Este documento presenta diversos instrumentos para la inspección de equipos rotativos y reciprocantes utilizados en la industria. Describe brevemente los equipos rotativos y reciprocantes, así como instrumentos como el alineamiento de ejes, dinamómetros, inspecciones visuales, boroscopios, fibroscopios, sensores de vibración, y acelerómetros; detallando sus usos y ventajas y desventajas.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN PUERTO ORDAZ
ESCUELA: INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO
MECÁNICO
INSTRUMENTOS PARA INSPECCIÓN DE EQUIPOS
ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
Autor: T.S.U Fiorella Duven
CIUDAD GUAYANA, SEPTIEMBRE DEL 2018

2. INTRODUCCIÓN
En la situación actual es imprescindible, tanto en las
grandes como en las medianas empresas, la
implantación de una estrategia de mantenimiento
predictivo para aumentar la vida de sus componentes,
mejorando así la disponibilidad de sus equipos y su
confiabilidad, lo que repercute en la productividad de
la planta.
El llamado mantenimiento predictivo o mantenimiento
basado en la condición de los equipos; se basa en
realizar mediciones periódicas de algunas variables
físicas relevantes de cada equipo mediante los
sensores adecuados y, con los datos obtenidos, se
puede evaluar el estado de confiabilidad del equipo.

3. EQUIPOS ROTATIVOS
En toda instalación industrial donde existan maquinarias, se es necesario efectuar un mantenimiento de éstas para
conservarlas en perfecto estado de servicio y garantizar la confiabilidad operacional de la instalación. En los equipos
rotativos es de suma importancia conocer la estructura constructiva de los mismos, la forma en que trabajan, y los
mecanismos de falla y deterioro que se pueden presentar durante la operación; siendo éstos conocimientos una
poderosa herramienta al momento de inspeccionar, detectar y diagnosticar fallas, como también a la hora de
establecer las adecuadas estrategias de mantenimiento.
Los principales equipos rotativos usados en la industria son bombas, ventiladores, sopladores, compresores, cajas de
engranajes, motores eléctricos, válvulas rotativas entre otros y principales componentes internos (ejes, rodamientos,
cojinetes, engranajes, transmisiones de potencia flexibles, acoples, sellos mecánicos y sistemas de sellado rozantes y
no rozantes).

4. EQUIPOS RECIPROCANTES
.Los compresores reciprocantes son máquina que comprimen el
gas mediante el desplazamiento de un pistón dentro de un
cilindro. Estos deben ser alimentados con gas limpio ya que no
pueden manejar líquidos y partículas sólidas que pueden estar
contenidas en el gas; estas partículas, tienden a causar
desgaste y el líquido como es no compresible puede causar
daños a las barras del pistón.
Los compresores están diseñados y construidos dentro de los
más altos estándares de ingeniería debido a que generan
fuerzas considerables y altas temperaturas. Su operación
segura y confiable demanda que sean correctamente lubricados,
su lubricación comprende tanto los cilindros como los cojinetes
del cigüeñal. Muchos compresores reciprocantes utilizan un sólo
sistema para la lubricación de los dos conjuntos. En otros, los
sistemas son separados y hasta pueden demandar aceites
diferentes, por ejemplo en los compresores de gas natural se
emplean lubricantes sintéticos por que el gas natural es soluble
en aceite mineral, pero éste puede ser empleado para la
lubricación del cigüeñal.

5. INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
ALINEACIÓN DE EJES
Es el proceso de ajuste de la posición relativa de dos máquinas acopladas (por ejemplo, un motor y
una bomba) de manera que las líneas centrales de sus ejes formen una línea recta cuando la
máquina está en marcha a temperatura de funcionamiento normal.
Para corregir los diferentes tipos de desalineación existen diferentes métodos entre los que se pueden
destacar, de menor a mayor precisión, los siguientes:
 Regla y nivel.
 Reloj comparador.
 Sistema de rayo láser.

6. INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
Un dinamómetro está formado por un sensor, que comprende un
cuerpo de prueba metálico que recibe la fuerza a medir y se deforma
elásticamente bajo la acción de ésta. En los sensores modernos, esta
deformación se comunica a un circuito eléctrico en miniatura pegado
al cuerpo de prueba, cuyo propósito es modificar su resistencia
eléctrica. Esta variación de la resistencia es medida por la técnica del
puente de Wheastone, en la que dos puntos del circuito eléctrico son
alimentados con una tensión eléctrica analógica, continua o periódica,
y una tensión analógica variable en función de la fuerza aplicada al
dinamómetro se recoge entre otros dos puntos del circuito.
 Los dinamómetros se utilizan frecuentemente como elementos
sensibles de los instrumentos de pesaje. En ese caso, la forma
del cuerpo de prueba se define de forma que se obtenga una señal
de salida rigurosamente proporcional a la masa del cuerpo
colocado en la placa receptora del instrumento.
 Otra aplicación de los dinamómetros está relacionada con las
máquinas de ensayos utilizadas para caracterizar la resistencia
de materiales o productos.
Digital
Mecánico
Medidor de Fuerza

7. INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
Las inspecciones visuales consisten en la observación del equipo, tratando de
identificar posibles problemas detectables a simple vista. Los problemas
habituales suelen ser: ruidos anormales, vibraciones extrañas y fugas de aire,
agua o aceite, comprobación del estado de pintura y observación de signos de
corrosión.
 Los Boroscopios son comúnmente utilizados en ambientes donde es
necesario inspeccionar áreas o equipos a los cuales no se tiene acceso o se
requiere desensamblar las partes, en áreas donde se corre algún peligro por
parte del personal técnico, para inspeccionar turbinas de gas, estructuras de
aviones, reactores nucleares, líneas de tuberías y partes internas de máquinas
automotrices. Algunos boroscopios con características especiales son
utilizados en ambientes corrosivos o explosivos.
 Los fibroscopios constan de miles de pequeños cristales o fibras de cuarzo
que son ensamblados en grupos. Las fibras son recubiertas para crear una
gran diferencia en los índices refractivos entre la fibra y la superficie,
produciendo una reflexión interna total. Se usa no sólo en tareas de
mantenimiento predictivo rutinario, sino también en auditorias técnicas, para
determinar el estado interno del equipo ante una operación de compra, de
evaluación de una empresa contratista o del estado de una instalación para
acometer una ampliación o renovar equipos.

8. INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
Los sensores de vibración sirven para registrar la aceleración, la
velocidad o el desplazamiento. Muchos de estos sensores de vibración se
usan para diferentes aplicaciones industriales o el laboratorio, razón por lo
que deben ser flexibles teniendo en cuenta el tipo de medición o las
condiciones ambientales. El sensor de vibración se usa en la industria de
procesos para el control de máquinas.
Sensores para la medida relativa de vibraciones en ejes
(sensores de no contacto)
Los sensores para medir las vibraciones relativas de ejes en una máquina
en una máquina en operación deben llenar algunos requerimientos
especiales, ya que deberán medir los movimientos de la superficie del eje
rotando. Esos requerimientos son:
 Medir el valor de vibración sin contacto.
 No ser influidos por aceite u otro medio entre el sensor y la superficie de
medida.
 Rango de medida lineal amplio, con elevada resolución.
 Instalación, ajuste y calibración simples.

9. INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
Un acelerómetro es un dispositivo que mide la vibración o la aceleración del movimiento de una estructura. La fuerza
generada por la vibración o el cambio en el movimiento (aceleración) hace que la masa "comprima" el material
piezoeléctrico, generando una carga eléctrica que es proporcional a la fuerza ejercida sobre él.
El hecho de que la carga sea proporcional a la fuerza y que la masa sea constante hace que la carga también sea
proporcional a la aceleración. Existen dos tipos de acelerómetros piezoeléctricos (sensores de vibración).
 Acelerómetro de salida de carga de "alta impedancia". En este tipo de acelerómetro, el cristal piezoeléctrico genera
una carga eléctrica que está conectada directamente a los instrumentos de medición. La salida de carga requiere
instalaciones e instrumentación especiales, que habitualmente encontramos en los centros de investigación. Este
tipo de acelerómetro también se emplea en aplicaciones de altas temperaturas (>120 ºC) en las que no se pueden
utilizar modelos de baja impedancia.
 Acelerómetro de salida de baja impedancia. Un acelerómetro de baja impedancia incluye un acelerómetro de carga
en su extremo delantero, así como un minúsculo microcircuito integrado y un transistor FET (de efecto de campo)
que convierte la carga en una tensión de baja impedancia que puede interaccionar fácilmente con la
instrumentación estándar. Este tipo de acelerómetro es el que se emplea habitualmente en la industria.

10. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS
INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
 Reducción del consumo energético
 Menos fallos en juntas, acoplamientos y rodamientos
 Temperaturas de acoplamientos y rodamientos más bajas
 Niveles de vibración más bajos y, como resultado, menos averías mecánicas
 Ausencia de grietas y fallos en el eje Tornillos de anclaje bien sujetos
ALINEACION DE EJES
VENTAJAS

11. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS
INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
 El dinamómetro mecánico son más
sencillos de utilizar y de larga duración.
 Los dinamómetros eléctricos reducen
los costos operativos, de tiempo y
espacio, además de que son simples de
operar, puesto que son autónomos.
También se adaptan perfectamente a
los ambientes hostiles, y son
compatibles con indicadores
inalámbricos de mesa o de mano.
DINAMÓMETRO
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Baja exactitud ya que hay influencia de
factores externos
 Dificultades para ser apoyados deben
ser colgados en el techo o viga
 Requiere de un buen sistema de
adquisición y procesamiento para
obtener buenos resultados.

12. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS
INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
Baroscopio
 Inspección de zonas inaccesibles, como el
interior de motores, turbinas, máquinas e
instalaciones.
 Posibilitar una visión nítida
 Documentación objetiva mediante la
transferencia de imágenes..
Fibroscopio.
 Accede a cavidades que rodean una
curva, tal como una cámara de
combustión.
 capacidad de controlar la luz en el
extremo del tubo de inserción permite que
el usuario efectúe ajustes que pueden
mejorar considerablemente la claridad del
video o de las imágenes fijas
BAROSCOPIO Y FIBROSCOPIO
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Limitaciones al inspeccionar los puntos
ciegos de ciertos equipos.
 La calidad de la inspección depende de
gran parte de la experiencia y
conocimiento del inspector.
 Se requiere de una fuente efectiva de
iluminación.

13. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS
INSTRUMENTOS DE INSPECCIÓN DE EQUIPOS ROTATIVOS Y RECIPROCANTES
 Medir el pulso de la máquina de forma
fiable y precisa
 Resistencia a altas temperaturas
 Se emplea para detectar defectos en
máquinas rotativas y alternativas.
 Los acelerómetros electrónicos
permiten medir la aceleración en una,
dos o tres dimensiones, esto es, en tres
direcciones del espacio ortonormales.
ACELEROMETROS
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Necesario acondicionamiento externo
 Cableado con poco ruido
 Sensible a las influencias ambientales