What is the Fast Fourier Transform (FFT)?

La Transformada de Fourier Rápida, o FFT, es una herramienta que se utiliza frecuentemente en el análisis de vibraciones. La FFT utiliza los datos de vibración que ya estás recopilando y los reconfigura para proporcionar nuevas y valiosas perspectivas sobre el estado de tu máquina. Cuando se utiliza correctamente, el análisis FFT es un componente clave de cualquier estrategia de mantenimiento predictivo.

El análisis FFT puede ayudarte a identificar fallos en las máquinas para que sepas exactamente cuándo debe realizar el mantenimiento. Pero la FFT a menudo se considera confusa o demasiado técnica. Este artículo explicará qué es el análisis FFT y cómo puede ayudarte a mejorar el rendimiento de tus activos, reducir el tiempo de inactividad y disminuir los costes de mantenimiento.

¿Qué es la fórmula de la transformada rápida de Fourier (FFT)?

En resumen, la Transformada de Fourier Rápida es un algoritmo que realiza rápidamente la Transformada de Fourier Discreta (DFT) de una secuencia de datos. Toma datos expresados en términos de tiempo y los convierte en datos detallados sobre la frecuencia.

Las señales digitales (como los datos de vibración) suelen recogerse y registrarse en función del tiempo. Por ejemplo, un gráfico de formas de onda con datos de vibración indicará exactamente cuándo ocurre la vibración máxima de tu máquina.

Si estudias esos datos de vibración, puedes hacerte una buena idea de la salud general de tu máquina e incluso extender la vida útil del activo. Sabrás con qué frecuencia hay vibraciones anormales y podrás ver en qué parte del ciclo de trabajo de tu máquina se producen esas vibraciones.

Sin embargo, medir los datos de vibración de esta manera no te da una imagen completa.

¿Qué tipo de vibración se está produciendo? ¿Dónde está el fallo que causa la vibración excesiva? ¿El defecto está en los rodamientos o en el eje? El análisis FFT puede responder a estas preguntas.

Comprensión del análisis de formas de onda

El análisis de formas de onda es una representación gráfica de una onda: una onda sonora, una onda sísmica o cualquier otro tipo de onda.

Los gráficos de formas de onda ilustran la amplitud variable de una onda particular a lo largo del tiempo. Puedes usar las formas de onda temporales para observar la vibración general de un activo concreto y hacerte una idea de la salud general de ese activo.

Lo que la FFT hace con los datos de la forma de onda

La FFT toma datos temporales y los convierte en datos de frecuencia. En lugar de mostrarte cuándo ocurren vibraciones anormales, el análisis FFT desglosa cada vibración en sus frecuencias componentes. El análisis FFT busca la frecuencia dominante, o frecuencias; Te muestra si la vibración ocurre en una frecuencia baja, alta o en algún punto intermedio.

¿Por qué importa esto? Cada nivel de frecuencia indica una fuente diferente de problemas. El análisis FFT te muestra dónde están los puntos problemáticos en tus activos, para que puedas entrar y solucionarlos con suficiente antelación.

Cómo se utilizan las FFT en el análisis de vibraciones

El análisis de vibraciones analiza algunas mediciones clave para determinar la salud de la máquina. Normalmente, los técnicos analizan la frecuencia, velocidad y aceleración de las vibraciones.

Es bastante fácil medir esos datos brutos de vibración para comprobar la firma vibratoria de tu maquinaria. Pero el análisis FFT va un paso más allá, abriendo los datos en bruto.

Los cambios en las frecuencias de vibración pueden indicar problemas como el desequilibrio. Por ejemplo, algunas máquinas giratorias cambian a una frecuencia de vibración más baja cuando su equilibrio se desequilibra. Esta es una señal clara de advertencia de que la máquina necesita mantenimiento.

Los cambios en la frecuencia dominante también pueden identificar problemas en la alineación del eje o problemas en la caja de cambios. El análisis FFT también puede poner de manifiesto problemas de desgaste en piezas giratorias o en piezas mal formadas.

Términos clave de análisis de vibraciones

El análisis de vibraciones utiliza mucha terminología. ¡Es útil saber qué significan los términos clave! Aquí tienes algunos de los términos principales que escucharás para FFT y análisis de vibraciones.

Forma de onda temporal: los datos brutos de vibración capturados por un monitor de vibración, representados gráficamente en términos de amplitud frente al tiempo.

Espectro de frecuencias: un gráfico simplificado que muestra amplitud y frecuencia. El espectro de frecuencias se calcula en función de la forma de onda en tiempo bruto.

Armónicos: Los ecos creados por vibraciones fuertes y espaciadas alcanzan su punto máximo. Es normal que las máquinas giratorias creen armónicos.

Fallos comunes en la máquina: Las fuentes más comunes de fallo de máquinas en maquinaria rotativa. Algunos de los fallos más comunes son la desalineación, el desequilibrio, la flojidad y la falla de los rodamientos.

Desplazamiento: La distancia que recorre un objeto vibrante desde su punto de partida. El desplazamiento es más adecuado para medir frecuencias bajas.

Velocidad: La distancia que recorre un objeto vibrante durante un tiempo determinado. La velocidad es más adecuada para medir frecuencias de nivel medio.

Aceleración: la velocidad a la que cambia la velocidad con el tiempo. La aceleración es más adecuada para medir frecuencias muy altas.

Elegir la solución adecuada de análisis de vibraciones

¿Qué tipo de análisis de vibraciones es adecuado para tu operación? Puede ser difícil decidir si es mejor usar el análisis FFT o el análisis de onda temporal. La verdad es que ambos tienen muchos beneficios.

Por suerte, no tienes que elegir. El programa adecuado de monitorización de vibraciones puede ofrecerte ambas cosas. Las herramientas adecuadas te proporcionarán datos precisos y fáciles de usar y herramientas analíticas para ayudarte a sacar el máximo partido a esos datos.

Cuanto más sepas sobre los patrones de vibración de tu maquinaria, mejor podrás mantener tus activos. Y eso significa mayor tiempo de actividad y mayor productividad para toda tu operación.