Comprensión de la diafonía (sensibilidad entre ejes) en la medición de vibraciones

Definición: ¿Qué es Cross-Talk?

Diafonía, más formalmente conocido como sensibilidad transversal o sensibilidad transversal, es un error de medición asociado con los transductores de vibración, particularmente acelerómetrosSe refiere a la tendencia del transductor a generar una señal de salida en respuesta a una vibración que es perpendicular a su eje de medición principal.

En un mundo ideal, un acelerómetro diseñado para medir la vibración vertical solo respondería al movimiento vertical e ignoraría por completo cualquier movimiento horizontal o axial. En realidad, debido a imperfecciones microscópicas en la construcción del sensor, este tendrá poca sensibilidad a estas vibraciones fuera del eje. Esta salida no deseada se conoce como diafonía.

¿Por qué la diafonía es un problema?

La diafonía puede contaminar los datos de vibración y provocar errores de diagnóstico. El principal problema es que la vibración de una dirección puede filtrarse en la medición de otra dirección.

Por ejemplo, considere una máquina con una vibración horizontal muy alta, pero una vibración vertical baja. Si utiliza un acelerómetro vertical con una sensibilidad transversal significativa, este captará una parte de la fuerte vibración horizontal y la añadirá a su salida. La medición resultante mostrará un nivel de vibración vertical superior al real, lo que podría llevar a un analista a diagnosticar erróneamente un problema en la dirección vertical.

Esto es particularmente problemático cuando:

• Amaestrado análisis modal o Forma de deflexión operativa (ODS) análisis, donde las mediciones precisas en los tres ejes (X, Y y Z) son fundamentales para animar correctamente el movimiento de la máquina.
• Diagnosticar fallas en maquinaria compleja donde las características de vibración en diferentes direcciones son clave para identificar la causa raíz (por ejemplo, distinguir entre diferentes tipos de desalineación).
• Realización de equilibrados de alta precisión, especialmente en una máquina equilibradora, donde la precisión en la separación de los planos es vital.

Cuantificación de la diafonía

La sensibilidad transversal suele ser especificada por el fabricante del sensor como un porcentaje de la sensibilidad del eje primario. Por ejemplo, un acelerómetro industrial de alta calidad podría tener una sensibilidad transversal de menos de 5%. Esto significa que por cada 1 g de vibración aplicada perpendicularmente al eje principal, el sensor emitirá una señal equivalente a menos de 0,05 g en la dirección primaria.

El error total de diafonía depende de dos factores:

1. La sensibilidad transversal inherente del propio sensor.
2. La relación entre la magnitud de la vibración en la dirección transversal y la magnitud de la vibración en la dirección de medición primaria.

Incluso un sensor con baja sensibilidad en el eje transversal puede producir un error significativo si la vibración en la dirección fuera del eje es extremadamente alta en comparación con la vibración que se está midiendo.

Cómo minimizar los efectos de la comunicación cruzada

• Utilice sensores de alta calidad: La forma principal de minimizar la diafonía es utilizar acelerómetros de alta calidad y diseño de precisión con una sensibilidad de eje transversal baja especificada.
• Montaje adecuado: Un montaje deficiente puede agravar los problemas de diafonía. El sensor debe montarse plano y perpendicular a la superficie de medición para garantizar que su eje principal esté correctamente alineado con la dirección de medición deseada.
• Acelerómetros triaxiales: Para aplicaciones que requieren datos multieje precisos, suele preferirse un acelerómetro triaxial. Estos sensores cuentan con tres elementos sensores montados ortogonalmente en un solo bloque, calibrados en fábrica para minimizar la diafonía entre los ejes.

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