ISO 13373-1: Monitoreo de Condición y Diagnóstico de Máquinas — Monitoreo de Condición por Vibración, Parte 1: Procedimientos Generales
ISO 13373-1 establece un procedimiento sistemático y repetible para realizar vibración mediciones y análisis como parte de un monitoreo de condición programa. Es la guía fundamental de “cómo hacerlo” para la mecánica práctica de la medición: cómo elegir puntos y parámetros de medición, cómo adquirir los datos y cómo llevar a cabo un primer nivel de evaluación. Su objetivo es garantizar que los datos de vibración que recopile sean consistentes, confiables y adecuados para detectar cambios en la condición de una máquina a lo largo del tiempo. Donde ISO 17359 establece la estrategia general para un programa de monitoreo, la ISO 13373-1 completa el detalle procedimental para el canal de vibración y formaliza las mejores prácticas detrás de recolección de datos basada en rutas.
1. Alcance y Objetivos
Este capítulo fundamental define el propósito de la norma: establecer un conjunto genérico, sistemático y repetible de procedimientos que cubran todo el proceso de monitoreo de condición por vibración. El objetivo principal es garantizar que los datos se adquieran de manera consistente y confiable, para que sean aptos para su uso previsto: detectar cambios en el comportamiento dinámico de una máquina a medida que se desarrollan. El documento está diseñado para ser la columna vertebral procedimental para configurar un nuevo programa o auditar uno existente.
El mensaje subyacente es que seguir estos procedimientos permite a una organización construir una base de datos de alta calidad del historial de vibración de la máquina. Ese historial es el prerrequisito esencial para un detección de fallas, análisis de tendencias y diagnóstico. La norma es explícita en que la Parte 1 cubre la metodología general, mientras que las partes posteriores, notablemente la ISO 13373-2, proporcionan las técnicas de diagnóstico más detalladas que interpretan los datos una vez que se han recopilado correctamente.
2. Medición y Selección de Sensores
Este capítulo rige las decisiones que forman la base de cualquier medición. Exige un enfoque estructurado para elegir los puntos de medición, enfatizando que deben estar lo más cerca posible de los rodamientos de la máquina para capturar fielmente las fuerzas transmitidas desde el rotor. Proporciona orientación detallada sobre la orientación de la medición: horizontal, vertical y axial — para construir una imagen tridimensional completa de cómo se mueve la máquina.
Una parte importante de la sección aborda la elección del sensor y las compensaciones entre los tipos de transductores. El acelerómetro se identifica como la opción más común por su amplio rango de frecuencias y robustez, pero la norma también discute los transductores de velocidad y no de contacto sondas de proximidad para aplicaciones específicas como máquinas con cojinetes de película de fluido. Crucialmente, enfatiza que la calidad de los datos depende directamente de cómo se monta el sensor, recomendando fuertemente el montaje permanente con tornillo de fijación para los resultados más repetibles y haciendo referencia a las pautas detalladas de montaje en ISO 5348.
3. Parámetros de medición
Esta es, sin duda, la sección más técnica, porque dicta los ajustes dentro del colector de datos que determinan la calidad y utilidad de los datos espectrales y de la forma de onda. Ofrece una metodología para seleccionar esos ajustes en función de la máquina específica y las fallas que se están monitoreando:
- Rango de frecuencias (Fmax): la frecuencia máxima para la medición debe ser lo suficientemente alta para capturar las firmas de interés — los tonos de alta frecuencia de defectos de rodamiento o frecuencia de engranaje — pero no tan alta que diluya la resolución con ruido innecesario.
- Resolución: el número de líneas en el FFT espectro. Se necesita una resolución suficiente para separar componentes muy cercanos, lo cual es crítico para resolver las bandas laterales alrededor de una frecuencia de engranaje o distinguir velocidades de operación casi idénticas en una máquina de múltiples ejes.
- Promediado: el promediado de señal mejora la relación señal-ruido y produce una medición más estable y repetible. La norma describe las diferentes formas — promediado RMS y retención de pico entre ellas — y cuándo es apropiado cada una.
- Ventana: explica por qué una función de ventaneo como una ventana de Hanning debe aplicarse a los datos en el tiempo antes de la FFT, para minimizar el error conocido como fuga espectral.
Elegir Fmax y el conteo de líneas juntos fija el rango de frecuencia de cada bin espectral, por lo que los dos ajustes es mejor decidirlos como un par; un calculadora de resolución FFT hace explícita esa compensación antes de configurar una ruta.
4. Procedimientos de adquisición de datos
Este capítulo pasa de la configuración a la ejecución, proporcionando un procedimiento riguroso para el acto de la recolección en sí. La preocupación central es la comparabilidad: cada medición debe ser directamente comparable con todas las mediciones pasadas y futuras en el mismo punto. La norma, por lo tanto, hace hincapié en documentar las condiciones de operación de la máquina en el momento de la prueba — velocidad de rotación, carga, temperatura y cualquier otra variable de proceso relevante. Este contexto importa porque un cambio en las condiciones de operación puede cambiar significativamente la firma de vibración de una máquina, y sin él, un cambio benigno podría malinterpretarse como una falla en desarrollo. El capítulo también proporciona una lista de verificación para verificar la integridad de la cadena de medición antes de grabar: confirmar que el sensor está montado correctamente, que el cable está en buen estado y que los ajustes del colector son correctos.
5. Análisis y evaluación de datos
Una vez que existen datos de alta calidad, este capítulo enmarca su interpretación, formalizando el enfoque de doble vía introducido por primera vez en normas como ISO 20816-1 (el sucesor moderno de ISO 10816-1):
- Comparación con límites absolutos: el valor de banda ancha medido se verifica contra severidad gráficas predefinidas — por ejemplo, las zonas de la ISO 20816 serie — para clasificar la máquina como Buena, Satisfactoria o Insatisfactoria.
- Análisis de tendencias: el método más poderoso, trazando valores a lo largo del tiempo para establecer un valor de referencia estable y luego observar desviaciones significativas de él. La norma enfatiza que detectar una significativo a menudo es más importante que el número absoluto.
Proporciona la metodología para establecer umbrales de alarma basados en datos: una Alerta podría activarse cuando la vibración se duplica (un aumento del 100% sobre el valor de referencia) y una Parada cuando se quintuplica (un aumento del 400%), incluso mientras los valores absolutos aún se encuentran dentro de una zona de lo contrario aceptable. Esta lógica basada en cambios detecta fallas que un límite fijo solo pasaría por alto hasta mucho después.
6. Identificación básica de fallas
El capítulo final es una introducción al proceso de diagnóstico. Mientras que la Parte 1 se concentra en la adquisición y detección, esta sección hace de puente hacia el diagnóstico al explicar el principio fundamental de que diferentes fallas mecánicas y eléctricas generan patrones únicos y reconocibles en los datos de vibración. Introduce la práctica de correlacionar frecuencias específicas en el Espectro FFT con sus fuentes físicas en la máquina. Un pico dominante exactamente a una vez la velocidad de operación (1X) típicamente indica desbalance; un pico fuerte a 2X a menudo apunta a desalineación; y los picos de alta frecuencia, no sincrónicos, comúnmente se asocian con defectos de rodamiento. Esta base es lo que un analista necesita antes de abordar el análisis de causa raíz más profundo cubierto por las normas más avanzadas de la serie ISO 13373.
7. Poniendo el procedimiento en práctica en el campo
Seguir la ISO 13373-1 en la práctica significa llevar un instrumento que pueda adquirir espectros según las reglas de parámetros de la norma y documentar las condiciones de operación junto con cada lectura. Un analizador portátil de dos canales como el Balanset-1A mide los niveles de banda ancha y los espectros FFT que la norma solicita, captura la amplitud sincrónica 1X y fase que distinguen el desbalance de la desalineación, y permite al técnico registrar la velocidad y la carga con cada punto para que las comparaciones posteriores sigan siendo válidas. Cuando el análisis en la Sección 5 confirma una falla de desbalance, la misma herramienta realiza la balanceo en campo corrección en el sitio, manteniendo el ciclo de detectar y corregir en un solo lugar.
8. Conceptos clave para recordar
- Consistencia y repetibilidad: el tema central de la norma: un programa de monitoreo es inútil si sus datos se recopilan de manera inconsistente, y la norma ISO 13373-1 proporciona las reglas para lograr esa consistencia.
- Calidad de los datos: la norma se detiene en los factores que rigen la calidad, sobre todo el montaje del transductor y la elección correcta de los parámetros de medición, como el rango de frecuencias y la resolución.
- Base para un programa, no un manual de diagnóstico: no le dice cómo identificar cada falla específica; es el primer paso esencial que le indica cómo recopilar los datos que el diagnóstico —cubierto en las normas ISO 13373-2 y -3— interpretará más adelante.
El texto oficial completo está publicado por la ISO como referencia de norma 21831 y puede adquirirse en la tienda de la ISO. El resumen anterior capta su lógica procedimental; las organizaciones que necesiten el detalle normativo completo, los criterios exactos de competencia y todas las especificaciones técnicas deben obtener la norma en sí.
