Comprender la vibración de pico verdadero
Pico verdadero es el máximo instantáneo amplitud alcanzado por un vibración señal a lo largo de un periodo de medición: la excursión positiva o negativa más alta desde la línea de base cero. Para un desplazamiento es la posición máxima del eje; para velocidad, la velocidad máxima; para aceleración, la aceleración máxima, incluidos los impactos cortos y bruscos de alta frecuencia. Suele indicarse como una magnitud única o, cuando la señal oscila simétricamente alrededor de cero, como pico a pico. El pico verdadero responde a una pregunta que las medidas medias no pueden: ¿a qué distancia se movió realmente la máquina en su peor instante?
1. Definición: Por qué importa el extremo
El pico real es esencial cuando la excursión en el peor de los casos, y no la media, determina si se producen daños. Le indica si un eje tocará un retén o un estator, con qué fuerza un defecto está golpeando un rodamiento y si un breve transitorio está sobrecargando un componente a pesar de que los RMS nivel parece cómodo. Observe la palabra verdaderoun pico verdadero es el valor más alto muestreado, a diferencia de un pico estimado multiplicando el valor eficaz por un factor fijo, que sólo es válido para una onda sinusoidal limpia y subestima gravemente una señal impactante.
2. Pico verdadero frente a otras medidas de amplitud
Pico real frente a RMS
- Pico verdadero es un único valor máximo; RMS es la raíz cuadrada media, que representa la energía media de la señal.
- Para una onda sinusoidal pura, Pico = √2 × RMS (≈ 1,414 × RMS).
- Para una señal de impacto, el pico real puede ser de 5-10× RMS o más.
- Utilice RMS para la evaluación de la energía y la fatiga; utilice el pico verdadero para la evaluación de la holgura y el impacto.
Pico real frente a pico a pico
- Pico verdadero es la excursión máxima desde cero en una dirección; pico a pico es el intervalo total entre el máximo positivo y el máximo negativo.
- Para una señal simétrica, Pico a Pico = 2 × Pico verdadero.
- Convencionalmente, el desplazamiento se expresa en valores pico a pico, mientras que la velocidad y la aceleración suelen expresarse como pico verdadero.
Pico real frente a factor de cresta
- En factor de cresta es la relación entre el pico y el valor eficaz (Pico ÷ RMS).
- Es de aproximadamente 1,414 para una onda sinusoidal y sube a 3-5 para una señal de impacto.
- Un factor de cresta alto es una señal directa de impacto o transitorios, por lo que la lectura conjunta del pico verdadero y el factor de cresta revela el carácter de la señal mucho mejor que cualquiera de los dos por separado.
3. Dónde se utiliza True Peak
Evaluación de la holgura
Este es el uso clásico, y se apoya en sonda de proximidad desplazamiento. El desplazamiento máximo es la excursión máxima del eje, que debe compararse con la holgura física de las juntas y laberintos para evitar una frotar. Una regla común es mantener el pico por debajo del 50 % de la holgura disponible: si la holgura es de 1 mm, mantenga el pico por debajo de 0,5 mm.
Gravedad del impacto
La aceleración máxima es una medida de la fuerza del impacto. Los picos elevados (superiores a unos 50-100 g) son señal de un impacto grave, normalmente de defectos de los cojinetes, holgura mecánica, o un objeto extraño, y el potencial de daño se escala con el nivel de impacto máximo.
Maquinaria de baja velocidad
Por debajo de unas 300 RPM, la velocidad RMS se vuelve muy pequeña y pierde resolución diagnóstica, por lo que el desplazamiento pico es la medida más significativa - razón por la cual muchas normas especifican límites pico o pico a pico para equipos de baja velocidad.
Ajuste de la alarma
Los límites de pico protegen las holguras y evitan el contacto del eje con piezas fijas, complementando y no sustituyendo a las alarmas basadas en RMS. Los dos juntos, uno vigilando la energía y otro los extremos, ofrecen una imagen más completa del estado de la máquina.
4. Consideraciones sobre la medición
Capturar correctamente un pico real es más difícil que capturar un valor RMS, porque un pico es un instante único que es fácil pasar por alto.
- Frecuencia de muestreo: el instrumento debe muestrear lo suficientemente rápido como para captar el pico. El Nyquist requiere una frecuencia de muestreo superior a 2× la frecuencia más alta, pero en la práctica se utiliza de 5 a 10× para que el verdadero pico no quede submuestreado y se notifique más bajo de lo que realmente es.
- Duración de la medición: una ventana más larga tiene más probabilidades de captar un pico transitorio alto, pero también puede desdibujar la imagen del funcionamiento típico; 10-60 segundos se adaptan al trabajo rutinario, con capturas más largas para fallos intermitentes.
- Acondicionamiento de la señal: los filtros antialiasing evitan los falsos picos, el sensor debe tener el ancho de banda necesario para seguir el pico real, y montaje del sensor debe ser sólido porque los picos son muy sensibles a las resonancias de montaje.
5. Directrices de interpretación
Pico de desplazamiento
- Aceptable suele ser inferior al 50 % de la holgura disponible.
- Máquinas de baja velocidad: aproximadamente 25-75 µm (1-3 mils) de pico.
- Máquinas de alta velocidad: aproximadamente 12-25 µm (0,5-1 mil).
- Medido con sondas de proximidad directamente en el eje.
Velocidad pico
- Para una máquina normal, la velocidad punta ≈ 1,4-2,0× velocidad RMS.
- Los ratios más altos (3-5×) indican impactos o transitorios.
- Se utiliza con menos frecuencia que la velocidad RMS, pero es valiosa como comprobación cruzada.
Pico de aceleración
- La medida de pico más común.
- Equipo industrial normal: aproximadamente 5-20 g pico.
- Impacto: 20-100 g+ pico, lo que apunta a defectos en los cojinetes o impactos mecánicos.
- Extremo: por encima de 100 g sugiere un impacto grave que requiere atención inmediata.
6. Uso diagnóstico
Relación pico/RMS (factor de cresta)
- 1.4-2.0: vibración normal y relativamente suave.
- 2.0-4.0: algún impacto - investigar la fuente.
- Por encima de 4,0: Impacto severo, defectos en los rodamientos o problemas mecánicos probables
Análisis de tendencias
Un pico verdadero creciente mientras que el RMS se mantiene plano es un signo temprano de libro de texto de desarrollo de impacto. Debido a que el pico sube antes que el RMS, su seguimiento a través de análisis de tendencias contra su base adquiere un plazo adicional con respecto al RMS por sí solo, un precursor del aumento del RMS que se produce a continuación. Sin embargo, hay que tener en cuenta que curtosis y análisis de envolvente suelen ser aún más sensibles a los primeros impactos de los rodamientos.
Inspección de la forma de onda
Examine siempre el forma de onda temporal en la ubicación de un pico. La forma de onda muestra qué lo creó -un impacto discreto, un transitorio puntual o una oscilación sostenida- y da al valor del pico su contexto de diagnóstico.
7. Normas, especificaciones y prácticas de campo
Varias normas se apoyan en las cantidades máximas. ISO 7919 expresa los límites de vibración del eje en desplazamiento pico a pico, mientras que ISO 20816 (el sucesor moderno de la norma ISO 10816) trabaja con la velocidad RMS, pero sigue teniendo en cuenta los valores de pico en lo que respecta a las holguras. Las especificaciones específicas de los equipos y la turbomaquinaria suelen establecer límites máximos, y los sistemas de protección por sonda de proximidad suelen emitir alarmas en función del desplazamiento máximo, con holguras críticas definidas como márgenes de desplazamiento máximo.
Sobre el terreno, el mismo instrumento portátil que se encarga del equilibrado rutinario también informa de estos valores. Un analizador de dos canales como el Balanset-1A capta la forma de onda temporal y los niveles globales a velocidad de funcionamiento, de modo que un ingeniero puede leer el pico real y el factor de cresta junto con el 1×. amplitud y fase utilizado para equilibrando - confirmar in situ si una lectura alta es una vibración inofensiva del rotor o un impacto realmente dañino. En resumen, el pico verdadero revela las excursiones máximas y la gravedad del impacto que las medidas medias ocultan; menos común que el valor eficaz para las tendencias rutinarias, es indispensable para la protección de la holgura, la evaluación de impactos y la detección de las señales de alto factor de cresta que marcan los impactos y los fallos transitorios.
