SISTEMA DE CAPTACION AUTOMATICA DE DATOS DE VIBRACIÓN Y SU ACONDICIONAMIENTO PARA MEJORAR EL PROCESO NUMERICO DEL BALANCEO DINAMICO DE ROTORES
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ PROYECTO DE INVESTIGACION: SISTEMA DE CAPTACION AUTOMATICA DE DATOS DE VIBRACIÓN Y SU ACONDICIONAMIENTO PARA MEJORAR EL PROCESO NUMERICO DEL BALANCEO DINAMICO DE ROTORES La variabilidad que tienen tanto los datos de vibración, tanto en la magnitud como en la fase, afectan en mayor o menor medida al proceso de cálculo de los pesos de balanceo de rotores. Esto depende de cuanto cambian las vibraciones originales al aplicar los pesos de prueba al rotor. Para reducir esta incertidumbre se desarrolla un sistema de adquisición de los datos que alimenta a una computadora y se elabora un algoritmo que acondiciona los datos para reducir la desviación de los resultados.
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ PROYECTO DE INVESTIGACION:
SISTEMA DE CAPTACION AUTOMATICA DE
DATOS DE VIBRACIÓN Y SU
ACONDICIONAMIENTO PARA MEJORAR EL
PROCESO NUMERICO DEL BALANCEO
DINAMICO DE ROTORES
La variabilidad que tienen tanto los datos de vibración, tanto en la
magnitud como en la fase, afectan en mayor o menor medida al proceso de
cálculo de los pesos de balanceo de rotores. Esto depende de cuanto
cambian las vibraciones originales al aplicar los pesos de prueba al rotor.
Para reducir esta incertidumbre se desarrolla un sistema de adquisición de
los datos que alimenta a una computadora y se elabora un algoritmo que
acondiciona los datos para reducir la desviación de los resultados.
A continuación se plantean los pasos a seguir para poder emplear los
programas utilizados para la realización del proyecto antes planteado:
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PASO 1
Seleccionar el programa de labview con el icono que se encuentra en el
escritorio, el cual se marca con flecha roja.
PASO 2
Después de que aparezca el main menu de labview en pantalla,
seleccionar “Open VI”.
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ PASO 3
Seleccionar el archivo con nombre “SCOPEOK”, esto con el fin de tener
acceso a la herramienta virtual que se utilizará a lo largo de todas las pruebas de
balanceo.
PASO 4
Después de haber hecho lo anterior, aparecerá el panel de control de la
herramienta utilizada:
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A la cual se le harán ciertos ajustes a fin de que nos brinde la información
requerida.
Elementos que conforman la herramienta virtual “SCOPEOK”.
1.- Pantalla principal de osciloscopio. Nos proporciona las variaciones de
voltaje en el tiempo de manera gráfica. Esta dividida en recuadros, los cuales nos
brindan la cantidad de veces que debemos multiplicar el numero de cuadros por el
valor contenido en “VOLT/DIV”, si lo que buscamos es voltaje, o por el valor
contenido en “TIMEBASE”, si lo que se busca es tiempo del canal
correspondiente.
Dentro de esta pantalla encontramos cursores llamados “Ti V+” y “Tf V-”,
estos son de color amarillo. Tienen la propiedad de darnos la posición exacta del
cursor por medio de indicadores en X y Y que se encuentran en la parte inferior de
la pantalla.
2.- Controles generales de manejo de osciloscopio. Estos se encuentran a
la derecha de la pantalla principal de osciloscopio. Su propósito es ayudarnos a
tener un mejor ajuste en las mediciones que se toman. Algunas de estas pueden
ser ajuste de amplitud de las formas de onda, variación de la base de tiempo para
una mejor apreciación de la longitud de las ondas, modo de función del
osciloscopio, los cuales pueden ser: None (ninguno), Digital, Software Analog
(Software Analógico), Hardware Analog (Hardware Analógico). Cada uno de esos
modos ayudan a realizar los ajustes necesarios para realizar las mediciones de
amplitud y ángulo de fase necesarios para el análisis de las vibraciones.
3.- Selectores de canal. Estos se encuentran localizados en el recuadro
inferior de la herramienta, con las etiquetas Channel A I/O, Channel B I/O; al
primero se le asignara el canal2, de la ventana desplegable situada al lado de la
etiqueta correspondiente, y al Channel B se le asigna el canal1; cabe mencionar
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ que el nombre asignado a los canales no tiene que coincidir con un orden lógico,
debido a que la asignación de los nombres no tiene relación con la herramienta
puesto que los nombres son de la interfase utilizada.
PASO 5
Ajustar el filtro del analizador de vibraciones para dejar pasar únicamente la
frecuencia fundamental necesaria para el análisis.
PASO 6
Conectar las herramientas auxiliares para la captura de los datos. Colocar
el acelerómetro en posición y colocar el elemento fotosensible y la cinta reflejante
que realizan la captura del ángulo de fase, y conectarlos a la tarjeta de interfase
utilizada. Conectar la salida de osciloscopio del analizador de vibraciones a la
tarjeta de interfase, para capturar los valores de amplitud de las vibraciones en
análisis.
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Encender la herramienta con el boto “run” localizado el la barra inferior a la
de menú.
Una vez encendida la herramienta, seleccionar los canales y realizar los
ajustes necesarios para tener una buena apreciación de las formas de onda.
PASO 8
Posicionar los cursores “Ti V+” y “Tf V-” al inicio y final de la onda
respectivamente para medir las divisiones que comprenden un ciclo completo,
cuyo valor se mostrara en una pequeña ventana localizada en la parte inferior del
panel de control, posteriormente se toma este valor y se carga el la ventana de
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ entrada de dato localizada a la derecha de la ventana anterior, esto con el fin de
introducir un valor de referencia para la conversión de divisiones a ángulo en
grados. La figura siguiente muestra las ventanas antes mencionadas a la izquierda
la que muestra el valor de las divisiones y a la derecha la de adquisición del valor
para la conversión.
PASO 9
Una vez capturado el valor de divisiones, procedemos a medir la amplitud y
el ángulo de fase de las vibraciones analizadas. Para esto se colocan los cursores
“Ti V+” y “Tf V-” en el pico máximo y mínimo de la onda senoidal, y a su vez en el
inicio de la onda senoidal y al inicio del siguiente pulso, esto para realizar la
medición de ángulo de fase. Estos valores se pueden apreciar en las ventanas
etiquetadas Amp y Angle.
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PASO 10
Una vez capturados los valores de amplitud y ángulo de fase de las
vibraciones, se procede a repetir la medición con un peso de prueba una vez
teniendo ambas mediciones y la magnitud y posición exacta del peso de prueba se
procede a introducir estos en el programa de balanceo y agregar el peso de
balanceo en la posición exacta y volver a medir para verificar que las vibraciones
han disminuido. Para detener a herramienta se presiona el boto rojo “STOP”
ubicado en la parte inferior de la herramienta.
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ A continuación de describirá a groso modo las funciones y los procesos que
realiza el software a las formas de ondas recibidas del sistema a balancear, y se
marcaran los puntos necesarios para un futuro seguimiento del proyecto y para se
le realizan las modificaciones que sean necesarias en un momento determinado.
1) Las entradas marcadas por este número corresponden a los canales con
los que cuenta el osciloscopio de Lab-View; los cuales están siendo
alimentados por las señales provenientes del sistema a balancear, mismas
que son previamente acondicionadas para la lectura y procesamiento en la
PC por la tarjeta de interfase utilizada.
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2) Este numero muestra los controles necesarios para que se logre una mejor
apreciación de las señales en la pantalla del Programa; estos controles son:
Voltaje por división de cada Canal, Base de tiempo, selector de modo,
posición, Level Trigger.
3) Las herramientas indicas con este numero tiene la función de tomar los
valores de los controles y entradas antes mencionadas y generar con ellas
cadenas de datos que son mas fáciles de transmitir y poseen menor
sensibilidad a los errores por transmisión.
4) Esta función procesa las cadenas antes generadas para crear los arreglos
los cuales formaran las graficas que se visualizaran en la pantalla del
Programa, dando pauta para el siguiente proceso.
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5) Esta herramienta retoma los procesos realizados en la herramienta anterior,
dicha herramienta convierte sus datos recibidos para que puedan ser
tratados por esta herramienta, dentro de esta herramienta se genera el
arreglo final, es en este punto donde se pueden realizar modificaciones
para actualizar; este subVI se puede abrir haciéndole doble clic, esta acción
abrirá dos nuevos paneles de Lab-View, dentro del panel de diagrama se
pueden ver claramente los arreglos que conforman el arreglo que
conforman el arreglo de la grafica.
6) El arreglo de la grafica que muestra este punto es resulta de los procesos
realizados en la función anterior, este arreglo se puede volver a dividir para
análisis enfocados al proceso de balanceo dinámico de rotores.
7) La herramienta mostrada en este punto es un auxiliar para el manejo de los
datos generados por los cursores en pantalla, esta herramienta nos brinda
información en forma de cadenas, en las que están incluidas los valores de
las posiciones de los cursores visualizados en pantalla.
8) Con estas herramientas logramos leer únicamente la parte de la cadena
que nos interesa, que este caso se tratan de los cursores con los que se
medirán tanto la amplitud como la fase de las vibraciones analizadas.
9) Estas herramientas sirven para desglosar el contenido de la cadena que
anteriormente se separo de la cadena principal; de este proceso se tomara
un cluster el cual contiene los valores de la posición en los ejes X y Y de los
cursores en la pantalla.
10) Estas herramientas realizan un proceso similar al antes mostrado, en este
caso se divide el cluster en sus dos componentes que son la posición en el
eje X y al posición en el eje Y, para después pasar por un proceso
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matemático, el cual nos brindara los valores de Amplitud de la vibración y
su ángulo de fase .
Cualquier duda que se tenga sobre el uso, función o requerimientos de las
herramientas de Lab-View, basta con hacer clic derecho sobre la herramienta y
seleccionar la sección Help, la cual nos proporcionara la función que realiza dicha
herramienta, los que requerimientos que son necesarios para que funcione
