Aparatos Utilizados para la Detección de Anomalías en Sistemas Mecánicos

La detección de anomalías o averías en sistemas mecánicos se realiza, generalmente, a partir de la inspección visual o auditiva de dichos sistemas.

Así, pueden distinguirse dos sistemas para localizar averías.
a) Ir cambiando unidades al azar.
b) Proceso sistemático de localización de averías.

El ir cambiando unidades al azar hasta localizar la unidad defectuosa es caro en tiempo y en dinero, excepto en una máquina que sea muy sencilla.

Es, por consiguiente, necesario adoptar un proceso sistemático para la localización de las averías lo más rápido y preciso posible.

En la localización de averías se ha de tener presente los siguientes aspectos:

• Los tiempos de parada de la máquina son muy caros por pérdida de producción.
• Para la localización de las averías es fundamental conocer muy bien los elementos y su función en el circuito.
• Tener en cuenta las normas de seguridad al parar la máquina.
• Que magnitudes hay que comprobar.
• Aparatos de medida.

En cuanto a las magnitudes a comprobar, éstas son:

• Magnitudes dimensionales: Distancias, alineamientos, centrados, etc.
• Magnitudes cinemáticas: Velocidad, aceleración,...
• Magnitudes dinámicas: Potencia, fuerza, Pares,...
• Magnitudes eléctricas
•  Presiones
• Temperaturas

En función de valor de dichas magnitudes y de la comprobación de que las mismas se mantienen en ciertos intervalos de valores, se determinará si el funcionamiento es o no el adecuado, permitiendo así detectar si existe o no alguna anomalía.

Los instrumentos utilizados para esta finalidad pueden ser de muy diversos tipos. A continuación se describen los elementos más usuales en la detección de anomalías en sistemas mecánicos, los cuales miden diversas magnitudes que en la mayoría de ocasiones no sólo sirven para detectar a.verías, sino también, incluso como elementos de localización.

Se describirán: ^

• Aparatos de medida y comprobación dimensional.
• Detectores presencia o posición.
• Detectores de nivel.
• Medidores de presión.
• Medidores de temperatura.
• Tacómetros y acelerómetros.
• Aparatos medida eléctrica.

Aparatos de Medida y Comprobación Dimensional
Los elementos que se suelen utilizar son:

• Metros y reglas.
• Calibre pie de rey
• Micrómetros
• Aparatos Comparadores.

Estos elementos se emplean sobre todo para la detección de faltas de ajustes, tales como descentrado de ejes, desalineamientos,... así como medición de desgastes en superficie por comparación.

Su modo de uso y aplicación fue abordado con profundidad en el Módulo de operaciones de montaje y desmontaje en su punto 2 denominado «Instrumentos de medición y verificación».

Aparatos Medidores de Temperatura
Sirven para medir la temperatura de vapores, líquidos y sólidos. En sistemas mecánicos es el aceite el elemento de circulación y el que se suele medir si bien también puede medirse la temperatura en elementos tales como cojinetes, rodamiento,...

El operario ha de disponer de termómetros correctos con el rango de medida adecuado al intervalo de temperaturas en torno al cual oscila la temperatura de la instalación.

Existen multitud de termómetros entre los cuales, se significan más los de mercurio, alcohol, o también termómetros electrónicos basados en sensores de temperatura: lámina bimetálica, termorresistencias, etc que además de ofrecer más precisión y sensibilidad tienen en general un mayor rango de temperatura.

En la detección de anomalías, la medida de la températura puede ser indicativa de sobrecalentamiento del aceite de lubrificación que pueden originar agripamientos, siendo esto indicadvo de avería en el sistema de lubrificación o nivel bajo de aceite.

Aparatos Medidores de Presión
Estos instrumentos registran el valor de las presiones por encima o por debajo de la presión atmosférica.

El valor de la presión puede ser indicativa de una posible pérdida de carga en sistemas hidráulicos o neumáticos, así como puntas de presión.

Sensores
Para la medición del resto de las magnitudes físicas cuyo valor puede indicar la existencia de averías: velocidad, vibración, rango de desplazamiento... se utilizan instrumentos de medida basados en sensores.

Se denomina sensor a todo dispositivo que convierte una variable física en otra variable de tipo eléctrico. Esta variable eléctrica es acondicionada y amplificada para mostrarla en un sistema de registro o visualización que muestra el valor de la magnitud medida.

Existen sensores de muy diversos tipos según la variable física que mide:

• Sensores de temperatura: Basados en láminas bimetálicas, termistores, termorresistencias,...
• Sensores de posición: Transductores capacitivos, inductivos, galgas extensiométricas,...
• Sensores de movimiento: Miden velocidades y aceleraciones, son incrementales y absolutos según tengan una referencia o no.
• Sensores de presión: Transductores piezoeléctricos, galgas, tubos de bourdon con sensor de pequeño desplazamiento.
• Sensores de fuerza y par: Transductores piezoeléctricos, galgas,...
• Sensores de humedad: Transductores piez o eléctrico con electrodo,..

No obstante, el estudio del principio de funcionamiento de estos sensores, no es el objeto del presente módulo, sino que únicamente se enumeran con objeto de indicar que se puede medir prácticamente cualquier variable característica de un sistema mecánico. Por tanto, existen instrumentos especializados para medir cualquier magnitud, si bien la mayoría de los sensores no van acoplados a instrumentos de uso directo, sino que se disponen de modo permanente en aquellas partes de la instalación cuya avería produce una gran pérdida económica, y que no sólo es necesario detectarla cuando se produzca, sino que es conveniente controlar desde el punto de vista del mantenimiento predictívo y preventivo.

Lógicamente, el empico de estos instrumentos como localizadores de averías tiene poca difusión pues el coste que conlleva su instalación, sólo tiene justificación en aquellos sistemas, que por su importancia en el proceso productivo, precisan de un proceso de reparación que no suponga gran pérdida de tiempo.