Análisis de bandas de octava y análisis FFT.
El tema de este artículo es Análisis de bandas de octava y análisis FFT..
El análisis en bandas de octava y análisis por FFT (Transformada rápida de Fourier) son técnicas complementarias. FFT proporciona la máxima resolución espectral posible, mientras que el análisis en octavas agrega energía en bandas de ancho normalizado, acercarse a la forma en que muchos fenómenos físicos y el oído humano perciben el sonido y la vibración.
1 Ventajas del análisis de octava en comparación con FFT
Las principales ventajas del análisis de octava sobre FFT son las siguientes:
| Análisis en octavas | Ventaja sobre FFT |
| Menos cantidad de datos | Reduce miles de líneas espectrales FFT a unas pocas docenas de bandas, facilitando la interpretación. |
| Mayor robustez al ruido | La energía se integra dentro de cada banda., haciendo que la medición sea menos sensible a pequeñas variaciones espectrales. |
| Mejor comparación entre medidas | Pequeñas desviaciones en la frecuencia. (por ejemplo debido a la variación en la velocidad de rotación) tener poca influencia en el nivel de la banda. |
| Compatibilidad de estándares | La mayoría de los estándares acústicos y de vibración utilizan bandas de octava u octava. 1/3 octava. |
| Representación de la energía | Destaca el contenido energético global de una región espectral en lugar de picos individuales. |
| Menos dependencia de la resolución espectral | No es necesario elegir una gran cantidad de líneas FFT para obtener resultados consistentes. |
| Mayor estabilidad visual | Los espectros muestran menos fluctuaciones entre mediciones sucesivas. |
| Mejor correlación con la percepción humana. | La octava y 1/3 de octava se aproximan a la resolución de frecuencia del oído humano. |
2. Simplificación de la interpretación
Un espectro FFT puede contener entre 400 y más que 3.000.000 líneas espectrales. El análisis de octava reduce esta información a aproximadamente:
- 10 bandas de octava;
- 30 bandas de 1/3 octava;
- 90 bandas de 1/12 octava.
Esto hace que sea mucho más sencillo identificar dónde se concentra la energía..
3. Menos sensibilidad a las variaciones de velocidad.
En máquinas rotativas, La frecuencia de un componente puede variar en un pequeño porcentaje debido a la carga o la velocidad..
Por FFT, un pico puede pasar de una línea espectral a otra, haciendo difícil la comparación.
En análisis de octava, continúa normalmente dentro de la misma banda, manteniendo prácticamente el mismo nivel de energía.
Esta característica es especialmente útil cuando se monitorean máquinas con velocidad variable..
4. Mejor representación de la energía.
FFT muestra amplitud en frecuencias muy específicas.
El análisis de octava calcula la energía total en una banda completa.
Por ejemplo:
- FFT:
- 238 Hz → 0,3 mm / s
- 244 Hz → 0,5 mm / s
- 251 Hz → 0,4 mm / s
la banda de 250 Hz reúne toda esta energía en un único valor representativo.
Cuando el objetivo es evaluar la exposición, potencia sonora o energía vibratoria, Esta representación es más significativa.
5. Compatibilidad de estándares
La mayoría de los estándares internacionales utilizan octavas u bandas de octavas. 1/3 octava, por ejemplo:
- YO ASI 2631
- YO ASI 5349
- YO ASI 1996
- CEI 61260
Por ese motivo, Prácticamente todos los sonómetros profesionales presentan resultados en octavas y bandas de octavas. 1/3 octava.
5. Mayor estabilidad estadística
Cómo cada banda integra la energía de muchas líneas FFT, el resultado presenta:
- menor varianza;
- Menos influencia del ruido aleatorio.;
- mejor repetibilidad.
Esto es particularmente ventajoso en mediciones ambientales o a largo plazo..
6. Influencia reducida de la resolución FFT
Por FFT, Una resolución insuficiente puede provocar:
- escape espectral (fuga espectral);
- erro de amplitude;
- División de energía en varias líneas..
En análisis de octava, Estos efectos tienen menos impacto porque la energía se agrega en toda la banda..
7. Mejor visualización de tendencias
En monitoreo continuo A menudo es más útil seguir:
- evolución de la banda 125 hz;
- evolución de la banda 1 kHz;
- evolución de la banda 8 kHz;
que rastrear miles de líneas FFT.
Esto le permite identificar fácilmente Cambios globales en el comportamiento vibratorio. o acústico.
8 Limitaciones del análisis de octava
A pesar de las ventajas, el análisis en octavas pierde información detallada.
Por ejemplo, Dos máquinas pueden presentar exactamente el mismo nivel en el ancho de banda. 1 kHz, pero:
- uno tiene un pico dominante 980 hz;
- otro un pico dominante en 1120 hz.
La FFT distingue claramente estos casos; el análisis en octavas no.
Por eso, El análisis de octava no es adecuado para:
- Identificación precisa de frecuencias de falla.;
- diagnóstico de rodamientos;
- análisis de engranajes;
- identificación de armónicos;
- cálculo de órdenes de rotación.
9 Cuándo utilizar cada método
| solicitud | bandas de octava | FFT |
| Evaluación de ruido ambiental | ★★★★★ | ★★☆☆☆ |
| Cumplimiento de las normas | ★★★★★ | ★★☆☆☆ |
| Exposición humana al ruido y las vibraciones. | ★★★★★ | ★★☆☆☆ |
| Monitoreo de energía | ★★★★★ | ★★★☆☆ |
| Diagnóstico de la máquina | ★★☆☆☆ | ★★★★★ |
| Identificación de rodamientos | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ |
| Análisis de engranajes | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ |
| Identificación de frecuencias naturales | ★★☆☆☆ | ★★★★★ |
| Equilibrio | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ |
10 Análisis de bandas de octava y análisis FFT. conclusión
La principal ventaja del análisis en bandas de octavas es transformar un espectro de alta resolución., a menudo complejo, en una representación más compacto, robusto y directamente interpretable, Adecuado para evaluación energética., Comparación entre medidas y cumplimiento de normas.. En contrapartida, FFT preserva toda la información espectral y es indispensable cuando el objetivo es el diagnóstico detallado de máquinas o la identificación precisa de las frecuencias de los fenómenos en estudio..
