Para impulsar flujos de trabajo básicos en diversas aplicaciones, desde automatización hasta sistemas industriales, los motores son equipos indispensables. Cualquier mal funcionamiento o degradación del rendimiento del motor puede provocar paradas innecesarias, que pueden afectar la eficiencia de producción de la fábrica, provocar retrasos e interrupciones graves en la cadena de suministro del fabricante y provocar pérdidas importantes a la empresa. Además de perder tiempo y dinero, los tiempos de inactividad inesperados también pueden dañar la imagen del fabricante en el mercado.
Por lo tanto, para garantizar que los motores funcionen correctamente durante todo el ciclo de vida del sistema, es necesario monitorear continuamente el estado operativo y el rendimiento de estas máquinas en el sistema que utiliza motores. Este mantenimiento predictivo de las máquinas puede minimizar las fallas, mejorar la confiabilidad y aumentar la productividad de la fábrica en la mayor medida posible. Todo esto significa que puede ahorrarle mucho dinero a la empresa.
Aunque existen múltiples parámetros de la maquinaria rotativa que deben monitorearse, la vibración es la característica más importante y útil necesaria para verificar y determinar el estado de salud de la maquinaria rotativa. La vibración es una variable predictiva clave que se puede utilizar para monitorear y detectar posibles fallas en maquinaria rotativa, como bases blandas, cojinetes y otros problemas similares. Aunque monitorear las vibraciones no es difícil, recopilar datos y reportarlos de manera significativa no es una tarea fácil. Para ello, se requieren análisis de datos, algoritmos novedosos y conectividad inalámbrica.
Monitorear la vibración del motor
Para esta aplicación, Analog Devices, Inc. (ADI) ha desarrollado un sensor de monitoreo de vibración inalámbrico que utiliza la tecnología de detección de acelerómetro de Sistemas Micro Electro Mecánicos (MEMS). Los sensores MEMS son ampliamente reconocidos como la tecnología preferida para diversas maquinarias rotativas industriales debido a su pequeño tamaño, bajo consumo de energía y capacidad de respuesta de banda ancha de hasta 8 kHz.
El sensor MEMS de nueva generación de ADI, denominado VOYAGER4, está diseñado para monitoreo basado en estado (CbM) en aplicaciones industriales y de robótica. Utiliza inteligencia artificial (IA) de vanguardia para un análisis de datos más inteligente a nivel de sensor. De hecho, este sensor es una solución completa que incluye soporte para circuitos integrados, componentes y otros dispositivos como acelerómetros, procesadores y circuitos integrados de administración de energía (PMIC) (Figura 1).
Diagrama del sistema VOYAGER4 de Analog Devices
Figura 1: Diagrama completo del sistema VOYAGER4. (Fuente de la imagen: Analog Devices, Inc.)
Kit de evaluación VOYAGER4
Para simplificar la comprensión de los ingenieros sobre los sistemas inalámbricos de monitoreo de estado, ADI ha lanzado el kit de evaluación del monitor de vibración inalámbrico VOYAGER4 EV-CBM-VOYGER4-1Z. Este kit proporciona una plataforma completa de monitoreo de vibraciones de baja potencia, lo que permite a los ingenieros implementar rápidamente soluciones de monitoreo inalámbrico para motores o dispositivos de prueba similares. Este kit incluye:
Logre una toma de decisiones inteligente, más inteligente y segura en el borde
Algoritmos de inteligencia artificial para tomar decisiones en el borde
Capacidad de instalación mecánica y medición de hasta 8 kHz de ancho de banda
Tecnología de acelerómetro MEMS de 3 ejes de potencia ultrabaja y ruido ultrabajo
Microcontrolador de potencia ultrabaja, potente y de bajo consumo, tecnología Bluetooth Low Energy (BLE)
La placa de circuito impreso (PCB) del kit está equipada con ADI IC y otros componentes (Figura 2), incluidos sensores MEMS de salida digital de tres ejes ADXL382 y ADXL367, BLE MAX32666, microcontrolador AI MAX78000, PMIC MAX20335 y dispositivos de alimentación MAX17262 y MAX38642. La placa de circuito impreso ensamblada se instala verticalmente sobre una base de aluminio y la batería se conecta al soporte. La PCB ensamblada se monta verticalmente sobre una base de aluminio, mientras que la batería se fija sobre un soporte. También hay un orificio roscado M6 en la base para instalar el perno en la carcasa del motor. Luego, todo el dispositivo se encapsula en una carcasa de aluminio con un diámetro de 46 mm y una altura de 77 mm.