EQUIPO PORTÁTIL PARA ANALIZAR VIBRACIONES ONLINE EN MAQUINARIA ROTATIVA.

1. Un equipo portátil para analizar vibraciones en maquinaria rotativa caracterizado porque comprende:

- una pluralidad de sensores comprendiendo al menos un tacómetro óptico y una pluralidad de detectores de vibraciones;

- una unidad de diagnóstico

(4) para adquirir los datos obtenidos por la pluralidad de sensores en un intervalo de tiempo, y para establecer desviaciones comparando los datos obtenidos con unos valores de referencia;

- un módulo de comunicaciones que comprende: un router inalámbrico (5), una antena (9) y un switch (5) con al menos un puerto de red (12);

- una maleta contenedora de los elementos anteriores, con un primer compartimento (1) que aloja al menos la unidad de diagnóstico (4), y con un segundo compartimento (2) que aloja al menos la pluralidad de sensores, donde la maleta dispone en una parte de su carcasa exterior de una pluralidad de conectores (10, 11, 16) correspondientes al menos con el tacómetro óptico, con los detectores de vibraciones y con el puerto de red (12).

2. El equipo portátil según reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una toma de alimentación (13) accesible desde la carcasa exterior de la maleta.

3. El equipo portátil según reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende además una entrada analógica (16) accesible desde la carcasa exterior de la maleta.

4. El equipo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un interruptor (14) de encendido/apagado en la carcasa exterior de la maleta.

5. El equipo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo compartimento (2) comprende una capa de espuma protectora.

6. El equipo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la maleta es estanca.

7. El equipo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la maleta dispone de ruedas (15).

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201530722.

Solicitante: EMPRESA METROPOLITANA DE ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS DE SEVILLA S.A. (EMASESA).

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: PEREZ RUIZ,Jose Antonio, ORTEGA TENA,Juan Manuel, ESCOBAR ALBERDI,Juan Antonio, FERNÁNDEZ CÁMARA,Francisco.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE VIBRACIONES MECANICAS O DE ONDAS ULTRASONORAS,... > G01H1/00 (Medida de vibraciones en sólidos utilizando la conducción directa al detector (G01H 9/00, G01H 11/00 tienen prioridad))
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Fragmento de la descripción:

Campo técnico de la invención

La invención pertenece a los sistemas de mantenimiento mediante medida y monitorización. En particular, se refiere a un equipo portátil para monitorizar y analizar vibraciones de forma online en remoto en maquinaria rotativa para identificar potenciales fallos bajo un enfoque predictivo.

Antecedentes de la invención o Estado de la Técnica

El análisis de vibraciones es una técnica de mantenimiento predictivo, extendida principalmente en el ámbito industrial, que permite detectar en máquinas rotativas diversas tipologías de averías potenciales antes de que se manifiesten con efectos graves. Para ello es preciso efectuar mediciones de las vibraciones de la máquina con un equipamiento específico compuesto de sensores acelerómetros y de una unidad de diagnóstico en varios puntos.

Las medidas de vibraciones se efectúan con instalaciones fijas o con instalaciones portátiles.

Las instalaciones fijas de monitorización de vibraciones de maquinaria rotativa están presentes en el sector industrial/servicios desde hace varios años. Son idóneas para efectuar el seguimiento en continuo de los equipos considerados como críticos en el proceso, pero implican un alto coste asociado a su adquisición e instalación, que difícilmente se justifica para máquinas de procesos considerados de menor criticidad. Como desventaja adicional de las instalaciones fijas está la dificultad de reutilizar sus componentes en equipos distintos a los inicialmente destinados.

Respecto de los dispositivos portátiles, se diferencian dos grupos: los colectores portátiles y los dispositivos para monitorización de vibraciones portátiles.

Los colectores portátiles aportan una medida puntual, no monitorizada. Están pensados para efectuar rutas de captura de vibraciones por varios equipos. Su coste suele ser elevado.

En relación a los dispositivos portátiles para monitorización, existen en el mercado otras soluciones que carecen de comunicación remota y/o no permiten incorporar como entrada la señal de velocidad de funcionamiento de la máquina en tiempo real (con lo que no se pueden utilizar en equipos de velocidad variable), y/o no permiten trabajar en entorno industriales dado que han de operar exponiendo sus componentes internos al ambiente, y/o no poseen en su interior la compartimentación para albergar toda la instrumentación y accesorios necesarios para su puesta en funcionamiento.

Breve descripción de la invención

El objeto de la presente invención es un equipo portátil para analizar vibraciones en maquinaria rotativa que comprende:

- varios sensores donde al menos hay un tacómetro óptico y varios detectores de vibraciones;

- una unidad de diagnóstico para adquirir los datos obtenidos por los sensores en un intervalo de tiempo, y para establecer desviaciones comparando los datos obtenidos con unos valores de referencia;

- un módulo de comunicaciones que comprende: un router inalámbrico, una antena y un switch con al menos un puerto de red;

- una maleta contenedora de los elementos anteriores, con un primer compartimento que aloja al menos la unidad de diagnóstico, y con un segundo compartimento que aloja los sensores, donde la maleta dispone en una parte de su carcasa exterior de una pluralidad de conectores correspondientes al menos con el tacómetro óptico, con los detectores de vibraciones y con el puerto de red para permitir su empleo cuando está cerrada.

Con el equipo anterior se puede monitorizar la condición de una máquina rotativa a través del análisis de vibraciones mediante un equipo portátil que contenga toda la instrumentación y equipamiento necesarios para ello, con el grado de robustez preciso para su uso en entornos industriales y que permita el acceso remoto a la información monitoreada para gestionarla y poder diagnosticar los estados con la máxima eficacia.

Preferiblemente se trata de una maleta portátil que contiene el equipamiento necesario (acelerómetros, tacómetro óptico, unidad de diagnóstico, soportes, cableado, etc) para realizar las medidas de vibraciones en varios puntos de la máquina de forma simultánea (preferiblemente hasta cuatro) y almacenar históricos de vibración por tipología de avería supervisada. La información capturada en campo a través de los acelerómetros (miden vibración) y el tacómetro óptico (mide velocidad) es enviada a la unidad de diagnóstico, donde se procesa a efectos de permitir su análisis, su historización y su comunicación.

Además, está ideada para permitir su funcionamiento totalmente cerrada, sin necesidad de acceder a su interior para ser usada, ya que todos los puertos y conectores se encuentran accesibles en uno de sus laterales, garantizando de esta forma un elevado grado de hermeticidad para preservar los componentes internos de posibles agentes nocivos ambientales o de daños ocasionados accidentalmente.

También está habilitada para permitir su comunicación remota con un PC a través de la red móvil de datos, disponiendo de esta forma el técnico analista de toda la información necesaria en tiempo real para el análisis de vibraciones a distancia: espectros, históricos, parametrización, etc.

Este desarrollo es el resultado de combinar portabilidad, monitorización, robustez y seguridad.

- Se trata de un equipo portátil con capacidad de monitorización: los equipos portátiles de medida de vibraciones capturan una "instantánea" del estado de la máquina en un momento concreto. La presente invención no solo permite capturar esas "instantáneas", sino que además permite capturar la evolución en el tiempo de las vibraciones; es decir, permite monitorizarlas, lo cual supone un alto valor añadido para el analista.

- Las instalaciones para monitorización de vibraciones son fijas: se montan para una máquina en concreto y se usan únicamente en ella. Este desarrollo permite con una misma instalación medir las vibraciones de diversas máquinas que puedan resultar de interés rotando su uso. La maleta es tipo trolley preferiblemente para facilitar su desplazamiento.

- Robustez: Dispone de los puertos, conectores e interruptor de encendido de la maleta en el exterior. No necesitar acceder a su interior para su puesta en funcionamiento y uso, le confiere mayor fiabilidad operacional, ya que no quedan expuestos los componentes internos a posibles agentes externos perjudiciales comunes en ambientes industriales (polvo, fluidos diversos, ambientes corrosivos, etc.). Aparte, la carcasa seleccionada para este desarrollo está fabricada preferentemente con un polímero altamente resistente al deterioro.

- Seguridad: El acceso en remoto a la maleta para el análisis de las vibraciones medidas en tiempo real evita exponer al técnico analista a riesgos innatos del trabajo en planta industrial (ambientes tóxicos, ruidos, caídas, atrapamientos, etc.).

Breve descripción de las figuras

Figura 1.- Vista de planta (1a), lateral (1b), frontal (1c) y frontal en corte (1d) de la realización.

Descripción detallada de la invención

A continuación, se describe con referencia a las figuras, un modo de realización que no debe considerarse limitativo del alcance de la invención.

En la figura 1, pueden observarse diferentes vistas de una realización. El dispositivo se aloja en una maleta industrial dividida en dos compartimentos principales 1 y 2.

En el primer compartimento 1 alberga la electrónica de medida, protecciones eléctricas y elementos de comunicaciones. Ahí se ubican la unidad de diagnóstico 4, un router 5 y un switch 6 para comunicaciones y acceso remoto, una fuente de alimentación eléctrica 7 y las protecciones eléctricas necesarias. Todo está montado sobre carril DIN 8 con su...

 


Reivindicaciones:

1. Un equipo portátil para analizar vibraciones en maquinaria rotativa caracterizado porque comprende:

- una pluralidad de sensores comprendiendo al menos un tacómetro óptico y una pluralidad de detectores de vibraciones;

- una unidad de diagnóstico (4) para adquirir los datos obtenidos por la pluralidad de sensores en un intervalo de tiempo, y para establecer desviaciones comparando los datos obtenidos con unos valores de referencia;

- un módulo de comunicaciones que comprende: un router inalámbrico (5), una antena (9) y un switch (5) con al menos un puerto de red (12);

- una maleta contenedora de los elementos anteriores, con un primer compartimento (1) que aloja al menos la unidad de diagnóstico (4), y con un segundo compartimento (2) que aloja al menos la pluralidad de sensores, donde la maleta dispone en una parte de su carcasa exterior de una pluralidad de conectores (10, 11, 16) correspondientes al menos con el tacómetro óptico, con los detectores de vibraciones y con el puerto de red (12).

2. El equipo portátil según reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una toma de alimentación (13) accesible desde la carcasa exterior de la maleta.

3. El equipo portátil según reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende además una entrada analógica (16) accesible desde la carcasa exterior de la maleta.

4. El equipo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un interruptor (14) de encendido/apagado en la carcasa exterior de la maleta.

5. El equipo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo compartimento (2) comprende una capa de espuma protectora.

6. El equipo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la maleta es estanca.

7. El equipo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la maleta dispone de ruedas (15).