Vibración: una fuente invisible de error de medición

Fue el último día de desalineación de un medidor de superficie automatizado. Un cliente había estado en nuestras instalaciones toda la semana haciendo la verificación final y la aprobación de tres sistemas idénticos CNC de acabado de superficie y perfilado. Después de ser aprobados se enviarían a tres plantas automotrices en América del Norte. Las pruebas de desalineación para los dos primeros medidores fueron suaves como la seda.

Los programas funcionaban, la interfaz de usuario le agradaba al cliente, la fijación intercambiable tenía la solidez de una roca y los resultados eran los esperados y se correlacionaban bien entre las dos máquinas, y luego estaba el tercer sistema.

La tercera máquina estaba en el área de ensamblaje de medidores especiales en el nivel más bajo del edificio. Mientras caminaba, había una mirada de desesperación debajo del sudor en la cara del ingeniero de aplicaciones. Los resultados no se acercaban en nada a lo que se esperaba en términos de resultados o incluso repitiendo esos resultados.

Pude escuchar al ingeniero de aplicaciones decirle al cliente que nunca antes había visto la máquina actuar así. Idearon un plan para averiguar qué pasaba: reiniciar el sistema, recalibrar las sondas y verificar todas las fijaciones. No se veía bien para la aceptación final después de que las cosas parecían ir tan bien.

A estas alturas, el equipo de ingeniería se había unido al grupo y yo me había retirado a mi oficina en el tercer piso para pensar un poco más en la situación. Con la computadora encendida y mi café al alcance, tuve una imagen de Jurassic Park. En mi café se formaban olas. Al principio no podía sentirlo, pero con un poco de concentración, sentí la vibración a través del asiento de mi silla. Debe ser un mal rodamiento en un sistema HVAC en el techo, pensé.

Hice que el equipo de mantenimiento fuera a verlo, y uno de ellos encontró la fuente: se estaba limpiando un lote para construcción y algunos compactadores de suelo trabajaban duro. ¡Eso fue todo! Esta fue la fuente del error que se recogió en el medidor.

En el tercer piso, la vibración se amplificó lo suficiente como para sentirla realmente. Aunque las personas donde estaban las máquinas no podían sentir las vibraciones, las máquinas tenían la capacidad de medirlas. De inmediato corrí hacia el grupo de prueba con esta información. Luego hicimos una medición de acabado superficial sin mover la sonda para verificar si había vibración y allí estaba: una vibración grande de alta frecuencia que se originaba bloque y medio bajando por la calle. Ahora que sabíamos cuál era el problema, podíamos trabajar en el cronograma de construcción y llevar a cabo una prueba de desalineación exitosa de la tercera máquina.

Los errores debidos a la vibración son engañosos. En la mayoría de las instalaciones de fabricación ubicadas en áreas urbanas, hay un temblor constante al que todos se aclimatan, y nadie es apto para tomar nota a medida que las cosas vibran y pulsan. Sin embargo, cuando se trata de medir con instrumentos de precisión, un entorno libre de vibraciones es crítico.

Por fortuna para muchas aplicaciones de medición, la vibración puede no ser un factor importante debido a sus grandes tolerancias dimensionales. Pero con las tolerancias más estrechas de hoy, la vibración es algo que se requiere conocer, monitorear y potencialmente tomar medidas para mediar.

Cuando las mediciones no se repiten o hay lecturas inusuales provenientes de un sistema de medición de superficie o forma, es hora de mirar al entorno y la vibración como fuente potencial de las lecturas inusuales. Reubicar el equipo de medición más lejos de la fuente o a un lugar que tenga una mejor base, puede ser el primer paso.

A veces, las almohadillas de vibración debajo del medidor también ayudarán a eliminar parte del problema. La masa, a menudo, ayuda con la vibración, por lo que colocar el medidor en una placa grande de acero o granito puede ser una solución. También se puede requerir una mesa de aislamiento de vibraciones.

En cualquier caso, la vibración es uno de esos enemigos de la medición de precisión que pueden hacer o deshacer el rendimiento de un medidor. Pero una vez identificada, se puede eliminar.