# Configuración de la medición de vibración: Fmax, número de líneas, ventana y promediado

> Dos personas medirán el mismo conjunto de rodamiento de forma distinta. Una obtendrá en el espectro un solo pico grueso, la otra, en el mismo sitio, tres líneas separadas. El equipo es el mismo, la máquina es la misma, la diferencia está solo en la configuración. A continuación, analizamos qué cifras se fijan antes de medir y qué hace cada una de ellas con la imagen en la pantalla.

**En resumen:** Tres ajustes están relacionados de forma estricta: Δf = Fmax / N = 1 / T. Fmax decide qué va a ver en absoluto, el número de líneas N decide con qué finura, y el tiempo de registro T lo obtiene de propina, con la obligación de mantener las revoluciones estables durante todo el intervalo. Para el equilibrado basta con un Fmax del orden de diez veces la frecuencia de giro y 400–1600 líneas. Para rodamientos y engranajes hacen falta kilohercios en aceleración, y para separar dos líneas cercanas, 6400 líneas o más.

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## Tres ajustes relacionados por una sola fórmula

El equipo no «ve» la vibración por completo. Registra un tramo de señal de duración finita y lo descompone en un número finito de líneas de frecuencia. Todo lo que no entra en ese tramo ni en esa rejilla de líneas, para usted no existe.

Recuerde la relación de la que nace todo el resto del artículo: Δf = Fmax / N, y al mismo tiempo Δf = 1 / T. Aquí Fmax es el límite superior del espectro, N es el número de líneas, Δf es la distancia entre líneas vecinas, T es la duración del registro. De ahí, T = N / Fmax.

Esto se lee así. Fmax responde a la pregunta «¿qué voy a ver?»: por encima de esa frecuencia, para usted está vacío. El número de líneas responde a la pregunta «¿con qué finura?»: dos picos que caen en una misma línea se fusionan en uno. Y el tiempo de registro no lo elige en absoluto, se calcula solo, y es precisamente él quien determina cuántos segundos debe mantenerse la máquina en un mismo régimen.

Un ejemplo de cálculo en una línea. Fmax = 1000 Hz, N = 1600 líneas. Entonces Δf = 0,625 Hz, y el registro dura 1,6 s. Si quiere una resolución el doble de fina, el registro pasará a 3,2 s. Si quiere subir Fmax a 10 kHz y mantener las mismas 1600 líneas, la resolución empeorará diez veces, hasta 6,25 Hz, y las líneas cercanas se fusionarán.

> El promediado no interviene en esta fórmula. Estabiliza la amplitud y reduce el ruido aleatorio, pero no mejora la resolución en frecuencia ni un solo hercio. Esta es la confusión más frecuente entre quienes empiezan a tomar datos por su cuenta.

## Fmax: el límite superior según la tarea

Fije Fmax según la frecuencia más alta que realmente busca, y añada un margen de tres veces. No «por si acaso, diez veces más»: por una visión amplia se paga con resolución y con ruido de alta frecuencia de más en la medición.

Para el nivel general y para decidir «equilibrar o no», no hace falta una banda ancha. Necesita la componente de giro 1x —la vibración a la frecuencia de rotación— y sus primeros armónicos (frecuencias múltiplas de ella). Un ventilador a 1450 rpm da 1x = 24,2 Hz; Fmax = 250–500 Hz cubre de 1x a 20x con margen, y la resolución con 1600 líneas sale muy fina. Compruebe aparte en qué banda está definida su norma: la vibración total según la norma ISO 20816 se evalúa como mm/s RMS (valor eficaz) en la banda de 10–1000 Hz, y la banda del equipo debe cubrir esa norma, o las cifras no serán comparables.

Los rodamientos y los engranajes viven más arriba. Los defectos tempranos de los rodamientos de rodillos excitan resonancias de alta frecuencia aproximadamente en el rango de 2–10 kHz, y se manifiestan en la aceleración, no en la velocidad. Referencia típica: un reductor con una frecuencia de engrane de 3,2 kHz exige un Fmax de unos 10 kHz en aceleración.

Y aquí entra una limitación que la configuración no puede sortear. La frecuencia superior la recorta la fijación del sensor, no el menú del equipo.

- Espárrago: hasta 10 kHz y más. La única opción si va en serio tras los rodamientos y el engrane.
- Superficie adhesiva: aproximadamente hasta 5–7 kHz.
- Imán de dos polos: aproximadamente hasta 5 kHz.
- Imán sobre una superficie plana rectificada: aproximadamente 1,5–2 kHz. Cumple la norma ISO 20816 en la banda de hasta 1000 Hz, pero para el espectro de la envolvente del rodamiento —el procesado que extrae el ritmo de los golpes de la banda de alta frecuencia— ya no alcanza.
- Sonda manual: 300–500 Hz y baja repetibilidad. No sirve para una tendencia.
- Sensor sobre pintura o sobre una superficie irregular: la resonancia de la fijación cae hasta 1 kHz, y usted obtiene un «defecto» que no existe.

> Una trampa típica: se toma la envolvente del rodamiento con un imán y aparece un pico de 1,8 kHz. Se vuelve a fijar con espárrago, y el pico desaparece. Era la resonancia del imán, que había caído dentro de la banda de demodulación —esa misma banda de alta frecuencia con la que se construye la envolvente—. Otra trampa: una línea de 412 Hz que no coincide con ninguna frecuencia calculada de la máquina. Con una frecuencia de muestreo (número de muestras por segundo) de 5120 Hz y un Fmax de 2000 Hz, a través de un filtro antialiasing no ideal —que debe cortar todo lo que esté por encima de la banda de trabajo— se «replegó» una componente de 4708 Hz procedente de la resonancia de un soporte. Regla: la frecuencia de muestreo debe ser al menos 2,56·Fmax, y un pico dudoso hay que comprobarlo repitiendo la medición con otro Fmax.

Sources: [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html) · [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html)

## Número de líneas: cómo separar dos picos cercanos

El número de líneas determina si distinguirá dos frecuencias vecinas o verá una sola joroba gruesa. Umbral práctico: para separar dos picos con seguridad, tome un Δf no mayor que un tercio de la distancia entre ellos. Si los picos están separados 0,9 Hz, una resolución de 1 Hz no le servirá de nada.

A partir de ahí solo hay aritmética, y siempre es la misma. Calcule las frecuencias objetivo. Encuentre el intervalo más pequeño entre ellas. Divídalo entre tres: obtendrá el Δf necesario. A partir de Δf y Fmax obtenga el número de líneas; a partir de Δf, la duración del registro. Solo después de esto, vaya al equipo.

Un ejemplo de cálculo típico. Motor asíncrono de 1480 rpm, 1x = 24,67 Hz. Usted sospecha una rotura de barra del rotor, que produce bandas laterales —líneas satélite a ambos lados de la principal— alrededor del 1x con un paso de 2·s·P, donde s es el deslizamiento y P es el número de pares de polos. Con un deslizamiento del 1,3 % y dos pares de polos, el paso es de 1,3 Hz, es decir, hay que separar las líneas de 24,67 y 23,37 Hz. Hace falta un Δf de unos 0,3 Hz y un registro no más corto de 3,3 s. La configuración N = 6400 con Fmax = 2000 Hz da Δf = 0,3125 Hz y T = 3,2 s. Verá las bandas.

Un segundo ejemplo de cálculo, más cercano al taller. Dos ventiladores trabajan en un mismo conducto a 24,5 y 24,9 Hz, se oye una pulsación, y no está claro de cuál es la vibración. El intervalo es de 0,4 Hz, así que el Δf no debe superar 0,13 Hz, y el registro no debe ser más corto de 7,5 s. La misma historia con la frecuencia de giro de un motor cerca de la línea de red: el 4x a 1486 rpm cae en 99,07 Hz, y la frecuencia doble de la red está en 100 Hz. El intervalo es de 0,93 Hz, hace falta un Δf del orden de 0,2–0,3 Hz y un registro de 4–5 s.

La resolución se puede mejorar de dos maneras: bajar Fmax o aumentar N. Las dos alargan el registro, porque T = N / Fmax. Esto no se puede evitar, es una propiedad de la transformada de Fourier, no codicia del fabricante del equipo. Un compromiso sin perder la visión general lo da la función zoom: calcula un espectro fino en una banda estrecha alrededor de la frecuencia de interés, sin aumentar el número total de líneas. Es útil alrededor de la frecuencia de engrane de un reductor, donde hay que separar las bandas laterales pero no se quiere perder el Fmax en todo el espectro.

- El mínimo que se encuentra en los equipos: 400 líneas. Solo sirve para el nivel general.
- Configuración de trabajo de la ruta: 1600 líneas. Cubre el desequilibrio, la desalineación, los aflojamientos, las frecuencias de paso de álabe.
- Análisis fino: 6400–12 800 líneas. Bandas laterales, barras del rotor, frecuencias cercanas, zona de engrane.
- No hace falta poner 6400 en todas partes «por si acaso»: el tiempo de captura se cuadruplica, y la ruta no cabe en el turno.

## Tabla: tarea, Fmax, resolución, qué observar

| Tarea | Fmax | Resolución | Qué observar |
| --- | --- | --- | --- |
| Decidir si hace falta el equilibrado | 10x la de giro, normalmente 200–500 Hz | 400–1600 líneas, Δf ≈ 0,3–1 Hz | La amplitud y la fase del 1x (la fase es el ángulo de la vibración respecto a la marca del tacómetro), la relación entre el 1x y la vibración total, la altura del 2x y el 3x |
| Evaluar el estado general según la norma ISO 20816 | Banda de 10–1000 Hz | Basta con una resolución gruesa, importa la cifra, no la imagen | mm/s RMS y el crecimiento respecto al nivel base, no el valor absoluto aislado de su historial |
| Desalineación, aflojamiento, rozamiento | 10–20x la de giro, normalmente 1000 Hz | 1600 líneas, Δf ≈ 0,6 Hz | 1x, 2x, 3x, semiarmónicos 0,5x y 1,5x, suelo de ruido, dirección axial |
| Frecuencia de paso de álabe, hidráulica de bomba o ventilador | 5–10x la frecuencia de paso de álabe | 1600 líneas | Pico en z·1x y sus armónicos, elevación de banda ancha con cavitación |
| Barras del rotor del motor, línea de red cerca del 1x | 200–2000 Hz | 6400–12 800 líneas, Δf ≤ 0,2–0,3 Hz | Bandas laterales alrededor del 1x con paso 2·s·P, la línea en la frecuencia doble de la red |
| Rodamientos de rodillos, fase temprana | 5–10 kHz en aceleración más envolvente en la banda de 2–10 kHz | 1600 líneas en la envolvente | BPFO, BPFI, BSF, FTF (frecuencias calculadas de defecto de la pista exterior, la pista interior, los elementos rodantes y la jaula), el paso de las bandas laterales, el factor de cresta (relación entre el pico y el RMS), la temperatura del apoyo |
| Engrane de dentado y sus bandas laterales | No menos de 3·GMF (GMF, frecuencia de engrane), normalmente 5–10 kHz | 6400 líneas o zoom alrededor de GMF | La frecuencia de engrane y el paso de las bandas laterales: el paso es igual a la frecuencia de giro del engranaje defectuoso |
| Búsqueda de resonancia, aceleración y parada por inercia (deceleración libre tras desconectar el accionamiento) | 1x…5x, importa la referencia a las revoluciones, no la banda | Sin promediado, filtro de seguimiento o registro de la parada por inercia | La amplitud y la fase del 1x frente a la frecuencia de giro: un pico estrecho y un giro de fase de unos 180° |
| Elemento de baja velocidad, 20–100 rpm | 50–200 Hz | Δf ≤ 0,1 Hz, registro no más corto de 10 s | Desplazamiento en µm, espectro de baja frecuencia, golpes individuales en la señal temporal |

> La tabla da el orden de magnitud, no una receta para su máquina. Calcule la cinemática: las revoluciones de cada eje, el número de álabes, el número de dientes, las relaciones de transmisión. La configuración se elige después de calcular las frecuencias objetivo, no antes.

## Tiempo de registro y revoluciones estables

La resolución se compra con segundos, y el cambio es fijo: Δf = 1 / T. Si quiere 1 Hz, registre un segundo. Si quiere 0,1 Hz, registre diez segundos. Ningún procesado puede sortear esto.

De ahí surge el requisito que más a menudo se olvida. Durante los diez segundos, la máquina debe mantenerse en un mismo régimen. Criterio de trabajo: la desviación de la frecuencia de giro durante el tiempo de registro no debe superar un cuarto de Δf. Si no, la línea se difumina en dos o más bins vecinos (un bin es una línea de la rejilla de frecuencias), su amplitud cae, y usted decide que el defecto ha desaparecido.

Traduzcámoslo a cifras concretas. Una máquina a 1500 rpm, usted quiere Δf = 0,125 Hz, registro de 8 s. Un cuarto de Δf es 0,03 Hz, es decir, aproximadamente un 0,13 % de la frecuencia de giro, unas 2 rpm. En ocho segundos, las revoluciones no deben desviarse más de dos. En un motor con carga constante, esto es alcanzable; en un accionamiento con variador de frecuencia y carga fluctuante, normalmente no.

También hay un indicio inverso, útil en una visita. Si la amplitud y la fase del 1x fluctúan más de un 10–15 % durante el tiempo de medición, una resolución fina no le ayudará: lo más probable es que la máquina trabaje cerca de la resonancia. En ese caso, cambie las revoluciones, y si no puede, cambie las condiciones de instalación sobre la cimentación. Equilibrar en ese estado no tiene sentido, el coeficiente de influencia saldrá poco fiable.

- [x] Calculó las frecuencias objetivo y el Δf necesario antes de la medición, no después.
- [x] Comprobó que las revoluciones se mantienen durante el tiempo de registro: observe las lecturas del tacómetro de principio a fin, no una sola vez.
- [x] Fijó el régimen: carga, revoluciones, temperatura. Una medición sin régimen registrado no se puede comparar con la anterior.
- [x] En un accionamiento con variador de frecuencia, no persiga un Δf fino. Ahí se trabaja con análisis de órdenes, filtro de seguimiento o promediado síncrono en el tiempo por la marca del tacómetro: métodos que ligan la medición a las revoluciones reales, no a una escala absoluta de frecuencias.
- [x] En un elemento de baja velocidad, resígnese de antemano a un registro largo. Un rodillo a 60 rpm da 1x = 1 Hz, y separar el 1x, el 2x y las líneas cercanas a ellos en un segundo es físicamente imposible.

## Promediado: cuánto y cuándo perjudica

El promediado de espectros hace falta contra el ruido aleatorio. Cada promediado baja el suelo de ruido proporcionalmente a la raíz del número de promediados: cuatro promediados dan una ganancia de aproximadamente el doble, dieciséis, del cuádruple. A partir de ahí, el rendimiento cae más rápido de lo que crece el tiempo de medición.

Configuración de trabajo para la ruta: 4 promediados. Si el ruido de fondo en el taller es alto o la medición salta, ponga 8–10. Un solapamiento del 50 % ahorra tiempo: los registros vecinos utilizan parcialmente las mismas muestras.

Lo que el promediado no hace conviene saberlo antes de gastar media hora en él. No mejora la resolución en frecuencia. No elimina una interferencia estable de 50 Hz: la interferencia es coherente y no se promedia a cero, contra ella se lucha con puesta a tierra, apantallamiento y separación de cables. No salva del recorte (clipping): una señal recortada seguirá recortada.

Ahora, sobre el perjuicio. El promediado supone que, durante el tiempo de todos los registros, el proceso es el mismo. En cuanto esto deja de ser cierto, el promediado destruye precisamente lo que usted estaba buscando.

### Promediado lineal

Todos los registros con el mismo peso. El estándar para el espectro rutinario de una máquina estacionaria. Es precisamente el que se sobreentiende en el procedimiento de ruta cuando dice «4 promediados».

### Exponencial

Los datos recientes pesan más. Hace falta cuando se sigue una señal cambiante en tiempo real: se ajustan las revoluciones, se aumenta la carga de la máquina, se observa el calentamiento.

### Retención de pico

Fija el máximo de todos los registros. Útil durante la parada por inercia y la aceleración, para capturar el pico de resonancia. No sirve para una tendencia de amplitudes: estaría comparando picos aleatorios.

### Síncrono en el tiempo (TSA)

Promediado en el dominio temporal por la marca del tacómetro. Todo lo que no es síncrono con las revoluciones se atenúa, y solo queda lo que se repite de un giro a otro. Así se extraen el 1x y sus armónicos, y del mismo modo se separan los ejes en un reductor de varias etapas.

> Dónde no se debe promediar: un golpe, un bump test (búsqueda de la frecuencia propia de una estructura golpeándola), la aceleración y la parada por inercia, cualquier proceso no estacionario. En el bump test no se promedian los espectros de forma continua, sino las respuestas a 3–10 golpes individuales por disparo. Un promediado continuo difuminará la respuesta al impulso en ruido, y la frecuencia propia desaparecerá del espectro. Y tenga presente la aritmética del tiempo: la medición dura T multiplicado por el número de promediados. 6400 líneas y 4 promediados en cincuenta puntos de ruta no caben en un turno, por eso se toman 1600 para la ronda, y 6400 solo para los puntos sospechosos.

## Ventanas: Hanning, Flat top, rectangular

La FFT (transformada rápida de Fourier) da por hecho que en su registro cabe un número entero de periodos de la señal. En la práctica esto casi nunca es así, el registro se corta a mitad de una oscilación, y en los bordes se produce un salto. Por ese salto, la energía de una línea limpia se dispersa hacia las vecinas. Esto se llama fuga (leakage), y se ve como bases difuminadas en cada pico.

La ventana es una función de ponderación que lleva suavemente el principio y el final del registro a cero, para que no haya salto. Por esto hay que pagar, o bien con resolución, o bien con precisión de amplitud. No existe una ventana universal, hay tres variantes de trabajo.

### Hanning: por defecto

Un equilibrio razonable entre la fuga y la resolución. El ancho efectivo de línea es de aproximadamente 1,5 bins. Subestima la amplitud de un pico aislado hasta un 16 %, si el pico cae entre las líneas de la rejilla. Utilícela para todos los espectros rutinarios de una máquina estacionaria, para las tendencias y para comprobar «si predomina el 1x».

### Flat top: amplitud precisa

El error de amplitud es prácticamente nulo, pero la línea en el espectro sale más ancha, unos 3,8 bins. La resolución es peor, las líneas cercanas se pegan entre sí. Úsela cuando haya que medir con precisión la altura de una línea concreta: calibración del sensor, cotejo con un patrón, comprobación de un umbral. En un espectro de diagnóstico habitual, estorba.

### Rectangular: sin ventana

La mejor resolución y la máxima fuga. Se aplica donde la señal misma tiende a cero: un golpe, un bump test, un proceso transitorio. También en la captura síncrona, cuando en el registro, por la marca del tacómetro, cabe un número entero de vueltas.

### Exponencial

Para un bump test con amortiguamiento largo, cuando la respuesta no llega a extinguirse antes de que termine el registro. Refuerza el principio y atenúa forzosamente la cola.

> Los espectros tomados con ventanas distintas no se comparan directamente en amplitud. La ventana se fija en el procedimiento del punto junto con Fmax, el número de líneas y el número de promediados, y no se cambia entre rondas. Si no, la tendencia que ha ido acumulando durante medio año se invalidará, y notarlo a posteriori es casi imposible.

## Señal temporal: obsérvela siempre

El espectro, por su propia naturaleza, promedia. Responde honestamente qué frecuencias están presentes de media, y oculta los sucesos aislados. Un rodamiento en fase temprana produce un golpe esporádico cada varias vueltas del eje. En el espectro, ese golpe se difumina en el suelo de ruido, mientras que en la señal temporal se ven impulsos puntiagudos aislados. Por eso la regla es sencilla: abra el registro temporal antes de empezar a interpretar el espectro.

Qué buscar a simple vista: impulsos aislados, series repetitivas, corte de las crestas, asimetría entre el semiciclo positivo y el negativo, modulación de la envolvente, vibración solo en un semiciclo. Calcule el factor de cresta —la relación entre el pico y el RMS—. En una sinusoide pura es 1,41; valores de 4–5 o más indican un carácter de impacto en la señal.

Para que los golpes no se recorten, hacen falta ajustes concretos, no solo las ganas de verlos.

- Observe la aceleración, no la velocidad. La integración, en esencia, actúa como un filtro paso bajo y suaviza los impulsos cortos.
- Mantenga alto el límite superior en aceleración: un golpe de una fracción de milisegundo de duración exige una frecuencia de muestreo de decenas de kilohercios. Con un Fmax de 500 Hz, físicamente no verá la forma del golpe.
- Registre no menos de 4–6 vueltas del eje. A 1500 rpm son 0,25 s, en la práctica se toman 1–2 s; en un rodillo a 60 rpm hacen falta unos 6 s.
- Compruebe si la entrada está saturada. Las crestas planas significan recorte (clipping): el RMS sale bajo, y en el espectro aparecerán armónicos falsos que no existen en la máquina.
- Fije el sensor de forma rígida y siempre igual. Un pico de alta frecuencia que salta suele ser una resonancia de la fijación, no un defecto de la máquina.
- Referencie el registro a las revoluciones. Las marcas de inicio de vuelta en el gráfico muestran de inmediato cuántos golpes corresponden a una vuelta, y esto distingue un rodamiento de un rozamiento.

## Unidades e integración: dónde mirar qué

El mismo movimiento se describe con tres parámetros, relacionados entre sí a través de la frecuencia: v = ω·d, a = ω·v. De ahí se deduce qué parámetro es informativo en qué parte del espectro.

El desplazamiento en µm: frecuencias bajas, hasta unos 10 Hz: elementos de baja velocidad, holguras, desplazamiento relativo del eje en un cojinete liso. La velocidad de vibración en mm/s: la magnitud de trabajo principal en la banda de 10–1000 Hz: desequilibrio, desalineación, aflojamientos, rozamientos, y precisamente en ella se fijan las normas de la ISO 20816. La aceleración en g o m/s²: todo lo que está por encima del kilohercio: rodamientos, engrane, espectro de la envolvente.

La integración dentro del equipo no es gratis. Realza las frecuencias bajas, así que el ruido del sensor y una deriva lenta de 0,5–2 Hz se convierten en una «colina» característica en el borde izquierdo del espectro y sobreestiman el RMS. Se corrige con un filtro paso alto, pero con cuidado: un corte a 10 Hz eliminará, junto con el ruido, el subarmónico (una componente por debajo de la frecuencia de giro) de una máquina de baja velocidad. La derivación actúa al revés e infla el ruido de alta frecuencia.

Y lo último sobre las unidades, aquello en lo que discuten dos ingenieros con dos equipos. No convierta el RMS a pico «por comodidad»: 4,5 mm/s RMS corresponden a 6,4 mm/s de pico y 12,8 mm/s de amplitud pico a pico solo para una sinusoide pura. Si la norma está definida en RMS, indique RMS. La discrepancia entre un true RMS y un detector analógico en una señal no sinusoidal llega hasta el 20–30 %, y ambos equipos están en buen estado.

> La banda de medición tiene que coincidir con la banda en la que está registrada la norma. El Balanset-1A mide el valor eficaz de la velocidad de vibración en la banda de 5–200 Hz. Para defectos síncronos y equilibrado esto es suficiente con un margen amplio. Pero si la recepción se basa en una cifra en la banda de 10–1000 Hz, registre en el protocolo en qué banda ha medido, y no presente un número por otro.

## Configuración para el equilibrado y configuración para el diagnóstico

Separemos dos asuntos distintos que a menudo se confunden. El equilibrado no necesita una resolución fina. Necesita repetibilidad. Usted trabaja con una sola línea, la de giro, y le importan su amplitud y su fase respecto a la marca del tacómetro. Conjunto de trabajo: Fmax del orden de diez veces la frecuencia de giro, 400–1600 líneas, ventana Hanning, revoluciones estables, la misma fijación y la misma dirección en todos los arranques. Si la fase del 1x entre dos arranques idénticos varía más de 10–15°, el coeficiente de influencia saldrá inservible, y ningún aumento del número de líneas lo va a arreglar.

El diagnóstico necesita otra cosa: banda ancha en aceleración, fijación con espárrago, espectro de la envolvente, resolución fina solo en puntos concretos y únicamente donde ha calculado de antemano qué dos líneas está separando. Esto lleva más tiempo, exige otra fijación y otra cualificación.

Digamos claramente dónde está el límite de nuestro equipo. El Balanset-1A da un valor eficaz de velocidad de vibración de 0,02–80 mm/s en la banda de 5–200 Hz, revoluciones de 100 a 100 000 rpm, fase con un error de ±1°, captura simultánea por dos canales, espectro FFT, señal temporal con marcas de vuelta y duración de registro de 1, 5, 10, 15 o 20 s, análisis armónico por la marca del tacómetro y registro de la parada por inercia. Esto basta para decidir «equilibrar o no», comparar dos apoyos de rodamiento, encontrar la resonancia mediante la parada por inercia, equilibrar en uno o dos planos y controlar el resultado. Para ir a la caza del picado (pitting, desconchado del metal) en la pista de un rodamiento hace falta un analizador con tramo de alta frecuencia y envolvente, y no vamos a afirmar lo contrario.

Los ingenieros de AXILINE diseñan y fabrican los equipos Balanset, y los utilizan ellos mismos para equilibrar in situ. Si no hay tiempo para ocuparse de la configuración, nosotros llegamos con nuestro propio equipo, colocamos los sensores en sus apoyos, tomamos el espectro y el vector 1x, y le decimos directamente si es un desequilibrio o no. Si quiere tomar los datos usted mismo, puede adquirir el equipo: dos acelerómetros, sensor láser de fase y revoluciones, módulo USB de dos canales con preamplificadores, integradores y convertidor A/D, software para Windows con diagrama polar, reparto de la masa entre posiciones fijas, cálculo de taladrado, coeficientes de influencia guardados, equilibrado trim, cálculo de la tolerancia según los grados G conforme a la norma ISO 21940-11, y archivo para los protocolos. Incluye soporte de asesoramiento.

- [x] Fmax fijado «con margen» diez veces mayor: la resolución empeoró diez veces, las líneas cercanas se fusionaron en un solo pico.
- [x] Se cambió Fmax y se dejó el número de líneas por defecto: Δf pasó a ser otro, y el nuevo espectro no es comparable con el antiguo.
- [x] La configuración cambia entre rondas: la tendencia por espectros queda invalidada, y detectarlo a posteriori es casi imposible.
- [x] Se fijó un Δf fino en una máquina con variador de frecuencia: las revoluciones se desvían durante el registro, las líneas se difuminan, las amplitudes bajan.
- [x] Se dejó Flat top en el espectro rutinario: las líneas cercanas se pegan, las bandas laterales no se pueden leer.
- [x] Se aplicó Hanning a un bump test: la respuesta al impulso queda suprimida, la frecuencia propia no se ve.
- [x] Se activó el promediado durante la parada por inercia o el ensayo de impacto: el suceso buscado se promedió hasta convertirse en ruido.
- [x] Imán en lugar de espárrago con Fmax de 10 kHz: en la banda de demodulación se aloja la resonancia de la fijación y parece un defecto.
- [x] No se comprobó la saturación de la entrada: las crestas están recortadas, el RMS sale bajo, hay armónicos falsos en el espectro.
- [x] Solo se abrió el espectro, no se miró la señal temporal: se pasaron por alto golpes esporádicos del rodamiento.
- [x] No se registró el régimen: se desconocen la carga, las revoluciones y la temperatura, la medición no se puede comparar con la anterior.
- [x] La banda de medición no coincide con la banda en la que está definida la norma.

Sources: [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html) · [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html) · [Manual de operación Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/) · [Especificaciones del fabricante Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/)

## Preguntas frecuentes

**¿Qué Fmax poner si solo quiero saber si hace falta el equilibrado?**

Tome aproximadamente diez veces la frecuencia de giro. Para una máquina a 1500 rpm, esto es un Fmax de unos 250 Hz, y con 1600 líneas obtendrá un Δf del orden de 0,16 Hz con un registro de unos 6 s. Necesita ver tres cosas: si predomina el 1x, cuánto supera la vibración total al 1x, y si hay un 2x y un 3x apreciables. Aparte, mida la vibración total en la banda en la que tiene definida su norma. Ir a los kilohercios en esta fase no tiene sentido: solo perderá resolución y acumulará ruido de alta frecuencia.

**¿1600 líneas o 6400: cómo elegir sin calcular?**

Sin calcular no se puede elegir, y esto no es una manía. El número de líneas lo determina qué dos frecuencias está separando. Calcule las frecuencias objetivo a partir de la cinemática, encuentre el intervalo más estrecho, divídalo entre tres y obtendrá el Δf necesario. Después, N = Fmax / Δf. Si en su caso no hay intervalos menores de un hercio, con 1600 líneas basta. La práctica habitual es: 1600 para toda la ronda, 6400 o más solo en el punto que ha despertado sospechas.

**¿Se puede, en lugar de aumentar el número de líneas, simplemente añadir promediados?**

No. El promediado reduce el suelo de ruido y estabiliza la amplitud, pero no cambia en absoluto la resolución en frecuencia. Dos picos que caen en una misma línea seguirán siendo un solo pico incluso después de cien promediados. La resolución solo la da la reducción de Δf, es decir, un Fmax menor, más líneas, o el zoom, y todo esto cuesta tiempo de registro.

**¿Qué ventana poner para un bump test?**

Rectangular, si la respuesta llega a extinguirse dentro del registro, o exponencial, si la cola no cabe. Hanning distorsiona el resultado en un bump test: atenúa el principio del registro, que es donde se concentra toda la energía del golpe. Y no active el promediado continuo: promedie las respuestas a 3–10 golpes individuales por disparo, o el impulso se perderá en el ruido junto con la frecuencia propia que busca.

**¿Por qué dos equipos en el mismo punto muestran mm/s distintos?**

Casi siempre por diferencias de configuración, no por una avería. Compruebe en orden: la banda de medición, el tipo de detección (true RMS frente a detector analógico, la discrepancia en una señal no sinusoidal llega al 20–30 %), las unidades y la representación (RMS, pico, pico a pico), la dirección y el punto de instalación del sensor, el modo de fijación, y si está activado el filtro paso alto después de la integración. Mientras estos seis puntos no coincidan, no se pueden comparar las cifras.

**¿Bastan los ajustes del Balanset-1A para el diagnóstico de rodamientos?**

Para decidir «esto es un desequilibrio o es otra cosa», bastan: se ve la vibración total y el 1x juntos, el espectro FFT, la señal temporal con marcas de vuelta y el registro de la parada por inercia para comprobar la resonancia. Para el diagnóstico temprano de rodamientos de rodillos, no. Aquí el valor eficaz de la velocidad de vibración se mide en la banda de 5–200 Hz, mientras que los defectos incipientes de los rodamientos se manifiestan en la aceleración, en la banda de aproximadamente 2–10 kHz, y en el espectro de la envolvente. Para esta tarea hace falta un analizador con tramo de alta frecuencia y fijación con espárrago.