Le fonometrie, o monitoraggio dei suoni, possono essere utilizzate nella manutenzione predittiva per identificare anomalie, problemi o cambiamenti nelle condizioni di macchinari e attrezzature. Questo approccio si basa sull’analisi dei suoni emessi dalle macchine durante il loro funzionamento normale o durante specifiche attività. Ecco alcune modalità in cui le fonometrie possono essere impiegate nella manutenzione predittiva:
- Rilevamento di suoni anomali: Le fonometrie possono essere utilizzate per monitorare costantemente i suoni emessi dalle macchine. Le variazioni nei livelli sonori o la comparsa di suoni anomali possono indicare problemi imminenti o malfunzionamenti.
- Identificazione delle vibrazioni: Alcuni problemi meccanici possono generare vibrazioni che si traducono in suoni specifici. L’analisi dei suoni può aiutare a identificare queste vibrazioni e a prevenire danni più gravi prima che si verifichino.
- Monitoraggio delle frequenze: Analizzando le frequenze dei suoni emessi, è possibile individuare problemi specifici come usura delle parti, allineamento scorretto o squilibrio nelle macchine rotanti.
- Benchmarking e comparazione: Creare benchmark dei suoni normali durante il funzionamento normale delle macchine consente di confrontarli con i suoni attuali. Ciò può aiutare a individuare cambiamenti progressivi nel tempo e a prevedere quando potrebbe essere necessaria la manutenzione.
- Riconoscimento di pattern: L’utilizzo di algoritmi di apprendimento automatico (machine learning) può consentire di identificare pattern nei dati sonori. Ciò può aiutare a predire guasti imminenti in base a modelli passati.
- Manutenzione basata su condizioni: La fonometria consente di passare da un approccio di manutenzione preventiva a uno basato sulle condizioni effettive delle macchine. Invece di eseguire la manutenzione a intervalli fissi, è possibile intervenire solo quando i dati indicano un problema imminente.
- Integrazione con altri sensori: L’utilizzo della fonometria può essere integrato con altri dati provenienti da sensori di temperatura, vibrazione, elettrici, ecc. Questo offre una visione più completa delle condizioni della macchina.
- Riduzione dei tempi di fermo: Identificando i problemi prima che diventino critici, è possibile pianificare la manutenzione in modo più efficiente, riducendo i tempi di fermo e i costi associati.
L’implementazione efficace della fonometria nella manutenzione predittiva richiede un’analisi approfondita dei dati, l’utilizzo di tecnologie avanzate come l’analisi del segnale e, in molti casi, l’applicazione di tecniche di intelligenza artificiale per l’interpretazione e la previsione dei dati sonori.
Vediamo, nel caso di una manutenzione di global service, quali sono le apparecchiature che potrebbero essere monitorate, con un vero e proprio piano di controlli fonometrici:
- Pompe di impianti di climatizzazione
- Compressori e ventilatori di Chiller e VRV/VRF
- Bruciatori di caldaie
- Ventilatori di UTA
- Compressori dell’aria compressa
- Gruppi elettrogeni
- Gruppi di pressurizzazione antincendio (elettropompe e motopompe)
La domanda che viene quasi logica a questo punto è:
Come faccio a creare benchmark (punto di riferimento) dei suoni normali quando l’apparecchiatura, nel normale funzionamento, ha più stadi ? Mi spiego meglio: Se una pompa o un ventilatore sono inverterati e variano il numero di giri, come si fa a registrare la normalità del suono?
Rispetto ad apparecchiature dove lo stato di funzionamento è quello on / off, creare un benchmark per le apparecchiature con funzionamento variabile è sicuramente più complesso.
Dovremmo infatti tracciare una curva del rumore registrando i suoni su alcuni punti di funzionamento.
Nel caso di un ventilatore inverterato ad esempio, dovremmo fare varie registrazioni a diversi intervalli di giri al minuto. Successivamente dovremmo tracciare una curva che mostri la relazione tra il rumore e i giri del ventilatore. Questi dati di riferimento costituiranno una base per confrontare le future misurazioni.
La stessa identica cosa è da applicare su una pompa inverterata o su un compressore di aria compressa a giri variabili .
Più facile invece è registrare i due o tre stadi di inserimento su un bruciatore di una caldaia perchè, ce la caviamo, con poche misure.
Sinceramente sconsiglio di eseguire i controlli fonometrici su tutto quello che genera un rumore in un sito, ma su componenti singoli, chiamiamoli più “nobili” e magari privi di backup, lo farei.
Fin qui sembra tutto abbastanza semplice: Abbiamo i nostri dati espressi in decibel dei funzionamenti normali, facciamo nuovi rilievi fonometrici dopo 6 mesi e confrontiamo i dati, se non coincidono, abbiamo un possibile problema.
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Come facciamo ad essere certi di tenere sempre la stessa posizione del rilievo a distanza di 6 mesi o di un anno? Quante possibilità ci sono che il secondo o terzo rilievo venga fatto da una persona diversa?
Credo sia abbastanza chiaro che confrontare dati rilevati ad 1 m o a 2 m dalla sorgente sonora sia errato. Allo stesso modo è errato modificare l’altezza del fonometro tra un rilievo e l’altro.
Per mantenere la stessa posizione durante i rilievi fonometrici, potete seguire alcune strategie specifiche che consentono di garantire la coerenza nei dati acustici raccolti. Ecco alcune raccomandazioni:
- Utilizzo di Supporti Fissi:
- Installate supporti fissi o ancoraggi solidi per il tuo strumento fonometrico. Questi possono essere piccoli pali, supporti per microfoni o altri elementi stabili. Assicuratevi che siano facilmente identificabili e misurabili.
- Segnali Visivi di Riferimento:
- Utilizzate segnali visivi di riferimento per aiutarvi a posizionare l’attrezzatura nella stessa posizione. Ad esempio, potreste utilizzare marcatori visivi sul terreno o su strutture circostanti.
- Posizionamento su Treppiede:
- Se il vostro strumento fonometrico è montato su un treppiede, assicuratevi di posizionare il treppiede in modo uniforme ad ogni rilevamento. Potete utilizzare marcatori sull’area di posizionamento per garantire coerenza.
- Applicazione di Procedure Standardizzate:
- Sviluppate e seguite procedure standardizzate per il posizionamento dell’attrezzatura. Queste procedure dovrebbero includere passaggi specifici che garantiscono una posizione costante.
- Misurazione e Documentazione Precise:
- Misurate con precisione la posizione dell’attrezzatura rispetto ai punti di riferimento fissi. Documentate accuratamente queste misurazioni per poter ripetere il processo in modo consistente.
- Ambienti Controllati:
- Quando possibile, lavorate in ambienti controllati o protetti da fattori esterni come vento o interferenze acustiche che potrebbero influenzare la posizione e la qualità dei dati.
- Formazione del Personale:
- Assicuratevi che il personale coinvolto nel rilevamento sia adeguatamente formato sulle procedure e sulla precisione richiesta nel posizionamento dell’attrezzatura fonometrica.
Seguendo queste pratiche, potete massimizzare la coerenza nelle vostre misurazioni fonometriche, garantendo che la posizione della tua attrezzatura rimanga sempre costante durante i rilievi.
La strumentazione
Anche in questo caso, segnalo solamente per esperienza e confesso ignoranza su altre marche e modelli.
Questo fonometro, se abbinato al software LDB23, può fornire e relazionare una vasta gamma di analisi fonometriche.
Sicuramente lo studio e l’analisi del suono sono materia molto complicata, se siete interessati, vi consiglio di approfondire l’argomento, da altre fonti.
Mi permetto solo alcune informazioni espresse in maniera elementare:
Le bande di ottava sono come finestre attraverso le quali possiamo guardare le diverse frequenze dei suoni. Invece di guardare ogni singola frequenza, raggruppiamo le frequenze simili in queste “finestre” chiamate bande di ottava.
Immaginate di ascoltare una musica. Se volessimo sapere quanto è forte il suono a diverse frequenze, potremmo usare le bande di ottava per dividere il suono in “sezioni” che coprono una gamma specifica di frequenze. In questo modo, possiamo capire meglio come il volume cambia nelle diverse parti della musica e non nella sua totalità.
Le bande di ottava sono come strumenti che ci aiutano a capire quali frequenze sono più forti o più deboli in un suono. Quindi, quando si parla di “bande di ottava nelle fonometrie”, si riferisce al modo in cui stanno studiando e misurando i diversi suoni a diverse frequenze.
Per capire invece il rumore di fondo immaginate di stare in una stanza e di voler capire quanto rumore fa un oggetto, come un ventilatore. Se ci sono altri rumori in quella stanza, come il ticchettio di un orologio o il traffico fuori dalla finestra, quegli altri rumori sono il “rumore di fondo”.
Nelle fonometrie, dove si misura il suono, è importante considerare e cercare di isolare il suono che vuoi studiare dal rumore di fondo. Una tecnica è quella di eseguire una misura del solo rumore di fondo in maniera tale da poterlo sottrarre dalla misura del rilievo dedicato.
E’ assolutamente raccomandato l’acquisto di un cavalletto per il posizionamento del fonometro
Sui manuali tecnici di alcune apparecchiature, si possono trovare dati riguardanti i valori in decibel dichiarati dal costruttore. Questi valori, possono dare un’indicazione di corretto funzionamento, ma, ovviamente, tutto poi dipende dall’ambiente di installazione. Questo è il motivo per cui è necessario creare un Benchmark per ogni apparecchiatura.
