO DEL
TRANSDUCTOR DE PROXIMIDAD.
Esta sección resalta algunos problemas comunes o “dificultades” que se encuentran en
campo al instalar las sondas. Algunas de ellas ya han sido discutidas, pero se repiten aquí
debido a su importancia.
1. Mala combinación de las sondas, cables de extensión y Proximitores. Esto puede
ser contabilidad de longitudes así como también panes de tipos de sedes de
sondas diferentes (ej. 8 mm, 11 mm, 14 mm, etc). Nunca substituya
indiscriminadamente un tipo de cable por otro, siempre use los números de parte.
Los transductores sedes 7200 y 3300 son codificados por colores por tipos de
serie de la sonda, los cuales es un buen arranque, pero siempre vaya por los
números de parte. Los sistemas de los Prontotes son combinados y la longitud del
cable y el tipo de serie de la sonda son críticos.
2. Montaje de las sondas radiales que no están perpendiculares al eje. La tolerancia
perpendicular es ±750.
Montaje de las sondas radiales XY en algún ángulo diferente a una separación de
900. La tolerancia es una separación de 900 ±5~.
4. Montaje de las sondas para la posición de empuje al extremo opuesto del rotor
desde el cojinete de empuje. Las sondas de empuje deben ser montadas dentro de
las 12” (305 mm) del cojinete de empuje.
5. Sondas montadas en un soporte o cubiertas que no sobresalen a través de la
montura, resultando en un voltaje que produce una falsa indicación “OK” y en
una lectura falsa. El juego alrededor de la punta de la sonda no es suficiente. La
punta de la sonda debe sobresalir totalmente a través de la montura. Referirse a
las Figuras 22 y 23.
6. Soportes de montaje de la sonda insuficientemente rígidos resultando en resonancia de la
sonda en la frecuencia de interés. Esto da una falsa lectura de vibración. La resonancia del
soporte debe ser mayor que la velocidad de operación de la máquina X10
7 Sondas ajustadas a 40 mils (1.14mm) porque “existen 80 mils (2.28 mm) de rango lineal
En su lugar ajustar la sonda en la mitad del rango lineal de acuerdo con la curva apropiada
de la sonda o desplazar para acomodar a medición que se está haciendo y el movimiento
de la máquina entre las condiciones de operación y descansa
8 No usar ductos (flexibles ni rígidos) para proteger la línea de la sonda y el cable de
extensión de daños físicos
9. Conectores del cable de tensión y sonda no limpios antes de la conexión final. El sucio y
los contaminarles pueden fácilmente llegar dentro de los conectores machos del cable de
extensión y sonda durante la instalación y harán corto en los conductores internos y
externos después de un periodo de tiempo. Usualmente se manifiesta por sí mismo cuando
ocasiona condiciones intermitentes que no son OK. Limpiar muy bien el interior de los
conectores machos antes de hacer la conexión con un palillo dental y limpiador para
remover todos los contaminantes.
10. Conectores del cable de extensión/sonda no protegidos adecuadamente resultando en
problemas de aterramiento o conexiones flojas cuando los conectores tocan la carcaza o la
de distribución. Los protectores de conectores Bently Nevada o tubos de contracción son
los que mejor trabajan como protección. La cinta de teflón o goma de silicón trabajarán se
tiene especial cuidado asegurándose que los conectores se hayan cubierto con suficientes
capas para asegurar que ninguno de los conectores sea visible y el roce no penetre la cinta.
11. Sellos pobres de aceite al salir de la máquina, permitiendo que la carcaza del Proximitor
se llene con aceite lubricante y otros contaminantes. El sello de cable 43501 de Bently
Nevada en el que mejor trabaja para presión baja. Los orificios de salida de la máquina
deberán estar por encima del nivel del aceite de la máquina.
12. No enroscar la sonda con la línea de la misma. Esto ocasiona esfuerzo en el cuerno de la
sonda y podría realmente separar la línea del cuerno de la sonda o esforzaría tanto que esta
falle durante la operación después de un tiempo lo cual podría ocasionar lecturas erróneas
del monitor y perdidas intermitentes del OK.
13 Nunca viole las especificaciones de los radios de dobleces del cable ni ate los cables para
evitar conexiones y líneas rotas o en cono.
14. El montaje de la sonda donde el vapor se escape permitirá que éste alcance la sonda o el
soporte de montaje o donde haya altas temperaturas después de la parada que sean
“absorbidas” por la sonda y/o proximitor Esto es particularmente relevante para ciertas
mediciones de expansión diferencial y sondas montadas en áreas de sello de vapor.
15 Cables de extensión y línea de la sonda que vienen de un dueto común sin identificación,
resultando en conexiones cruzadas en la sonda-Proximitor.
16. Uso del blindaje del cable Proximitor a monitor como conductor ‘común” resultando en
lazos aterrados. Esto ocurre usualmente cuando un cable blindado de 2 alambres es
instalado en lugar de un cable blindado de 3 alambres.
Sección 7
OPERACIÓN DEL SISTEMA TRANSDUCTOR
DE VELOCIDAD SEISMOPROBE®
128 156-0 1
Rev A
INTRODUCCIÓN
Un transductor de velocidad es un dispositivo electromecánico que conviene una forma
de energía en otra. En este caso la conversión consiste de un movimiento mecánico a una
salida de voltaje. Esta salida puede entonces ser usada para adquirir datos utilizables.
A. Sistema Transductor de Velocidad Seismoprobe
El ensamblaje del transductor de velo-
cidad Seismoprobe® (seísmo sonda)
(Figura 1) está compuesto por una CAJA
(con su montaje asociado), un
MAGNETO, una PIEZA POLAR, y una
BOBINA (con RESORTE). El
Seismoprobe® está combinado con un
CABLE DE EXTENSIÓN y opcio-
nalmente con un CONVERTIDOR DE
VELOCIDAD A Desplazamiento (o
VDC).
1. CAJA - Esta parte está fija a la
máquina bien sea directamente o
mediante una extensión mecánica para
permitir el uso manuable
(comúnmente denominada punzón) La
caja sirve tanto como carcaza externa
para los componentes internos y como
medio de transferencia del
movimiento mecánico al magneto allí
contenido.
2. MAGNETO - Este componente proporciona un campo de flujo magnético. Cuando la
magneto se combina con la PIEZA POLAR, el campo se extiende racialmente hacia fiera del
eje central de la magneto y a través de la BOBINA.
3. BOBINA - Este componente de alambre embobinado rodea al magneto en el centro del
transductor. La bobina provee a masa de referencia de Inercia entre el magneto central y la pieza
polar. Este conectado en ambos extremos a un conector de cañón de dos o tres pines
(dependiendo del modelo del transductor) y está suspendida arriba y abajo a la caja sobre un
juego de resortes de una rigidez predeterminada.
4. Están disponibles diferentes juegos de tensores para la tarea de la suspensión de la bobina
La rigidez de los resortes determina las características de baja frecuencia para el captador de
velocidad. A mayor rigidez del resorte, mayor será el umbral de baja frecuencia donde el
transductor remodelo del transductor y está suspendida arriba y abajo a la caja sobre un juego
de resortes de una rigidez predeterminada.
Están disponibles diferentes juegos de tensores para la tarea de la suspensión de la bobina La
rigidez de los resortes determina las características de baja frecuencia para el captador de
velocidad. A mayor rigidez del resorte, mayor será el umbral de baja frecuencia donde el
transductor se tiende a responder apropiadamente. Las entradas de respuesta de frecuencia
típica incluyen 270, 600 a 900 cpm,. Los resortes usados en los captadores de 900 cpm son
los más rígidos de los tres. Los puntos de frecuencia crítica serán discutidos más adelante en
este curso, los sistemas transductores de Velocidad suplidos por Bently Nevada son, de dos
formas básicas (excluyendo al Velomitor® descrito en una sección separada), aquellos con
conector de dos pines y aquellos con conector de tres pines (Figura 2). Estos transductores
están disponibles con o sin cable integral. Las entradas de respuesta de frecuencia típica
incluyen 270, 600 a 900 cpm,. Los resortes usados en los captadores de 900 cpm son los más
rígidos de los tres. Los puntos de frecuencia crítica serán discutidos más adelante en este
curso,
1. Transductores de Velocidad conector de dos pines modelos 9200, 74712, 47633 y 86205. En
esta configuración, una resistencia de calibración es conectada en paralelo con los dos
extremos de la bobina. Este tipo se utiliza actualmente con los sistemas de monitoreo de la serie
3300 y el sistema Trendmaster 2000.
Transductores de velocidad- conector de tres pines modelos 16699 y 24742. Esta configuración
conecta la resistencia de calibración en serie con un tercer pin en el conector tal corno se
muestra en la anterior figura
Sin movimiento relativo no se genera la corriente y la salida irá a cero
El umbral de operación pata el extremo bajo y alto, está definido como el 70% de la salida de
voltaje de la entrada de velocidad (6-3db) comparado con una salida de 500
mV/pulgada/segundo al 100%. También presente en los extremos inferiores del rango de
operación del transductor está el retardo de la fase de la salida del transductor de la entrada de la
máquina. Esta condición además complicará el diagnostico de la maquinaria si no se toma en
consideración. (Ver Figura 3).
Al comparar la respuesta de entrada / salida teórica de cualquier transductor con la respuesta real
del sistema es importante fijarse en los efectos de la frecuencia de resonancia natural de los
transductores de velocidad. El Seísmo probé es un sistema mecánico relativamente suave debido
a la naturaleza del resorte suspendido en su diseño. Entendiéndose que la resonancia natural del
transductor ocurrirá a una frecuencia relativamente baja cuando se comprara con las frecuencias
de salida de los sistemas mecánicos que están siendo medidos.
Como resultado de esta resonancia natural, el desempeño del transductor tendrá una relación de
amplitud significativamente mayor a esa frecuencia de resonancia. Para compensar esto, la
resistencia de calibración colocada en el transductor provee un amortiguamiento eléctrico del
sistema que compensa la mayor parte del componente de resonancia mecánica de a amplitud.
(Figura 4).
2. El extremo superior de operaciones del transductor está definido con sus características
eléctricas. A medida qué aumenta la frecuencia, la bobina comienza a actuar como un
filtro de paso bajo de un solo polo y la salida del transductor comenzará a decaer a
aproximadamente 1000 Hz.
El extremo superior del rango de operaciones del transductor también será afectado por
la capacitancia del cable, es decir su longitud total desde el transductor hasta el monitor
(Figura 5).
II. TEORÍA DE OPERACIÓN
Una de las ventajas del Seismoprohe® es que da una señal “auto generada’ Esto
significa que el transductor no requiere de una fuente de potencia externa para generar
la señal. La señal es generada mediante el movimiento de un magneto permanente
dentro de la bobina de alambre circundante
1 Cuando el transductor experimenta una fuerte vibración por encima de su fre-
cuencia máxima, la Bobina o masa inerte, permanecerá sin movimiento mientras el
magneto se mueve dentro de ella.
2. Con este movimiento, las líneas del flujo magnético producidas por el magneto,
inducirán un voltaje en los alambres de la bobina, Con las porciones superior e
inferior de la bobina enrolladas en direcciones opuestas, el voltaje desarrollado por
el campo del flujo magnético interno se sumará mientras que los efectos de
cualquier campo magnético se cancelarán
3. El voltaje de la bobina produce un voltaje a través de las resistencias de carga y
calibración. Este voltaje será directamente proporcional a la velocidad a la cual las
líneas de flujo magnético pasan a través de los alambres de la bobina.
Sensitividad del Eje Transversal
La operación apropiada del transductor es dependiente del montaje apropiado en la superficie a
medir. Además del montaje apropiado, debe considerarse con cuidado los efectos de la vibración
de “eje transversal” presentes en la aplicación. La vibración de “eje transversal” puede
adversamente afectar la salida del transductor o en el peor de los casos, hacer que el transductor
de velocidad falle.
B. Limites de Operación - El voltaje producido por el transductor de velocidad típica-
mente tendrá un factor de escala de salida de 500 mV/pulgada/segundo (6 20
mV/mm/seg.), cuando dentro de los transductores opera un rango de frecuencia y
desplazamiento máximo.
Como se mencionó anteriormente, el extremo inferior del rango de frecuencia de
operación del transductor estará en función de los resortes utilizados para suspender
la bobina (igualmente la orientación correcta en el montaje que será discutido en la
sección de instalación del transductor) Cuando la frecuencia de vibración alcanza el
umbral (punto de iniciación) de baja frecuencia, comúnmente 270, 600 o 900 cpm
dependiendo del modelo utilizado, la bobina y el magneto comenzarán juntos a
moverse. Cuando la frecuencia de vibración continua disminuyendo, el magneto se
detendrá finalmente su movimiento en relación al serpentín de la Bobina alrededor de
ésta (se moverán juntas).
Frecuencia de Entrada 64 Hz para una sensitividad de salida de l00 mV/mm
En este ejemplo el VDC se está revisando por si mismo utilizando un generador de señal externa
para simular la entrada de señal de velocidad (tanto la amplitud como la frecuencia) La salida se
lee utilizado un voltímetro digital (medición de voltios) y un osciloscopio (medición de
frecuencia).
Se sabe que el factor de escala de entrada del Seísmo probé (sismo sonda) es de 500 mV/mm.
Invirtiendo para aislar el término in/s y multiplicando por la amplitud de entrada hayamos que el
voltaje de entrada es equivalente a:
1 in/s
800 mVpk x-------------------------- =1.6 mils
500mVpk
En otras palabras, si tomamos el factor conocido de escala del transductor (800mVpk) y
dividimos esto por la amplitud de entrada (800 mVpk), multiplicamos por mils, obtenemos la
salida de velocidad equivalente en (mils).
Resolviendo la ecuación “velocidad a desplazamiento” para el desplazamiento pico a pico,
obtenemos: Vel 1, 6 mils
vD=-------------------- = ----------------- = 0, 0795 in
3,14f 3,14x64/s
6 7,95 mils
La salida óptima de este sistema para una sensitividad de l00 mV/mils es 7G5mVpr con un rango
aceptable de salida de 760 mVpp (76Vpp) a 840 mVpp (84Vpp) Los limites de revisión de 4
Hertz’ se obtienen similarmente.
Revisión de 4 Hertz
Los 4 Hertz a que se hace referencia es la frecuencia a la cual la amplitud de señal es
atenuada a 70% de su valor original. También es conocida canto el punto 3db. Para
información específica acerca de los diferentes puntos 3db y detalles de desempeño de los
diferentes transductores de velocidad, referirse a los manuales del transductor de interés
5. Cable de extensión - Esta parte del sistema permite conectar el transductor de velocidad a una
caja de distribución (el monitor y/o la unidad VDC). Los cables de extensión están
compuestos bien sea por cables AWG 22 de 2 o de 3 alambres (con la excepción del
transductor 86205 que utiliza cable AWG
18) y están disponibles con y sin blindaje y con y sin conectores dependiendo del modelo del
transductor que está siendo utilizado. La numeración de parte para los cables de extensión
sigue la forma general: XX a X-YY.
Las X corresponderán a un código de 4 o 5 dígitos que describen totalmente las opciones de
alambre, blindaje y conector, Las Y describirán la opción longitud del cab1e en pies o en
metros.
Ejemplo del Transductor 16699: 16925-70
16925 = la de catálogo para un cable AWG 22 de 3 alambres con conector hembra de 3
enchufes en un extremo y terminal de orejas en el otro.
70 Opción longitud del cable en pies (70 pies es la longitud máxima del cable para el
modelo ya que el cable no es blindado).
6. Convirtiendo de Velocidad a Desplazamiento (VDC) - Este dispositivo, el cual similar
apariencia a un Proximitor, provee el circuito necesario para “integrar señal de velocidad. El
mismo cambia las unidades de la señal de velocidad (mV/pulgadas/segundo) a aquellas de
desplazamiento (mv/mil) cuando se quieren unidades de desplazamiento para la interfase y
presentación en el monitor.
El resultado de esta conversión entre velocidad y desplazamiento dentro de los rangos de
operación lineal del transductor, pueden ser derivadas de la siguiente ecuación para formas de
sonda sinusoidales:
Esta configuración se utiliza comúnmente para una señal “OK del transductor?’ a los
primeros sistemas de monitoreo serie 9000 y 7200.
La numeración de parte de los transductores de velocidad Bently típicamente, con algunas
variaciones, seguirá la misma forma general:
Número de Modelo A-B-C-D
Donde: Número de Modelo = número del modelo del transductor de velocidad.
A = Orientación del transductor
E = Opciones de Conectores
C = Opciones de Montaje
D = Opciones de Aprobación de la Agencia
Ejemplo 1: 7471242-01-02-00
74712 = Transductor de velocidad Bently dos alambres afta Temp.
02 = Angulo de montaje 450
01 = Perno de montaje UNC 1/4-40 circular
02 = Conector de montaje superior
00 = No se requiere de aprobaciones.
Ejemplo 2 166)9-03-05-02
16699 = Transductor de velocidad Bently de tres alambres estándar
03 = Angulo de montaje 900
05 = No tiene Base de Montaje, solamente perno de 1/2-20 02 = Conector de montaje lateral.
Ejemplo 3: 86205-01-04
86205 Transductor de velocidad Bently de das alambres económico para
Sistemas Trendmaster 2000.
01 = Orientación vertical (Oc)
04 = Opción adaptador de montaje MÓXI.
Ejemplo 4: 9200-02-25-02-02
9200 = Transductor de velocidad Bently de dos alambres
02 = Orientación 450
25 = Opción cable integral de 25 pies
02 = Base de montaje perno UNF de ¡/4-28
02 = Aprobación BASTEA
Ejercicios de Aplicación
1. Explicar el principio que ocasiona la “señal auto generada en el Seísmo probé.
2. Se puede utilizar cualquier longitud de cable para conectar el Seísmo probé® a la
unidad VDC o monitor? Por que?
3. Por qué el embobinado de la bobina están invertidos en su punto medio?
4. Cuál es el propósito de la pieza polar en el ensamblaje del Seísmo probé®
5. Cómo afecta la rigidez de los resortes y rango lineal de los transductores Seísmo
probé®?
Sección 9
INSTALACIÓN DE TRANSDUCTORES
DE VIBRACIÓN MONTADOS EN
LA CARCAZA
128 136-01
Rey NC
1. INTRODUCCIÓN
Los siguientes lineamientos aplican a todos los transductores de vibración Bently Nevada
montados en carcaza, Seismoprobes de velocidad, acelerómetros y Velomitors. Estos li-
neamientos son generales en naturaleza y se necesitará referirse al Manual de Operación y
Mantenimiento del Transductor apropiado para mayor información.
A. Lineamientos de Instalación
1. Para un desempeño óptimo y mediciones precisas, los transductores deberán estar
colocados en una posición en la carcaza de la máquina que tengan la mayor respuesta
al movimiento de la variable que se está midiendo. El lugar adecuado frecuentemente
depende de la aplicación y usualmente está determinado por el OEM, Bently Nevada
MDS o por su Departamento de Ingeniería Mecánica.
2. La temperatura ambiente y la
temperatura en la superficie de
instalación no deberá exceder
la capacidad de temperatura
del transductor.
3. Además de los Seismoprobes
TrendMaster 2000 (TM2K) y
de velocidad para fines
generales y acelerómetros, se
recomienda que Los
transductores se monten en
una caja de carcaza tal como
las cubiertas 21128 de BNC
para los Seismoprobes de
velocidad y Velomitors y as
cubiertas 43217/37442 para
los acelerómetros.
Figura 1
Transductor de Velocidad Trendsmaster (2004)
4. Para montar el transductor, la carcaza del rodamiento o la carcaza de la máquina
requerirán de algún maquinado. Taladrar y tarrajar a macho orificios en las partes de
instalación. El montar los transductores directamente en la carcaza de la máquina
requiere fresar para tuercas a carcaza con un diámetro lo suficientemente grande para
que el transductor haga el contacto apropiado con la carcaza.
5. La “uniformidad” de la superficie de montaje
es crítica para lecturas de vibración precisas
con los Velomitors y acelerómetros.
Asegurarse de que el diámetro apropiado y el
acabado de la superficie sea maquinado en la
superficie de montaje (los acelerómetros
requieren un acabado de 32 micro pulgadas
(.81 mm) con alcance total indicado (T1R)
de no más de 0.0008 pulgadas (02 mm) -
6. Asegurarse que el Seismoprobe de velocidad
esté montado en el ángulo correcto tal como
lo identifica su número de parte.
7. El orificio de montaje debe ser perforado y
roscado a macho perpendicularmente a a
carcaza de maquina. Esto previene el
esfuerzo de la carcaza del transductor y
lecturas de vibración Imprecisas. La
tolerancia de montaje de aceleración es de
±6 minutos.
8. Los Velomitors requieren de un “couplant”
ultrasónico aplicado a la base mientras que
los acelerómetros de estándar y alta
frecuencia necesitan que se les aplique una
grasa ligera. El uso de los bloques de
montaje API 678 también requiere del uso de
un adhesivo.
9. Instalar el transductor con una llave de torque calibrada y apretar al torque especificado. Figura 2 Velomitor® Bently Nevada
10. Nunca montar un captador de vibración sobre una tapa de acceso.
11. Siempre utilizar un sellante de rosca suave o mediano y nunca un sellante de rosca de alta resistencia en el perno de montaje. De otro modo, podrían ocurrir daños al transductor al momento de su remoción.
12. Siempre asegurar las líneas del cable coaxial a la caja de la máquina o dentro del ducto de
carcaza.
13. Nunca utilizar alicates o herramientas similares a] instalar o remover los transductores;
podrían ocurrir daños debido a la distorsión física a la caja externa, dañando los
componentes internos.
Ejercicios de Aplicación
• Los transductores montados en la carcaza pueden usualmente ser colocados en cualquier
sitio conveniente de la máquina siempre y cuando el sitio este cerca del rodamiento o
caja de engranajes de interés. VERDADERO FALSO
2. El fresado para tuercas es requerimiento para una instalación adecuada
VERDADERO FALSO.
3. Son manualmente apretados todos os transductores montados en la carcaza en su sitio de
montaje VERDADERO FALSO
4. Los orificios de aterrajado y perforación deben estar a ±15 minutos a la perpendicular ala
caja de la máquina. VERDADERO FALSO
5. Los sellantes de roscas nunca deben usarse en los pernos de montaje ya que tienden a
atenuar las señales de vibración, VERDADERO FALSO
6. El ruido no deseado debido a la flexión de los cables por la vibración de la máquina
puede evitarse al asegurar el cable a carcaza de la máquina en varios sitios a lo largo de la
longitud del cable. VERDADERO FALSO
7. Algunos transductores montados en la carcaza son sensitivos a la orientación. Esto
requiere que el transductor esté montado a una orientación angular específica.
VERDADERO FALSO.
8. Una superficie áspera asegura que el transductor instalado se ‘agarre” a la superficie de la
carcaza con más seguridad. VERDADERO FALSO.
Sección 10
ORIENTACIÓN DE LOS TRANSDUCTORES
128200-01
Rev NC
I INTRODUCCIÓN
Todos los transductores de vibraciones Bently Nevada montados en la carcaza, los
Seismoprobes de velocidad, acelerómetros montados en la carcaza, los Seisrnoprobes de
velocidad, acelerómetros y Velomitors deben ser instalados recordando ciertas
consideraciones de montaje. Una instalación pobre causa alarmas molestosas del sistema de
monitoreo, da información falsa o engañosa, o causa una parada no planificada de la
máquina. Es necesario un conocimiento de la ubicación física de todos los transductores para
un diagnostico exacto de la máquina. El siguiente tópico trata porque necesitamos conocer la
orientación del transductor y como, cuando la instalación se realiza de acuerdo a las razones
dadas aquí, la señal del transductor refleja el fenómeno mecánico real asociado con el rotor o
la carcaza. En otras palabras, el ingeniero de diagnósticos necesita saber si el rotor se mueve
hacia arriba (o hacia abajo o hacia otra posición angular) debido a las fuerzas que actúan
sobre éste, si el transductor representa fielmente este cambio. La siguiente disertación
clarificará y proveerá lineamientos a seguir al instalar transductores de vibración.
A. Orientación del Transductor
La orientación del transductor,
sea montado en la carcaza o
sondas de proximidad, está
definida por realas de Bently
Nevada) como la posición física,
angular del transductor vista del
extremo impulsor hacia el extre-
mo impulsado del tren de la
maquina para sistemas de diseño
Horizontal. Para sistemas de
diseño vertical, como seria el
caso de albinos diseños de
bombas, también observamos
desde extremo impulsor hacia el
extremo impulsado además de
conocer y definir la orientación
del observador o punto de
referencia (cero grados). Este
puede ser algún aspecto físico de
la maquina tal como una salida de
descarga de una bomba o incluso
una orientación de brujula, por
ejemplo, la maquina está orien-
tada hacia el norte o el sur. Cual-
quier punto de referencia definido
como cero, la referencia, deben
ser documentadas.
Documentación
La importancia de documentar su instalación y los tipos de información requeridos serán dis-
cutidos mas adelante.
1. Una vez que la orientación o posición de observación ha sido determinada, debemos
determinar donde instalar los transductores.
Esta decisión no es arbitraria y está dictado por las características operacionales de los
transductores y equipo de diagnóstico - principalmente el osciloscopio.
Operación del Osciloscopio
Los detalles de operación específicos no serán tratados en éste curso. Debe referirse al Manual
de Operación y Mantenimiento para el modelo que utiliza.
La pantalla del osciloscopio responde a cambios de la señal de entrada, Cuando está en
modo de órbita, o lissajous, la pantalla representa su referencia de observación en la
maquina como descrito previamente. Cuando es detectado un cambio hacia negativo (-)
de un transductor conectado al canal vertical del osciloscopio, el punto en la pantalla se
moverá hacia abajo. Si es detectada una carga hacia negativo de un transductor
conectado al canal horizontal, el punto se moverá hacia la izquierda. En otras palabras,
desde punto de vista del movimiento real de la maquina, cuando el rotor se mueve hacia
arriba, el punto en el osciloscopio se mueve hacia arriba. Cuando el rotor se mueve hacia
la izquierda, el punto en el osciloscopio se mueve hacia a izquierda, y así sucesivamente
Debe conocerse la polaridad del transductor para que la operación del osciloscopio, y
de otra instrumentación para diagnósticos funcione como se ha explicado. La siguiente
regla es aplicable: un movimiento hacia el transductor producirá una señal hacia
positivo mientras que movimiento al otro lado del transductor producirá una señal de
salida hacia negativo.
1. La mayoría de los transductores tiene lo que se conoce como un eje sensitivo. Esta es la
sección a lo largo de eje de medición del transductor la cual es mas sensitiva a una fuerza
aplicada (montado en una carcaza) o un movimiento (proximidad). Para determinar si un
transductor montado sobre
una carcaza está cableado
correctamente y que su
polaridad es correcta golpee
ligeramente la base del
transductor (movimiento
hacia el transductor) y
verifique que la señal de
salida es un pulso hacia
positivo. Esto se verifica
usando un osciloscopio en el
modo base de tiempo.
Para el sistema basado en proximidad, movimiento hacia la sonda cuando el objetivo se acerca a
la sonda la salida del Proximitor se aproxima hacia cero, o sea más positivo
Debido a estas características de operación, para una representación real del movimiento, las
sondas deben montarse en las posiciones de las 12 (sonda de 90º vertical) y a las 3 (sonda de
90)0 horizontal derecha) vistas desde el extremo impulsor hacia el extremo impulsado de la
maquina.
3. Ahora que se han definido los
requerimientos de polaridad y referencias
de observación, necesitamos determinar la
ubicación angular del transductor en la
maquina y su efecto sobre la salida de la
señal.
Observando la Figura 3, 0º representa la
referencia de observación. Para la maquina
horizontal, parados en el extremo impulsor
y mirando hacia el extremo impulsado, 0º
representa la ubicación del centro muerto
superior de la maquina. Desde ese punto
podemos definir las ubicaciones angulares
como 450, 900, etc., izquierdo o derecho.
La mayoría de las maquinas horizontales o
verticales están diseñadas de tal modo que
es imposible montar las sondas en la
vertical (0º) y horizontal
(90º) “verdadera” debido a que los cojinetes/cubiertas de los cojinetes están divididas
horizontalmente. Debido a esto las sondas generalmente están instaladas a 45 grados a la iz-
quierda (vertical) y a 45 grados a la derecha (horizontal).
Sondas Ortogonales
Para una visión exacta, de dos dimensiones, de la actividad del rotor dentro del juego de
sus cojinetes, se recomienda una medición radial de dos planos. Esto es, dos sondas
montadas, separadas por 900, en dos planos (X e Y o vertical y horizontal).
4. Las señales de salida de las sondas, cuando se montan a 45º a la izquierda y 45º a la
derecha, deben ser ajustadas para ello La Figura 5 muestra el caso donde se utiliza sondas
a 0 y 90º grados a la derecha. Observe que la presentación de la salida en la pantalla del
osciloscopio presenta la orientación correcta, o sea, arriba es arriba, abajo es abajo,
derecha es derecha e izquierda es izquierda.
5. La Figura 6 muestra la misma señal cuando las sondas están orientadas a 45º a la iz-
quierda y 45º a la derecha. Debido a éste desplazamiento de la vertical y horizontal
verdadera, el osciloscopio debe ser ajustado 45º en dirección en contra de las manecillas
del reloj para presentar los cambios de posición como se ven al observar hacia el extremo
impulsado del tren de la maquina.
Algunos transductores de velocidad montados en la carcaza requieren de atención en particular
en cuanto a su orientación de montaje sobre la maquina Como fue tratado previamente, los
transductores son mas sensibles a fuerzas a lo largo de su eje sensitivo. Con los Seismoprobes
debe adherirse a las especificaciones que definen el ángulo de su montaje. Por que es esto? Si
recuerda de nuestra discusión sobre la operación del Seismoprobe, la construcción interna del
dispositivo consiste de resortes de presión montados arriba y abajo de la bobina enrollada de
alambre. Estos resortes solo pueden operar eficientemente cuando están orientadas a un ángulo
especifico. Un desvío de esta posición por más de lo especificado causaría problemas.
Por ejemplo, considere las siguientes opciones para el Seismoprobe Serie 9200.
9200-01---. La opción -01 especifica un ángulo de montaje de 00 ± 2.5º
9200-02---. La opción -02 especifica ángulo de montaje de 450 ± 2.5º
Esta información está ubicada sobre el rótulo fijado al Seismoprobe.
Ejercicio de Aplicación
1. La posición angular del transductor instalado sobre una maquina horizontal siempre
se observa mirando desde _________ hacia el
extremo de la maquina.
2. Aplica la pregunta # 1 también a maquinas orientadas verticalmente SI NO
3. La orientación de los transductores en una maquina es una decisión arbitraria siempre
y cuando las ubicaciones son identificadas y bien documentadas VERDADERO FALSO
4. Un movimiento o energía dirigida hacia un Seismoprobe de velocidad producirá una
señal de salida del transductor que va hacia negativo. VERDADERO FALSO
5. Un movimiento dirigido hacia una sonda de desplazamiento producirá una señal de
salida del transductor que va hacia positivo. VERDADERO FALSO
6. La verdadera vertical y horizontal, para los propósitos de una operación apropiada de
los transductores, es ubicada usualmente en ______ y ______
IZQUIERDA DERECHA (Marque la respuesta correcta)
17. En la mayoría de las aplicaciones, las sondas de proximidad se montan en que orien
tación?
45º y l35º
45 arriba y 45º abajo
00
y 900
45º v 45º
0º y 90º derecha
45º izquierda y 45º derecha
8. En la pregunta # 7, cual sonda es la sonda vertical y cual es la sonda horizontal
Vertical __________ Horizontal __________
9. Los Seismoprobes de velocidad están diseñados para ser operados en cualquier posi-
ción angular.
VERDADERO FALSO
10. Defina lo que se quiere decir con “eje sensitivo” de un transductor
Sección 11
INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE
MONITOREO 3300
125366-00
Rev B
Monitoreo de Vibración
A. El monitoreo de maquinaria rotativa ha estado con nosotros casi tanto como las
maquinas mismas. La seguridad y el presupuesto de una operación pueden verse
afectados por maquinas que tienen fallas. Se ha hecho claro la necesidad de monitorear
en alguna forma la condición de la maquinaria rotativa. Una manera es midiendo los
niveles de vibración. Hay tres métodos básicos para medir la vibración continua en
línea, periódica en Línea y periódica fuera de línea. El primer método se refiere a un
sistema que monitorea un conjunto de equipos constantemente. Periódico se refiere a]
uso de instrumentos portátiles para monitorear y adquirir datos a intervalos regulares.
Cada método tiene ventajas y desventajas.
B. El monitoreo periódico fuera de línea se hizo popular en la década de los 80. Este
método de monitoreo de vibración ofrece las siguientes ventajas
Los costos iniciales de equipo son bajos
El equipo puede ser utilizado en toda la planta
Los empleados están activamente involucrados
También hay desventajas:
Se pueden escapar problemas que se desarrollan rápidamente
1
E Las exigencias de supervisión son altas
Los costos de entrenamiento pueden ser altos
Los datos están sujetos a error humano
Trendmaster ® 2000 - Periódico en línea
Los avances en la tecnología han permitido superar muchas de las desventajas del monito-
reo periódico fuera de línea Existen sistemas que combinan el costo de un programa
periódico fuera de línea con los datos disponibles de un sistema combina en línea. Un
sistema así ese! Trendmaster 2000 de Bently Nevada. Para mayor información contacte su
oficina de Ventas y Servicio Bently Nevada más cercana.
C. El monitoreo continuo en línea sigue siendo importante para maquinas “criticas” en
la operación de una planta. Este método de monitoreo de vibración ofrece las siguientes
ventajas:
Un monitoreo constante del equipo
Acceso en línea a los datos dinámicos para los diagnósticos de la maquinaria.
No se requiere una supervisión para asegurar que el trabajo se esté realizando correctamente.
También hay desventajas:
Los costos iniciales del equipo pueden ser altos
El retorno de la inversión puede ser largo
Los costos de instalación pueden ser altos
D. El 3300 está diseñado para reducir las desventajas del monitoreo continuo. Durante este
curso nos concentraremos en el monitoreo continuo. Examinaremos como el Sistema de
Monitoreo 3300 se adapta al monitoreo continuo. Luego de completar esta sección, estará
capacitado para identificar los componentes principales del monitoreo continuo y del
Sistema de Monitoreo 3300.
II. Monitoreo Continuo
A. El monitoreo continuo ayuda a prevenir fallas catastróficas, aumenta la producción de
la planta, aumenta la disponibilidad de la planta y reduce los gastos de mantenimiento.
Tiene tres panes el transductor, el cableado de campo y un sistema permanente de
monitoreo de vibración
1. Un transductor convierte una forma de energía en otra. Los transductores para
monitoreo continuo de la vibración pueden ser dispositivos sísmicos o de proximidad,
Los transductores sísmicos miden la vibración de la carcaza. Los dispositivos de pro-
ximidad pueden medir la vibración del eje y la posición.
B. Los sistemas de monitoreo permanente frecuentemente se denominan como gabinetes (racks).
Los gabinetes están divididos en secciones, cada una de las cuales tienen un ancho dedos
posiciones. Se pueden colocar hasta 12 monitores en el gabinete más grande, el de 14 posiciones.
Un gabinete tiene tres partes básicas. Estas partes son la Fuente de Poder, el Monitor del Sistema y los monitores.
Operación de un Sistema de Transductor de Proximidad
La teoría de operación para los sistemas de transductores de proximidad se detalla en el tópico
de Operación de un Sistema de Transductores de Proximidad
Hay otros tipos de transductores que se utilizan para recoger otra información. Algunos ejemplos
son temperatura, presión, tasa de flujo, posición de valvula y expansión de la carcaza.
2. El cableado se utiliza para llevar la señal del transductor a un sistema de monitoreo y
suministrar potencia al sistema de transductores.
3. El sistema de monitoreo convierte las señales de los transductores a unidades de medida.
Luego se presentan estas unidades. Nuestro curso se concentrará en éste aspecto del monitoreo
continuo.
III. Sistema de Monitoreo 3300
A. Los sistemas de monitoreo permanente se han utilizado durante muchos años. Uno de
los primeros sistemas exitosos basados en dispositivos de proximidad fue introducido en
1967 por Bently Nevada (la serie 5000). Desde entonces la tecnología ha permitido que
estos sistemas se hagan más confiables y económicamente mas accesibles. Bently
Nevada introdujo la serie 3300 en 1988
1. La Fuente de Poder suministra potencia regulada para hasta 12 monitores y sus transductores.
Convierte 115 Vac, 220 Vac, +20 a ±34 Vdc y +90 a +140 Vdc a voltajes utilizados por el
monitor y sus transductores. El suministro del voltaje a los transductores puede ser seleccionado
para -24 Vdc o -18 Vdc. La Fuente de Poder siempre está en la posición 1.
-24 Vdc 0-18 Vdc
Los proximitores Bently Nevada serie 3300 y 7200 requieren -24 Vdc. Los proximitores
serie 3000 requieren -18 Vdc. Si se cambia el voltaje del suministro de poder del
transductor, se debe cambiar también en la Fuente de Poder y en el Monitor del Sistema.
Se deben cambiar los alambres de puente W1 y W2 en el Monitor del Sistema y en la
Fuente de Poder. Las instrucciones de instalación de los alambres de puente se hará mas
adelante en el curso.
RACK O BASTIDOR
CABLEADO Y
PROXIMITOR
CABLE DE EXTENSIÓN
Y EL SENSOR
2. El Monitor del Sistema revisa los suministros de voltaje vitales para la operación Correcta del
sistema. También controla la función de sistema OK. Este OK indica que los transductores y el
cableado de campo están operando dentro de sus limites. El Monitor del Sistema también
controla los ajustes de los controles de alarma y los restablecimientos (reset) del sistema.
Finalmente, el Monitor del Sistema provee un enlace entre el gabinete del monitor y los
productos de software utilizados para la recolección de datos utilizando una computadora. Los
circuitos del Monitor del Sistema no están directamente en la vía de monitoreo critico, así que el
Monitor del Sistema no afecta la contabilidad del sistema. Este siempre se encuentra en la
Posición 2.
3. Los monitores en el gabinete proporcionan una observación a las condiciones de la
maquinaria siendo monitoreada. Los monitores indican si el sistema de transductores está
operando correctamente (OK), cuanto mide el transductor (amplitud en la Pantalla de Cristal
Liquido) y si ésta medición es demasiado (Alerta o Peligro).
Monitores 3300
Una descripción mas detallada de a operación de monitores específicos será tratada en
mayor detalle en las secciones restantes de este curso.
Ejercicios de Aplicación # 1
Instrucciones: Apareje los items en la izquierda con su descripción correcta listada en la
derecha.
Fuente de Poder
Transductor
Monitor del Sistema
Rack
Continuo en Linea
Monitores
A.
Parte de un gabinete que proporciona una
observación de las condiciones de la
maquina siendo monitoreada.
B. Método de monitoreo que conviene
señales del transductor en unidades medibles
y presentables en tiempo real.
C. Parte del gabinete que suministra
potencia regulada para hasta doce monitores
y siempre reside en la posición 1.
D. Parte del gabinete que controla la
función OK del sistema y siempre reside en
la posición 2.
E. Convierte una forma de energía en otra
F. Lleva la señal del transductor a un
sistema de monitoreo
G.
Sus tres partes básicas son Fuente de Poder,
Monitor del Sistema y monitores
Cableado
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Sección 12
RELES 3300
12538 1-00
Rey 13
Los relés en su forma más simple son interruptores eléctricos. Ellos pueden activar alarmas y
Luces o hacer a la gente correr en todas direcciones. Los reales también pueden ser utilizados
para disparar una parada de una maquina. También pueden ser incorporados dentro de una serie
de “permisivos”, los cuales son una serie de eventos que deben cumplirse antes de que la
maquina pueda ser operada, o pueda ser detenida
ALERTA RELEVADOR
CONTACTOS
DISPARO RELEVADOR
CONTACTOS
Aquí veremos a relés siendo utilizados como componentes integrales de sistemas de monitoreo
continuo. Cuando se excede los puntos de ajuste de alerta o peligro de un monitor, el reasociado
con ese monitor cambiará de estado. Estos relés son utilizados para activar dispositivos externos
tales como un anunciador externo, tablero de luces, campana o un dispositivo de parada atómica.
Mientras que la idea de que un relé es un simple interruptor es fácil de comprender, las
combinaciones que son posibles requieren de algún pensamiento.
La manera mas fácil de enfocar el asunto de ‘ordenes de preguntarse ¿y que es lo que quiero
hacer ? Como hemos visto antes, los relés pueden realizar un numero de trabajos y se dividen en
varias categorías
1. POLO SENCILLO, DOBLE TIRO
El relé de polo sencillo y doble tiro tiene una armadura (brazo) y dos contactos, normalmente
abierto (NO) y normalmente cerrado (NC). Cuando el relé cambia de estado, la armadura gira
entre NO y NC.
NC
COMÚN O ARM
NO
NC
NO
ARM
ESTADO OK o CONDICIÓN DE NO ALARMA
Nuestro relé OK es de polo sencillo y doble tiro. Cuando el circuito OK detecta una falla del
monitor o del sistema, el relé cambia de estado. Solo hay un juego de contactos, o un solo polo
haciendo contacto a la vez. El Relé OK denominado un “Relé Normalmente Energizado”, es común para todos los monitores en el gabinete. No solo detecta fallas de los transductores,
también perdidas de potencia o poder. Tomemos un minuto y discutamos a idea de normalmente energizado.
Aislamiento de los Retes
Los contactos “ARM’, NC y “NO’ están
aislados eléctricamente del sistema de monitoreo.
NO ARM NC
OK RELEVADOR
II. NORMALMENTE ENERGIZADO Y NORMALMENTE DES ENERGIZADO
Imagínese nuestro relé sobre un estante dentro de un depósito. No tiene poder y está en lo que
denominamos el “estado de reposo”. Cuando aplicamos poder a un Relé Normalmente
Energizado, éste cambia de estado. Observando la Figura 5, vemos como los dos operan en
condiciones diferentes. El relé normalmente energizado solo cambia de estado con una alarma.
Si el sistema pierde potencia, no reconocerá esto. (A menos que esté en alarma cuando se pierda
potencia). Esta es una decisión que debe tomarse cuando se pregunta que quiere que haga el relé
o de igual importancia, que NO quiere hacer.
No hay potencia/No Alarma
(estado normal)
Con potencia/En Alarma
NC
ARM NO
Normalmente energizado
Normalmente Des-Energizado
Con Potencia/No Alarma
NC ARM
NO
NC ARM
NO
NC ARM
NO
NC
ARM NO
NC ARM
NO
De la figura previa observamos que los relés solo funcionan igual cuando están sobre el estante.
Una vez que están en el sistema y se aplica potencia, se debe saber con lo que se está tratando. Si
está detrás del gabinete y no puede ver si está presente una alarma necesitará saber si está
“Normalmente Energizado o Normalmente Des-energizado” para determinar una condición
‘disparada o no disparada”.
Bently Nevada recomienda que solo se conecte una función a un conjunto de contactos. Si
existen condiciones para que ocupe mas de una función activada por relé en un solo evento,
deberia considerar un tipo diferente (El próximo tipo de relé que cubriremos puede controlar dos
funciones por evento de alarma).
II RELES DUALES, POLO DOBLE TIRO
Este tipo de relé tiene dos armaduras y dos conjuntos de contactos. Los relés son importantes
para la integridad de los sistemas de monitoreo. Ellos activan avisos externos de alarmas o sirven
como entrada a un dispositivo automático de parada. Las alarmas activadas por relé pueden
alertar al operador sobre una condición de la maquinaria y omitir que este pueda evaluar la
situación. En algunos casos los relés pueden estar conectados a un dispositivo de parada y a una
alarma. El Relé de Polo Doble - Doble Tiro también puede ser programado en el campo para
operación normalmente energizada o normalmente des-energizada. Cuando se utiliza un modulo
de relé dual para un monitor de canal dual en el gabinete, se emplea un relé de alerta y un relé de
peligro. Se utiliza un relé de Polo Doble - Doble Tiro (DPDT) para suministrar dos conjuntos de
contactos Normalmente Abierto y Normalmente Cerrado para caer relé detrás del modulo de
relé. Cada monitor puede tener su propio relé. (Opción programable).
IV. BUS COMÚN
A veces queremos conectar juntos un grupo de monitores o hacerlos “común”. Si se
dispara una alarma en cualquiera de los monitores, éste a su vez dispara (cambia de
estado) un solo relé común a todos ellos. Nuestros sistemas de monitoreo 3300 están
provistos con dos pares de buses comunes. Cada uno contiene un bus de alerta y uno de
peligro. Estos se pueden utilizar con relés independientes en el mismo gabinete.
Cualquiera que sea a aplicación, cada monitor debe ser pedido con por lo menos un módulo de
relé de alarma. Bently Nevada que se utilice lo siguiente como lineamiento módulos de relé
pueden ser e1 Individuales por monitor
Uno común por gabinete.
Dos comunes por gabinete, siendo cada uno común a un grupo diferente de monitores.
Una combinación de uno o más módulos de relé individuales y uno o dos módulos de relé
comunes.
Configuración de relé del sistema A menos que eso se enfoque de otra manera al hacer el pedido nosotros enviamos nuestros
sistemas con una configuración de relé Standard. La hoja de datos Bently Nevada 3349 proporciona una descripción detallada.
Hasta ahora hemos cubierto:
1. Polo Sencillo - Doble Tiro 2. Polo Doble - Doble Tiro
3. Energizado y De-energizado
4. Común e Individual
ALERTA
NC
ARM
NO
NC
ARM
NO
RELEVADOR DEL OK
RELEVADORES INDEPENDIENTES
RELEVADORES DEL OK
COMÚN COMÚN
BUS 2 BUS 1
RELEVADOR DEL OK
INDEPENDIENT COMÚN COMÚN
BUS 2 BUS
V RELES CUÁDRUPLES:
En algunas aplicaciones se utilizan relés cuádruples en un monitor de canal dual cuando cada
canal requiere un relé independiente para alerta y peligro. Los relés cuádruples no pueden
proporcionar dos conjuntos de contactos como el Modulo de Relé Dual debido a las restricciones
de espacio. El modulo de Relé Cuádruple solo proporciona un conjunto de contactos para cada
relé, Los relés cuádruples solo pueden utilizarse independientemente.
1. RESUMEN
Para resumir, un gabinete Bently Nevada 3300 puede tener relés dispuestos en los
siguientes modos
A. Módulos de Relé Dual
1. Individual por monitor
2. Uno común por gabinete.
3. Dos módulos de relé, cada uno común a un grupo diferente de monitores.
4. Una combinación de uno o mas módulos de relé individuales y uno o mas módulos
de relé comunes.
B. Módulos de Relé Cuádruples.
C. Combinaciones de “A” y “E”.
Cuando se utiliza nuestro equipo en áreas de tipo peligroso, siga los lineamientos de área
peligrosa. Nosotros tenernos relés para uso en areas PELIGROSAS. El relé
“Herméticamente Sellado” es nuestro tipo de relé para área peligrosa. Si la instalación es
en un área “segura” el Relé Sellado con Epoxy seria la elección.
Otras funciones de Relé de Monitor son de enclavamiento y no-enclavamiento, lógica de
votación y atrasos de tiempo.
Estas son tratadas en la sección Opciones Comunes y Características.
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Simple Polo, Doble Tiro
Ejercicio de Aplicación 1
Instrucciones Escriba la letra de la condición del relé en el espacio siguiente a cada condición
descrita.
“A”
“B”
NC
ARM
NO
NC
NO
ARM
1. Cual es el estado de un relé Normalmente Des-energizado con potencia y sin alarma? ______
2. Este relé está Normalmente Energizado y en alarma.
3. Cual configuración ilustra un relé Normalmente Des-energizado en alarma
4. No hay alarmas en un relé con potencia y Normalmente Energizado? ____
Instrucciones
Conteste las sigulantes preguntas con NE (Normalmente Energizado) o NDE (Normalmente
Des-Energizado)
1. Usted requiere realizar ciertas funciones cuando recibe una alarma También desea realizar
estas funciones cuando hay una falla de potencia Que tipo de relé escogería 7
2. Usted está atrás en el tablero y se ha aplicado potencia. Todos los relés están en a condición
“B” de arriba Que tipos de relés están en el gabinete sí no hay alarmas?
3. Usted tiene un proceso que requiere que realice varias decisiones cuando se activan las
alarmas en su sistema de monitoreo. Usted no desea que éste proceso de toma de decisiones
comience con una perdida de potencia. Que tipo de relés e1egiria
4. Que tipo de relé es el Relé OK
Esta página se dejó en blanco intencionalmente
PARE
Sección 13
OPCIONES COMUNES Y CARACTERÍSTICAS
125374-00 Rev C
I. Opciones Programables
A. Las opciones de monitoreo exactas requeridas para una instalación única puede ser
una decisión difícil, al hacer el pedido. En el pasado, una decisión equivocada, requería
de mucho trabajo de revisión o nuevas soldaduras de alambres, necesarios para cambiar
las opciones del monitor. El Sistema 3300 está provisto de alambres de puente de
enchufe que permiten programar al monitor a una configuración deseada. Esta
configuración es leida por un microprocesador. Las opciones pueden ser cambiadas
fácilmente y contablemente en el campo. Este es un avance de tecnología sobre el diseño
hardawired utilizado en el Sistema 7200. Las opciones se pueden hacer ahora en el
campo sin deshacer soldaduras de los alambres. Esto mantiene la confiabilidad de la
tarjeta y reduce el riesgo de daños debido a trabajos de revisión. Esto es consistente con
su plan de servicio.
B. Esta sección tratará con
las opciones comunes y
características
disponibles con el
Sistema de Monitoreo
3300. Al completar,
estará impactado para
identificar las opciones
comunes y
características que se en
cuentan en los
Monitores 3300.
II. Retrasos del Tiempo de Alarma
A. El retraso del tiempo para las alarmas de Alerta y Peligro puede ser seleccionado. Los
retrasos de tiempo disponibles son 0.1 segundo, 1.0 segundos, 3.0 segundos y 6.0
segundos. El retraso del tiempo de alarma es el intervalo entre cuando la amplitud de la
señal de entrada excede el punto de ajuste del nivel de alarma y la activación del relé de
alarma. Los circuitos de retrasos de tiempo previenen que oscilaciones mecánicas o
eléctricas momentáneas causen alarmas falsas. Por ejemplo, si se escoge un retraso de 3
segundos, el valor medido debe permanecer por encima del punto de ajuste del nivel de
alarma por 3 segundos completos antes de que se active la alarma.
B. El retraso de 3 segundos se recomienda para la mayoría de las aplicaciones de
monitoreo de vibración. La experiencia de campo y las investigaciones de Bently Nevada
han demostrado que un retraso de 3 segundos puede minimizar las alarmas falsas de bien
sea vibraciones momentáneas o fuentes de ruido eléctrico. Para maquinas que estén
sujetas a fallas rápidas (menos de 3 segundos), serán necesarios retrasos más breves. En
estos casos se debería consultar con el fabricante original del equipo.
El 3300/16, 25 y 55, por ejemplo, son enviados desde las fabricas de Bently
Nevada con los alambres de puente en posición para retrasos de alarma de 3
segundos.
C. Para mediciones de empuje, la experiencia de campo y las investigaciones de Bently
Nevada han demostrado que un retraso de un segundo puede minimizar el daño por fallas
en los cojinetes de empuje. Para maquinas que estén sujetas a fallas rápidas de empuje
(menos de 1 segundo), serán necesarios retrasos más breves. En estos casos se debería
consultar con el fabricante original del equipo.
El 3300/20 es enviado desde las fábricas de Bently Nevada con los alambres de puente en
posición para retrasos de alarma de 1 segundo
Refiérase a la sección Retrasos del Tiempo de Alarma, en el Resumen del Sistema 3300 para
información adicional.
TIEMPO
3 SEGUNDOS
La amplitud Excede del nivel
de la alarma
El relevador actúa
III. Enclavamiento/No-enclavamiento (Latching / Nonlatching)
A. Con la opción de alarmas (u OK) trabadas activada, se requiere de un restablecimiento
(reset) manual por parte del operador para borrar los diodos emisores de luz (LED) del
tablero frontal y el relé asociado.
Si ocurre un evento de alarma y luego las condiciones regresan a normal, los diodos emisores de
luz de la alarma permanecerán encendidos hasta que se Inicie un restablecimiento manual. Esto
es valioso debido a que a pesar de que los niveles puedan parecer normales, el usuario estará
enterado de que el monitor excedió los niveles de alarma.
Automáticamente resetea RESETEO
ENCADENADO NO ENCADENADO
E. Las alarmas (u OK) no trabadas automáticamente se borran cuando el valor medido decrece
por debajo del punto de ajuste del nivel de alarma. Si el monitor se sale de OK, se apagará el
diodo emisor de luz del OK. Si el monitor regresa a una condición OK, el monitor no requiere de
un restablecimiento manual para que se encienda el diodo emisor de luz del OK. Esto es lo
normal para el 3300/20. Las fallas de los cojinetes de empuje pueden ser de naturaleza rápida.
Es importante mantener el monitor en línea lo más posible.
El 3300/20 es enviado desde las fábricas de Bently Nevada con un OK no trabado.
OK/ no OK El OK indica si un transductor esta operando dentro de su rango normal. Cuando ocurre una falla (condición no OK) de un transductor, se apaga el diodo emisor de luz verde del OK. Un OK trabado puede sor apropiado para algunos monitores porque se requiere que un operador reconozca la condición de falla con un restablecimiento manual.
IV. Primera Salida
Esta opción detecta el primer canal en el gabinete, con la opción “Primera Salida” instalada, para
señalizar una condición de Alerta o Peligro. Este canal (o primer canal después de cualquier otra
alarma que haya sido borrada), presentará su condición de alarma con un diodo emisor de luz
intermitente de alarma en el tablero frontal. Si otro canal en el gabinete genera una alarma, antes
de borrarse la primera alarma (con un restablecimiento manual), el diodo emisor de luz se
mantendrá encendido continuamente. Si varios canales generan alarmas dentro de un periodo
cono, esta opción indicará cual fue el primer canal que entró en un estado de alarma. Esta
información es útil para determinar donde se originó el problema. El punto de Primera Salida
puede generar alarmas en otras ubicaciones de cojinetes. El circuito de Primera Salida es
independiente de los circuitos de Alerta y Peligro. Para las condiciones de alarma de Alerta y
Peligro existen circuitos separados Primero Fuera
INDICA EL PRIMER CANAL EN ALARMA
Todos los monitores con una opción de Primera salida son enviados desde las fábricas de Bently
Nevada con la opción de Primera Salida activada
V. Lógica de Votación del Relé de Peligro
A. Para monitores de canal dual, la lógica de votación Y (AND) puede permitir que cualquier
canal genere una alarma de Alerta o Peligro independientemente. Sin embargo, se requieren
ambos canales, midiendo una condición de Peligro, para activar el relé de Peligro.
B. La votación Y es correcta cuando los dos canales representan la misma variable de medición
(redundancia de transductores). Esto también se requiere cuando es posible que La falla de un
transductor produzca una alarma falsa del monitor. La votación Y es particularmente provechosa
donde el sistema de monitoreo se utiliza como una entrada para un sistema de parada automática
de la maquina. La votación Y no debería ser utilizada para dos variables de medición diferentes.
Entonces la lógica de votación o (OR) es apropiada para canales que representan variables de
medición diferentes. También es apropiada cuando es poco probable que una falla de transductor
produzca una alarma falsa de monitor. La votación O es utilizada para monitorear dos maquinas
separadas o las mediciones de dos ejes separados.
LÓGICA DE VOTACIÓN DEL RIELE DE PELIGRO
VERTICAL
SENSORES RADIALES
HORIZONTAL
SENSORES AXIALES
Dos sensores Dos variables de medición
= OR Lógica de elección
Dos sensores Una variable de medición
= AND Lógica de elección
C. En un Monitor de Posición de Empuje de Canal Dual con lógica de votación O, a falla de un
solo transductor usualmente representa un voto para una alarma de monitor. La solución a este
problema es la redundancia de transductor con lógica de votación Y.
Para proporcionar el nivel de redundancia y la seguridad adicional contra alarmas falsas,
el Monitor 3300/20 es enviada desde las fabricas de Bently Nevada con los alambres de
puente en posición para una lógica de votación Y.
VI. Rangos de Escala Completa
A. La selección de la opción de rango a escoger para un monitor parti-
cular depende de los valores máximos esperados del parámetro a medir.
Para monitores de vibración radial, los rangos se deben basar en a
experiencia de operación y en las recomendaciones del fabricante de La
maquina,
B. Para monitores de posición (tales como el 3300/20), el rango gene-
ralmente se selecciona en base al juego disponible del cojinete de empuje
(hay que considerar los juegos de operación fría y caliente). También se
pueden utilizar los juegos del rotor/estator durante el arranque, o el
desplazamiento máximo del parámetro a medir. El Sistema de Monitor
3300 permite que esta opción sea cambiada con facilidad en el campo.
Esta opción se especifica al hacer el pedido Si se cambia en el campo, es necesario una
verificación del desempeño del monitor.
VII. Opción de Entradas de Transductor
Es necesario especificar el tipo de transductor a ser utilizado con un monitor para que la
verificación del desempeño sea correcta. Los traductores están disponibles en dos factores
de escala Standard 100 mV/mil (4 mV/mm) y 200 mV/mil (8 mV/mm). El Sistema de
Monitoreo 3300 permite que esta opción se cambie en el campo.
Esta opción se especifica al hacer el pedido. Si se cambia en el campo, es
necesaria una verificación del desempeño del monitor
COMO ENVIADO y Otras Opciones de Monitor
La mayoría de las opciones son programables a través de alambres de puente en el campo. Por
favor consulte con su representante local de Bently Nevada y refiérase a la literatura especifica
de la producción para mayor información sobre amplicaciones Clones en áreas peligrosas y
tópicos que no se han tratado aquí.
1) Para aplicaciones XY (dos sondas ortogonales por cojinete), los transductores radiales no
pueden considerarse como redundantes porque no miden la misma variable. La vibración radial
del eje raramente es igual en ambas direcciones de medición.
Nuestra experiencia de campo e investigación ha demostrado que puede ocurrir un daño a la
maquina debido a vibración excesiva en un plano mientras que la vibración en otro plano
permanece por debajo de los niveles del punto de ajuste de la alarma.
El 3300/16, 25 y 55 son enviados desde las fabricas de Bently Nevada con los alambres de
puente en posición para una lógica de votación O.
VIII. Salidas de Grabador
Esta opción especifica la salida deseada para la conexión a grabadores, medidores remotos,
computadoras u otros dispositivos. Hay disponible varias salidas de voltaje y corriente. La salida
mas utilizada es la de +4 a ± 20 mA. Esta es el Standard ISA y API.
Todos los monitores enviados desde las fabricas de Bently Nevada tienen salidas de grabador de
+4 a +20 mA, excepto si especificado de otro modo.
API 670 El Instituto Petrolero Americano (API) ha establecido normas para los sistemas de monitoreo de vibración de no contacto y de posición axial. La opción dc grabador. Inhibidor de arranque, circuitos OK, Desconexión del Canal OK de Retardo, Desvío de peligro, retardadores de alarma, votación de alarma, dirección de empuje Normal y Primero Fuera están todas cubiertas por las normas API.
IX. Alarmas de Espacio (Gap)
El Monitor 3300/16 ofrece alarmas de Ajena de SOBRE y SUB (O/U) ESPACIO abierto
para ambos caculos. Estas alarmas notifican al operador sobre los cambios en la posición
del eje. Estos cambios pueden o no llevar a un aumento correspondiente en la amplitud
de la vibración Los valores del espacio abierto y los puntos de ajustes puede ser en
voltios o en unidades de ingeniería (mils o micrómetros) en el tablero frontal. Los
retrasos tiempo de la alarma de espacio abierto siempre son de 6 segundos. Se debe con-
sultar con el fabricante original del equipo o especialistas calificados de maquinaria para
el ajuste correcto de las alarmas de Espacio abierto.
• El 3300/16 es enviado desde las fabricas de Bently Nevada con las alarmas de Espacio Abierto
desconectadas. La opción de rango completo de Espacio está ajustada en O -19 Vdc.
X. Opción de Respuesta de Frecuencia
La opción de respuesta de frecuencia debe ser escogida sobre la base de las frecuencias de
vibración de interés esperados. Esta opción estará la ventana de operación del monitor. Esta es
una consideración importante. Se debe consultar con el fabricante original del equipo o
especialistas calificados de maquinaria.
La configuración de fábrica es de 240 a 240 kHz
Opción de Respuesta de Frecuencia
La opción de 600 hz. (60 a 36.000 r.p.m.) no es recomendada para acciones de maquinas con un
harán que y parada rápido donde la aceleración/desaceleración excede 1.000 rpm. por segundo.
Debido al rango extendido de baja frecuencia de 60 r.p.m. el circuito del monitor retendrá vibra-
ciones momentáneas que se experimentan normalmente dura, de arranques rápidos (tales como
con equipo impulsado con motores, puede mantener los niveles de vibración por encima de los
puntos de ajustes mas allá de los retrasos del tiempo de alarma. Esto puede resultar en la
activación del relé de Peligro después de que el tiempo interno se haya agotado, aun si la
vibración real ha decrecido por debajo del nivel del punto de ajuste de Peligro. Se recomienda la
opción de baja frecuencia para aplicaciones donde la velocidad de rotación del eje sea menor, de
1000 rpm.
El 3300/16, 61 y 65 son enviados desde las fabricas de Bently Nevada con la opción de la
respuesta de frecuencia de 240 a 240000 cpm seleccionada. El 3300/25, 26 y 55 son
enviados con los filtros en derivación paralela (bypass).
XI. Dirección Normal de Empuje
La opción de la sonda Normal Hacia, o Normal Opuesta, permite que el Monitor 3300/20 lea
correctamente si el eje se mueve hacia u contrario al sensor. El indicador del monitor está rotu-
lado con NORMAL y CONTRARIO. Esto debe corresponder a las direcciones activas e
inactivas del eje en la maquina. La selección de esta opción depende de la orientación de la
sonda comparada a la dirección NORMAL (activa) del movimiento del eje en la maquina.
Esta es una consideración importante. Se debe consultar con el manufacturado original
del equipo o especialistas calificados de maquinaria para una instalación correcta.
El 3300/20 es enviado desde las fabricas de Bently Nevada con la opción de la sonda
Normal Hacia instalada.
Opción del Relé de Modo de Alerta y Peligro
El 3300/16 y 3300/20 es enviados desde las fabricas de Bently Nevada
con los relés de Alerta y Peligro normalmente desenergizadas Para mas detalles sobre esta
opción refiéranse al tópico de Relés.
SENSOR AXIAL
Dirección activa de la flecha
Se mueve hacia el sensor
XII. Características Standard
El Sistema de Monitoreo 7200 fije durante muchos años el Standard de la industria.
Algunas de sus opciones mas útiles se han convenido en características Standard en el
Sistema de Monitoreo 3300.
XIII. Derivación de Peligro/Derivación del Canal
A. La función de derivación (bypass) de Peligro permite deshabilitar el relé de Peligro. El
diodo emisor de luz rojo de DERIVACIÓN en el tablero frontal estará ENCENDIDO
siempre que el monitor esté en esta condición. El diodo emisor de luz de OK para
éste canal permanecerá encendido. Un alambre de puente en la tarjeta de circuitos en
el monitor puede deshabilitar el interruptor de DERIVACIÓN de PELIGRO (DB).
Esto previene el uso indebido de la función de derivación de Peligro Esta función
generalmente no se recomienda debido a que si se desconecta el relé de Peligro, se
puede perder la protección de la maquina.
Interruptor de Derivación de Peligro
El Interruptor de Derivación de Peligro (Alarma 2)
Está ubicado detrás del tablero frontal de los Monitores 3300
La configuración de los monitores enviados desde las fabricas de Bently Nevada es como la
opción del interruptor de DERIVACIÓN de PELIGRO (DR) desconectado.
B. La derivación del canal permite al usuario pasar por alto un solo canal de entrada en el caso
de una falla del circuito de un transductor. Los canales en derivación del diodo emisor de luz,
salida de grabador e impulsos de relé están desviados durante esta condición. El diodo emisor de
luz rojo de DERIVACIÓN estará ENCENDIDO siempre que el canal esté en ésta condición. El
diodo emisor de luz de OK para éste canal permanecerá apagado. Esta función debe utilizarse
con precaución. El canal puede dejarse involuntariamente en derivación. Esto resultará en una
perdida no intencional de la protección de la maquinada.
Esto fue una opción en sistemas de monitoreo previos. Esta característica es
Standard en el 3300/16 y 3300/20.
XIV. Inhibidor de Arranque
El Inhibidor de Arranque minimiza las alarmas falsas debido a una variación momentánea
de potencia o la perdida y restablecimiento subsiguiente de potencia. Esta tun-clon inhibe
las alarmas por 2 segundos llego de la estabilización de la potencia.
Pués se activa nuevamente la Derivación del Canal OK Temporizado. Esta opción es de
acuerdo a las Normas 670 del American Petroleum Institute (API 670).
Esto fue una opción en sistemas de monitoreo previos. Esta característica
es Standard en el 3300/16 y 3300/20.
XV. Desconexión del Canal OK Temporizado
La Desconexión del Canal OK Temporizado minimiza la posibilidad de alarmas falsas.
Estas alarmas pueden ser causadas por un transductor, cableado asociado de
interconfleción, o la fuente de poder de un transductor defectuoso. Cuando se excede el
limite OK, el canal falla y el diodo emisor de luz OK es APAGADO. Cuando falla el
canal, ese canal no está proporcionando protección a la maquinaria. El microprocesador
de ese monitor revisa entonces para un restablecimiento correcto de la operación del
transductor. Cuando se borra la falla, el canal regresa a operación normal (típicamente
después de un retraso de 30 segundos). El diodo emisor de luz OK verde en el tablero
frontal del monitor destella (a la razón de 1 Hertz) hasta que se presione
RESTABLECER (RESET). Si persiste el problema del transductor, se puede desconectar
el canal del monitor que causa el problema (o ser inactivado) con el interruptor interno de
derivación del Canal. Un diodo emisor de luz rojo en el tablero frontal del monitor
indicará la condición de Derivación.
Cuando un canal esta en Bypass, el LED del
OK no se prende.
Cuando los canales están en disparo de Bypass, el OK LED esta encendido.
Esto fue una opción en sistemas de monitoreo previos. Esta característica es Standard en el
3300/16 y 3300/61 y es programable en otros monitores.
Desconexión del Canal OK Temporizado Esto una vez fue una opción programable en otros existe unas de Monitoreo Bently / Nevada Sin embargo, es una característica Standard en los Monitores de Vibración 3300. El Monitor Dual
de Empuje 33 00/20 no tiene esta opción. Las faltas del cojinete de empuje pueden ser de naturaleza rápida lo que haría inapropiado para que un canal sea desconectado
involuntariamente.
XVI. Multiplicador de Disparo
Cuando es activada, esta función multiplica los puntos de ajustes de alarma seleccionados
en el monitor por 2X o por 3X (especificados al hacer el pedido). Utilice el Multiplicador
de Disparos solamente cuando anticipe un incremento en los niveles de vibración por un
tiempo (breve) mas allá de los puntos de ajustes de alarma. Un ejemplo podría ser durante
el arranque de la maquina. El Multiplicador de Disparo consiste en: un circuito
multiplicador de puntos de ajustes de alarma en cada monitor, terminales de contacto de
cierre externos atrás que pueden ser activados por un interruptor enervo, y un diodo
emisor de luz en el tablero frontal del Monitor del Sistema. El circuito multiplicador es
individual para cada monitor, Usted puede seleccionar cuales son los monitores a operar
con la función Multiplicadora de Disparo. Recomendarnos que la función Multiplicadora
de Disparo sea activada con un interruptor con carcasa de resorte. Cuando se active el
Flasheando los LEDs del OK a 1 Hz significa que el Transductor a tenido una salida del OK desde el último reseteo.
Multiplicador de Disparo los diodos extintores de luz de Peligro en Derivación
destellarán a la razón de un Henz.
Multiplicador de Disparo
El Multiplicador de Disparo solo está disponible en los monitores de vibración. Los moni/ores
de empuje miden la posición estática. La posición no se anticipa (2X a 3X) mas allá de niveles
normales” durante períodos breves de tiempo. Debido a esto, el 33OO-2O no está disponible
con Multiplicador de Disparo.
XVII. Módulo de Entrada de Potencia
COM COM COM
RESE
T
TRIP MULTIPLY
INHIBI
T
SINGLE POINT
GROUND
A. MULTIPLICADOR DE DISPARO - Las tarjetas instaladas con Multiplicador de Disparo
son activadas por un interruptor de cierre entre el MULTIPLICADOR de DISPARO y COM
(Común).
B. INHIBIR : El contacto de cierre entre INHIBIR y COM realiza la misma función que el
Inhibidor de Arranque, pero su control es a través de un contacto externo.
C. RESTABLECIMIENTO (RESET) - Este desempeña la misma función a través de un
interruptor de cierre remoto como el RESTABLECIMIENTO en el Monitor del Sistema. Los
interruptores utilizados deben ser interruptores del tipo normalmente abierto y momentáneo.
XVIII. Áreas Peligrosas
A. Para la seguridad y protección, Bently Nevada provee productos aptos para la ins-
talación en muchos ambientes peligrosos diferentes. La agencia de control para su área
debe ser consultada para determinar los requerimientos específicos para el sitio panicular
de su planta. Los productos de Bently Nevada pueden ser certificados para la mayoría de
los ambientes y aplicaciones.
CANAL A
CANAL B
SHIELD
PWR IN
SIGNAL
OUTPUTS
ALERT DANGER
P W P I N
OUT
COM Vt
BENTLY
NEVADA
Sección 14
Capacidad de Auto-Diagnostico
125383-00
Rev C
I. Capacidad de Auto-diagnóstico
A. Los avances en la tecnología han permitido que los sistemas de monitoreo tal como el
3300 proporcionen una operaron más confiable del sistema. Se utilizan micropro-
cesadores para desarrollar rutinas de auto-diagnóstico que pueden proporcionar
verificaciones constantes para la operación correcta del sistema. De esta manera, el 3300
tiene la capacidad de monitorearse por si mismo para asegurar un monitoreo correcto de
la maquinaria. La capacidad de auto-diagnóstico del 3300 verifica constantemente los
niveles de voltaje del monitor. Los resultados de limites definidos de estas verificaciones
serán detectados y presentados como códigos de errores. Esto puede asistir en el
diagnostico de fallas y le ayudará regresar el sistema a operación normal lo mas pronto
posible.
B. En esta sección discutiremos la capacidad de auto-diagnóstico del sistema de moni-
toreo 3300. Usará un Monitor Dual de Vibración/Espacio 3300/16. Al completar ésta
sección estará en capacidad de interpretar y borrar los códigos de errores del 3300/16 a
través del uso de ayudas de trabajo.
II. Tipos de auto-diagnóstico
A. El monitor 3300/16 tiene tres niveles de auto-diagnósticos. Estos son cíclico, arranque
y pruebas invocadas por el usuario.
1. Las pruebas cíclicas se realizan constantemente durante la operación del
monitor.
2. La prueba de arranque solo se realiza cuando se arranca inicialmente el
monitor.
3. Las pruebas invocadas por et usuario solo se realizan cuando son iniciadas por
el usuario.
II Si el monitor detecta un error durante un auto-diagnóstico cíclico,
ocurren los siguientes eventos
* Se detiene el monitoreo hasta que el problema esté resuelto
* El código de error es almacenado en a memoria y destella en el gráfico
de barra de la pantalla de cristal liquido
* Se enciende el diodo emisor de luz de DERIVACIÓN
* El diodo emisor de luz de OK destella a 5 Hz
Entrante el arranque o durante una prueba invocada hasta que el problema esté resuelto.
C. Si el monitor detecta un error durante el arranque o durante una
prueba invocada por el usuario, el monitoreo se detiene hasta que el
problema esté resuelto.
Si el error es intermitente y desaparece, ocurren los siguientes eventos
E Continua el monitoreo
E El diodo emisor de luz de OK destella a 5 Hz para indicar que se ha
almacenado un código de error en el monitor
III. Códigos de Errores
Las rutinas de auto-diagnóstico en el 3300/16 verifican muchos parámetros diferentes, el
número de segmentos que destellan en la pantalla indican el error especifico. La figura de
abajo indica el código de error 6.
Código de Error Descripción
2 * La verificación del ROM ha fallado
3* Falla No. 1 EPROM
4 ** Falla No. 2 EPROM
Gradúe puntos de ajustes de alarma
5 Nodo ± 75V1-VT fuera de tolerancia
6 Nodo + VRH fuera de tolerancia
7 Nodo ± 5V fuera de tolerancia
8 Nodo MVREF fuera de tolerancia
9 Nodo + 75V friera de tolerancia
O Nodo ± VRL fuera de tolerancia
II Nodo -65V MVREF fuera de tolerancia
12 Nodo +51-7,5V fuera de tolerancia
14 * Falla de RAM
17 * COP watchdog no configurado
18 Nodo +5V/- SV ó +15V fuera de tolerancia
22 Configuración incorrecta de los alambres de
puente
* Error no recuperable. Reemplace o repare a tarjeta lo mas pronto posible.
** El error 4 es una falla en un punto de ajuste de alarma y puede ser corregido al graduar
todos los puntos de ajuste de alarma en el monitor.
*** El error 22 es detectado al arrancar y no es almacenado en la memoria.
Todos los otros errores son intermitentes y son recuperables. Se ocurren errores de recuperación,
esta condición debería ser documentada y el monitor debe ser reemplazado y/o reparado cuando
sea conveniente
Errores No Recuperables e Intermitentes
Los errores no recuperables no pueden ser resueltos en el campo y el monitor deja de fin-donar.
Cuando un monitor indica un código de error no recuperable, no es usable hasta que el monitor
halla sido reparado correctamente. Si Usted tiene una tarjeta de repuesto, ajuste las opciones
correctamente y luego reemplace la tarjeta dañada. Si vuelven a ocurrir errores recuperables,
la tarjeta debería ser remplazada y/o reparada cuando sea conveniente. Envíe la tarjeta dada
junto con una breve descripción del problema a (dependiendo de Su ubicación): BENTLY Nevada Corporation
/617 Water Street
Minden, Nevada 89423
Attention: Product Repair 6
Bently Nevada (O.K. Ltd
2 KeIvin Glose
Science Park North
Birchwooj Warríngton
Cheshire, WÁ 3 7BL Inglaterra
Attention ¿Product Repair
Para errores no recuperables, si Usted no tiene una tarjeta de repuesto, debería enviar;
mediantemente la tarjeta dada y una breve descripción del problema a la dirección indicada
arriba.
IV. Borrando y Leyendo Códigos de Error Almacenados
Recuerde que los códigos de errores se almacenan al usar las verificaciones invocadas
por el usuario. Siga los siguientes pasos para leer y borrar los códigos de errores.
Inicie la prueba de auto-diagnóstico invocada por el usuario al hacer corto circuito con un
destornillador en las dos clavijas de auto-diagnóstico, ubicadas detrás del tablero frontal
Se encienden todos los diodos emisores de luz y la pantalla de cristal liquido presenta la escala
completa
Al final de las pruebas auto-diagnóstico, se enciende el diodo emisor de luz de DERIVACIÓN,
el diodo aniso de luz de OK destella a 5 hz., y el primer código de error destella a 5 hz. en ambos
lados de la pantalla de cristal liquido.
El código de error es, ndicmio por el numero de segmentos que destellan en una columna del
gráfico de baños. Por ejemplo, éste monitor está individuo un código de error 6.
2. Presione y mantenga presionando el interruptor de ALERTA por un segundo para leer
cualquier otro código de error almacenado en el monitor.
Por ejemplo, éste monitor contiene almacenado un segundo código de error numero l0.
INICIANDO LA AUTO PRUEBA
INVOCADA POR EL USUARIO
ST
Sección 15
Monitor de Vibración XY 3300/16
125377-00
Rev C
I. Monitor Dual de Vibración con Alarmas de Gap
A. La vibración en el eje en un cojinete de película de fluido usualmente no es unidi-
reccional. Necesarios dos sondas de proximidad montadas con una separación de 90º
para observar correctamente el comportamiento completo del rotor. Por regla
convencional se observa la maquina del extremo impulsor hacia d extremo
impulsado. Esto equivale estar parado en el Standard frontal de la turbina de vapor
mirando el generador. Cero grados, en la maquina horizontal, en la parte superior de
esta. Medimos en grados a la izquierda o a la derecha del centro. Continuando con
esta regla convencional, denominamos la sonda a 45º a la derecha la sonda sonda
horizontal. Lo mismo es para la sonda de 45º a la izquierda, denominada la senda Y
vertical
B. Hay dos componentes de movimiento real del eje en el juego del cojinete.
1. El primer componente es la POSICIÓN RADIAL PROMEDIO DE LA LÍNEA
CENTRAL DEL EJE. La poción de la linea central del eje proporciona limitación
acerca de la estándar del eje, la alineación del sistema eje/cojinete y las fuerzas
radiales sobre el eje.
Mediciones Radiales
El estudio real de mi
comportamiento de la
maquinaria está más allá
del curso. Para
información acerca de
Cursos sobre Diagnósticos
de Maquinaria, consulte su
Representan Bently Nevada
local.
HORIZONTAL VERTICAL
2. El segundo componente es la vibración del eje. El monitoreo del Vibración XY permite
observar, grabar y presentar alarmas de las mediciones de posición radial y vibración. Dos
sondas de proximidad miden el movimiento dinámico (vibración en mils p/p) y el espacio (-
Vdc) proporciona información a este monitor. Algunas condiciones de maquinaria que
podemos detectar son desbalanceo del rotor; desalineación, desgaste del cojinete, grietas y
roces del eje. En la figura a la derecha, con solamente una sonda X, nos perderíamos de toda
la vibración del componente Y. Aparentada ser una maquina que opera suavemente.
C. TABLERO FRONTAL: El tablero frontal es una pantalla de cristal líquido de 63
segmentos. El lado izquierdo del tablero frontal es el canal vertical y el lado derecho es el
canal horizontal.
Salidas del Transductor Amortiguadas
Las señales sin filtrar de las Salidas Amortiguadas del Transductor del Tablero Frontal son las
mismas como la señal que se alimenta al modulo de señal atrás en el gabinete. Discutiremos
esto mas afondo en la sección de GABINETE POSTERIOR.
D. Interruptores DLP y DE = DERIVACIÓN DE PELIGRO (Mostrado en la Figura)
Esto remueve al relé de Peligro de ambos canales del monitor. No cancela ninguna
función visual ni capacidad de monitoreo. Este interruptor enciende el diodo emisor de
luz roja de DERIVACIÓN para ambos canales.
Los diodos emisores de luz
verdes de OK permanecen
encendidos.
VBA DERIVACIÓN
(BYPASS) del Canal A
Esto remueve el Canal A
del sistema. No hay
protección de la maquina
del canal en derivación. El
diodo emisor de luz roja
rotulado DERIVACIÓN,
debajo del Canal A, se
enciende.
El diodo emisor de luz
verde de OK se apaga.
y BB = DERIVACIÓN
(HYPASS) del Canal B
Esto remueve el Canal 3 del
sistema. (Vea HA arriba)
Funciones de Derivación (Bypass)
La Derivación de Canal y la Derivación de
Peligro pueden usarse simultáneamente.
AA=AJUSTA el Canal A
Al seleccionar AA se coloca el canal izquierdo en el modo de Ajuste A. Solo destellarán los
segmentos de la pantalla de cristal liquido que indican la amplitud o los puntos de ajuste de
alarma. Hay cuatro puntos de ajuste para el Canal A. Alerta de Vibración, Peligro por Vibración,
Alerta de Sobre-Gap y Alexia de Sub-Gap. Estos pueden ser ajustados con presionar los
interruptores de ALERTA, PELIGRO o ALERTA y PELIGRO, Cuando se presiona el
interruptor o los interruptores, se presentan los puntos de ajuste actuales. El interruptor arriba o
abajo 4 en el Monitor del Sistema, incrementará o rebajará el nivel de alarma solamente mientras
el interruptor de alarma se mantenga presionado.
AB = AJUSTA el Canal B
Realiza las mismas funciones como AA excepto que se afecta el Canal horizontal o
derecho
AJUSTE del SOBRE/SUB GAP
Cuando se selecciona AA o AB y se habilita la alarma de Gap, este interruptor DII
permitirá fijar los limites superiores e inferiores de la alarma de Gap. Se debe presionar
ambos el interruptor de GAP y ALERTA para presentar la ventana del punto de ajuste
de la alarma de Gap.
II. Alarmas Individuales en Cada Canal
A. Cada canal tiene dos
niveles de vibración que
son monitoreados
continuamente. Cada nivel
es programable de cero a
100% de la opción de
escala completa
seleccionada. El primer
nivel es Alerta. Al
presionar el interruptor de
ALERTA la pantalla de
cristal líquido presentará
los puntos de ajuste de
Alerta actuales para ambos
canales simultáneamente.
Presione el interruptor de
PELIGRO para revisar los
niveles de alarma de
Peligro. La pantalla de
cristal líquido presentará
los puntos de ajuste de
Peligro actuales para ambos
canales simultáneamente.
Graduación de los Puntos de Ajuste de Alarma
La valuación de estas alarmas se realizará en el taller.
B. Al presionar juntos el interruptor de GAP y el
interruptor de ALE WFA se activa el punto de ajuste
del nivel de arriba
La alarma de Gap es una condición de Sobre
(condición) o Sub (condición). La región de Gap
aceptable es la ventana entre las graduaciones
superiores e inferiores. Se utiliza la escala central del
medidor para leer los gráficos de baja al usar las
funciones de Gap y Alerta de Gap. Esta es la ventana
de punto de ajuste de Alerta de Gap. Por encima o de-
bajo de éste punto se activa (solamente) una alarma
de Alerta. Solo puede leerse el voltaje del Gap si las
Alarmas de Gap están desactivadas, o si la opción de
alarma de gap está en unidades de voltaje (ver figura).
Si la opción de alarma de gap está en unidades de ingeniería no se puede leer el voltaje del gap.
Este se lee utilizando la escala central del medidor.
III. Módulo de Entrada del Tablero Posterior
A. El tablero posterior es donde termina su cableado
de campo. La señal sin procesar del Proximitor entra al
monitor y se divide en varias vías. Otras funciones
diversas ocurren en el modulo de señal. Cada
transductor (horizontal X y vertical Y) Requiere
potencia. Aquí es donde reciben esta potencia. Cada
canal tiene su propia potencia, unión común y entrada.
Si cualquiera de estos alambres tiene un corto circuito
o se abre, el canal correspondiente, o los canales,
cambiaran de OK a Derivación (Bypass).
B. Las salidas amortiguadas en el tablero
frontal proporcionan la misma información
que tenemos aquí. Los amortiguadores
ayudan a prevenir que fuentes externas
afecten al monitor. Si se necesita observar
datos sin procesar se deben utilizar salidas
amortiguadas.
C. También hay puntos de salida de grabador
para conectar a dispositivos como grabadores para graficar en cintas. Hay tres
Opciones de Salida de Grabador disponibles
en el Monitor 3300/16 de Vibración XY. La opción seleccionada programa ambos canales. 1. +4 a +20 mA 2. 0 a –10 vdc 3.+1 a 5 vdc
Interfase con Computadoras y Archivo de Registros
El mantenimiento de registros proporciona valiosos datos históricos sobre el comportamiento de
una maquina. Todos los sistemas de monitoreo 3300 tienen capacidades internas de computación
para usarse con TDM ® y DDM ®. También está disponible una interfase señal para la
comunicación con Controladores de Lógica Programables, Computadoras de Control de
Procesos, Sistemas de Control Distribuido y Sistemas de Control basados en compiladoras
personales (PC). Para información adicional sobre el almacenamiento recuperación y graficación
de los datos de un tren de maquina contacte a su instructor o a uno de nuestros ingenieros de
ventas regionales.
D. El modulo de entrada
puede no tener relés. La
función de relés es
independiente del
modulo de entrada. Lo
único que comparten en
el tablero posterior es el
espacio.
Selección del Relé Para mayor información acerca de la selección de relés, anuncia-
dores, alarmas y configuraciones de relés, refiérase a la sección de RELES.
El monitor también requiere de la verificación de
su desempeño. Esto se hace ingresando un valor
conocido utilizando un equipo rastreable del
Instituto Nacional de Normas y Tecnología
(anteriormente N.B.S.)
V. Ajuste de Niveles de Alarma
A. Alarmas de Vibración
1. Abra el tablero frontal y deslícelo a la derecha. Coloque el interruptor 4 AA
hacia la izquierda (ON) para ajustar las alarmas del Canal A. El gráfico de barras
del Canal A en la pantalla de cristal liquido destellara.
2. Gradúe el punto de ajuste de Alerta de vibración presionando el interruptor
ALERTA en el tablero frontal y utilice los interruptores en el Monitor del Sistema
para bajar o subir el punto de ajuste de Alerta a 25% de escala completa.
3. Graduado el punto de ajuste de Peligro de vibración presionando el interruptor
PELIGRO Fije el punto de ajuste de Peligro a 50% de escala completa.
4. Gradúe a alarma de vibración del Canal B repitiendo los pasos del 1 al 3 y
sustituyendo:
• Interruptor 5 AB por interruptor 4 AA
• El gráfico de barra del Canal B destellará
• El valor del punto de ajuste de Puerta B equivale a 33% de escala completa
• El valor del punto de ajuste de Peligro B equivale a 66% de escala completa
B. Ajuste de los niveles de Alarma de Gap
1. Coloque el interruptor 4 AA hacia la
izquierda. (AB para Canal
8)
1 Coloque el interruptor 6 (O/U) hacia la
derecha
3. El gráfico de barra del Canal A
destellara.
4. Presione ambos los interruptores de
GAP y de ALERTA.
5. Utilizando los interruptores en el Monitor de Sistema se puede ajustar la ventaja
de punto de ajuste en el extremo inferior también para un Subvalor. Fije el Subvalor - 5
Vdc.
6. Utilizando los interruptores en el Monitor del Sistema se puede ajustar la ventana de
punto de ajuste en el extremo superior para un Sobrevalor. Fije el Sobrevalor en -15 Vdc.
7. Coloque los interruptores 4 y 6 hacia la derecha. La pantalla de cristal liquido dejará
de titilar.
C. El Monitor de ‘Vibración XY 330016 tiene una función de opción adicional de Rango de
Escala Compleja de Gap. Esta permite el uso del Ajuste de Posición Cero. El Ajuste de Posición
Cero no puede ser utilizado con la opción de voltaje (O - 19 Vdc) de Rango de Escala Completa
del Gap. Solo puede usarse con las unidades de ingeniería (útiles o micrómetros) seleccionables
con el alambre de puente. Esto también requiere un cambio de las escobas del medidor La escala
dé medidor será parecida a la Escala del Monitor de Ernpuje tendrá una lectura en (mils o
micrómetros), por encima y por debajo de cero El interruptor de gap (GAP) ya no indicará
voltaje al ser presionado, sino funcionará como el Monitor de Empuje, presentando en mils la
ubicación del promedio de la línea central del eje desde cero.
La función de ajustar el gap de las sondas función permite que el voltaje sea graduado
corno cero en la escala del medidor. Para realizar un ajuste de posición cero se deben
colocar hacia la izquierda los interruptores DIP AA (Canal A). Presione el interruptor de
GAP ya mismo tiempo haga corto circuito en las dos clavijas de auto diagnostico Esto
programará al valor actual de Gap como la posición cero. Cualquier desviación de éste
será indicada como movimiento desde cero o del centro de escala Una vez completado
coloque AA hacia la derecha. Esto almacena el nuevo valor de cero.
Repita el procedimiento de arriba sustituyendo AB para el Canal E.
Veamos tu ejemplo
A. Nosotros simulamos condiciones de maquinaria, gap y vibración, usando valores
conocidos. Cualquier este se puede hacer con confianza. El cableado de campo con el
sistema de transductores será reemplazado con un generador de funciones y una fuente
de poder
1. Utilizando el diagrama de instalando, remueva el cableado de campo y
reconecte el tablero posterior del Canal A.
2. Conecte el Canal B a Derivación (Bypass).
Verificación del Transductor
El transductor es el corazón de nuestro sistema de monitoreo. En una prueba separo da
verificaremos la linealidad del sistema de transductores.
El ejemplo de arriba usa valores para un medidor con un rango de escala completa (PS) de diez
milésimas de pulgada y un sistema de transductores con un factor de escala (SF) de 200
milivoltios (.2 voltios) por milésima de pulgada.
5. Usando la Figura como guía,
colocar voltímetro en el punto de
prueba del Canal A (TA) y ajustar el
potenciómetro de ganancia del Canal
A (GA) para el voltaje apropiado de la
escala completa (Vdc).
Multiplicador No Disparo = ±5.00 V
Multiplicador Disparo 2X = + 2.50 V
Multiplicador Disparo 3X =+ 1.67V
Cambie a los puntos de ajuste indicados en
la Figura.
6. Saque el Canal B de DERIVACIÓN
(BYPASS).
B. Repita del 1 al 6 sustituyendo por el
Canal B
C. Luego de verificar ambos canales tenemos que verificar los limites de OK. Esto debe hacerse
utilizando solo voltaje dc. El Monitor de Vibración XY tiene un componente es sobre el
componente de (gap) de los limites OK son más angostos que en monitores que solo utilizan la
componente dc. El Monitor de Empuje solo utiliza la componente dc. Esto con el fin de que la
componente ac que se extiende mas allá del gap que permanezca en el rango lineal del sistema de
transductores.
Los limites OK para el Monitor de Vibración XY 33 00/16 son:
LIMITE SUPERIOR LIMITE INFERIOR
-15.8 Vdc a -16.8 Vdc -2.7 Vdc a -3.3 Vdc
Seleccionaremos la Opción de Escala Completa del Gap de 15 - 0 - 15 mils. Esta es una
opción programable (a través de alambres de puente) en el campo. Una vez que ésta es
escogida (a través de alambres de puente), si puede ajustar el cero en el Monitor de
Vibración XY. Coloque el Interruptor AA hacia la izquierda y presione GAP. La
pantalla de cristal liquido en el Canal A destellará. Haga corto circuito en las clavijas de
auto diagnostico. Esto no pondrá el monitor en condición de auto diagnostico. Al hacer
corto circuito en las clavijas, quedará programado y almacenado como Gap cero el valor
actualmente metido.
Hemos programado, verificado el desempeño y fijado los niveles de alarma en el
Monitor de Vibración XY 3300/16. Tomemos ahora nuestro monitor y verifiquemos las
opciones programables al mismo tiempo que verificamos el desempeño y alarmas.
Recuerde, la verificación del desempeño incluye verificar la señal de Salida de Grabador
VI. Verificación del Sistema
Primero: Ajuste el generador de funciones para una onda de seno de 100 Hz y la fuente
de poder a -10.0 Vdc desplazado (bias). Ajuste la amplitud por debajo de los niveles de
punto de ajuste de alarma.
Segundo: Verifique que los diodos emisores de luz de OK estén encendidos, y que los
diodos emisores de luz de ALERTA, PELIGRO y DERIVACIÓN (BYPASS) estén
apagados.
Tercero: Incremente la amplitud del generador de funciones hasta que esté justo por
encima del punto de ajuste de Alerta. Verifique que el diodo emisor de luz de ALERTA
para ese canal se encienda. Verifique su retraso de tiempo ¿Qué pasa con Primera Salida?
Cuarto: Incremente la amplitud del generador de funciones hasta que esté justo por
encima del punto de ajuste de Peligro y verifique que el diodo emisor de luz de
PELIGRO se encienda. Realice las mismas verificaciones que hizo era el Tercer paso.
¿Funcionan los grabadores con exactitud?
Quinto: Incremente el generador de funciones al valor calculado de escala completa.
Verifique que el monitor esté indicando la escala completa y que la salida de grabador
sea correcta.
Sexto: Reduzca la amplitud del generador de funciones a 50% de la escala completa.
Esto causará que el monitor lea por debajo de los niveles de los puntos de ajuste de
Peligro. Observe los diodos emisores de luz de ALERTA y PELIGRO. Está Usted
ajustado para enclavamiento o para no-enclavamiento. Presione RESTABLECIMIENTO
(RESET) en el Monitor del Sistema para borrar las alarmas de enclavamiento Verifique sus
salidas de registros para 50% de escala completa
Séptimo: Repita el Sexto paso excepto que reduzca la amplitud a una graduación mínima.
Verifique si los diodos emisores de luz y los de salidas de registros estén leyendo correctamente.
Finalmente: Las alarmas de Gap tienen una ventana de puntos de ajuste de -5.0 Vdc a
-15.0 Vdc. Hemos fijado el gap (desplazado en el generador de señal) a -7.50 Vdc. Presione el
interruptor de GAP y verifique la lectura de –7.50 Vdc. Presione GAP mientras lentamente
cambia el desplazamiento de de en el generador de señal. El diodo emisor de luz de ALERTA
emitirá una alarma cuando el Gap haya excedido la ventana de puntos de ajuste durante al menos
seis segundos. Verifique ambos canales por encima y por debajo de la ventana de puntos de
ajuste.
NOTAS
5. Utilizando los interruptores en el Monitor del Sistema se puede ajustar la ventana de punto de
ajuste en el extremo inferior para un Subvalor.
Fije el Subvalor en -5 Vdc.
6. Coloque el interruptor 6 O/U hacia la izquierda.
7. Utilizando los interruptores en el Monitor del Sistema se puede ajustar la ventana de punto de
ajuste en el extremo superior para un Sobrevalor. Fije el Sobrevalor en -15 Vdc.
8. Coloque los interruptores 4 y 6 hacia la derecha. La pantalla de cristal liquido dejará de titilar.
9. Repita usando AB para el canal B.
C. El Monitor de Vibración XY 3300/16 tiene una función de opción adicional de Rango de
Escala Completa del Gap. Esta permite el uso del Ajuste de Posición Cero. El Ajuste de Posición
Cero no puede ser utilizado con la opción de voltaje (0 - 19 Vdc) de Rango de Escala Completa
del Gap. Solo puede usarse con las unidades de ingeniería (mils o micrómetros) seleccionables
con el alambre de puente. Esto también requiere un cambio de las escalas del medidor. La escala
del medidor será parecida a la Escala del Monitor de Empuje, tendrá una lectura en mils (o
micrómetros), por encima y por debajo de cero. El interruptor de gap (GAP) ya no indicará
voltaje al ser presionado, sino funcionará como el Monitor de Empuje, presentando en mils la
ubicación del promedio de la línea central del eje desde cero.
La función de ajustar el gap de las sondas función permite que el voltaje sea graduado
como cero en la escala del medidor. Para realizar un ajuste de posición cero se deben
colocar hacia la izquierda los interruptores DIP AA (Canal A). Presione el interruptor de
GAP y al mismo tiempo haga corto circuito en las dos clavijas de auto diagnostico. Esto
programará al valor actual de Gap como la posición cero. Cualquier desviación de este
será indicada como movimiento desde cero o del centro de escala. Una vez completado
coloque AA hacia la derecha. Esto almacena el nuevo valor de cero.
Repita el procedimiento de arriba sustituyendo AB para el Canal B.
Veamos un ejemplo.
Ajuste de Niveles de Alarma
A. Alarmas de Vibración
1. Abra el tablero frontal y deslícelo a la derecha. Coloque el interruptor 4 AA hacia la izquierda
(ON) para ajustar las armas del Canal A. El gráfico de barras del Canal A en la pantalla de cristal
liquido destellará.
2. Gradúe el punto de ajuste de Alerta de vibración presionando el interruptor ALERTA en el
tablero frontal y utilice los interruptores en el Monito del Sistema para bajar o subir el punto de
ajuste de Alerta a 25% de escala completa.
3 Gradúe el punto de ajuste de Peligro de vibración presionando el interruptor PELIGRO. Fije el
punto de ajuste de Peligro a 50% de escala completa
4. Gradúe la alarma de vibración del Canal B repitiendo los pasos del 1 al 3 sustituyendo:
• Interruptor 5 AB por interruptor 4 AA
• El gálico de barra del Canal B destellará
• El valor del punto de ajuste de Alerta B equivale a 33% de escala completa
• El valor del purin de ajuste de Peligro B equivale a 66% de escala completa
B. Ajuste de los niveles de Alarma de Gap
1 Coloque el interruptor 4 AA
hacia la izquierda. (AB para
Canal
B)
2. Coloque el interruptor 6
(O/U)
hacia la derecha.
3. El gráfico de barra del Canal
A
destellara
4. Presione ambos los
interruptores de GAP y de
ALERTA.
Ejercicio de Aplicación # 1
Instrucciones
Los requerimientos de señal del Monitor de Vibración 3300/16 pueden requerir la conexión en
serie de dos equipos de prueba. El generador de señal proporcionará el componente a la
(vibración) y la fuente de poder proporcionará el componente de (gap).
La completación de éste ejercicio de aplicación será proporcionar los diagramas de cableado que
serán utilizados en el taller.
Sección 16
Monitor Dual de Posición de Empuje 3300/20
125379-00
Rev C
La posición de empuje es la posición axial del rotor con respecto a los juegos axiales dentro de la
maquina. La medición se hace al medir la distancia entre la sonda de proximidad y de empuje a
otra superficie axial del eje. El objetivo primario es prevenir roces severos del eje y la
destrucción de la maquina. Se recomienda instalar dos sondas en una disposición de votación
dual pan una confiabilidad máxima y monitoreo de la maquinaria. Ambas sondas pueden medir
el collar de empuje directamente, u otra superficie radial a menos de 12” del collar de empuje.
COLLAR AXIAL DE
EMPUJE
SENSOR DE
CANAL A
SENSOR DEL
CANAL B FLECHA
En esta sección discutiremos las características de tablero frontal del Monitor De de Posición de
Empuje, como verificar el desempeño del monitor y como probar las alarmas y los limites OK.
1. Tablero Frontal
A. El monitor de Votación Dual de Empuje indica continuamente los valores
medidos de Posición de Empuje para los Canales A y B. Las escalas externas
indican desplazamiento en la dirección Normal y Opuesta.
1. La dirección Normal es una opción programable que permite que el movimiento hacia u
opuesto a la sonda sea una indicación NORMAL (upscale)
2. Alambres de puente controlan independientemente las direcciones NORMALES para los
Canales A y B. Con esa característica es posible instalar y configurar sondas opuestas
para que cada canal indique en la dirección Normal. Debe tenerse precaución cuando se
utiliza esta aplicación para evitar la introducción de errores debido al crecimiento termal
y otros cambios no relacionados con el empuje.
B. Las Salidas Amortiguadas del Transductor permiten conectar equipo externo a cada canal
C. Presione y mantenga presionado, el interruptor de GAP Esto le permitirá leer el voltaje de
Gap para cada sonda utilizando la escala central. Si presiona el interruptor de ALERTA o
PELIGRO, pude leer los puntos de ajuste en las direcciones Normal y Opuesta para ambos
canales.
D. Junto con una pantalla de cristal liquido hay cuatro diodos emisores de luz para cada
canal indicando OK, ALERTA, PELIGRO y DERIVACIÓN (BYPASS). Cuando los diodos
emisores de luz de OK están encendidos, los transductores están operando dentro de su rango
especificado. Si un diodo error de luz de OK está apagado, puede indicar que el transductor del
cableado de campo no está OK, o que el canal está en derivación. Nota Si el transductor o el
cableado de campo tienen una falla el monitor también leerá la escala completa Normal u
Opuesta y ambos los diodos emisores de luz de Alerta y Peligro para ese canal estarán
extendidos.
El interruptor de DERIVACIÓN (BYPASS) está ubicado detrás del tablero frontal. Suelte los
tornillos presionando en el tablero frontal y desde la cubierta frontal a un lado. No saque el
monitor fuera del gabinete, el interruptor (RA), derivación del Canal A, hacia la izquierda.
El diodo emisor de luz de OK se extingue, el diodo entorno de luz de DERIVACIÓN se en-
ciende y la pantalla de cristal líquido va a cero.
Si ambos diodos emisores de luz de OK están destellan a 5 Hz se encontró un error durante la
prueba cíclica. Lea el mensaje de error utilizando el auto-diagnóstico invocado por el usuario y
presionando el interruptor de ALERTA para avisar los códigos de errores.
Códigos de Errores
Refiérase la Tópico de los Códigos de Errores para Información adicional acerca de la prueba
de diagnostico, horrar y el significado de los diferentes códigos de errores
II. Interruptor de ALARMA de diodos emisores de unos Puntos de Ajuste
Si están encendidos los diodos emisores de luz de ALERTA o PELIGRO, el canal ha excedido el
nivel de Alerta, emisores de luz de ALERTA o PELIGRO están destellando, indica que la
alarma fue detectada primero en el gabinete. Esté es programable en el campo.
Ajustando los Puntos de Ajuste de Alarma
Para ajustar los puntos de ajuste de alarma para el Canal A suelte los tornillos prisioneros en el
tablero frontal y deslice la carcaza frontal hacia el lado.
No saque el monitor fuera del gabinete
Al mover el tablero frontal hacia un lado, se tiene acceso a los interruptores DIP detrás de éste.
Mueva el interruptor rotulado (AA), ajuste del Canal A, hacia la izquierda. Presione el
interruptor de ALERTA La pantalla del Canal A estará destellando, indicando que está en el
modo de ajuste. Mantenga el interruptor de ALERTA presionado y presione los interruptores de
arriba o abajo en el Monitor del Sistema. Este elevará o rebajará el punto de ajuste de Alerta,
Fíjese de que solo destella una mitad de la pantalla. Hay otro interruptor DIP rotulado (NIC)
Este permite ajustar la dirección Normal (N) u Opuesta (C). Coloque el interruptor (N/C) en la
posición que desea ajustar.
La alarma de Peligro es ajustada de la misma manera, al presionar el interruptor de PELIGRO y
presionando los interruptores de arriba o abajo en el Monitor del Sistema.
Sustituya el interruptor DIP rotulado (AB) y el mismo procedimiento es usado al ajustar los
puntos de ajuste del Canal B.
La lógica de Votación del Rele de Peligro es una función Y u O de acuerdo con API 670. La
lógica de votación Y permite que cualquiera de los dos canales independientemente pueda
generar una alarma de Alerta, pero requiere que ambos canales detecten una condición de
alarma de Peligro antes de que se active al rele de Peligro. La lógica Y es una lógica de votación
“dos de dos”. La lógica de votación O es una lógica de votación “una de dos” permitiendo que
cualquiera de los dos canales independientemente generen una alarma de monitor. Esta
característica es una Opción de Alarma programable en el campo.
Al medir el empuje, si el desplazamiento causa que el voltaje de la sonda exceda los limites de
OK nosotros queremos una alarma de Peligro. No queremos que sea desactivada por una
condición NO OK.
III. Derivación (By Pass) de Peligro
Si los dos diodos emisores de luz de DERIVACIÓN están encendidos, y los diodos emisores de
luz de OK están encendidos, el monitor esta en Derivación de Peligro. La Derivación de Peligro
debe ser habilitada con un alambre de puente programable y luego debe ser seleccionada con el
interruptor (DB). Esto permite que se encienda el diodo emisor de luz de PELIGRO, pero no
permitirá que el rele cambie de estado. La Derivación de Peligro es una opción programable en
el campo.
IV. Verificación del desempeño
El Monitor Dual de Empuje 3300/20 tiene varias opciones de Rango de Escala Completa. Debe
asegurarse de que el rango lineal del sistema de transductores utilizado es apropiado para la
opción de rango escogida. Cuando se instalan las sondas en una maquina, el rotor debe estar en
una posición conocida. Un método es de empujar y dejarlo con una zapata activa. El ajuste de
cero en los monitores de empuje es muy limitado. Si se utiliza un valor de posición cero (voltaje
de Gap) que esta muy por encima o por debajo del rango lineal para el Proximitor, la señal del
transductor puede que no alcance un punto de ajuste de Peligro definido. También puede impedir
el ajuste de cero del monitor.
Instalación de la Sonda de Empuje
Se debe proceder con cuidado al instalar las sondas de empuje. Muchas cosas se deben
considerar, el punto de referencia usado, laminas de calzas, zonas de flote calientes y frías y
película de aceite son solo algunas.
Por ejemplo:
Al usar el rango de escala completa de 40-0- 40 del monitor de empuje y un Proximitor
con 80 mils de rango, el cero de presentación solo puede ser fijado en el centro del rango
del transductor. El ajuste de cero tiene que hacerse cambiando los ajustes de la sonda. El
ajuste de cero en éste ejemplo es muy limitada
Este procedimiento causará alarmas de Alerta y de Peligro. Si el monitor está asociado con un
dispositivo de parada de maquinaria utilice la Derivación (Bypass) de Peligro para prever
una parada involuntaria.
2. Desconecte el cableado de campo del modulo de entrada para el Canal A.
3 Conecte la fuente de poder y el DMM como indicado. Para éste ejercicio, ajuste la fuente
de poder a -10.0 Vdc negativo.
CAMPO DEL CABLEADO
FUENTE DE PODER
D.M.M.
XDCR I/O & RECORD TERMINALS
CHA CHB
PWR
COM
IN
BUF
COM
REC
COM
Utilizando el segundo conjunto de salidas en la fuente de poder dual, complete el cableado del
Canal B.
Deslice el tablero frontal hacia la derecha y conecte el DMM al punto de prueba BPPLA indique
+2.5 Vdc y la unión común.
Ajuste el potenciómetro de cero (ZA) hasta que el voltaje en BPPLA indique +2.5 Vdc en el
DMM. Verifique que la pantalla del monitor indique 0 mils (Centro de Escala). Durante el Taller
de Opciones Programables Usted programo y ajusto el rango de escala completa para 40 - 0 -40
rnils. Veamos que valores de entrada necesitamos para verificar ésta opción.
Nuestro rango total de presentación son 8 mils. Sabemos que el Proximitor que estamos
utilizando genera 200 mV ó 0.2 voltios por milésima de pulgada. Calculemos cuantos voltios en
total hacen falta para desplazar la pantalla 80 mils completos.
80 mils x 0.2 dc/mil = 16 Vdc. Se necesitará de 16 voltios de dc para moverlo de la parte
superior a la parte inferior. Recuerde que estamos trabajando desde cero que es la mitad
del rango de nuestra pantalla de escala completa.
Esto significa que solo necesitamos la mitad de los voltios, o sea 8 voltios para ir de cero a la
escala completa (o fondo de la escala). Estos 8 Vdc (recuerde utilizar la polaridad correcta) es
sumada y restada del valor de cero. Sabemos que a mayor cercanía de la escala de pantalla al
rango seleccionado menor del el espacio que tenemos por un error. Seleccionemos -10.0 Vdc
para nuestro voltaje de cero.
Si Cero = -10.0 Vdc debemos sumar y restar -8.0 Vdc para indicar un valor de 40 mils por
encima y 40 mils por debajo de cero. La selección en Operación de Normal Hacia indicará en la
dirección Normal al moverse el objetivo hacia la sonda.
40 Mils -2.0Vdc
0 Mils -10.OVdc
40Mils -18.OVdc
Normal Hacia la Sonda
4. La dirección Normal es hacia la sonda y el desplazamiento de escala completa en la dirección
Normal son 40 mils. Remueva el DMM del punto de prueba y ajuste el voltaje de entrada de la
fuente de poder de a -2Vdc. El DMM deberá indicar el voltaje registrado en el paso 3 (es decir
10 Vdc) menos el voltaje causado por un cambio de 40 mils. Voltaje de cambio= 40 mils x 0.2
Vdc/mils = 8 Vdc. Por lo tanto el DMM debe indicar -2 Vdc.
5. Ajuste el potenciómetro de incremento (GA) para +5 Vdc en el punto de prueba de canal
(BPPLA). Verifique que la pantalla de cristal liquido del tablero frontal iguala la escala completa
y la salida de grabador, para la opción particular seleccionada, en el modulo de relé de entrada de
señal usando un DMM.
6. Mida los TRANSDUCTORES AMORTIGUADOS en el tablero frontal. Asegúrese de
que tenga aquí la misma señal dc que está alimentando.
7. Eso compara el ajuste Canal A. Repita los pasos del 1 al 7 para el Canal B. Sustituya
(ZB), (GB) y (BPPLB)
Prueba de Alarmas
1. Ajuste la fluente de poder para que la pantalla del monitor indique 0 mils.
2. Presione el interniptor RESTABLECIMIENTO (RESET) y verifique que los diodos
emisores de luz de OK estén encendidos, y que los diodos emisores de luz de ALERTA y
PELIGRO estén apagados.
3. Mueva el interruptor (AA) (ajuste de Canal A) hacia la izquierda- Ajuste la Alerta
Normal y Opuesta del Canal A a 10 mils. Fije el Peligro Normal y Opuesto del Canal A a
20 mils. Regrese el interruptor (AA) hacia la derecha.
4. Mueva el interruptor (AB), ajuste el canal B hacia la izquierda. Ajuste la Alerta Normal y
Opuesta del Canal B a 20 mils. Fije el Peligro Normal y Opuesto del Canal B a 30 mils.
5. Ajuste la fuente de poder del Canal A, en la dirección Normal, más allá del nivel del
punto de ajuste de Alerta y verifique que el diodo emisor de luz de ALERTA se encienda
después del retraso de tiempo e indique Primera Salida. Revise los contactos del rele de
Alerta para un cambio de estado.
6. Ajuste la fuente de poder, en la dirección Normal, más allá del nivel del punto de ajuste
de Alerta y verifique que el diodo emisor de luz de PELIGRO se encienda después del
retraso de tiempo e indique Primera Salida. Verifique la función de votación Y midiendo
a través de los contactos del relé de Peligro (de NC a ARM) con un óhmmetro. El relé de
Peligro no debe cambiar de estado.
7. No presione el interruptor de RESTABLECIMIENTO (RESET) o disminuya las entradas
del Canal A.
8. Repita los pasos 5 y 6 pero use el Canal B. Usted obtendrá alarmas pero se mantendrán
encendidas. El Canal A está indicando Primera Salida. Cuando sea excedido el punto de
ajuste de Peligro en el Canal B se dispara el relé de Peligro. Esta es la función de
votación Y. Verifique que el relé cambia de estado midiendo a través de los contactos NC
al ARM con un tacómetro
9. Reduzca el desplazamiento en el Canal B al nivel de 0 mil. Observe que los diodos
emisores de luz de ALERTA y PELIGRO permanecen encendidos. Presione el
interruptor de RESTABLECIMIENTO para restablecer las alarmas bloqueadas. Las
alarmas del Canal permanecerán encendidas pero dejarán de centellear. Las alarmas del
Canal B se borrarán.
10. Incremente el nivel del Canal B por encima de los puntos de ajuste de Alerta y Peligro.
Las alarmas del Canal B deberán indicar ahora la función Primero Fuera. Repita para la
dirección Opuesta.
VI. Prueba de los Limites OK
1. Conecte el DMM a la unión común y los terminales de entrada para el Canal A en el
modulo de entrada de señal. Utilizando la fuente de poder ajuste el voltaje de Gap para
indicar -10.0 Vdc. Este voltaje está en el centro del rango lineal y entre el limite superior
e inferior de los limites OK
2. Presione RESTABLECIMIENTO y verifique que ambos diodos emisores de luz de OK
estén encendidos.
3. Incremente el Voltaje de Gap hasta que el diodo emisor de luz de OK se apague.
(Indicando el límite superior).
Revise el relé de OK para un cierre del contacto.
4. El voltaje en el DMM debería estar dentro de los voltajes indicados abajo. Registre éste
voltaje. –18.61 Vdc a –18.90 Vdc.
5. Reduzca el voltaje de Gap a -10.0 Vdc. Se vuelve a encender el diodo emisor de luz sin
presionar RESTABLECIMIENTO?. El voltaje de Gap está ahora entre el limite superior
e inferior.
6. Reduzca el voltaje de Gap justo hasta que el diodo emisor de luz de OK se apague,
indicando el límite inferior.
Instrucciones:
El Monitor Dual de Empuje 3300/20 requiere dos entradas para operación normal. Use el
diagrama de equipo anexo para dibujar las conexiones necesarias para cablear éste monitor.
La fuente de poder utilizada tiene dos fuentes de poder independientemente ajustables. Conecte
el cable VI (fuente izquierda) al Canal A y conecte V2 (fluente derecha) al Canal B.
Este es solo un ejercicio escrito. El objetivo es tener dos canales ajustables independientemente.
Durante el taller Usted puede utilizar cualquiera de las líneas, cables y conectores disponibles en
la estación de trabajo.
Revise el voltaje de Gap en el DMM, debería estar dentro de los voltajes indicados abajo.
Registre éste voltaje.
-1.27 Vdc a -1.43 Vdc
Eso completa el Canal A. Repita los pasos del 8 para el Canal B.
Hemos discutido las características del Tablero Frontal, Verificación del Desempeño y como
Probar las Manuales y los limites de OK.
Complete los Ejercicios de Aplicación antes del Taller.
Sección 17
Monitor Dual de Velocidad 3300/55
127618-01
Rev B
I. Mediciones de Velocidad
A. Muchos problemas comunes de vibración de maquinas se originan en el rotor, tales
como desbalanceo, desalineación, roces, etc. Para algunas maquinas la vibración del
eje a la caja de cojinetes. En estos casos las mediciones sísmicas de la caja de
cojinetes pueden proporcionar información útil sobre la condición general de la
maquina.
La velocidad es la rata de tiempo del cambio de desplazamiento. Los transductores de velocidad
están diseñados para medir vibración de la caja de cojinetes, de la carcaza o vibración
estructural. Pueden utilizarse en maquinas con cojinetes de rodamientos donde virtualmente toda
la vibración del eje es transmitida fielmente a la caja de cojinetes, o cuando la instalación de
sondas de proximidad es imposible o impractica.
B. El diseño del Monitor Dual de Velocidad 3300/55 permite la configuración de dos
entradas de velocidad, dos mediciones separadas de vibración en una maquina integrando las
unidades de velocidad para obtener una señal de desplazamiento, o una entrada de velocidad
procesada a través de ambos canales del monitor funcionando así como un monitor de vías
duales.
HORIZONTAL VERTICAL
PRECAUCIÓN Si se ha de hacer mediciones de la carcaza para la protección en general de la maquina, se debe considerar la utilidad de la medición para cada aplicación. La mayoría de las fallas comunes de una maquina (desbalanceo. desalineación etc) se originan en el rotor y causan in incremento (o al menos un cambio) en la vibración del rotor Para que cualquier ,medición de la carcaza por si sola sea efectiva para la protección general de la maquina, se tiene que transmitir una cantidad significante de la vibración del rotor a la caja de los cojinetes o la carcaza de la maquina, o mas específicamente, a la ubicación de montaje del transductor Además, se debe ejercer cuidado en la instalación del transductor Una instalación incorrecta puede resultar en una reducción de la amplitud frecuencia del transductor y/o la generación de señales que no representan vibración real de la maquina.
II. Tablero Frontal
A El Tablero Frontal es una pantalla de cristal liquido de 63 segmentos El lado izquierdo
es el Canal Ay el lado derecho es el Canal B. Judo con una presentación de pantalla de cristal
liquido hay cuatro diodos emisores de luz indicando OK, Alerta, Peligro y Derivación (Bypass).
Salidas de Transductor Amortiguadas
El componente de la señal entrante del transductor al monitor puede ser medido en estos
conectores BNC. Con la entrada de un Velomitor, la salida es de 500 m V/pulgadas por seg en
vez de los 100 V/pulgada/seg aplicados en la entrada. La señal es cambiada en el Modulo de
Entrada de Señal (SIM)
IV. Verificación del Desempeño
A. VELOMITOR Utilizando el diagrama de instalación para el Velomitor, remueva el
cableado de campo y conecte el equipo al Modulo de Entrada de Señal para el Canal A.
VELOMITOR HOUSING O ADAPTADOR DEL
SENSOR
SHAFT
COM
IN
MULTIMETRO
+ -
FUENTE DE PODER
SEÑAL MODULO DE ENTRADA DEL REELEVADOR
XDCR I/O RECORD TERMINALS
B
NC
BUF
COM
REC
A
B. Coloque el Canal B en “Derivación”
C. Para la verificación del monitor (opciones 04 y 05 de transductor), conecte el generador de
funciones, el multimetro, el capacitador de 10 f y la resistencia de 4000 ohmnios. Ajuste la
onda de seno del generador de funciones a 64 Hz con 0 Vdc de desplazamiento (offset).
D. Sonda Sísmica de Velocidad
(Seismoprobe) - (opciones 01, 02 y 03 de transductor) Conecte el generador de funciones, el
multímetro y la resistencia de 1300 ohmnios. Ajuste la onda de seno del generador de funciones
para 64 Hz con -7.5 Vdc de desplazamiento (offset) (opciones 01 y 02 de transductor) o 220 Hz
con -7.5 Vdc de desplazamiento con la opción de transductor 03.
E. Calcule la Entrada de Escala
Ejemplo: Dado: La opción de transductor es 04. El rango de escala completa es 10 milésimas pk-
pk. De la Tabla 1:1 milésima pk-pk = 40 mV pk-pk, mr lo tanto la amplitud del voltaje de
entrada de escala completa pico a pero es de 400 mV pk-pk.
El multimetro indica un voltaje a como voltaje rms, Vrms, donde:
Vrms (.707/2) x (y pk-pk) para una entrada de onda de seno. Cuando se aplica la señal de
escala completa (400 mV pk-pk), el multímetro indicará:
Vrms = (707/2) x (400 mV pk-pk) = 1414 Vms
Tabla 1
1.) Opciones Tipo de Transductor 01 y 02 (transductores de 500 mV/pulgadas/seg)
1 pulgada/seg = 1 V pk-pk
1 mm/seg pico = 39.37 mV pk-pk
1 pulgada/seg rms = 1.414 Y pk-pk
1 mm/sg rms = 55.67 mV pk-pk
1 milésima pk-pk = 200 mV pk-pk @ 63.66 Hz
1 micrómetro pk-pk = 7.87 mv pk-pk @ 63.66 Hz
2.) Opciones Tipo de Transductor 03 y 05 (transductores de 145 mV/pulgadas/seg)
1 pulgada/sg = 290 mV pk-pk
1 mm/seg pico = 11.42 mV pk-pk
1 pulgada/mg rms = 410 mV pk-pk
1 mm/seg rms = 16.14 mV pk-pk
1 milésima pk-pk = 200 mV pk-pk @ 219.5 Hz
1 micrómetro pk-pk = 7.87 mv pk-pk @ 219.5 Hz
3.) Opción Tipo de Transductor 04 (transductor de 100 mV/pulgadas/seg)
1 pulgada/seg = 200 mV pk-pk
1 mm/seg pico = 7.84 mV pk-pk
1 pulgada/seg rms = 282.8 mV pk-pk
1 mm/seg rms = 11.13 mV pk-pk
1 milésima pk-pk = 40 mV pk-pk @ 63.66 Hz
1 micrómetro pk-pk =1.57 mV pk-pk ~ 63.66 Hz
E. Utilizando el diagrama de ajuste de incremento como guía, conecte el voltímetro al punto de
prueba del Canal A (TP22) y ajuste el potenciómetro de incremento (GA) del Canal A para el
voltaje (Vdc) apropiado de escala completo.
SIN MULTIPLICADOR DE DISPARO = +500 Vdc
MULTI IPLICADOR DISPARO 2X = + 2.50 Vdc
MULTIPLICADOR DISPARO 3X = + 167 Vdc
F. Cambie los puntos de ajuste al Canal B.
G. Saque el Canal B fuera de “Derivación” (Bypass) y repita los pasos C-F para el Canal B.
Filtros
Hay disponibles opciones de filtros de paso alto y de paso bajo y estas afectaran la operación
del monitor. Nosotros recomendamos consultar con un Ingeniero de Diagnostico o el
Manufacturador de la Maquina para las opciones de filtración apropiadas. Contacte su
representante más cercano de Bently Nevada para asistencia.
V. Verificar Limites de OK
A. Luego de haberse verificado ambos canales, necesitamos verificar los limites de OK.
Esto debe hacerse utilizando solamente voltaje dc.
Los Limites de OK para monitor 3300/55 son:
Opción de Transductor Limites Superiores Limites Inferiores
01 & 03 -10.1 Vdc a –10.3 Vdc -6.35 Vdc a –6.65 Vdc
02 -9.6 Vdc a –9.85 Vdc -6.25 Vdc a –6.60 Vdc
04 & 05 -18.7 Vdc a –21.1 Vdc -4.30 Vdc a –6.70 Vdc
B. Utilizando el diagrama de instalación, bien sea para el VELOMITOR o la
SEISMOPROBE de VELOCIDAD, ajuste la fuente de poder dc para –7.5 Vdc. Espere
que se ilumine el diodo emisor de luz del OK temporizado del Canal A
(aproximadamente 15 segundos), luego presione el interruptor de
RESTABLECIMIENTO (RESET) (Monitor del Sistema) y verifique que el diodo emisor
de luz de OK permanezca encendido.
C. Lentamente aumente el voltaje de la fuente de poder dc (mas negativa) hasta que el diodo
emisor de luz de OK se apague (limite superior). Verifique que el limite de OK superior
este entre los limites definidos en la tabla.
D. Reduzca el voltaje de la fuente de poder a –7.5 Vdc y verifique que el diodo emisor de
luz de OK se vuelva a iluminar. Gradualmente reduzca el voltaje de la fuente de poder
hasta que el diodo emisor de luz de OK se apague (limite inferior). Verifique que el
voltaje este entre los limites definidos en la tabla.
E. Aumente el voltaje de la fuente de poder a 7.5 Vdc y verifique que el diodo emisor de
luz de OK se ilumine nuevamente.
F. Repita los pasos de B al E para el Canal B.
VI. Graduación de Alarmas.
A. Deslice el tablero frontal hacia la derecha. Coloque el interruptor 4 (AA) hacia la
izquierda (ENCENDIDO) (ON) para ajustar las alarmas del Canal A. El grafico de
barras en la pantalla de cristal liquido del Canal A deberá destellar.
B. Gradué el punto de ajuste de Alerta presionando el interruptor de alerta en el tablero
frontal del monitor y utilice los interruptores en el Monitor del Sistema para
incrementar o reducir los puntos de ajuste a 50% de escala completa.
C. Ajuste el punto de Ajuste de Peligro presionando el interruptor de Peligro. Gradué la
alarma de Peligro para 60% de la escala completa.
D. Gradué las alarmas del Canal B repitiendo los pasos de A a C sustituyendo:
Interruptor 5 (AB) por interruptor 4 (AA)
El grafico de barra de la pantalla de cristal liquido del Canal B deberá estar
destellando.
El punto de Ajuste de Alerta B iguala a 50% de la Escala Completa.
El punto de Ajuste de Peligro B iguala a 60% de la Escala Completa.
Regrese los interruptores DIP a la posición de APAGADO (OFF)
Punto de Ajuste de Alarma
Nosotros solamente utilizamos los valores de 30% y 60% de los puntos de ajuste de escala
completa para fines de pruebas. Consulte con un especialista de maquinaria o el
manufacturador original del equipo para los ajustes apropiados de alarma.
Sección 18
Monitor Dual de Aceleración 3300/25
129273-01
Rev A
I. Mediciones de Aceleración
A Las mediciones de aceleración se utilizan para evaluar las características de la alta
frecuencia de carcazas de maquinas o cajas de cojinetes. Algunas maquinas producen
vibraciones que no son detectadas midiendo 1 movimiento dinámico del eje en relación al
cojinete. Ejemplos típicos son vibraciones debido a fallas en los elementos rotatorios de
los cojinetes, problemas de interfase de engranajes, casos de desplazamiento de alabes y
aspas de turbinas y resonancia de alabes. Frecuentemente, estas vibraciones se transmiten
a las cajas de cojinetes y pueden ocurrir a amplitudes de desplazamiento demasiado bajas
para ser detectadas por me-todos tradicionales de medición de desplazamiento.
Los Monitores Duales de Aceleración son generalmente usados para mediciones de alta
frecuencia en maquinas tales como turbinas, cajas de engranajes, compresores y bombas. Ellos
satisfacen los requerimientos específicos de aplicación tales como integración de la señal, y
proporcionan fiitractón baja y/o de paso alto; que permite el monitoreo de componentes o rangos
selectos de frecuencia de la vibración.
E. El diseño del Monitor Dual de Acelerómetro 3300/25 permite la configuración de un
sistema de dos transductores de aceleración o de una entrada de acelerómetro procesada a
través de ambos canales del monitor funcionando como un Monitor de Vía Dual.
PRECAUCIÓN
Si se ha de hacer mediciones de la carcaza para la protección en general de la maquina, se debe
considerar la utilidad de la medición para cada aplicación. La mayoría de las fallas comunes de
una maquina (desbalanceo, desalineación etc.) se originan en el rotor y causan in incremento (o
al menos un cambio) en la vibración del rotor Para que cualquier medcwn de la carcaza por si
sola sea efectiva para la protección general de la maquina, se tiene que transmitir fielmente una
cantidad significante de la vibración del rotor a la caja de los cojinetes o la carcaza de la
maquina, o mas específicamente, a la ubicación de monta/e del transduciar.
Además, se debe ejercer cuidado en la instalación física del transductor Una instalación
incorrecta puede resultar en una reducción de la amplitud y frecuencia del transductor y/o la
generación de seña/es que no representan vibración real de la maquino.
II. Tablero Frontal
A. El Tablero Frontal es una pantalla de cristal liquido de 63 segmentos El Lado izquierdo
es el Canal A y el lado derecho es el Canal B. Junto con una presentación de pantalla de
cristal liquido hay cuatro diodos emisores de luz indicando OK, Alerta Peligro y
Derivación.
Salidas de Transductor Amortiguadas
La señal de salida amortiguada es en las mismas unidades como la
presentación de cristal liquido para ese canal La salida también puede ser configurada
para entregar la señal filtrada o no filtrada en un canal para el cual han sido configurado
filtros, excepto para un canal que presenta velocidad y tiene los filtros antes de la etapa de
integración/incremento.
B. Interruptores DIP: detrás del tablero frontal hay un banco de interruptores DIP’ numerados
del 1 al 5. Estos interruptores son para la derivación del Canal A o B, la derivación de la función
del relé de Peligro y para ajustar los puntos de ajuste de alarma para los Canales A y B.
III. Módulo de Entrada de Señal
A. Se utiliza un Modulo de Entrada de Señal (SIM) o un Modulo de Relé de Entrada de
Señal (SLRM) en la parte posterior del gabinete del 3300 para hacer las conexiones a
las salidas del transductor, salidas de grabador y las salidas amortiguadas del transductor.
La diferencia entre el Modulo de Entrada de Señal y el Modulo de Relé de Entrada de Señal
es que el segundo tiene relés y el primero no tiene.
B. El Módulo de Entrada de Señal es donde termina el cableado de campo desde los
transductores. La señal no procesada del acelerómetro es alimentada al monitor y
procesada.
C. La salida de grabador puede ser programada para:
de Velocidad o Aceleración
LCD de Indicación
LED OK del transductor LED de DANGER LED de Alerta Channel BYPASS LED Interruptor que indica
Niveles de DANGER Interruptor que indica los niveles de alarma
Conector Coaxial
1.) +4 a +20 rna
2.) 0 a -10 Vdc
3.) +1 a +5 Vdc
Relés
Las configuraciones de reles y sus tipos de carcazas estan en un tópico separado
DERIVACIÓN del CANAL A = HA (SWI)
Esto remueve el Canal A del sistema resultarlo en ningún monitoreo de maquina para el canal en
derivación. Se ilumina el diodo emisor de luz rojo rotulado DERIVACIÓN (BYPASS) debajo
del Canal A, y se apaga el diodo emisor de luz verde de OK.
DERIVACIÓN del CANAL B = SW2 Remueve el Canal B del sistema (vea BA arriba).
DERIVACIÓN de PELIGRO DB (SW3)
Remueve el Relé de Peligro de ambos canales del monitor. No deshabilita ninguna función
visual o capacidad de monitoreo. Este interruptor iluminará el diodo emisor de luz roja de
DERIVACIÓN para ambos canales.
El diodo emisor de luz de OK permanece iluminado
AJUSTE de ALARMA del CANAL A = AA (SW4)
La selección de AA coloca al Canal A el modo de ajuste. Todos los segmentos de la pantalla de
cristal liquido destellarán. De este punto podrá ajustar los puntos de ajuste de Alerta y Peligro.
Estos pueden ser ajustados al presionar el interruptor de Alerta o de Peligro y utilizando los
interruptores de en el Monitor del Sistema para elevar o bajar los niveles de alarma solo
mientras se presiona el interruptor de alarma.
Salida de Grabación Canal A
Salida de Grabación Canal B
Contacto de Relevadores de Danger De alerta
Contacto de relevadores
AJUSTE de ALARMA del CANAL B AB (SW5)
Realiza las mismas funciones como AA excepto que afecta al Canal B.
IV. Verificación del Desempeño
A. Apague el gabinete.
B. Asegúrese de que las opciones de filtros estén fijadas para NINGÚN FILTRO.
C. Utilizando el diagrama de instalación, conecte el generador de funciones a los
terminales del Canal A en el Modulo de Entrada de Señal
D. Ajuste la onda de seno del generador de funciones a 308 Hz con un desplazamiento de
-7.5 Vdc.
E. Utilizando la Tabla 1, ajuste la amplitud de la señal a la opción de medición de escala
completa. La información de medición de escala completa está ubicada en el Manual de
Mantenimiento
TABLA 1
Opción Amplitud Opción Amplitud de
de Escala Completa Señal
Escala Completa Señal
01 .141 Vrms 11 .144 Vrms
02 .354 Vrms 12 .361 Vms
03 .707 Vrms 13 .721 Vrins
04 1.41 Vrms 14 1.44
05 .354 Vrms Vrms
06 .707 Vrms 15 .348 Vrms
16 .696 Vrms
17 .l39 Vrms
Filtros
Hay disponibles opciones de filtros de paso alto y de paso bajo y estas a la operación del
monitor. Nosotros recomendamos consultar con un Ingeniero de Diagnósticos o el
Manufacturado,, de la Maquina para las opciones de filtración apropiadas. Contacte su
representante mas cercano de Bently Nevada para asistencia.
F. Utilizando como guia el diagrama de ajuste de incrementos, conecte el multimetro
digital al Canal A (TP39) y ajuste el potenciometro de incremento (GA) del Canal A
para el voltaje de escala completo apropiado.
MULTIPLICADOR NO DISPARO = +5.00 Vdc
MULTIPLICADOR DISPARO 2X= +2.50 Vdc
MULTIPLICADOR DISPARO 3X= +1.67 Vdc
Generador de Funciones
308 Hz
G. Repita los pasos de C al F para el canal B utilizando el TP40 y el potenciómetro GB.
Nota: Algunos generadores de función son incapaces de obtener un desplazamiento de dc con
ciertos requerimientos de señal. Si ocurre este problema debe utilizar una fuente de poder dc en
serie con un generador de funciones.
GA
Ajuste de
Ganancia Canal B
Canal B TP 40
Canal A TP39
Ajuste de Ganancia Canal A
5.0
VI. Graduación de las Alarmas
A. Deslice el tablero frontal hacia la derecha . Coloque el interruptor 4 (AA) hacia la
izquierda (ON) para ajustar las alarmas del Canal A. El Grafico de barras en la pantalla de
cristal liquido del Canal A comenzara a destallar.
B. Gradúe el punto de ajuste de Alerta presionando el interruptor de Alerta en el tablero
frontal del monitor y utilice los interruptores en el Monitor del Sistema para incrementar o
reducir los puntos de ajuste a 30% de escala completa. Ajuste la alarma de Peligro para
60% de la escala completa.
C. Gradue las alarmas del Canal B repitiendo los pasos de A y B sustituyendo
Interruptor 5 (AB) por interruptor 4 (AA)
El grafico de barra de la pantalla de cristal liquido del canal B estara destellando
Gradue el punto de ajuste de alerta B
Gradue el punto de ajuste de peligro B
D. Regrese los interruptores DIP a la posición de APAGADO (OFF)
Generador de Funciones
Fuente de Poder
308 Hz
- +
Punto de Ajuste de Alarma
Nosotros solamente utilizamos los valores de 30% y 60% de los puntos de ajuste de escala
completa para fines de pruebas. Consulte con un especialista de maquinaria o el
manufacturador original del equipo para los ajustes apropiados de alarma.
Ejercicios de Aplicados
1. Cuales son las funciones de los siguientes ajustes de interruptor
BA _________________________
BB _________________________
DB _________________________
AA_________________
AB_________________
2. Cuál es la diferencia entre la Derivación de Canal y la Derivación de Peligro?
3. Cual seria la entrada rms de escala completa para verificar un monitor ajustado con la opción
de escala completa -04? ___
Cual seria la entrada para un -06?
4. Cuales son los limites superiores e inferiores de voltaje de OK para el Monitor 3300/25,
5. Las mediciones de aceleración son utilizadas para evaluar las características de vibración de
alta frecuencia en la carcaza de maquinas o cajas de cojinetes. Verdadero / Falso
6. Los acelerómetros generalmente se utilizan para mediciones de alta frecuencia en maquinas
tales como
a) turbinas b) caja de engranajes c.) Compresores d.) Bombas e.) Todas son correctas
BENTLY NEVADA VENEZUELA,
S.A
MOTO BOMBA DE
INYECCIÓN DE AGUA
SALADA
CHEQUEO DE SISTEMA DE VIBRACIÓN
SERIE 3300
PETROBRAS
ORITUPANO
29-03-2005
PROCEDIMIENTO PARA LA CALIBRACIÓN
DE SENSORES AXIALES
Realizado por: AIBAL MARMOL
FIELD TEC-VENEZUELA
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MOTO BOMBA DE
INYECCIÓN DE AGUA
SALADA
CHEQUEO DE SISTEMA DE VIBRACIÓN
SERIE 3300
PETROBRAS
ORITUPANO
29-03-2005
1. Se desacopla el eje para obtener una Buena lectura del recorrido
total
2. Se coloca un comparador mecanico para verificar el recorrido
bien sea en milesimas o en pulgadas
3. Se conecta el multimetro en la salida del proximitor y se toma la
lectura en voltaje DC en ambos extremos y se realiza la resta de
estos dos voltajes y se multiplica por cinco(5) para obtener el
resultado en milesimas y tiene que ser igual a la lectura del
comparador mecanico ya que 1VDC =5 Milesimas.
4. En la bomba #.7 Existe un recorrido total de 21 Milesimas y segun
la información esta caja es de 14 a 18 milesimas se recomienda
destapar y revisar.
5. Esta operación de mover el eje se realizo tres veces dando siempre
la misma lectura y tambien se comparo con la lectura en el
monitor 3300/20 y la indicación me dio 10.5Milesimas hacia el
lado normal y 10.5Milesimas hacia el lado contrario total 21
Milesimas de recorrido del eje de la caja
Av-17 Al Este Los Haticos Apdo.10113-Maracaibo,Venezuela
Telfs.(58-61) 7647736,7643717 Cel: (58-414) 3623947
E-mail: aibal mármol @ bently.com
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MOTO BOMBA DE
INYECCIÓN DE AGUA
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29-03-2005
SETTING DE ALARMA Y DISPARO DE LAS BOMBAS #-3 Y 7
BOMBA #-7 ALARMA- DISPARO VIB BOMBA
LADO ACOPLE 2.6MILESIMAS 3.6MILESIMAS
VIB BOMBA
LADO LIBRE 2.6MILESIMAS 3.6MILESIMAS
VIB CAJA LADO
ACOPLE BOMBA 3.6MILESIMAS 5MILESIMAS
VIB CAJA LADO
ACOPLE MOTOR 3.6MILESIMAS 6MILESIMAS
AXIAL CAJA DE
ENGRANES NORMAL-9MILESIMAS
CONTRARIO-9MILESIMAS
NORMAL-17MILESIMAS
CONTRARIO-17MILESIMAS
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E-mail: aibal mármol @ bently.com
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MOTO BOMBA DE
INYECCIÓN DE AGUA
SALADA
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SERIE 3300
PETROBRAS
ORITUPANO
29-03-2005
SETTING DE ALARMA Y DISPARO DE LA BOMBA #-5
BOMBA #-5 ALARMA- DISPARO VIB BOMBA
LADO ACOPLE 2.2MILESIMAS 3.6MILESIMAS
VIB BOMBA
LADO LIBRE 2.4MILESIMAS 3.6MILESIMAS
VIB CAJA LADO
ACOPLE BOMBA 3.6MILESIMAS 5MILESIMAS
VIB CAJA LADO
ACOPLE MOTOR 3.6MILESIMAS 6MILESIMAS
AXIAL CAJA DE
ENGRANES NORMAL-11MILESIMAS
CONTRARIO-11MILESIMAS
NORMAL-15MILESIMAS
CONTRARIO-15MILESIMAS
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INYECCIÓN DE AGUA
SALADA
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PETROBRAS
ORITUPANO
29-03-2005
SETTING DE ALARMA Y DISPARO DE LA BOMBA #-6
BOMBA #-6 ALARMA- DISPARO VIB BOMBA
LADO ACOPLE 2.6MILESIMAS 3.4MILESIMAS
VIB BOMBA
LADO LIBRE 2.6MILESIMAS 3.4MILESIMAS
VIB CAJA LADO
ACOPLE BOMBA 3.4MILESIMAS 5MILESIMAS
VIB CAJA LADO
ACOPLE MOTOR 4.6MILESIMAS 6MILESIMAS
AXIAL CAJA DE
ENGRANES NORMAL-10MILESIMAS
CONTRARIO-10MILESIMAS
NORMAL-15MILESIMAS
CONTRARIO-15MILESIMAS
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BENTLY NEVADA VENEZUELA,
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MOTO BOMBA DE
INYECCIÓN DE AGUA
SALADA
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PETROBRAS
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29-03-2005