Comprensión del promedio síncrono

Equilibradora portátil, analizador de vibraciones

Dispositivos

Equilibrador portátil y analizador de vibraciones Balanset-1A

Piezas

Sensor óptico (Tacómetro láser)

Kit completo de diagnóstico y balanceo de vibraciones de Vibromera, que incluye cuatro sensores de vibración con cables, un módulo de interfaz de señal, un tacómetro láser con soporte magnético, una báscula digital, un cable USB y un maletín de transporte. El sistema está diseñado para el balanceo de rotores de campo y la monitorización del estado de equipos industriales.

Dispositivos

Equilibrador dinámico "Balanset-1A" OEM

Definición: ¿Qué es el promedio síncrono?

Promedio síncrono (también llamado promedio en el dominio del tiempo o promedio de señal) es una técnica de procesamiento de señales en análisis de vibraciones que mejora la sincronización periódica de velocidad vibración El método funciona muestreando repetidamente la vibración durante muchas revoluciones del eje (activado por una señal de tacómetro que se registra una vez por revolución) y luego promediando los puntos correspondientes en cada revolución. Los componentes periódicos que se repiten idénticamente en cada revolución se refuerzan mediante el promedio, mientras que el ruido aleatorio y los componentes no síncronos se cancelan, mejorando drásticamente la relación señal/ruido.

El promedio síncrono es especialmente eficaz para diagnosticar problemas en engranajes (aislando las características de engrane de cada engranaje) y puede revelar patrones periódicos sutiles ocultos en el ruido que serían invisibles en los métodos estándar. formas de onda de tiempo o Espectros FFT.

Cómo funciona el promedio síncrono

El proceso

Señal de activación: Pulso una vez por revolución desde tacómetro o fase clave define el inicio de cada revolución
Segmentación de datos: Señal de vibración dividida en segmentos de igual longitud, uno por revolución.
Alineación: Todos los segmentos alineados con el pulso de activación (mismo punto de partida).
Promedio punto por punto: Los puntos correspondientes en cada segmento se promediaron entre sí.
Resultado: Forma de onda promediada única que representa una revolución
Reducción del ruido: Los componentes aleatorios se cancelan; los componentes periódicos se refuerzan.

Fundamento matemático

Las señales periódicas se suman coherentemente (se suman en fase).
El ruido aleatorio se suma de forma incoherente (se cancela estadísticamente).
Mejora de la relación señal/ruido ∝ √N, donde N = número de promedios
Ejemplo: 100 promedios mejoran la relación señal/ruido (SNR) en 10× (20 dB).

Aplicaciones

1. Diagnóstico de la caja de cambios

Aplicación más común y potente:

Aislamiento de la malla de engranajes

Promedio sincrónico con el engranaje de interés
Mejora el patrón de malla de ese engranaje
Suprime otros engranajes y rodamientos
Revela defectos dentales individuales

Análisis diente por diente

La forma de onda promediada muestra claramente cada contacto dental.
Un diente dañado se manifiesta como una desviación en el patrón.
Puede identificar qué diente específico está dañado.
Evaluación de la gravedad a partir de la magnitud de la desviación

2. Mejora del análisis de rodamientos

Promedio durante el período de la raza externa para el aislamiento de defectos de la raza externa
Mejora los impactos periódicos de los defectos de los rodamientos
Reduce el enmascaramiento de otras fuentes de vibración
Particularmente útil en entornos ruidosos

3. Vibración torsional

Mejora de los componentes torsionales síncronos con la rotación
Suprime la vibración lateral y el ruido.
Revelar resonancias torsionales y excitación

4. Equilibrio

Mejorar amplitud y fase precisión de la medición
Particularmente en entornos ruidosos
Más fiable coeficiente de influencia determinación

Ventajas

Reducción del ruido

Mejora drástica de la relación señal/ruido
Puede extraer señales enterradas entre 20 y 30 dB por debajo del ruido.
Permite realizar mediciones en entornos hostiles.

Aislamiento de fallos

Separa la firma de un componente de las demás
Ejemplo: aislar el engranaje del piñón del engranaje de la caja de cambios
Identifica qué componente está defectuoso

Resolución mejorada

Revela patrones y defectos sutiles
Muestra detalles ocultos en la señal sin procesar
Permite la detección temprana de fallos

Requisitos y limitaciones

Requisitos

Tacómetro: Disparador fiable de una vez por revolución esencial
Velocidad constante: La velocidad debe ser relativamente constante (±1-2%)
Promedios suficientes: Normalmente, entre 50 y 200 revoluciones para obtener buenos resultados
Señal periódica: Solo mejora los componentes verdaderamente periódicos

Limitaciones

Suprime fallos no síncronos: Defectos aleatorios, la mayoría de las fallas de los rodamientos se redujeron
Variaciones de velocidad: Los cambios de velocidad durante el promedio de los resultados del desenfoque
Tiempo requerido: Es necesario recopilar datos a lo largo de muchas revoluciones.
No es en tiempo real: Se requiere procesamiento posterior.

Comparación con otras técnicas

Promedio síncrono frente a promedio lineal

Sincrónico: Los promedios en el dominio del tiempo, síncronos con la rotación, mejoran la periodicidad.
Lineal: Promedia los espectros FFT, reduciendo la variación aleatoria en todas las frecuencias.
Casos de uso: Síncrono para engranajes; lineal para suavizado espectral general.

Promedio síncrono frente a análisis de envolvente

Promedio síncrono: Dominio del tiempo, mejora los patrones periódicos
Análisis de envolvente: Dominio de frecuencia, detecta impactos repetitivos
Complementario: Se pueden combinar ambos para un análisis exhaustivo.

Implementación práctica

Configuración

Instale un tacómetro con un pulso claro de una vez por revolución.
Número fijo de promedios (normalmente entre 50 y 200)
Defina la longitud de la señal (1 revolución, 10 revoluciones, etc.).
Verificar la estabilidad de la velocidad

Recopilación de datos

Adquirir datos de vibración durante el período de promediado
El instrumento segmenta y promedia automáticamente.
Mostrar forma de onda promediada
A menudo se calcula la FFT de la señal promediada (espectro mejorado).

Interpretación

Examine la forma de onda promediada en busca de patrones periódicos.
Busque desviaciones que indiquen defectos.
Comparar con firmas conocidas y válidas
Cuantificar la gravedad del defecto a partir de la amplitud de la desviación

Variaciones avanzadas

Promedio síncrono de engranajes

Disparador del engranaje de interés (no del eje)
Muestra el patrón de malla para ese engranaje específico.
Requiere codificador o tacómetro multipulso.

Promedio de orden múltiple

Promediar múltiples pedidos simultáneamente
Separar componentes 1×, 2×, 3×
Proporciona un contenido de pedido completo

Señal de diferencia

Restar la señal promediada de la señal original
El residuo muestra lo que se eliminó (componentes asíncronos).
Útil para identificar defectos en los rodamientos después de desmontar el engranaje.

El promedio síncrono es una técnica sofisticada de procesamiento de señales que mejora drásticamente la visibilidad de patrones de vibración periódicos y síncronos con la velocidad, a la vez que suprime el ruido y los componentes asíncronos. El dominio del promedio síncrono permite diagnósticos avanzados de cajas de cambios, la detección temprana de defectos en entornos ruidosos y el aislamiento de firmas de componentes específicos en maquinaria compleja.

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¿Qué es el promedio síncrono? Mejora de la señal

Publicado por admin en octubre 31, 2025 octubre 31, 2025