Cómo elegir un acelerómetro
Guía Técnica: Cómo elegir un acelerómetro industrial
La selección de un acelerómetro es un paso crítico en el establecimiento de un programa de mantenimiento predictivo fiable. Este sensor debe elegirse en función de la frecuencia de excitación anticipada del equipo. Ignorar los parámetros técnicos del sensor puede ocultar problemas mecánicos graves o generar falsas alarmas.
📈 1. Rango de frecuencia y tipo de falla
El rango de frecuencia lineal del sistema debe cubrir desde 0,2 veces la frecuencia de rotación más baja hasta al menos 3,5 veces la frecuencia de excitación más alta de interés. Mientras que el desplazamiento y la velocidad se utilizan para frecuencias bajas, la aceleración es el parámetro preferido para detectar fallas de alta frecuencia en engranajes y rodamientos de elementos rodantes. Los acelerómetros industriales suelen tener un rango de frecuencia que se extiende desde 0,1 Hz hasta 30 kHz.
⚖️ 2. Sensibilidad y relación señal-ruido
La sensibilidad debe seleccionarse según los niveles de vibración esperados; las máquinas con vibraciones muy bajas requieren una mayor sensibilidad para obtener una definición de señal adecuada. Es vital que el ruido propio del sensor esté al menos 10 dB por debajo del valor de vibración más bajo que se pretende medir. Los coeficientes de sensibilidad estándar suelen estar entre 10 y 30 mV/(m/s²), aunque aplicaciones de alta precisión pueden requerir 100 mV/(m/s²) o más.
🌡️ 3. Factores ambientales y físicos
- Masa y tamaño: La masa del acelerómetro (típicamente entre 10 g y 200 g) no debe alterar significativamente las características vibratorias del objeto medido. Los sensores más pequeños suelen ofrecer rangos de frecuencia más altos.
- Temperatura: Los sensores estándar con electrónica integrada (ICP) suelen soportar hasta 125 °C, mientras que los sensores de modo de carga con amplificadores externos pueden operar hasta los 250 °C.
- Protección: Para entornos industriales hostiles, se recomiendan carcasas robustas con grados de protección IP65 o IP67 para resistir la humedad y el polvo.
🛠️ 4. Métodos de montaje y fidelidad
El método de fijación limita directamente la respuesta en frecuencia del sensor. El montaje mediante espárrago roscado (stud mount) proporciona la mayor fidelidad y es necesario para mediciones de alta frecuencia por encima de 10 kHz. Las bases magnéticas son convenientes para inspecciones periódicas, pero suelen limitar las lecturas precisas a frecuencias inferiores a 5-7 kHz. El uso de sondas manuales (hand-held) compromete la repetibilidad y no se recomienda para frecuencias superiores a 1 kHz.
🔌 5. Acondicionamiento de señal: ICP vs. Carga
La mayoría de las aplicaciones industriales modernas utilizan sensores de tipo ICP (Integrated Circuit Piezoelectric), ya que incorporan micro-preamplificadores internos que permiten el uso de cables largos sin pérdida de señal ni interferencias electromagnéticas significativas. Los acelerómetros de modo de carga solo se prefieren en aplicaciones de temperaturas extremas donde la electrónica interna del sensor ICP fallaría.
Asegurar una superficie de montaje lisa, plana y limpia es esencial para preservar la frecuencia de resonancia instalada del acelerómetro y garantizar la precisión de los datos recolectados.