Vibrómetros láser de un solo punto

Los vibrómetros láser de un solo punto miden vibraciones de forma fiable y sin contacto en un único punto de medición. Captan velocidad, desplazamiento y aceleración con alta resolución en un amplio rango de frecuencias y permiten mediciones unidimensionales o tridimensionales en el mismo punto. Esta tecnología es esencial en investigación, desarrollo y aseguramiento de la calidad industrial siempre que se requiera un análisis de vibraciones preciso punto por punto.

  • Medición sin contacto: El objeto de ensayo no se ve afectado: ideal para muestras sensibles, calientes o en movimiento.
  • Alta resolución: Detección de vibraciones extremadamente pequeñas hasta 50 femtómetros (≈ 1/2000 del diámetro de un átomo)
  • Amplio rango de medición: Frecuencias desde DC hasta 50 MHz y velocidades de vibración de hasta 50 m/s: adecuado tanto para microestructuras como para objetos de gran tamaño.
  • Integración sencilla: Transmisión de datos mediante Ethernet (1–10 Gbit/s), salidas analógicas (±2 V) o interfaces digitales abiertas.
  • Arquitectura de sistema flexible: Modelos con cabezales de sensor integrados o acoplados por fibra para entornos de laboratorio, industriales y de investigación.
Single-point Laser Doppler Vibrometer with connected fiber head mounted on an adjustable stand, linked to a processing unit; a monitor in the background displays a frequency spectrum.
Single-point Laser Doppler Vibrometer shown from the front and rear; front side with optical unit, rear side with display and connectors.
Single-point Laser Doppler Vibrometer performing vibration measurement on a bridge structure; a person monitors the measurement data on a laptop.

Proceso de medición de un solo punto

Durante una medición de un solo punto, el haz láser se dirige hacia una posición definida de la superficie. El desplazamiento Doppler de la luz reflejada provocado por el movimiento se evalúa en el interferómetro integrado para determinar con precisión la velocidad, el desplazamiento y la aceleración del objeto: totalmente sin contacto y sin influir en el objeto.

Flujo de trabajo de medición típico: desde la configuración hasta el análisis

Single-point Laser Doppler Vibrometer shown from the front and rear; optical unit on the front side, display and connectors on the back.

Paso 1: Preparación y conexión
El vibrómetro se enciende y luego se conecta. La conexión puede establecerse mediante Ethernet a un PC. En este caso, el dispositivo se detecta por su dirección IP en el software de Optomet. Como alternativa, las señales de medición pueden introducirse directamente en su propio sistema de adquisición de datos mediante la salida analógica.


Measurement object with visible green pilot laser used for alignment of the single-point Laser Doppler Vibrometer.

Paso 2: Alineación y enfoque
El láser piloto verde indica el punto de medición. Tras la alineación, el sistema enfoca automáticamente a la distancia de trabajo definida. Esto garantiza una señal retrodispersada estable.


Single-point Laser Doppler Vibrometer in a desktop measurement setup; a person monitors the data in the software.

Paso 3: Medición y análisis
Tras comprobar la señal, se seleccionan el rango de medición y los filtros. Las señales de vibración se adquieren con hasta 312 MSamples/s en un rango de frecuencias desde DC hasta 50 MHz. La velocidad, el desplazamiento y la aceleración se visualizan en tiempo real.

Listo para medir en unos 5 minutos

Tras el encendido y el enfoque automático, el sistema está listo para su uso en tan solo unos minutos: desde la conexión hasta la primera medición.

  • Medición y visualización en vivo de velocidad, desplazamiento y aceleración
  • Análisis en el dominio del tiempo y de la frecuencia
  • Buscador automático de picos para mostrar las amplitudes máximas
  • Registro y exportación de datos de medición
  • Rango de frecuencias DC–50 MHz
  • Adecuado para objetos giratorios y en movimiento
  • Mida vibraciones de hasta 50 m/s
  • Mejor resolución de desplazamiento: 0,05 pm
  • Distancias de trabajo variables entre 0,006 m y 300 m

Comparación de 1D un solo punto, 3D un solo punto y multipunto

Según la tarea de medición, los vibrómetros de un solo punto captan vibraciones en una dirección, en tres direcciones o en varias posiciones simultáneamente.

La elección de la variante depende del objetivo de la medición: ya sea analizar con precisión una sola vibración, determinar el movimiento en tres direcciones espaciales o examinar el comportamiento de varios puntos al mismo tiempo.

Mediciones 1D de un solo punto

Single-point Laser Doppler Vibrometer measuring a rotating drill; the laser beam is aligned with the tool surface.

Los vibrómetros 1D captan vibraciones a lo largo de un único eje espacial, es decir, en la dirección del haz láser.
Esta variante es ideal para mediciones específicas de un solo punto, por ejemplo, para caracterizar componentes individuales, realizar análisis modales o llevar a cabo inspecciones de calidad en entornos de producción.

Dado que la medición es totalmente sin contacto, el objeto de ensayo no se ve afectado, incluso en el caso de estructuras sensibles o que se mueven muy rápido.

Entre las aplicaciones típicas se incluyen el análisis estructural de edificios y puentes, la inspección de herramientas o accionamientos giratorios como brocas y rodamientos, el aseguramiento de la calidad en líneas de producción y el análisis vibroacústico de altavoces, sensores o componentes de micrófonos.

Mediciones 3D de un solo punto

3D single-point measurement setup on a brake disc; the vibrometer captures vibration data from multiple directions.

Los vibrómetros 3D combinan tres haces láser en un único sistema y miden el movimiento del punto de medición en todas las direcciones espaciales (x, y, z).
Esto permite determinar vectores de vibración completos y analizar con precisión patrones de movimiento complejos.

Las aplicaciones típicas se encuentran en investigación y desarrollo, por ejemplo, en mediciones sobre componentes calientes o de difícil acceso en entornos de ensayo de motores, donde no es posible utilizar acelerómetros triaxiales convencionales debido a los requisitos de montaje por contacto o a las altas temperaturas. 

Los vibrómetros 3D permiten mediciones totalmente sin contacto, ofreciendo todas las ventajas de los métodos ópticos en este tipo de entornos.

Mediciones multipunto

Multi-point laser vibrometry setup on a turbine with multiple measurement stations and aligned laser beams.

Las mediciones multipunto pueden implementarse de diferentes maneras:

En la serie SMART, la sincronización está totalmente integrada: varios vibrómetros SMART de un solo punto se comunican directamente entre sí y se sincronizan de forma digital mediante Ethernet. Si es necesario, la base de tiempo también puede ser asistida por GPS, lo que permite una alineación precisa de las mediciones incluso entre distintas ubicaciones.

Además, hay disponibles sistemas multifibra. Estos incluyen el SMART Multi-Fiber, así como la serie Fiber de la línea de productos CLASSIC. Ambos permiten conectar varios cabezales de sensor acoplados por fibra a un único dispositivo y son especialmente adecuados para aplicaciones en las que es necesario captar varios puntos de medición en paralelo.

Esto permite un análisis preciso de comportamientos de movimiento complejos, por ejemplo, en el control de calidad industrial o en la investigación.

Portrait of Tobias Schröder, Head of Sales & Marketing at Optomet

«Durante más de dos décadas, Optomet ha sido sinónimo de medición precisa de vibraciones. Nuestros vibrómetros láser de un solo punto proporcionan datos fiables, desde el análisis en laboratorio hasta el control de calidad industrial.»

Tobias Schröder (M.Sc. Ingeniería Mecánica)
Head of Sales & Marketing

Comparación: vibrómetros de un solo punto y de escaneo

Single-point laser vibrometer
Vibrómetro de un solo punto
Scanning laser vibrometer
Vibrómetro de escaneo
Principio de mediciónMide la vibración en un punto definido a lo largo del eje del láser.Escanea automáticamente una superficie y mide en muchos puntos para crear un mapa de vibraciones completo.
ReposicionamientoNecesario cuando hay que medir un punto diferente. También es posible utilizando varios vibrómetros de un solo punto o cabezales de sensor de fibra.No es necesario: el haz láser se desvía mediante un espejo integrado y se guía automáticamente por el área de medición.
Información espacialInformación 1D (velocidad, desplazamiento, aceleración a lo largo de un eje)Información de superficie 2D o 3D, según la configuración del sistema
Aplicaciones típicasMediciones de un solo punto en máquinas, herramientas, puentes o componentes en la inspección de calidadAnálisis de vibraciones de campo completo, análisis modal e investigación estructural de componentes complejos

Los vibrómetros de un solo punto de Optomet de un vistazo

Optomet ofrece vibrómetros láser de un solo punto en dos líneas de productos, cada una orientada a requisitos diferentes.

Los vibrómetros láser de la serie CLASSIC son sinónimo de sistemas robustos con una estructura clara y una configuración sencilla, ideales para tareas de medición consolidadas en laboratorios y entornos industriales. La serie SMART amplía este enfoque con una comunicación de sistema totalmente integrada: varios dispositivos pueden conectarse directamente, sincronizarse con precisión y combinarse de forma flexible en configuraciones de medición modulares. Además, la adquisición de datos ya está integrada en el sistema y funciona en tiempo real.

Optomet Nova Laser Doppler Vibrometer from the Classic Series shown from the front on a neutral surface.

Nova (serie Classic)

La serie CLASSIC Nova es un vibrómetro láser Doppler (LDV) digital de haz libre con una fuente láser SWIR (1550 nm).

Combina una alta estabilidad de señal con un diseño robusto y es especialmente adecuada para mediciones en superficies oscuras, rugosas o calientes.

Más información sobre la serie Nova | Ficha técnica de la serie Nova (PDF)

Optomet Nova-Xtra Laser Doppler Vibrometer performing a measurement on a bridge structure; a person monitors the data on a laptop.

Nova-Xtra (serie Classic)

El CLASSIC Nova-Xtra amplía la serie Nova con un sistema diseñado para mediciones de larga distancia de hasta 300 m.

Este vibrómetro láser SWIR de haz libre está destinado a aplicaciones en las que deben medirse vibraciones en estructuras lejanas o de difícil acceso, como en ingeniería civil, aeroespacial o inspecciones de instalaciones a gran escala.

Más información sobre el Nova-Xtra | Ficha técnica del Nova-Xtra (PDF)

SMART Single+ device shown from the front and rear; optical unit at the front, display and connectors at the back.

SMART Single+

El SMART Single+ combina vibrómetro, adquisición de datos y generación de señales en un único dispositivo, siguiendo el principio «laboratorio en un dispositivo» de la serie SMART. Todas las funciones esenciales de medición, referencia y análisis están integradas, incluida la posibilidad de conectar sensores adicionales y visualizar señales directamente.

El sistema es modular y ampliable: pueden enlazarse directamente dispositivos SMART adicionales que se sincronizan automáticamente con una base de tiempo compartida. Esto permite configuraciones multipunto flexibles con datos de medición coherentes, adecuadas para un uso eficiente tanto en laboratorios como en entornos industriales.

Más información sobre el SMART Single+ | Ficha técnica SMART Single+ (PDF)

SMART Multi-Fiber system with four connected fiber-optic measurement heads shown in a typical multi-point configuration.

SMART Multi-Fiber

El SMART Multi-Fiber permite mediciones de vibración simultáneas y sincronizadas en hasta cuatro puntos utilizando un único dispositivo. Con cabezales de sensor de fibra óptica, incluso las zonas de difícil acceso pueden captarse de forma fiable.

El sistema combina flexibilidad modular con una adquisición de datos precisa y está totalmente integrado en la serie SMART.

Más información sobre el SMART Multi-Fiber | Ficha técnica SMART Multi-Fiber (PDF)

Fiber-optic measurement heads from the Classic Series combined with a free-beam Laser Doppler Vibrometer; setup for single-point measurements.

Fiber (serie Classic)

La serie CLASSIC Fiber se basa en la tecnología de la serie Nova y la amplía con cabezales de sensor compactos y acoplados por fibra para una máxima flexibilidad. Los sistemas permiten mediciones de un solo punto precisas y secuenciales a través de varios cabezales de fibra.

Como opción, pueden conectarse distintos cabezales de fibra, cada uno optimizado para diferentes distancias de medición y características de superficie.

Más información sobre la serie Fiber | Ficha técnica de la serie Fiber (PDF)

SMART 3D-Fiber system with fiber-coupled measurement head and main unit; measurement setup for three-dimensional vibration analysis.

SMART 3D-Fiber

El SMART 3D-Fiber combina la tecnología de medición acoplada por fibra con el análisis de vibraciones tridimensional. Tres haces láser captan el movimiento de un único punto de medición simultáneamente en todas las direcciones espaciales, ideal para aplicaciones en las que es necesario examinar dependencias direccionales o patrones de deformación complejos.

El sistema utiliza la arquitectura modular de la serie SMART y puede sincronizarse de forma flexible con dispositivos adicionales.

Más información sobre el SMART 3D-Fiber | Ficha técnica SMART 3D-Fiber (PDF)

La diferencia clave entre el SMART Multi-Fiber y la solución multifibra de la serie CLASSIC radica en el método de adquisición de datos. Con el SMART Multi-Fiber, varios puntos de medición se captan simultáneamente, ya que todos los canales funcionan con una base de tiempo compartida y sincronizada automáticamente. En la serie CLASSIC Fiber, la adquisición de datos se realiza de forma secuencial; los puntos de medición se conmutan uno tras otro, normalmente con un tiempo de conmutación de unos 20 ms.

Aplicaciones versátiles en investigación e industria

Los vibrómetros láser de un solo punto se utilizan en una amplia gama de aplicaciones para medir vibraciones con precisión y sin contacto, desde el desarrollo de productos hasta los ensayos de fin de línea.
Permiten mediciones en diversas estructuras y materiales y proporcionan datos fiables para la investigación, el desarrollo y el aseguramiento de la calidad.

Aplicaciones típicas:

  • Bancos de ensayo de fin de línea en producción y aseguramiento de la calidad
  • Tareas de medición automatizadas con integración de interfaz digital o analógica
  • Mediciones de larga distancia en puentes, edificios o estructuras industriales (p. ej., hasta 300 m con el Nova Xtra)
  • Análisis de vibraciones en componentes de máquinas para detectar resonancias y desequilibrios
  • Investigaciones estructurales en componentes, chapas o placas de paredes delgadas
  • Análisis microestructural en componentes MEMS (sistemas microelectromecánicos)
  • Investigaciones acústicas en membranas de altavoces, micrófonos y sensores

Preguntas frecuentes: vibrómetros láser de un solo punto

Aquí encontrará respuestas a las preguntas más frecuentes sobre el funcionamiento, la aplicación y la integración de los vibrómetros láser de un solo punto.

Un vibrómetro láser de un solo punto mide la velocidad, el desplazamiento o la aceleración de la vibración en un único punto definido. En cambio, los vibrómetros de escaneo o 3D captan vibraciones en múltiples puntos o simultáneamente en varias direcciones espaciales.

Los sistemas de un solo punto son ideales cuando es necesario examinar en detalle un punto de medición específico, por ejemplo, para el análisis de resonancias, el ensayo de materiales o la verificación funcional de componentes individuales.

Vibrómetros láserSMART Scan+ | SMART 3D-Scan | SMART 3D-Fiber

Un vibrómetro de un solo punto se utiliza cuando es necesario examinar estructuras o componentes individuales con alta precisión. Esto es especialmente relevante en el aseguramiento de la calidad, la investigación o los entornos de banco de ensayos donde se requieren mediciones puntuales específicas.

Entre las aplicaciones típicas se incluye el análisis de vibraciones de componentes de máquinas, materiales, dispositivos médicos, estructuras civiles o componentes MEMS.

El vibrómetro dirige un haz láser hacia la superficie del objeto de ensayo. A partir del desplazamiento de frecuencia de la luz reflejada provocado por la vibración (efecto Doppler), el sistema calcula el movimiento del punto de medición.

Este método es totalmente sin contacto y no requiere la fijación física de sensores al objeto.

Dado que el sistema mide sin contacto físico, no afecta a la masa del objeto de ensayo. Esto da como resultado datos de medición precisos y sin alteraciones, incluso en componentes sensibles, calientes o en movimiento.

Además, no hay esfuerzo de instalación como ocurre con los sensores convencionales, y las mediciones pueden realizarse de forma rápida y con alta repetibilidad.

Sí. Mediante un posicionamiento manual o automatizado, el vibrómetro puede medir de forma secuencial en diferentes puntos. En combinación con varios dispositivos o cabezales de sensor acoplados por fibra (p. ej., SMART Multi-Fiber), también pueden captarse varios puntos simultáneamente.

Esto permite adaptar el sistema de forma flexible a la tarea de medición específica.

Los vibrómetros de un solo punto ofrecen interfaces digitales y analógicas como Ethernet, USB o BNC, lo que permite integrarlos directamente en bancos de ensayo, sistemas de medición o procesos de producción automatizados.

Las entradas y salidas de disparo permiten integrar los sistemas de forma fluida en los bancos de ensayo y flujos de trabajo de automatización existentes.

En principio, las mediciones pueden realizarse en casi cualquier superficie, incluidos materiales oscuros, rugosos o brillantes. La tecnología láser SWIR (1550 nm) utilizada en los sistemas de Optomet garantiza una calidad de señal estable, incluso en superficies exigentes.

La distancia de medición posible depende del tipo de sistema. Los dispositivos estándar de las series SMART y CLASSIC cubren distancias desde unos pocos milímetros hasta varios metros.

Modelos especializados como el CLASSIC Nova-Xtra permiten mediciones a distancias de hasta 300 m, por ejemplo, para ensayos estructurales o inspecciones en exteriores.

La serie CLASSIC ofrece sistemas robustos y claramente estructurados, diseñados para tareas de medición consolidadas en entornos de laboratorio e industriales. La adquisición de datos es digital, pero está pensada para el funcionamiento de un solo dispositivo o para mediciones multipunto secuenciales; en configuraciones multifibra, los puntos de medición se conmutan uno tras otro.

La serie SMART amplía este concepto con una arquitectura de sistema totalmente integrada. Varios dispositivos pueden enlazarse directamente y sincronizarse automáticamente, lo que permite captar mediciones multipunto de forma simultánea. Las configuraciones pueden ampliarse de forma flexible y combinarse en sistemas de medición modulares, incluida una base de tiempo compartida y funciones de análisis integradas.

Ambas series se basan en los mismos principios ópticos de medición, pero difieren en la arquitectura del sistema, la ampliabilidad y la forma en que se implementan las mediciones multipunto.

Los sistemas de Optomet se manejan mediante SMART Lab (serie SMART) u OptoGUI (serie CLASSIC). Ambas aplicaciones ofrecen control remoto, adquisición de datos y análisis en tiempo real de los datos de medición.

Los datos pueden procesarse posteriormente mediante interfaces abiertas (p. ej., MATLAB, LabVIEW o Python) o integrarse en sistemas existentes.

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Principio físico de la vibrometría láser Doppler: la base para una medición precisa de la velocidad.

Procesamiento de señales
Análisis de datos de vibración mediante FFT, evaluación en el dominio de la frecuencia y procesamiento en tiempo real.

Descargas

Folleto SMART-Serie (pdf)

La vibrometría láser se vuelve SMART
Un sistema, posibilidades ilimitadas

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Folleto CLASSIC-Serie (pdf)

VIBROMETRÍA LÁSER
Sin contacto. Precisa. Innovadora.

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Medición de vibraciones en investigación, desarrollo e industria: Optomet ofrece la solución adecuada para su aplicación.