Las bandas espectrales pueden ser una herramienta muy útil para la detección de fallos de maquinaria industrial. Sin embargo, no todos los analistas de vibraciones las utilizan, o aprovechan todo su potencial.

La definición de parámetros que controlen el valor de bandas espectrales estrechas puede ser muy útil cuando se utilizan sistemas de monitoreo en continuo, como método para la detección automática de fallos o anomalías en la máquina.

Cuando los datos de vibración se toman con un sistema portátil los analistas pueden hacerse una idea bastante clara del estado general de la máquina durante la propia toma de mediciones, diferenciando aquellas máquinas que están en buen estado de aquellas en las que podría haber una anomalía que requiera un análisis más profundo. Sin embargo, en el caso del monitoreo en continuo, ningún analista supervisa constantemente todos los parámetros que el sistema mide y almacena.

Por otra parte la cantidad de datos a analizar cuando se realizan mediciones con un analizador portátil es bastante limitada, mientra que en los sistemas en continuo la cantidad de datos medidos y almacenados puede ser muy grande, lo que hace inviable o poco práctico que un analista los pueda examinar en su totalidad.

Por lo tanto, la detección automática de anomalías en los modos de vibración es muy necesaria y altamente recomendable en el caso de los sistemas de monitoreo de condición en continuo. Para ello, el uso de bandas espectrales es una gran ayuda como primera aproximación para resolver este problema, junto con la configuración automática o semiautomática de sus niveles de alarma.

La experiencia demuestra que el uso exclusivo de los valores globales de vibración (velocidad y aceleración) para determinar el estado de salud de un activo puede no ser suficiente en algunos casos. En cambio, la configuración de bandas espectrales estrechas, junto con determinados tipos de parámetros de vibración (valores pico, factor de cresta, curtosis, etc.) es una técnica económica y sencilla que puede mejorar mucho la capacidad de detección de anomalías con respecto al control exclusivo de los valores globales.

A continuación se presentan tres gráficos, correspondientes a una máquina que tuvo problemas en las correas.

Valor global de la vibración en el motor: Velocidad

Valor global de la vibración en el motor: Aceleración

Vibración de banda espectral subarmónica en el motor

Los valores globales de vibración, tanto de velocidad (hasta 1 kHz) como de aceleración (hasta 20 kHz) no mostraron un cambio significativo en sus amplitudes a lo largo del tiempo. Sin embargo, la banda de los “subarmónicos” sí que mostró claramente amplitudes superiores a las normales, por encima del nivel de alerta configurado estadísticamente. Tras una revisión de la máquina en agosto de 2020, en la que se corrigió el problema de la correa, se puede observar una disminución significativa en dicha amplitud.

Los espectros tomados antes de la operación de mantenimiento mostraban una amplitud de pico anormal en la frecuencia de paso de la correa, que desapareció por completo tras su corrección. Este fallo habría pasado desapercibido en caso de que el sistema de supervisión en continuo se hubiera basado únicamente en los valores globales y no hubiera supervisado también de forma específica dichas bandas espectrales.

El uso de bandas espectrales ha demostrado a lo largo de los años ser una herramienta eficaz y económica como primera aproximación para la búsqueda automática de anomalías en los datos de vibración y,  junto con un método adecuado para establecer sus niveles de alarma, es una gran ayuda a la hora de utilizar sistemas de monitoreo de la condición en continuo.