¿Qué es un filtro de seguimiento? Filtrado basado en órdenes • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, desbrozadoras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores. ¿Qué es un filtro de seguimiento? Filtrado basado en órdenes • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, desbrozadoras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores.

¿Qué es un filtro de seguimiento? Filtrado basado en el orden.

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Comprensión de los filtros de seguimiento

Definición: ¿Qué es un filtro de seguimiento?

Filtro de seguimiento (también llamado filtro de seguimiento de orden o filtro síncrono) es un filtro de paso de banda estrecha en análisis de vibraciones Instrumentos que ajustan automáticamente su frecuencia central para seguir un múltiplo (de orden de magnitud) de la velocidad de rotación de la máquina. Por ejemplo, un filtro de seguimiento 1× sigue continuamente la frecuencia de la velocidad de funcionamiento, filtrando todas las demás frecuencias y dejando pasar solo la componente fundamental 1×. De forma similar, los filtros de seguimiento 2× y 3× siguen el doble y el triple de la velocidad de funcionamiento, respectivamente.

Los filtros de seguimiento son herramientas esenciales para analizar equipos de velocidad variable, transitorios de arranque/parada y para aislar componentes de orden específicos en análisis de pedidos. Permiten medir amplitud y fase de componentes síncronos incluso cuando cambia la velocidad de la máquina.

Cómo funcionan los filtros de seguimiento

Principio básico

  1. Referencia de velocidad: Tacómetro o fase clave proporciona un pulso por revolución
  2. Cálculo de frecuencia: El instrumento calcula la frecuencia de rotación instantánea a partir del tacómetro.
  3. Orden de multiplicación: Multiplica la frecuencia de rotación por el número de orden (1, 2, 3, etc.).
  4. Centrado de filtros: Filtro de paso de banda estrecha centrado en la frecuencia calculada
  5. Ajuste continuo: A medida que cambia la velocidad, la frecuencia del filtro se ajusta continuamente.
  6. Salida: Señal filtrada que contiene únicamente el componente de orden seleccionado

Características del filtro

  • Ancho de banda: Normalmente ±2-10% de frecuencia central
  • Estrechez: Rechaza eficazmente las frecuencias cercanas.
  • Tasa de seguimiento: Puede seguir velocidades que cambian rápidamente
  • Múltiples filtros: Los instrumentos modernos permiten el seguimiento simultáneo de múltiples órdenes.

Aplicaciones

1. Análisis de arranque y parada

Aplicación principal para filtros de seguimiento:

  • Seguimiento 1× amplitud y fase frente a velocidad durante transitorios
  • Generar Diagramas de Bode (amplitud y fase frente a velocidad)
  • Identificar velocidades críticas a partir de picos de amplitud
  • Medida mojadura a partir del ancho del pico de resonancia
  • Seguimiento simultáneo 2×, 3× para identificar múltiples modos

2. Análisis de equipos de velocidad variable

  • Mantener las mediciones basadas en órdenes a pesar de las variaciones de velocidad
  • Motores accionados por variador de frecuencia con velocidad continuamente variable
  • Aerogeneradores con velocidades de viento variables
  • Equipos de proceso con cambios de velocidad dependientes de la carga
  • Permite un seguimiento de la tendencia constante independientemente de las fluctuaciones de velocidad.

3. Equilibrio

  • Componente de pista 1× durante equilibrando procedimiento
  • Filtrar los componentes que no sean 1× para una medición más precisa
  • Medición de fase solo a 1× frecuencia
  • Mejora la precisión al rechazar otras fuentes de vibración.

4. Análisis específico del pedido

  • Aislar órdenes específicas para un estudio detallado.
  • Ejemplo: Seguimiento 2× para monitorizar la progresión de la desalineación
  • Orden de paso de las aspas en ventiladores/bombas
  • componentes de frecuencia superpuestas separadas

Ventajas de los filtros de seguimiento

Independencia de la velocidad

  • Mediciones significativas independientemente de las variaciones de velocidad
  • Comparar datos de diferentes velocidades sobre la misma base (órdenes)
  • Esencial para equipos sin velocidad constante.

Aislamiento de componentes

  • Separa un orden específico de todas las demás frecuencias
  • Señales más nítidas que con la FFT de espectro completo.
  • Mejor relación señal/ruido para componentes de orden
  • Permite la medición precisa de amplitud y fase.

Análisis transitorio

  • Componentes de seguimiento a través de cambios de velocidad
  • Medición continua durante la aceleración/desaceleración
  • No se requieren condiciones de estado estacionario
  • Revela un comportamiento dependiente de la velocidad

Limitaciones y consideraciones

Requiere tacómetro

  • Referencia de velocidad precisa esencial
  • La calidad de la señal del tacómetro afecta al rendimiento del filtro.
  • No se puede utilizar en equipos sin referencia de velocidad
  • El pulso de una vez por revolución debe ser fiable.

Solo rastrea componentes síncronos

  • Fallos no síncronos no detectados (la mayoría de los defectos de los rodamientos)
  • Frecuencias eléctricas no rastreadas
  • Vibración aleatoria filtrada
  • Es necesario utilizar análisis complementarios para un diagnóstico completo.

Compensaciones de ancho de banda de filtro

  • Filtro estrecho: Mejor rechazo de frecuencias adyacentes, pero respuesta más lenta a los cambios de velocidad.
  • Filtro ancho: Seguimiento más rápido, pero puede incluir componentes cercanos.
  • Óptimo: Normalmente, el ancho de banda de 5-10% es para la mayoría de las aplicaciones.

Filtro de seguimiento frente a FFT

Característica Análisis FFT Filtro de seguimiento
Requisito de velocidad Funciona a cualquier velocidad Requiere tacómetro
Variación de velocidad Requiere velocidad constante Maneja velocidades variables
Información Espectro completo, todas las frecuencias Un solo pedido
Fallas no síncronas Detecta todas las fallas Fallos no sincrónicos
Análisis transitorio Difícil Excelente
Mejor para Diagnóstico general, estado estacionario Análisis de velocidad crítica, velocidad variable

Implementaciones modernas

Filtros de seguimiento digital

  • Filtros basados en software en analizadores modernos
  • Múltiples pedidos simultáneos (1×, 2×, 3× simultáneamente)
  • Ancho de banda ajustable
  • Visualización en tiempo real durante transitorios

Integración del análisis de pedidos

  • Filtros de seguimiento como base de un análisis de pedidos integral
  • Espectro de órdenes completo extraído (todos los órdenes simultáneamente)
  • Mapas de color que muestran el orden frente a la velocidad
  • Detección automatizada de velocidades críticas a partir de datos de seguimiento de pedidos

Los filtros de seguimiento son herramientas especializadas pero potentes en el análisis de vibraciones, particularmente para la dinámica de rotores y equipos de velocidad variable. Al mantener el enfoque en órdenes específicos a pesar de los cambios de velocidad, los filtros de seguimiento permiten el análisis de transitorios y la monitorización de componentes independiente de la velocidad, algo imposible con las técnicas FFT estándar. Esto los convierte en herramientas esenciales para la identificación de velocidades críticas y el diagnóstico avanzado de maquinaria.

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