¿Qué es el nivel de presión sonora? Medición de ruido • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, mulcheras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores. ¿Qué es el nivel de presión sonora? Medición de ruido • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, mulcheras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores.

¿Qué es el nivel de presión sonora? Medición de ruido

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Comprensión del nivel de presión sonora

Definición: ¿Qué es el nivel de presión sonora?

Nivel de presión sonora El nivel de presión sonora (SPL) es la medida logarítmica de la presión acústica relativa a una presión de referencia, expresada en decibelios (dB). En maquinaria, el SPL cuantifica la intensidad de la emisión de ruido —la sonoridad del sonido emitido por el equipo— medida con micrófonos o sonómetros a distancias específicas. El SPL se correlaciona con vibración Dado que las superficies vibrantes irradian sonido, las mediciones acústicas resultan complementarias al análisis de vibraciones para la evaluación del estado de la maquinaria, en particular para diagnosticar problemas aerodinámicos, de engranajes y de rodamientos que producen firmas de ruido tonales o de banda ancha características.

Si bien se trata principalmente de una preocupación de salud ocupacional y ambiental (protección auditiva, regulaciones de ruido), las mediciones de SPL proporcionan valor diagnóstico: los cambios de ruido a menudo preceden o acompañan la degradación mecánica, y el análisis acústico puede identificar fallas específicas a través de patrones de frecuencia característicos similares a los espectros de vibración.

Expresión matemática

Fórmula

  • SPL (dB) = 20 × log₁₀(P / P₀)
  • Donde P = presión sonora medida (Pa)
  • P₀ = presión de referencia = 20 µPa (umbral de audición humana)
  • La escala logarítmica admite un amplio rango de presión.

Escala de decibelios

  • 0 dB: Umbral de audición
  • 30-40 dB: Sala tranquila
  • 60-70 dB: Conversación normal
  • 80-90 dB: Maquinaria ruidosa, se recomienda usar protección auditiva
  • 100-110 dB: Maquinaria muy ruidosa; se requiere protección auditiva.
  • Más de 120 dB: Umbral del dolor, daño auditivo inmediato

Medición

Medidores de nivel de sonido

  • Micrófono de precisión
  • Ponderación de frecuencia (A, C o Z)
  • Ponderación temporal (rápida, lenta, impulsiva)
  • Visualización en dB SPL
  • Clase 1 (precisión) o Clase 2 (general) según IEC 61672

Distancia de medición

  • Campo cercano: < 1 metro de la fuente (mediciones de proximidad)
  • Campo lejano: > 1 metro (mediciones en campo libre)
  • Estándar: A menudo, 1 metro para maquinaria
  • Disminuye el SPL: ~6 dB por cada duplicación de la distancia (campo libre)

Ponderación de frecuencia

  • Ponderación A: Imita la sensibilidad del oído humano, la más común
  • Ponderación C: Relativamente plana, incluye bajas frecuencias
  • Z (Lineal): Sin ponderación, todas las frecuencias son iguales
  • Unidades: dBA, dBC, dBZ (indica la ponderación utilizada)

Relación con la vibración

Radiación sonora por vibración

  • Las superficies vibrantes emiten ondas sonoras
  • Potencia del sonido ∝ velocidad² × área (aproximadamente)
  • Correlación: Mayor vibración generalmente → mayor nivel de presión sonora (SPL).
  • Pero la relación es compleja (la eficiencia de la radiación varía).

Correlación diagnóstica

  • Problemas en los rodamientos: siseo o chirrido de alta frecuencia.
  • Problemas en los engranajes: zumbido característico en la frecuencia de engrane.
  • Desequilibrar: Ruido de baja frecuencia a 1×
  • Cavitación: Crujidos o chasquidos aleatorios

Análisis del espectro acústico

Componentes tonales

  • Malla de engranajes: Tono puro a la frecuencia de engrane dental
  • Pase de cuchilla: Frecuencia de las aspas del ventilador o compresor
  • Eléctrico: Zumbido de 120/100 Hz procedente de los motores
  • Tonos de rodamiento: armónicos de frecuencia de falla

Ruido de banda ancha

  • Aerodinámico: Turbulencia, ruido de flujo
  • Cavitación: colapso aleatorio de burbujas
  • Daños en los rodamientos: Aumento de banda ancha con defectos
  • Fricción: Emisiones aleatorias continuas

Aplicaciones

Monitoreo de condiciones

  • Mediciones de vibración complementarias
  • Indicación temprana de defecto en el rodamiento (aumento del ruido antes de la vibración)
  • Monitoreo del desgaste de los engranajes (cambios en la calidad del ruido)
  • evaluaciones cualitativas rápidas

Control de calidad

  • Aceptación de nuevos equipos (límites de ruido)
  • Verificación posterior a la reparación
  • Calidad del producto en la fabricación

Cumplimiento normativo

  • Exposición al ruido ocupacional (OSHA, directivas de la UE)
  • límites de ruido comunitario
  • Especificaciones del equipo
  • Requisitos de documentación

Solución de problemas

  • Localizar fuentes de ruido
  • Identificar los factores que contribuyen al ruido general de las instalaciones.
  • Validar las medidas de reducción de ruido

Niveles de ruido típicos de la maquinaria

Por tipo de equipo

  • Motores eléctricos: 70-85 dBA
  • Bombas centrífugas: 75-90 dBA
  • Ventiladores/Sopladores: 80-100 dBA
  • Cajas de cambios: 75-95 dBA
  • Compresores: 85-105 dBA
  • Motores diésel: 95-110 dBA

El ruido como indicador de diagnóstico

Aumento del ruido

  • Deterioro de los rodamientos (rechinido, chirrido)
  • Desgaste del engranaje (aumenta la intensidad del zumbido)
  • Problemas de lubricación (aumento del ruido por fricción)
  • Holgura (traqueteo)

Carácter de ruido cambiante

  • Aparecen nuevos tonos
  • cambios de frecuencia
  • Ruidos intermitentes
  • Todos indican problemas en desarrollo

Estándares de medición

  • IEC 61672: Especificaciones de los sonómetros
  • ISO 3744: determinación de la potencia sonora
  • ISO 1680: Código de pruebas de ruido de maquinaria
  • ANSI S12.19: mediciones de ruido de maquinaria

El nivel de presión sonora, si bien es principalmente un indicador de salud y medio ambiente, proporciona información diagnóstica valiosa correlacionada con el estado mecánico. Las mediciones acústicas complementan el análisis de vibraciones, proporcionando en ocasiones indicios tempranos de degradación de rodamientos o engranajes, y son esenciales para una evaluación integral de la maquinaria, combinando la vibración mecánica con la radiación acústica para una evaluación completa del estado del equipo.

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