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Pronóstico de fallas mecánicas a través del análisis espectral de señales de vibración

Autores: Wang, Kang; Xu, Zhi-Jiang; Gong, Yi; Du, Ke-Lin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Pronóstico de fallas mecánicas a través del análisis espectral de señales de vibración


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Software

Palabras clave

Análisis de señales de vibración
Pronóstico de fallas
Maquinaria rotativa
Integrador digital
Análisis espectral
Algoritmo de pronóstico de fallas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El análisis de la señal de vibración es la técnica más común utilizada para el monitoreo de vibraciones mecánicas. Al utilizar sensores de vibración, el pronóstico de fallas de maquinaria rotativa proporciona una forma de detectar posibles daños en la máquina en una etapa temprana y prevenir pérdidas de propiedad tomando medidas apropiadas. Primero proponemos un integrador digital en el dominio de frecuencia combinando la transformada rápida de Fourier con el filtrado digital. Las señales de velocidad y desplazamiento se obtienen, respectivamente, de una señal de aceleración mediante dos integradores digitales. Luego proponemos un método rápido para el cálculo de los espectros de envolvente y la frecuencia instantánea utilizando las propiedades espectrales de las señales. También se introduce el cepstrum para detectar la señal periódica no identificable en el espectro de potencia. Además, se presenta un algoritmo de pronóstico de fallas explotando estos análisis espectrales. Finalmente, diseñamos e implementamos un analizador de vibraciones en tiempo real visualizado en un sistema embebido Raspberry Pi, donde nuestro algoritmo de pronóstico de fallas es el algoritmo central. Las señales en tiempo real de aceleración, velocidad, desplazamiento de vibración, así como sus espectros y estadísticas correspondientes, son visualizadas. El sistema de pronóstico de fallas desarrollado ha sido implementado con éxito en una empresa de agua.

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