Medición de vibraciones humanas

Las vibraciones que actúan sobre el cuerpo humano se denominan vibraciones humanas. El objetivo principal de medir las vibraciones humanas es la prevención de riesgos para la salud y la evaluación de

Se distinguen dos categorías:

  • Vibraciones mano-brazo, que son inducidas a través de las manos hacia el cuerpo. Pueden causar, por ejemplo, trastornos circulatorios, enfermedades óseas o articulares, o desórdenes musculares.

  • Vibraciones de cuerpo entero, actuando a través de las nalgas, la espalda y los pies de una persona sentada, los pies de una persona parada, o la espalda y la cabeza de una persona reclinada. Tales vibraciones pueden causar desde un leve dolor de espalda hasta daños permanentes a la columna vertebral.

Ambos tipos de vibración humana se describen en las siguientes normas internacionales:

· ISO 5349 - Medición y evaluación de la exposición humana a vibraciones transmitidas por la mano

· ISO 2631 - Evaluación de la exposición humana a la vibración de cuerpo entero

· ISO 8041 - Respuesta humana a la vibración. Instrumentación de medición

· ISO 8662 - Herramientas eléctricas portátiles de mano - Medición de vibraciones en el mango

· ISO 6954 - Directrices para la medición, notificación y evaluación de vibraciones con respecto a la habitabilidad en buques de pasajeros y mercantes

· ISO 10056 - Medición y análisis de la vibración de cuerpo entero a la que están expuestos los pasajeros y la tripulación en ferrocarriles

· ISO 10326 - Método de laboratorio para evaluar la vibración del asiento de vehículos

Se pueden encontrar consejos prácticos para la medición y evaluación de la vibración humana en VDI 2057
Para descargar la regulación Argentina sobre vibraciones humanas haga click aquí

El tema de la vibración humana ha cobrado especial importancia desde que en Europa entró en vigor la directiva 2002/44/CE, que especifica cómo medir las vibraciones y los deberes de los empleadores con respecto a la protección de los trabajadores. 
El resumen en español de esta directiva se encuentra a continuación de la siguiente descripción de los instrumentos apropiados.


INSTRUMENTOS Y SISTEMAS ESPECÍFICOS PARA VIBRACIONES HUMANAS

Un análisis completo puede realizarse con un instrumento específico para vibraciones humanas, o eventualmente con una computadora portátil a la cual se conecten directamente los acelerómetros.

  1. Analizador de vibración humana de 4 canales VM31 

    •   Para vibración mano-brazo según ISO5349 e ISO/TR 18570 vibración de cuerpo entero según la norma ISO2631. También puede medir vibraciones, balanceo en embarcaciones según la norma ISO 20283-5 y vibraciones en estructuras.
    •   Puede medir aceleración, velocidad y rangos de desplazamiento en vibraciones en maquinarias.
    •   Con indicación de RMS de carrera y su intervalo (Valor Cuadrático Medio), RMS máximo (MTVV), valor de la dosis de vibración (VDV), vector suma, pico y valor máximo de pico (pico a pico).
    •   Un cuarto canal para mediciones simultáneas en los asientos del conductor.
    •   FFT (Transformadas Rápidas de Fourier) en 3 canales para la detección de frecuencias principales.
    •   Soporta TEDS para la detección automática del sensor.
    •   Memoria para guardar las mediciones completas al pulsar una tecla, o de forma automática.
    •   Función de registro de datos (datalogger) para valores RMS o máximos.
    •   Interface USB para la transferencia de datos a la PC.
    •   Incluye macros de Excel para el cálculo de exposición diaria A(8) y generación de informes personalizados.
    •   Diseño muy compacto y Operación sencilla.
    •   Soporta TEDS para la detección automática del sensor.
    •   Memoria para guardar las mediciones completas al pulsar una tecla, o de forma automática.

    Analizador de vibraciones VM31 - MMF

    Filtros de banda Vibración humana: 0,4 - 100 Hz; 6,3 - 1259Hz
    Aceleración: 0,1-1500 Hz; 1-1000Hz
    Velocidad: 1-100Hz; 2-1000 Hz; 10-1000Hz
    Desplazamiento: 5-250Hz
    Análisis de frecuencia (FFT)  125 líneas para X/Y/Z, pico del espectro de aceleración
    Memoria de datos  10000 mediciones guardadas manualmente, 100 archivos de registro de 32000 mediciones cada uno, 1000 FFTs, cada uno con la fecha, la hora y un comentario
    Pantalla digital  OLED color, 128x160 píxeles
    Baterías internas 3 (tres) baterías recargables HR03 o alcalinas LR03 (AAA), 10-14 horas de operación continuas
    Sensores recomendados Mano-Brazo: KS903B10
    Cuerpo Entero: KS963B100-S
    Vibración de maquinarias: KS903-100 
    Vibración en embarcaciones: KS823B
    4º canal (A): KS78C100 
    Kits completos del VM31 con accesorios Kit para mano-brazo: VM31-HA
    Kit para cuerpo entero: VM-BODY 
    Kit para mano-brazo y cuerpo entero: VM31-HAWB
    Kit para vibraciones en maquinarias: VM31-M

    Para más información sobre el producto, HACIENDO CLICK AQUÍ podrán ver las especificaciones técnicas del fabricante.

    DESCARGUE GRATIS el video completo de formación sobre el sencillo uso del analizador VM-31 HACIENDO CLICK AQUÍ (MP4, 18 min, 128 MB)

    El Archivo de Excel con las macros para la importación de datos y cálculos necesarios para evaluación de exposición puede descargarse SIN CARGO HACIENDO CLICK AQUÍ

  2. Sistemas para análisis de vibraciones humanas sin instrumentos analizadores, mediante PC portátil y módulos de software específicos para vibración humana

    •   Vibración mano-brazo VM-HAND

    Medición según EN ISO 5349:2001 

    Filtro de ponderación Wh según ISO 8041:2017

    La última versión del software VibroMetra VM-HAND se puede DESCARGAR GRATIS HACIENDO CLICK AQUÍ
    Pueden ejecutarse todas sus funciones en el modo de Simulador para su prueba sin límite de tiempo operativo.
    Descripción adicional del software: Ayuda en línea 

    Si fuera necesario puede solicitar el manual de operación para información completa sobre el modo de operación.

    Se puede seleccionar el Kit triaxial para Mano-Brazo VM-HAND con software, hardware y UN sensor VM31-M para evaluación de herramientas manejables con una mano, o preparada para DOS sensores simultáneamente en el caso de uso de herramientas que requieren ambas manos para manejarlas.

    •   Vibración de cuerpo entero basada en PC > VM-BODY

    Medición de vibración transmitida por la superficie del asiento, el respaldo o los pies según ISO 2631

    Para mayor información sobre el producto ingresar en VM-BODY 

    La última versión del software VibroMetra VM-BODY se puede DESCARGAR GRATIS HACIENDO CLICK AQUÍ
    Pueden ejecutarse todas sus funciones en el modo de Simulador para su prueba sin límite de tiempo operativo. 
    Descripción adicional del software: Ayuda en línea 

    Si fuera necesario puede solicitar el manual de operación para información completa sobre el modo de operación.

    Para la aplicación con un asiento se utiliza un acelerómetro triaxial insertado en una almohadilla, por ejemplo nuestro Modelo KS963B100-S 

    Duración de la medición desde 1 minuto hasta 1 día completo.

    Con posibilidad de Medición fuera de línea y función de informe con exportación a Excel.

    Tanto los conjuntos VM-HAND como el VM-BODY  se encuentran disponibles como kits completos (sensores específicos, software, más todo lo necesario), o como los componentes individuales de hardware necesarios (incluídos en los kits): convertidores IEPE, acelerómetros, accesorios de montaje y otros necesarios.

Directiva de la UE 2002/44 / CE

El siguiente texto es un resumen de la Directiva 2002/44 / CE del Parlamento Europeo y del Consejo del 25 de junio de 2002. El texto completo se puede descargar HACIENDO CLICK AQUÍ 

La directiva establece los requisitos mínimos para la protección de los trabajadores contra los riesgos derivados de las vibraciones. Los fabricantes de las máquinas y los empleadores deben hacer un ajuste con respecto a los riesgos relacionados con la exposición a la vibración.

La directiva establece los siguientes valores límite:

Una vez que se excede el valor de acción, el empleador debe establecer e implementar un programa de medidas técnicas y organizativas destinadas a reducir al mínimo la exposición a vibraciones mecánicas, teniendo en cuenta especialmente:

•   Otros métodos de trabajo que requieran menos exposición a la vibración mecánica.
•   Equipo de trabajo apropiado de diseño ergonómico, produciendo la menor vibración posible.
•   Provisión de equipamiento auxiliar para reducir el riesgo de lesiones, tales como guantes protectores o asientos especiales.
•   Programas de mantenimiento apropiados para el equipo de trabajo.
•   Diseño apropiado de lugares de trabajo.
•   Información y capacitación adecuadas para instruir a los trabajadores a usar el equipo de trabajo de manera correcta y segura.
•   Limitación de la duración y de la intensidad de la exposición.
•   Horarios de trabajo con períodos de descanso adecuados.
•   Provisión de ropa de trabajo adecuada para proteger a los trabajadores del frío y la humedad.

En ningún caso los trabajadores deberán estar expuestos por sobre el valor límite de exposición. Si esto sucediera, el empleador deberá tomar medidas inmediatas para reducir la exposición por debajo del valor límite de exposición.

Los métodos utilizados pueden incluir muestreo, el cual debe ser representativo de la exposición personal del trabajador a la vibración mecánica en cuestión.

La evaluación del nivel de exposición a las vibraciones se basa en el cálculo de la exposición diaria A (8) expresada como aceleración continua equivalente durante un período de trabajo de ocho horas. Para la determinación de A (8) no es necesario medir las ocho horas. Es suficiente realizar mediciones a corto plazo durante procesos de trabajo representativos. Los resultados se normalizan a ocho horas, y la exposición diaria se calcula de la siguiente manera:

Donde  es el valor medio equivalente en energía de la aceleración ponderada en frecuencias durante la exposición

  es la duración total de la exposición durante un día laboral

  es la duración de referencia de 8 horas diarias

La exposición diaria puede consistir en varias actividades, cada una con diferentes magnitudes de vibración. Este puede ser el caso si hay interrupciones largas en el proceso de trabajo, si se cambia el equipo de trabajo o su forma de uso. La exposición diaria resultante entonces se calcula:

Donde  es el valor medio equivalente en energía de la aceleración ponderada en frecuencias durante la actividad i

es el número de actividades

es la duración de la actividad i

es la duración de referencia de 8 horas diarias

Para la vibración mano-brazo, el valor medio equivalente en energía  se calcula según ISO 5349. Es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados (suma vectorial) de los valores RMS del intervalo y . Los valores RMS del intervalo se miden como las aceleraciones en las tres direcciones ortogonales con el filtro de ponderación Wh. Esta suma vectorial a menudo se llama Valor de Vibración Total :

En el caso de máquinas que deben sujetarse con ambas manos, se deben realizar mediciones en cada mano y la exposición al operario se determina tomando el mayor valor de los dos.

Para la vibración de cuerpo entero, el valor medio equivalente en energía de aceleración awe (intervalo RMS) se mide por separado en tres ejes ortogonales según ISO 2631-1. Para personas sentadas se aplican los siguientes filtros de ponderación y factores multiplicadores:

El más alto de los tres valores se inserta como  en el cálculo de A (8).

Si no existiera un eje dominante de vibración, el valor medio equivalente en energía de la aceleración awe también se puede calcular como valor total de vibración , donde se deben utilizar los factores multiplicadores kx, ky y kz:

 

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