¿Qué es un Medidor de Vibración?
Un medidor de vibraciones, en inglés: (Vibration Meter) es un dispositivo para medir la magnitud de la vibración de un objeto a medir. La magnitud de la vibración se expresa generalmente en tres escalas: desplazamiento, velocidad y aceleración.
Es importante elegir qué parámetro medir, en función del tipo de vibración que se desee medir y del objeto que se quiera evaluar. Cuando se mide la aceleración, a veces se habla de acelerómetro.
Aplicaciones de los Medidores de Vibración
Los medidores de vibración o vibrómetros se utilizan ampliamente en investigación y desarrollo, centros de producción y protección del medio ambiente. En el campo de la investigación y el desarrollo, por ejemplo, las características de vibración de los componentes se miden durante la fase de desarrollo del producto para evitar resonancias, daños y ruidos anómalos.
En la producción, por ejemplo, la medición de las vibraciones de los motores se utiliza para determinar si son buenas o malas como método de inspección del envío de los productos. Además, para evitar daños durante el transporte, la vibración durante el transporte se reproduce en una máquina de pruebas para mejorar el embalaje.
En el caso de los turbogeneradores, por ejemplo, la vibración durante el funcionamiento se controla para detectar fallos en una fase temprana. En el campo del medio ambiente, la medición de las vibraciones es esencial para resolver los problemas de contaminación causados por las vibraciones de las fábricas y las obras de construcción.
El efecto de las vibraciones en el cuerpo humano se determina midiendo el nivel de vibración, que es una relación con una aceleración de referencia. Los niveles de vibración se definen en las normas ISO y JIS y también se utilizan para determinar el confort de marcha de coches y vehículos ferroviarios.
También se utilizan para medir las vibraciones sísmicas y emitir avisos, y para medir las formas de onda de las vibraciones sísmicas con el fin de evaluar la estructura sísmica y aislada de vibraciones de los edificios.
Principio del Vibrómetro
La detección de vibraciones en los vibrómetros utiliza lo que se conoce como captadores. Los captadores pueden ser piezoeléctricos, electromagnéticos, mecánicos, ópticos o electromagnéticos.
1. Vibrómetro Piezoeléctrico
La fuerza generada por la vibración se convierte en una tensión proporcional a dicha fuerza por el efecto piezoeléctrico del elemento piezoeléctrico. Existen dos tipos: el de cizalladura, que mide la tensión en la superficie del elemento piezoeléctrico, y el de compresión, que tiene una estructura simple con un peso sobre el elemento piezoeléctrico. Son compactos, ligeros y pueden medir hasta una gama de frecuencias elevada.
2. Vibrómetro Electromagnético
Este tipo de vibrómetro consta de un imán y una bobina, y mide los cambios en la corriente eléctrica causados por la inducción electromagnética, que se genera por la vibración según la relación posicional entre el imán y la bobina.
3. Vibrómetro Mecánico
Utiliza un elemento semiconductor MEMS (micro electric mechanical system) para medir los cambios de capacitancia en respuesta al desplazamiento de un electrodo variable.
4. Ótros Vibrómetros
También existen vibrómetros ópticos, que miden el desplazamiento irradiando un haz láser, y vibrómetros electromagnéticos, que utilizan láseres Doppler de microondas para medir el desplazamiento relativo. Estos métodos no requieren que se fije un captador al objeto vibrante y son adecuados para medir vibraciones en objetos pequeños, objetos calientes y superficies líquidas.
Otra Información sobre los Medidores de Vibración o Vibrómetros
1. Cómo utilizar el Vibrómetro
Se recomienda fijar firmemente el captador con espárragos o similar de forma que esté en estrecho contacto con el objeto no medido. Tenga en cuenta que si el método de fijación no es firme, el captador puede convertirse en un filtro y no será posible realizar mediciones precisas.
Los métodos de fijación distintos de los pernos prisioneros incluyen el uso de adhesivos o imanes. El análisis de frecuencias se utiliza mucho para analizar las vibraciones. Se trata de un método para averiguar qué frecuencias contiene la forma de onda medida y con qué intensidad se presenta cada frecuencia. 2. Unidades de vibración
2. Unidades de Vibración
La vibración de una máquina es definida por JIS como un cambio temporal en la magnitud de una cantidad que representa el movimiento o desplazamiento de un sistema mecánico, alternando entre estados mayores y menores que un cierto valor medio o de referencia. La vibración consta de tres elementos: amplitud, frecuencia y fase. Al medir la vibración, hay tres parámetros -desplazamiento, velocidad y aceleración- para los que se utilizan vibrómetros.
Las unidades prácticas de vibración son
- Desplazamiento: cm, μm (=10-6 m), nm (=10-9 m)
- Velocidad: cm/s, mm/s
- Aceleración: cm/s2, Gal (Gal = cm/s2), G (Gee = 9,80665 m/s2).
En el caso de los medidores del nivel de vibración utilizados para medir la vibración ambiental, la magnitud de la vibración ambiental se evalúa mediante el nivel de vibración (dB), que es un valor de medición basado en las características sensoriales de vibración del cuerpo humano. Se trata del mismo concepto que para los niveles de ruido, en los que el valor medido obtenido tras la corrección de la magnitud física de vibración por las características sensoriales del cuerpo humano se utiliza como objetivo de evaluación.
- Nivel de vibración L = 20log(V/ V0) [dB].
- V0: Aceleración de vibración de referencia
- V: Valor efectivo de la aceleración de la vibración (r.m.s.)
V0 se utiliza como 10-5 m/s2 en Japón y 10-6 m/s2 en otros países.