Entendendo a Média Síncrona

Balanceador portátil, analisador de vibração

Dispositivos

Balanceador portátil e analisador de vibração Balanset-1A

Peças

Sensor óptico (tacômetro a laser).

Kit completo de diagnóstico e balanceamento de vibração da Vibromera, incluindo quatro sensores de vibração com cabos, um módulo de interface de sinal, tacômetro a laser com suporte magnético, balança digital, cabo USB e uma maleta de transporte. O sistema foi projetado para balanceamento de rotores em campo e monitoramento de condições em equipamentos industriais.

Dispositivos

Tamanho do suporte magnético-60-kgf

Peças

Balanceador dinâmico "Balanset-1A" OEM

Definição: O que é a média síncrona?

Média síncrona (também chamada de média no domínio do tempo ou média de sinal) é uma técnica de processamento de sinais em análise de vibração que aprimora a periodicidade e a sincronização de velocidade vibração O método funciona através da amostragem repetida da vibração ao longo de várias rotações do eixo (acionadas por um sinal do tacômetro emitido uma vez por rotação), e então calculando a média dos pontos correspondentes em cada rotação. Os componentes periódicos que se repetem identicamente a cada rotação são reforçados pela média, enquanto o ruído aleatório e os componentes não síncronos se cancelam, melhorando drasticamente a relação sinal-ruído.

A média síncrona é particularmente eficaz para diagnosticar problemas em engrenagens (isolando as características individuais do engrenamento) e pode revelar padrões periódicos sutis ocultos no ruído, que seriam invisíveis em análises padrão. formas de onda de tempo ou Espectros FFT.

Como funciona a média síncrona

O processo

Sinal de disparo: Pulso uma vez por revolução de tacômetro ou chave fasor define o início de cada revolução
Segmentação de dados: Sinal de vibração dividido em segmentos de igual comprimento, um por revolução.
Alinhamento: Todos os segmentos alinhados para disparar o pulso (mesmo ponto de partida)
Média ponto a ponto: Os pontos correspondentes em cada segmento foram calculados em média.
Resultado: Forma de onda média única representando uma revolução
Redução de ruído: Componentes aleatórios se cancelam; componentes periódicos se reforçam.

Base matemática

Os sinais periódicos somam-se coerentemente (adicionam-se em fase).
O ruído aleatório se soma de forma incoerente (cancela estatisticamente).
Melhoria da relação sinal-ruído ∝ √N, onde N = número de médias
Exemplo: 100 médias melhoram a relação sinal-ruído em 10 vezes (20 dB)

Aplicações

1. Diagnóstico da caixa de velocidades

Aplicação mais comum e poderosa:

Isolamento da malha da engrenagem

Calcule a média sincronizadamente com a marcha de interesse.
Melhora o padrão de encaixe da engrenagem.
Suprime outras engrenagens e rolamentos
Revela defeitos dentários individuais

Análise dente por dente

A forma de onda média mostra claramente o encaixe de cada dente.
Um dente danificado se manifesta como uma alteração no padrão.
É possível identificar qual dente específico está danificado.
Avaliação da gravidade a partir da magnitude do desvio

2. Aprimoramento da Análise de Rolamentos

Média ao longo do período da pista externa para isolamento de defeitos na pista externa
Aumenta os impactos periódicos causados por defeitos nos rolamentos.
Reduz a interferência de outras fontes de vibração.
Particularmente útil em ambientes com alto nível de ruído.

3. Vibração torsional

Aprimorar os componentes de torção em sincronia com a rotação.
Suprimir vibração lateral e ruído
Revelar ressonâncias torsionais e excitação

4. Equilíbrio

Melhorar amplitude e fase precisão de medição
Particularmente em ambientes ruidosos
Mais confiável coeficiente de influência determinação

Vantagens

Redução de ruído

Melhoria drástica na relação sinal-ruído
É possível extrair sinais ocultos 20-30 dB abaixo do ruído.
Possibilita medições em ambientes hostis.

Isolamento obrigatório

Separa a assinatura de um componente das demais.
Exemplo: isolar o engrenamento do pinhão do engrenamento da engrenagem na caixa de câmbio
Identifica qual componente está com defeito.

Resolução aprimorada

Revela padrões e defeitos sutis
Mostra detalhes ocultos no sinal bruto.
Permite a detecção precoce de falhas

Requisitos e Limitações

Requisitos

Tacômetro: Um gatilho confiável de uma vez por revolução é essencial.
Velocidade constante: A velocidade deve ser relativamente constante (±1-2%)
Médias suficientes: Normalmente, são necessárias de 50 a 200 rotações para obter bons resultados.
Sinal periódico: Apenas realça componentes verdadeiramente periódicos

Limitações

Suprime falhas não síncronas: Defeitos aleatórios, redução da maioria das falhas em rolamentos
Variações de velocidade: As mudanças de velocidade durante a média dos resultados de desfoque
Tempo necessário: É preciso coletar dados ao longo de muitas revoluções.
Não em tempo real: Pós-processamento necessário

Comparação com outras técnicas

Média síncrona vs. Média linear

Síncrono: As médias no domínio do tempo, síncronas com a rotação, realçam a periodicidade.
Linear: Calcula a média dos espectros FFT, reduzindo a variação aleatória em todas as frequências.
Casos de uso: Síncrono para engrenagens; linear para suavização geral do espectro.

Média Síncrona vs. Análise de Envoltória

Média síncrona: Domínio do tempo, realça padrões periódicos
Análise de Envelope: Domínio da frequência, detecta impactos repetitivos.
Complementar: É possível combinar ambos para uma análise abrangente.

Implementação prática

Configurar

Instale um tacômetro com pulso nítido de uma vez por revolução.
Defina o número de médias (50-200 normalmente).
Defina a duração do sinal (1 revolução, 10 revoluções, etc.)
Verificar estabilidade da velocidade

Coleta de dados

Adquira dados de vibração durante o período de média.
O instrumento segmenta e calcula a média automaticamente.
Exibir forma de onda média
Geralmente, calcula-se a FFT do sinal médio (espectro aprimorado).

Interpretação

Examine a forma de onda média em busca de padrões periódicos.
Procure por desvios que indiquem defeitos.
Comparar com assinaturas comprovadamente válidas
Quantifique a gravidade do defeito a partir da amplitude do desvio.

Variações Avançadas

Média sincronizada por engrenagem

Acione o gatilho a partir da engrenagem de interesse (não do eixo).
Mostra o padrão de malha para essa engrenagem específica.
Requer um codificador ou um tacômetro multipulso.

Média de múltiplas ordens

Média de vários pedidos simultaneamente
Separe os componentes 1×, 2× e 3×.
Fornece conteúdo completo para pedidos.

Sinal de diferença

Subtraia o sinal médio do sinal bruto.
O valor residual mostra o que foi removido (componentes assíncronos).
Útil para identificar defeitos nos rolamentos após a remoção da engrenagem.

A média síncrona é uma técnica sofisticada de processamento de sinais que aumenta drasticamente a visibilidade de padrões de vibração periódicos e síncronos à velocidade, ao mesmo tempo que suprime ruídos e componentes assíncronos. Dominar a média síncrona possibilita diagnósticos avançados de caixas de engrenagens, detecção precoce de defeitos em ambientes ruidosos e isolamento de assinaturas de componentes específicos em máquinas complexas.

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O que é a média síncrona? Aprimoramento de sinal

Publicado por admin em outubro 31, 2025 outubro 31, 2025