Diagnosticare efficacemente anomalie su macchine e impianti

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Motion Amplification è una tecnologia rivoluzionaria nella diagnosi dei sistemi che vibrano senza un’origine evidente

Strumentazione & Controllo

Il sistema IRIS-M, cuore del Motion Amplification
Il sistema IRIS-M, cuore del Motion Amplification
Analisi vibrazionale Motion Amplification di un grosso ventilatore centrifugo
Analisi vibrazionale Motion Amplification di un grosso ventilatore centrifugo
Il sistema IRIS-CM, nato per osservare nel tempo fenomeni che si presentano in modo non ripetitivo
Il sistema IRIS-CM, nato per osservare nel tempo fenomeni che si presentano in modo non ripetitivo

Il sistema IRIS-MTM, cuore del Motion AmplificationTMOperativamente, capita che ad un certo punto qualcuno si accorga di qualcosa di insolito: di quella strana vibrazione che, sempre o solo in alcuni momenti, inizia a scuotere il macchinario, o l’impianto.

Dapprima è chi lavora in campo che ci fa caso, ma solitamente senza dare troppa enfasi alla cosa. Poi, pian piano, la situazione degenera.

Allora, come una piccola perdita che a poco a poco diventa un fiume, dopo non troppo tempo più di una persona si interroga sul motivo di quella strana vibrazione e su quale sia la sua misteriosa origine.

E, nello stesso tempo, iniziano a nascere le ipotesi più svariate, da quelle semplici alle più fantasiose, ma intanto la fantomatica vibrazione non ne vuole sapere di svelare la sua origine, seppure cresca di intensità in modo sempre più fastidioso.

Ora, sinceramente, ditemi: non ci siete mai passati, almeno una volta?

La nostra “storia aziendale” ci insegna che immancabilmente questa situazione si presenta periodicamente in tantissime aziende, sia in quelle in cui abbiamo lavorato che in quelle nostre clienti.

Anche se in Italia fatica un po’ a prendere piede, oggi ci viene in aiuto il Motion AmplificationTM.

Non sappiamo se ne avete mai sentito parlare, anche se chi bazzica su social come LinkedIn o piattaforme come Youtube di certo avrà visto qualcosa: il Motion AmplificationTM è il sistema che “fa vedere le vibrazioni”.

Che ci crediate o meno, anche se la cosa può sembrare un po’ incredibile, corrisponde a verità.

Sviluppato e reso operativo dagli americani di RDI Technologies, il Motion AmplificationTM è un sistema specificamente progettato e realizzato per rendere visibile l’invisibile ed analizzarlo, in modo da permettere una diagnosi precisa ed accurata da parte dei tecnici, o per effettuare analisi di vario tipo su componenti vibranti.

Nasce come un insieme telecamera-computer-software, un po’ come un normale analizzatore di vibrazioni: la telecamera è il sensore.

La portabilità è enorme, la facilità d’uso anche.

Lo si posiziona davanti ai macchinari che si devono esaminare, illuminati adeguatamente, e si inizia l’analisi.

Come per una normale ripresa video, si inquadra ciò che si vuole analizzare e la magia ha inizio.

In pochi secondi, la macchina comincia a muoversi in modo visivamente apprezzabile e quindi ogni anomalia diventa chiaramente identificabile.

Le frequenze di vibrazione identificate possono essere “filtrate”, cioè separate dalle altre e ricostruite “ingigantite”, per poter apprezzare ogni singola anomalia.

Proviamo a pensarci in altri termini ed immaginiamo di avere un impianto di pesatura su celle di carico che ha due ventilatori ed una pompa che si muovono a velocità diverse e sono sullo stesso telaio e, in certe condizioni, il sistema vibra in modo incontrollato e tale da far impazzire il sistema di pesatura.

Come possiamo capire dove sta il problema?

Fino a non molto tempo fa, per affrontare il problema in modo esaustivo, avremmo dovuto fare una analisi vibrazionale per punti della struttura, magari dotandoci di piattaforma elevatrice ed andando a cercare di misurare molti punti, per poi fare una ricostruzione numerica chiamata ODS “operational deflection shape”, che mostra il movimento della nostra struttura.

Ma siccome fare un ODS è complicato e costoso, più probabilmente si cercherebbe di metterci una pezza e, poco per volta, arrivare ad una soluzione sufficiente per minimizzare il problema.

Risultato? Tempo e costi sprecati inutilmente.

Se pensate che questo non sia del tutto vero, possiamo citare più di un caso in cui un banale problema ha comportato costi ingenti, anche di varie decine di migliaia di euro, inutilmente.

Oggi, la soluzione più semplice è data dal Motion AmplificationTM: cerchiamo una posizione idonea, luce ambiente o lampade a LED ed iniziamo a filmare, anche a grande distanza.

Ogni punto dell’immagine, con un minimo di contrasto geometrico, diventa un nostro punto di misura e di analisi: visualizzeremo le forme d’onda e le orbite per capire come si muove il punto; lo spettro FFT per capire le frequenze rilevanti.

Un metro, cinque metri, dieci metri, non importa: tutto ciò che si vede nitidamente diventa immediatamente misurabile e, soprattutto, osservabile in modo “amplificato”.

Poniamo quindi il caso che ci siano i due ventilatori e la pompa del nostro macchinario che girano a velocità diverse: il nostro sistema ci permetterà di vedere i picchi nelle frequenze di interesse, dividerle ed ingrandirle in modo separato.

Ed allora potremo scoprire che le frequenze di vibrazione dovute al ventilatore A ed alla pompa C non causano alcun problema, mentre invece un supporto vibra chiaramente alla frequenza dovuta al ventilatore, anche se questo supporto si trova ad una certa distanza dal ventilatore incriminato.

La visualizzazione è praticamente istantanea; la separazione e la ricostruzione dei modi di vibrazione, anche.

Questo ha anche un secondo, fantastico lato positivo: ogni prova, o modifica, può essere immediatamente visualizzata.

Quindi, se ci si chiede: “ma che effetto farebbe, cambiare la velocità del ventilatore?”, possiamo semplicemente farlo, se possibile.

E vedere, al volo, cosa succede.

Ugualmente, potremo intervenire con una modifica meccanica, magari anche provvisoria, del nostro supporto e vedere immediatamente il risultato della nostra attività.

Se questo fosse un impianto fondamentale per la vostra produzione, che in caso di guasto potrebbe causare guai rilevanti, quanto sarebbe la riduzione del rischio, il tempo risparmiato, il costo evitato?

Anche se come già accennato questa novità, come tutte le rivoluzioni, stenta a decollare in Italia, nel mondo sono sempre di più le aziende che passano al Motion AmplificationTM per le verifiche rapide delle anomalie.

Soprattutto in quegli stabilimenti dove già esiste un servizio interno, od esterno, di diagnostica su condizione degli impianti, o impianti fissi di diagnostica vibrazionale, l’impatto del Motion AmplificationTM può essere davvero determinante: appena si rileva qualcosa, o con la strumentazione portatile o con l’impianto fisso ed appurato che non si tratti di un danneggiamento di un cuscinetto (il sistema ottico non può, ovviamente, guardare all’interno dei macchinari), i tecnici possono immediatamente utilizzare il sistema per analizzare cosa sta succedendo: allentamenti, cricche, sbilanciamenti, disallineamenti, ecc.

Tutte queste situazioni possono essere “visionate” e discusse dai tecnici.

Ma quale sistema è il più idoneo? La versione base, l’IRIS-MTM, è il cuore del sistema, copre praticamente il 90% delle esigenze standard ed è quello più utilizzato.

La versione IRIS-MXTM si integra alla versione base per verificare oggetti con maggiore risoluzione, o per andare molto veloci ad indagare le frequenze più alte: è ideale per chi osserva oggetti grandi, o turbomacchine.

Da ultimo, la nuova versione IRIS-CMTM integra tre telecamere con sistemi di trigger accelerometrici e video, per rilevare e registrare fenomeni lunghi o transitori, anche senza la presenza del tecnico al momento dell’accadimento dell’anomalia.

Tutte le versioni operano con telecamere in bianco e nero, per massimizzare la sensibilità ai micro cambiamenti di luce e sono equipaggiate con lo stesso potentissimo, ma facilissimo software di analisi.

 

Luca Del Nero
Founder & Managing Director Darkwave Thermo Sas

Pubblicato il Aprile 10, 2020 - (94 views)
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