Vibration Measurement - Measuring Vibration

Calibración de acelerómetros

En esta introducción a la medición de vibraciones, en la que damos respuesta a algunas dudas básicas de los principiantes, hablamos ahora sobre calibración de acelerómetros. Repasamos brevemente qué es un calibrador, cómo son las medidas de fuerza e impedancia, y en qué consisten las escalas logarítmicas y los decibelios.

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ÍNDICE

  1. Calibrador de acelerómetros sencillo 
  2. Medidas de fuerza e impedancia 
  3. Escalas logarítmicas y en decibelios

Todos los acelerómetros Brüel & Kjaer se suministran calibrados de fábrica individualmente y se acompañan de una tabla de calibración exhaustiva.

Cuando los acelerómetros se utilizan (y se almacenan) dentro de sus límites ambientales especificados, es decir, si no se someten a impactos, temperaturas, dosis de radiación, etc. en exceso, solo se producen cambios mínimos en sus características a lo largo del tiempo. Se han hecho ensayos que demuestran que las características cambian menos de un 2% a lo largo de periodos de incluso varios años.

Sin embargo, durante el uso normal no es raro que los acelerómetros se sometan a condiciones relativamente violentas, que pueden provocar cambios significativos en sus características y, en ocasiones, incluso daños permanentes. Para hacerse una idea, si dejamos caer un acelerómetro a un suelo de cemento desde la altura de nuestra mano, recibe un impacto del orden de 2000 g.

Por tanto, es conveniente realizar una comprobación periódica de la sensibilidad de la calibración. Normalmente basta con esta comprobación para confirmar que el acelerómetro no está dañado.

 

Calibrador de acelerómetros Modelo 4294 MÁS INFORMACIÓN
CALIBRADOR DE ACELERÓMETROS
DE VIBRACIÓN MODELO 4294


Calibrador de acelerómetros sencillo

La forma más cómoda de verificar periódicamente la calibración de un acelerómetro consiste en utilizar una fuente de vibración calibrada de B&K, alimentada por batería. Esta fuente lleva una mesa deslizante integrada que genera con alta precisión una vibración de 10 m/s2 a 159,15 Hz.

Para comprobar la sensibilidad de la calibración de un acelerómetro, solo hay que fijarlo a la mesa deslizante y leer su salida cuando se hace vibrar a 10 m/s2.

Este calibrador portátil también resulta útil para comprobar una configuración completa de medida o análisis antes de empezar a medir con ella. Lo único que hay que hacer es montar el acelerómetro de medida en el calibrador y hacerlo vibrar a un nivel de 10 m/s2. A continuación, se verifica la lectura del acelerómetro. Si se realiza un registro, se puede guardar el nivel de calibración a 10 m/s2 para referencia futura.


Medidas de fuerza e impedancia

En las medidas dinámicas de propiedades mecánicas se utilizan transductores de fuerza conjuntamente con los acelerómetros, para determinar las fuerzas dinámicas en una estructura y los movimientos vibratorios resultantes. La combinación de estos parámetros describe la impedancia mecánica de la estructura.

El transductor de fuerza también lleva un elemento piezoeléctrico que, al comprimirse, genera una salida eléctrica proporcional a la fuerza que se transmite a través de su estructura. Las señales de fuerza pueden procesarse y medirse con la misma instrumentación que se utiliza con los acelerómetros.

Cuando se desea medir la impedancia en puntos de estructuras muy ligeras, el acelerómetro y el transductor de fuerza se pueden combinar en una sola unidad, llamada cabeza de impedancia. Sin embargo, la mayoría de las medidas de impedancia se obtienen con un acelerómetro y un transductor de fuerza independientes.

Parámetros de vibración 

Escalas logarítmicas y en decibelios

En las gráficas de frecuencia se suele utilizar una escala logarítmica. Esta escala tiene el efecto de expandir las frecuencias más bajas y comprimir las más altas en la gráfica. Con ello se consigue la misma resolución porcentual en todo el eje X, al tiempo que se mantiene la gráfica dentro de unas proporciones razonables.

También se utilizan escalas logarítmicas para representar la amplitud de las vibraciones, lo cual permite utilizar una escala de decibelios como ayuda para comparar niveles. Un decibelio (dB) expresa una relación entre dos niveles. Por tanto, es adimensional. Ahora bien, para expresar niveles absolutos de vibración es preciso definir un nivel de referencia.

Por ejemplo, podemos decir que un nivel de vibración determinado es 10 dB mayor que otro sin necesidad de más explicaciones. Pero, para decir que un nivel de vibración es de 85 dB, tenemos que referirlo a un nivel de referencia.

Podríamos decir, entonces, que el nivel de aceleración vibratoria es de 85 dB re. 10-6 m/s2.

Escala lineal vs logarítmica
Escala en decibelios
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MEDICIÓN DE VIBRACIONES
BY BRÜEL & KJAER

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Escala lineal frente a escala logarítmica

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