Velocidad vs. Rapidez: Elegir entre el 177230 y el 330500 para la salud de la máquina
Seleccionar el sensor correcto es una decisión fundamental en la protección de maquinaria. El Transductor sísmico de velocidad Bently Nevada 177230 y el Sensor de velocidad magnético 330500 a menudo se mencionan juntos, pero miden fenómenos físicos completamente diferentes. Comprender sus propósitos distintos—severidad de vibración frente a sincronización rotacional—es crucial para construir una estrategia efectiva de monitoreo de automatización industrial que proporcione datos accionables a sus sistemas de control.
Función principal: Medición de la energía de vibración vs. pulsos de sincronización
El 177230 es un sensor de velocidad. Mide la vibración absoluta de la carcasa o estructura de una máquina en unidades de mm/s o in/s. Estos datos indican directamente la energía mecánica y la fuerza generadas por fallas como desequilibrio o desalineación. El 330500 es un sensor de velocidad magnético pasivo. Genera un pulso de voltaje de CA cada vez que un objetivo ferromagnético (como un diente de engranaje) pasa frente a él, proporcionando información de sincronización para calcular RPM o servir como referencia de fase.
Análisis Técnico Profundo: El Transductor de Velocidad 177230
Este sensor opera con un principio de bobina móvil. Un imán permanente está suspendido por resortes dentro de una bobina de alambre. A medida que la carcasa del sensor vibra, el imán se mueve respecto a la bobina, induciendo un voltaje proporcional a la velocidad. Sus especificaciones clave lo hacen ideal para monitoreo de frecuencias bajas a medias:
- Respuesta en Frecuencia: 4.5 Hz a 1,000 Hz
- Sensibilidad: 500 mV/in/s (20 mV/mm/s)
- Salida: Voltaje analógico proporcional a la velocidad
- Montaje: Montaje con espárrago en la carcasa del rodamiento o alojamiento
Análisis Técnico Profundo: El Sensor de Velocidad Magnético 330500
El 330500 es esencialmente una bobina enrollada alrededor de un imán permanente. El paso de un objetivo ferroso perturba el campo magnético, induciendo un pulso de voltaje. Su salida no mide la magnitud de la vibración sino una serie de pulsos para contar:
- Salida: Pulso de voltaje AC (la amplitud varía con la velocidad y el espacio)
- Requisito del Objetivo: Material ferromagnético (engranaje de acero, chaveta)
- Parámetro Clave: Amplitud mínima del pulso (por ejemplo, 10 Vpk a la separación y velocidad nominales)
- Montaje: Fijado en un soporte con un espacio de aire preciso hacia el objetivo
La Ventaja Crítica de la Baja Frecuencia en Velocidad
Para maquinaria que opera por debajo de 600 RPM (10 Hz), la vibración de baja frecuencia es el principal indicador de salud. Los acelerómetros tienen dificultades aquí debido a señales muy pequeñas. El diseño del 177230 proporciona una salida de velocidad nativa y fuerte en este rango, ofreciendo una relación señal-ruido superior. Puede detectar de manera confiable el desequilibrio en un ventilador grande a 90 RPM (1.5 Hz), donde un 330500 solo podría indicarte que el ventilador está girando, no qué tan suave es su movimiento.
Matriz de Aplicación: Cuándo Usar Cada Sensor
| Objetivo de Monitoreo | Sensor Recomendado | Razón y Datos Proporcionados |
|---|---|---|
| Estado General de la Máquina / Severidad de la Vibración | Transductor de Velocidad 177230 | Mide la vibración del alojamiento en unidades de velocidad según las normas ISO 10816. |
| Velocidad Rotacional Exacta (RPM) y Protección contra Sobrevelocidad | Sensor de Velocidad 330500 | Proporciona pulsos de tiempo precisos para calcular la velocidad para la lógica de control. |
| Detección de Desequilibrio, Aflojamiento, Desalineación | Transductor de Velocidad 177230 | La amplitud de vibración a 1x y 2x la velocidad de operación revela estas fallas. |
| Referencia de Fase para Balanceo y Gráficos de Órbita | Sensor de Velocidad 330500 | Proporciona el pulso "Keyphasor" para etiquetar datos de vibración con la posición del eje. |
| Maquinaria de Baja Velocidad (Ventiladores, Hornos, Bombas Grandes) | Transductor de Velocidad 177230 | Respuesta de frecuencia optimizada para vibraciones dominantes de baja frecuencia. |
Integración en Sistemas de Control y Monitoreo
La señal analógica de velocidad del 177230 típicamente se conecta a un monitor de vibración (por ejemplo, 3500/42M) o a una entrada analógica de un PLC (a menudo vía un convertidor 4-20 mA). Estos datos se usan para generación de alarmas. La salida de pulsos del 330500 se conecta a un monitor de velocidad o Keyphasor (por ejemplo, 3500/25) o a una entrada de contador digital en un PLC. Esta señal se usa para lógica (secuencias de arranque, paros por sobrevelocidad) y sincronización diagnóstica.
Perspectiva de Expertos: La Sinergia de Usar Ambos
En Ubest Automation Limited, la estrategia más efectiva es el uso complementario. Para una bomba crítica, instale un 177230 en la carcasa del rodamiento para monitorear la severidad de la vibración y un 330500 observando una ranura de chaveta para proporcionar RPM y fase. El DCS puede entonces correlacionar alta vibración con rangos específicos de velocidad (por ejemplo, resonancia a 1,200 RPM) y proporcionar un vector de vibración 1x para un balanceo preciso. Usar solo uno da una imagen incompleta; usar ambos permite diagnósticos predictivos.
Estudio de Caso: Diagnóstico de Resonancia en Ventilador de Torre de Enfriamiento
El ventilador grande de la torre de enfriamiento de una planta (120 RPM) tenía alta vibración. Un sensor 177230 confirmó 0.6 in/s, pero se desconocía la causa raíz. Los ingenieros añadieron un sensor 330500 apuntando a la cabeza de un perno en el eje. Los datos mostraron que la vibración alcanzaba su pico exactamente a 118 RPM (1.97 Hz). Esto identificó una resonancia estructural. La solución consistió en reforzar el soporte, no en balancear. El 177230 identificó el problema; el 330500 lo diagnosticó.
Estudio de Caso: Prevención de un Evento de Sobrevelocidad en Turbina
El gobernador electrónico de una turbina de vapor falló durante las pruebas. La protección de respaldo dependía de un sensor de velocidad 330500 que monitoreaba los dientes del engranaje principal. A medida que la turbina aceleraba más allá del punto de ajuste de 3,600 RPM, el sensor proporcionó pulsos limpios y rápidos al sistema de seguridad, que inició un paro de emergencia a 3,650 RPM, previniendo una sobrevelocidad catastrófica. Un 177230 en la carcasa habría mostrado un aumento de vibración pero no podría haber proporcionado los datos precisos y en tiempo real de velocidad necesarios para esta función de seguridad de acción rápida.
Consideraciones de Instalación y Mantenimiento
Para el 177230:
- Monte sobre una superficie limpia, plana, sin pintar y directamente sobre un rodamiento.
- Use el perno y torque correctos para asegurar una conexión mecánica rígida.
- Dirija los cables lejos de las líneas de alimentación para evitar inducción de ruido.
Para el 330500:
- Ajuste el espacio de aire con precisión (por ejemplo, 0.5 mm / 20 mils) usando un calibre de espesores no magnético.
- Asegúrese de que el objetivo sea ferroso, limpio y tenga geometría consistente (sin dientes dañados).
- Verifique la amplitud mínima del pulso a la velocidad operativa más baja.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Puede un sensor 330500 medir vibración si observo la amplitud del pulso?
No. Aunque la amplitud del pulso varía ligeramente con la proximidad del objetivo, no es una medición calibrada de vibración. Esta variación se considera error, no señal. Para desplazamiento de vibración, debe usar una sonda de proximidad por corrientes de Foucault (como una 3300 XL), no un captador magnético.
Mi 177230 marca cero, pero la máquina está vibrando. ¿Qué pasa?
Primero, realice una "prueba de golpeteo": toque suavemente el sensor con la máquina apagada. Si no se observa un pico en el monitor, la bobina del sensor puede estar abierta. Verifique la resistencia de la bobina (debería ser ~500 ohmios). Si la prueba de golpeteo funciona, la vibración puede estar fuera del límite inferior de frecuencia de 4.5 Hz del sensor, o el monitor puede estar mal configurado.
¿Por qué desaparece mi señal 330500 a velocidades muy bajas?
Los captadores magnéticos tienen una velocidad umbral mínima. El voltaje generado es proporcional a la tasa de cambio del campo magnético. Por debajo de ciertas RPM, los pulsos son demasiado pequeños y lentos para que la electrónica de monitoreo los detecte. Para aplicaciones de muy baja velocidad, se requiere un sensor activo (como un efecto Hall o proximidad inductiva).
¿Es el 177230 adecuado para ambientes de alta temperatura?
Los modelos estándar están clasificados para hasta 120°C (250°F). Para temperaturas más altas, hay versiones especiales de alta temperatura disponibles. El fluido amortiguador interno y el aislamiento de la bobina pueden degradarse si se excede la clasificación de temperatura continua.
¿Puedo usar ambos sensores en la misma máquina con un solo sistema de monitoreo?
Absolutamente. Esta es una buena práctica. Una configuración típica en un rack Bently Nevada 3500 usaría un 3500/25 para la señal Keyphasor 330500 y un 3500/42M para la señal de velocidad 177230. El sistema sincroniza internamente los datos para un análisis integral.
Para obtener ayuda en el diseño de una estrategia completa de sensores para sus activos críticos y auxiliares, consulte a los ingenieros de aplicaciones en Ubest Automation Limited.