¿Qué se entiende por procesos sensibles?
Son aplicaciones que, por lo general, deben llevarse a cabo en instalaciones especialmente diseñadas, con requisitos muy estrictos de climatización, humedad y aislamiento de las vibraciones. Los semiconductores son un caso emblemático: cuanto más pequeños son, más les afectan las vibraciones. Muchas máquinas de fabricación de semiconductores deben colocarse sobre plataformas activas de aislamiento de vibraciones. En otros casos, los semiconductores deben fabricarse con máquinas que lleven incorporado un sistema de aislamiento de vibraciones. En ambas situaciones, los fabricantes definen tolerancias de vibración admisibles para que sus máquinas funcionen correctamente.
Los edificios están sujetos a numerosas fuentes de vibración, como el tráfico exterior, obras de construcción cercanas, equipos de bombeo en funcionamiento... incluso el público que camina por su interior, por citar solo algunas. Durante muchos años, se han llevado a cabo investigaciones para entender la física de las vibraciones en el suelo y cómo afectan a cosas como la maquinaria de producción de semiconductores. Como resultado, se han desarrollado curvas de criterios de vibración (VC) como las que se muestran en el diagrama de más abajo. Estas curvas se representan en términos de velocidad frente a frecuencia. Entre 8 Hz y 80 Hz, la curva de velocidad es una línea plana. Las señales entre 4 Hz y 8 Hz están en una línea, lo que indica una aceleración constante a partir de 8 Hz. Estas curvas son criterios generales y, en la mayoría de los casos, se utilizan como directrices. La mayoría de las máquinas sensibles a las vibraciones se acompañan de curvas de vibración, que indican las tolerancias para que el funcionamiento sea correcto. A menudo, estas máquinas se montan sobre plataformas de aislamiento de vibraciones. El fabricante de la plataforma también proporciona una curva de vibración a la que debe ajustarse el suelo, para que el funcionamiento de la máquina instalada sobre la plataforma sea aceptable. En este tipo de instalaciones, la curva suele ser más compleja; por ejemplo, la línea roja del diagrama es una curva típica de una plataforma de aislamiento de vibraciones, con las condiciones que deben cumplirse para garantizar un correcto funcionamiento del dispositivo instalado sobre la plataforma.
Una solución práctica para monitorizar el suelo
HBK suministra desde hace muchos años sistemas de monitorización de vibraciones. Recientemente, ha diseñado un nueva plataforma de software —llamada Tescia— para monitorizar y registrar la aceleración, la velocidad o el desplazamiento. La plataforma Tescia se utiliza conjuntamente con equipos de adquisición de datos LAN-XI de HBK, y puede conectarse directamente a acelerómetros sísmicos. El software de Tescia puede calcular la primera y la segunda integral de la aceleración, para crear señales de velocidad y desplazamiento. Igualmente, permite llevar un seguimiento visual de la velocidad de los acelerómetros mediante espectros FFT o de 1/n octava. Uno de los métodos estándar consiste en observar las gráficas de 1/3 de octava para cada acelerómetro que se desea monitorizar. Pero, además de esta posibilidad de supervisión visual, Tescia también puede comprobar (simultáneamente) todas las frecuencias asociadas a cada señal, para determinar si sus niveles sobrepasan una serie de perfiles de referencia definidos por el usuario. Es posible asociar un perfil diferente a cada canal y programar un tiempo por encima del perfil para activar una respuesta. De este modo, se pueden detectar niveles de advertencia que se mantienen en el tiempo o niveles instantáneos de alarma, que activan una alerta. Estas activaciones pueden, a su vez, emplearse para enviar un mensaje de correo electrónico o un mensaje de texto, para empezar a grabar con una preactivación o para generar un análisis. En muchas aplicaciones de monitorización de suelos se utilizan curvas VC. No obstante, también hay muchos casos, como pueden ser los sistemas de aislamiento de vibraciones, en los que se genera una curva en función del equipo que se coloca sobre el sistema de aislamiento y de las características del propio sistema. Tescia puede monitorizar sin dificultad esos perfiles más complejos.
Veamos un ejemplo...
La captura de pantalla de más abajo muestra un ejemplo de una configuración sencilla de monitorización VC en Tescia. Esta aplicación de Tescia monitoriza la evolución del espectro de 1/3 de octava con respecto a una curva VC. Cuando la señal sobrepasa la línea roja, Tescia empieza a grabar con una preactivación de 20 segundos, y envía una captura de pantalla a un teléfono u ordenador mediante un mensaje de texto o un correo electrónico. Tescia puede monitorizar cientos de canales simultáneamente, y cada canal puede tener un criterio de exceso independiente. En este ejemplo se monitorizan 6 canales, con el mismo criterio para todos ellos. Además, Tescia permite que los usuarios accedan a los datos registrados, al mismo tiempo que sigue monitorizando todos los canales. No hace falta detener Tescia para acceder a las series temporales o al análisis de las distintas frecuencias cuando se produce un evento de activación. Por todo ello, Tescia es una herramienta ideal para monitorizar vibraciones a largo plazo sin supervisión. Además, ofrece una potente funcionalidad para analizar qué ocurre durante los eventos de activación.
Ejemplo de un monitor de vibraciones del suelo de 6 canales, con indicación de cuándo se superan los criterios de vibración.
La parte inferior de la captura de pantalla muestra los niveles de vibración a lo largo del tiempo.
