El análisis de fases es una técnica del análisis vibracional poco usada pero que te podrá ayudar a precisar tus diagnósticos. En este blog técnico te mostraremos las bases de esta técnica y como puede aportar en tu plan de monitoreo de vibraciones.
¿Qué es el análisis de fase?
En análisis de fase es la diferencia de tiempo entre dos señales. Estas dos señales pueden darse entre un acelerómetro y un frontocómetro o entre dos acelerómetros.
Este análisis es muy útil para el diagnóstico de ciertos modos de fallo en equipos rotativos. Su aplicación te permitirá entender el movimiento relativo entre diferentes puntos de una estructura.
¿Dónde puedo aplicar el análisis de fase?
Ya que mide la diferencia entre dos señales, este análisis puede ayudarte a determinar los siguientes modos de falla:
- Descabalance
- Desalineamiento
- Ejes doblados
- Rotor excentrico
- Soltura estructural
- Rodamiento torcido
- Resonancias (en análisis de arranque y parada)
¿Cómo se mide la fase?
Esta medición la puedes realizar de dos maneras:
Fase absoluta
Aquí usarás el frontocómetro como señal de referencia y será el acelerómetro el cual cambiarás de posición para obtener tus mediciones.
Fase relativa
En este caso usarás dos acelerómetros en dos canales para hacer la medición e una misma frecuencia.
Representación del análisis de fase
El análisis de fase se representa con un circulo añadiendo una linea que represente el ángulo.
Entre dos puntos se muestra la marca para indicar la diferencia de la fase.
En los siguientes gráficos, verás la aplicación de estos símbolos para indicar la diferencia de fase entre dos acelerómetros (fase relativa):
Diagnóstico de fallas con análisis de fase
A continuación te presentamos los patrones de falla con análisis de fase que hemos extraído a partir de las recomendaciones de la Tabla de Charlotte:
Desbalanceo estático:
La diferencia de fase ente los puntos horizontales del lado libre y el lado acople será 0° aprox. De la misma forma, también será 0° para las posiciones verticales entre el lado libre y el lado transmisión. También se verá una diferencia de 90° aprox. (+/- 30°) entre la posición horizontal y vertical de cada punto de apoyo.
Desbalance tipo par de fuerzas
Para este modo de falla, debe existir una diferencia de fase de 180° aprox. entre las mediciones horizantales de los dos puntos de apoyo. La misma diferencia se debe dar si colocas ambos sensores en posición vertical. Además, por lo general existe una diferencia de fase de 90° aprox. entre las lecturas horizontal y vertical de cada apoyo.
Desbalance dinámico
Aquí la diferencia de fase radial entre los apoyos lado libre y lado acople puede abarcar un rango entre 0° y 180°. Sin embargo, la diferencia en fase de los apoyos horizontales será similar a la diferencia ente las fases verticales (+/- 30°). En caso de que predomine el desbalance, una diferencia de fase de 90° prox. resultará ente las lecturas horizontal y vertical de cada apoyo.
Desbalance de rotores en voladizo
Las lecturas axiales de los puntos de apoyo suelen estar en fase mientras que las lecturas de fase radiales pueden estar inestables. Sin embargo, la diferencia entre las fases horizontales coincidirán por lo general con la diferencia en las fases verticales del rotor (+/- 30°). Estos rotores en voladizo presentan desbalance estático y par de fuerzas, por lo que será necesario que hagas el balanceo en dos planos para contrarrestarlos.
Rotor excentrico
La comparación de fase horizontal y vertical por lo general muestra una diferencia entre 0° y 180° (indicadores de un movimiento rectilíneo). Cuando intentes balancear rotores en esta condición, por lo general verás que se reduce la vibración en una de las direcciones, pero incremente en la otra.
Eje doblado
Un eje doblado generá una alta vibración en la dirección axial con una diferencia de fase de aprox. 180° en componente de la máquina (al medir la fase, aseguraté de comensar las fases axiales cuando se tiene uq einvertir la dirección del sensor). Utiliza un reloj comparador para confirmar la flexión del eje. En algunos casos, el eje se flexiona solo cuando está la máquina en operación.
Desalineamiento angular
El desalineamiento angular se caracteriza por una vibración axial alta, al comparar la diferencia de fase de ambos lados del acople podrás obtener una resulto aprox. de 180°.
Desalineamiento paralelo
En este caso se presenta una alta vibración radial, y al comparar la diferencia de fase radial entre ambos puntos de apoyo, podrás obtener aprox. 180°.
Soltura mecánica
Esto se da cuando existe una soltura entre las bases de la máquina y el cimiento en el que está montada. También se da cuando se tienen pernos sueltos en la base. Con el análisis de fase podrás encontrar una diferencia entre 90° y 180° entre las lecturas verticales en el perno, la base de la maquina y la placa base.
Hemos querido resumir un poco sobre como el análisis de fase puede ayudar en tu diagnóstico. En caso requieran un equipo que tenga estás funciones, puedes escribirnos a: ventas@sedisaservicios.com y +51 987 538 784
