Comprender la vibración máxima verdadera
Definición: ¿Qué es el pico verdadero?
Pico verdadero es el máximo instantáneo amplitud valor en un vibración señal durante un período de medición, que representa la mayor excursión positiva o negativa desde la línea base cero. Para desplazamiento En las mediciones, el pico verdadero indica la posición máxima del eje; para la velocidad, la velocidad máxima; para la aceleración, la aceleración máxima, incluyendo los impactos de alta frecuencia. El pico verdadero se expresa normalmente como un solo número (la magnitud máxima) o como pico a pico (máximo positivo a máximo negativo).
Las mediciones de pico reales son importantes para evaluar las holguras (¿el eje entrará en contacto con el estátor?), evaluar la severidad del impacto y comprender las excursiones extremas que pueden causar daños incluso si la vibración promedio o RMS es aceptable.
Pico verdadero frente a otras medidas de amplitud
Pico verdadero frente a RMS
- Pico verdadero: valor máximo único
- RMS: El valor cuadrático medio representa la energía promedio.
- Relación: Para una onda sinusoidal pura, Pico = √2 × RMS (≈ 1,414 × RMS)
- Para impactos: El pico puede ser de 5 a 10 veces el valor RMS o más.
- Usar: RMS para la evaluación de energía/fatiga; Pico para distancia/impacto
Pico verdadero frente a pico a pico
- Pico verdadero: Excursión máxima desde cero (en una dirección)
- De pico a pico: Rango total desde el máximo positivo hasta el máximo negativo
- Relación: Ancho pico a pico = 2 × Pico verdadero (para señal simétrica)
- Uso común: El desplazamiento se suele medir de pico a pico; la velocidad y la aceleración, como pico verdadero.
Pico verdadero frente a factor de cresta
- Factor de cresta: Relación entre el valor pico y el valor RMS (Pico/RMS)
- Valores típicos: 1,414 para onda sinusoidal; 3-5 para impacto
- Diagnóstico: Un factor de cresta elevado indica impactos o transitorios.
- Combinación: El pico verdadero y el factor de cresta juntos revelan el carácter de la señal.
Aplicaciones
1. Evaluación de autorización
Fundamental para las mediciones con sonda de proximidad:
- El desplazamiento máximo indica la excursión máxima de la posición del eje
- Comparar con el espacio libre disponible para sellos y laberintos.
- Asegúrese de que el pico no exceda la holgura (evita rozaduras).
- Margen normalmente 50% (si la holgura es de 1 mm, mantener el pico) < 0,5 mm)
2. Gravedad del impacto
- La aceleración máxima indica la severidad de la fuerza del impacto.
- Los picos elevados (>50-100 g) indican un impacto severo.
- Los defectos en los rodamientos, la holgura o los objetos extraños crean picos altos.
- Potencial de daños relacionado con los niveles máximos de impacto
3. Maquinaria de baja velocidad
- A bajas velocidades (< 300 RPM), la velocidad RMS se vuelve pequeña
- El desplazamiento máximo es una medición más significativa.
- Las normas suelen especificar el valor pico o el valor pico a pico para equipos de baja velocidad.
4. Configuración de la alarma
- Límites máximos para la protección de la holgura
- Evite el contacto del eje con las partes fijas
- Complementario a las alarmas basadas en RMS
Consideraciones de medición
Requisitos de frecuencia de muestreo
- Es necesario muestrear con la suficiente rapidez para capturar el pico real.
- Criterio de Nyquist: frecuencia de muestreo > 2 × frecuencia más alta
- En la práctica: usar de 5 a 10 veces la frecuencia más alta para evitar el aliasing.
- El submuestreo puede provocar que se pase por alto el pico verdadero (lecturas inferiores a las reales).
Duración de la medición
- Un período de medición más prolongado puede captar picos transitorios más altos.
- Compromiso entre capturar los extremos y representar el funcionamiento típico
- Normalmente, entre 10 y 60 segundos para mediciones rutinarias
- Mayor tiempo para la detección de fallas intermitentes
Acondicionamiento de señales
- Los filtros anti-aliasing evitan los picos falsos.
- Ancho de banda del sensor adecuado para capturar los picos
- Montaje adecuado del sensor (los picos son sensibles a las resonancias de montaje).
Directrices de interpretación
Pico de desplazamiento
- Típico aceptable: < 50% de espacio libre disponible
- Baja velocidad: pico aceptable de 25-75 µm (1-3 mils)
- Alta velocidad: 12-25 µm (0,5-1 mil) típico
- Medido con sondas de proximidad en el eje
Pico de velocidad
- Relación típica: Velocidad máxima ≈ 1,4-2,0 × velocidad RMS para máquinas normales
- Los índices más altos (3-5×) indican impactos o transitorios.
- Se utiliza con menos frecuencia que la velocidad RMS.
Pico de aceleración
- Lo más común para mediciones de picos
- Normal: pico de 5-20 g para equipos industriales
- Impacto: Un pico de 20-100 g o más indica defectos en los rodamientos o impactos mecánicos.
- Extremo: > 100 g sugiere un impacto severo que requiere atención inmediata.
Uso diagnóstico
Relación pico-RMS
- Relación = Factor de cresta
- 1.4-2.0: Vibración normal y relativamente suave
- 2.0-4.0: Algunos impactantes, investigar la fuente
- > 4.0: Impacto severo, defectos en los rodamientos o problemas mecánicos probables
Análisis de tendencias
- El aumento del pico verdadero mientras que el RMS se mantiene estable sugiere un desarrollo que impacta
- Indicador temprano de defectos en los rodamientos
- Precursor de los aumentos de RMS
- Proporciona un plazo de entrega adicional
Inspección de formas de onda
- Examinar forma de onda de tiempo en ubicaciones pico
- Identificar qué causó el pico (impacto, transitorio, oscilación).
- Comprender el contexto del valor máximo
Normas y especificaciones
Normas ISO
- ISO 7919: Los límites de vibración del eje suelen estar expresados en desplazamiento pico a pico.
- ISO 20816: Utiliza la velocidad RMS, pero los valores pico son relevantes para las holguras.
- Las normas específicas de cada equipo pueden especificar los límites máximos.
Especificaciones del fabricante
- Los sistemas de sondas de proximidad suelen activarse al detectar desplazamientos máximos.
- Las especificaciones de las turbomáquinas incluyen límites máximos.
- Las holguras críticas se definen como márgenes de desplazamiento máximo.
Las mediciones de vibración pico real proporcionan información esencial sobre las excursiones máximas y la severidad del impacto, información que las mediciones promedio no pueden revelar. Si bien se utilizan con menos frecuencia que el valor RMS para el análisis de tendencias rutinario, los valores pico reales son fundamentales para la evaluación de holguras, la evaluación de impactos y la detección de señales con un factor de cresta elevado que indican problemas transitorios o de impacto en maquinaria rotativa.