Non-contact vibration measurement of a drill using an Optomet single-point laser vibrometer.

Vibrómetros láser de punto único.

  • Medición sin contacto: El objeto de medición permanece inalterado: ideal para muestras sensibles, calientes o en movimiento.
  • Alta resolución: Detección de vibraciones mínimas de 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: desde microestructuras hasta objetos de gran tamaño.
  • Fácil integración: Transmisión de datos mediante Ethernet (1–10 Gbit/s), salidas analógicas (±2 V) o interfaces digitales abiertas.
  • Arquitectura de sistema flexible: Modelos con cabezal de medición integrado o acoplado por fibra para laboratorios, industria e investigación.

Los vibrómetros láser Single-Point (vibrómetros láser de punto único) miden vibraciones de forma fiable y sin contacto en un único punto de medición. Captan la velocidad, el desplazamiento y la aceleración con alta resolución en un amplio rango de frecuencias y permiten realizar mediciones unidimensionales o tridimensionales en el mismo punto. Esta tecnología es indispensable en investigación, desarrollo y control de calidad industrial cuando se requieren análisis de vibraciones precisos en puntos específicos.

Proceso de una medición Single-Point

En una medición Single-Point, el haz láser incide sobre un punto definido de la superficie. El interferómetro integrado analiza el desplazamiento Doppler de la luz reflejada provocado por el movimiento para determinar con precisión la velocidad, el desplazamiento y la aceleración del objeto de forma totalmente libre de contacto y sin influir en el objeto medido.

Proceso de medición habitual: desde la conexión hasta el análisis

  1. Preparación y conexión

    El vibrómetro recibe alimentación eléctrica y, a continuación, se conecta. La conexión al PC puede realizarse mediante Ethernet. En este caso, el dispositivo se software de Optomet reconoce. Como alternativa, las señales de medición pueden transmitirse directamente desde la salida analógica a un sistema propio de adquisición de datos.

  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, garantizando así una señal retrodispersada estable.

  3. Medición y análisis

    Tras comprobar la señal, se seleccionan el rango de medición y los filtros. Las señales de vibración se adquieren a una velocidad de hasta 312 MSamples/s en un rango de frecuencias de DC a 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 queda listo para funcionar en pocos minutos, desde la conexión hasta la primera medición.

  • Medición y visualización en directo de la velocidad, el desplazamiento y la aceleración
  • Dominio temporal y frecuencial
  • Detector automático de picos para visualizar las amplitudes máximas
  • Registro y exportación de los datos de medición
  • Rango de frecuencias de DC a 50 MHz
  • Objetos giratorios y móviles
  • Medición de vibraciones de hasta 50 m/s
  • Resolución de desplazamiento máxima: 0.05 pm
  • Distancias de trabajo variables de 0.006 m a 300 m

Comparativa de 1D Single-Point, 3D Single-Point y Multi-Point

En función de la tarea de medición, los vibrómetros Single-Point miden vibraciones en una, tres o varias posiciones simultáneamente. 

La variante elegida depende del objetivo de la medición: analizar con precisión una vibración concreta, determinar el movimiento en tres direcciones espaciales o estudiar simultáneamente el comportamiento de varios puntos.

Mediciones 1D Single-Point

Los vibrómetros 1D miden vibraciones a lo largo de un eje espacial, es decir, en la dirección del haz láser.
Esta variante es ideal para mediciones puntuales individuales, por ejemplo, para caracterizar componentes concretos, realizar análisis modales o efectuar controles de calidad en la producción.

Dado que la medición se realiza totalmente sin contacto, el objeto de ensayo no se ve alterado, ni siquiera en el caso de estructuras sensibles o muy rápidas.

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

Mediciones 3D Single-Point

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).
De este modo, es posible determinar vectores de vibración completos y analizar con precisión secuencias de movimiento complejas.

Entre sus aplicaciones habituales se encuentran la investigación y el desarrollo, por ejemplo, las mediciones de componentes calientes o de difícil acceso en entornos de ensayo de motores, donde no es posible utilizar acelerómetros triaxiales convencionales debido a su montaje por contacto o a las altas temperaturas. 

En estos casos, los vibrómetros 3D permiten realizar mediciones sin contacto con todas las ventajas de los métodos ópticos.

Mediciones Multi-Point

Las mediciones multipunto pueden realizarse de forma simultánea o secuencial. Un SMART Multi-Fiber registra hasta cuatro puntos de medición de forma simultánea y sincronizada. La combinación de varios equipos SMART sincronizados permite ampliar modularmente el sistema a 8, 12, 16 o más puntos registrados a la vez, ideal para analizar procesos dinámicos con precisión de fase.

La solución CLASSIC Fiber-Multiplex mide varios puntos de forma secuencial. Un conmutador de fibra integrado admite hasta cuatro cabezales de medición; los conmutadores externos permiten añadir otros canales específicos de la aplicación. Los cabezales permanecen fijos y se conectan sucesivamente al vibrómetro, una solución económica y reproducible cuando no se necesita una medición simultánea.

Comparativa: vibrómetros Single-Point y Scanning

Sistema de vibrómetro láser monopunto.Vibrómetro Single-PointVibrómetro láser Doppler para mediciones de vibraciones sin contacto.Vibrómetro Scanning
Principio de mediciónMide la vibración en un punto definido a lo largo del eje del láser.Escanea automáticamente una superficie y mide en numerosos puntos para generar un mapa completo de vibraciones.
ReposicionamientoEs necesario cuando se desea medir otro punto. Como alternativa, pueden utilizarse varios vibrómetros Single-Point o cabezales de medición por fibra.No es necesario: el haz láser se desvía mediante un espejo integrado y se guía automáticamente por la superficie de medición.
Información espacialInformación 1D (velocidad, desplazamiento y aceleración a lo largo de un eje)Información de superficie 2D o 3D, según la configuración del sistema
Aplicaciones habitualesMediciones en puntos individuales de máquinas, herramientas, puentes o componentes para el control de calidadAnálisis de vibraciones en superficies, análisis modal y estudios estructurales de componentes complejos

Descripción general de los vibrómetros Single-Point de Optomet

Optomet ofrece vibrómetros láser Single-Point en dos líneas de productos que responden a distintas necesidades.

Los vibrómetros láser de la serie CLASSIC se caracterizan por ser sistemas robustos, con una arquitectura clara y una configuración sencilla, ideales para tareas de medición consolidadas en laboratorios y entornos industriales. La serie SMART amplía este concepto con una comunicación entre sistemas totalmente integrada: es posible conectar directamente varios equipos, sincronizarlos con precisión y combinarlos de forma flexible en configuraciones de medición modulares. Además, la adquisición de datos ya está integrada en el sistema y se realiza en tiempo real.

Ficha de producto del vibrómetro láser Optomet SMART Single+.

SMART Single+

Vibrómetro láser todo en uno con adquisición de datos y generador de señales integrados para realizar mediciones precisas y sencillas en un solo punto.
Tarjeta de producto del vibrómetro láser Optomet Vector.

CLASSIC Vector

Modelo de entrada económico de la serie CLASSIC para mediciones precisas de vibraciones en un solo punto.
Ficha de producto de Optomet Vector Micro-Optics.

CLASSIC Vector-Micro-Optic

Vibrómetro de un solo punto con óptica de microscopio para mediciones en los objetos más pequeños en el desarrollo electrónico.
Tarjeta de producto del vibrómetro láser Optomet NOVA.

CLASSIC Nova

Vibrómetro de un solo punto robusto que captura casi cualquier tipo de vibración y es insensible a la superficie.
Ficha de producto del vibrómetro láser Optomet NOVA Xtra.

CLASSIC Nova-Xtra

Vibrometro de un solo punto de la serie Nova para aplicaciones con exigencias especialmente altas en rendimiento y fiabilidad.
Ficha de producto de Optomet Fiber-Autofocus.

CLASSIC Fiber

Vibrómetro monopunto con cabezales de medición conectados por fibra óptica, que pueden colocarse de forma flexible y móvil incluso en puntos de medición de difícil acceso.
Ficha de producto del Optomet Fiber Micro-Manipulator.

Manipulador de Fibra CLASSIC

Vibrómetro de fibra con micromanipulador y láser de puntería visible para una alineación precisa en los puntos de medición más pequeños.

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

Numerosas aplicaciones en investigación e industria

Los vibrómetros láser de punto único se utilizan en numerosos ámbitos para medir vibraciones con precisión y sin contacto, desde el desarrollo de productos hasta los ensayos de producción en serie.
Permiten realizar mediciones en una gran variedad de estructuras y materiales, y proporcionan datos fiables para la investigación, el desarrollo y el aseguramiento de la calidad.

Aplicaciones habituales:

  • Bancos de pruebas de fin de línea en producción y aseguramiento de la calidad
  • Tareas de medición automatizadas con conexión mediante interfaces digitales o analógicas
  • Mediciones a larga distancia en puentes, edificios o instalaciones industriales (p. ej., hasta 300 m con Nova Xtra)
  • Análisis de vibraciones en componentes de máquinas para detectar resonancias y desequilibrios
  • Análisis estructurales en componentes de paredes delgadas, chapas o placas
  • Análisis microestructurales en componentes MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)
  • Análisis acústicos en membranas de altavoces, micrófonos y sensores

FAQ: Vibrómetros láser Single-Point

¿Qué diferencia a un vibrómetro láser monopunto de otros tipos de vibrómetros?

Un vibrómetro láser de punto único mide la velocidad, el desplazamiento o la aceleración de la vibración en un punto definido. Los vibrómetros de escaneo miden varios puntos de una superficie de forma secuencial. Los vibrómetros 3D captan simultáneamente la vibración de un punto de medición desde tres direcciones espaciales.

¿Cuándo conviene utilizar un vibrómetro láser monopunto?

Un vibrómetro monopunto se utiliza cuando es necesario analizar con precisión estructuras o componentes individuales. Resulta especialmente indicado para tareas de control de calidad, investigación o bancos de ensayo que requieren mediciones puntuales específicas.

Entre las aplicaciones habituales se incluyen los análisis de vibraciones en componentes de máquinas, materiales, componentes médicos, estructuras o componentes MEMS.

¿Cómo funciona la medición en un único punto?

El vibrómetro dirige un haz láser hacia la superficie de la muestra. 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 no requiere contacto físico  ni fijar sensores al objeto.

¿Qué ventajas ofrece la medición sin contacto con un vibrómetro monopunto?

Al medir sin contacto, el sistema no altera la masa de la muestra. Esto permite obtener resultados de medición fiables, incluso con componentes sensibles, calientes o en movimiento.

Además, se elimina el trabajo de montaje de los sensores convencionales y las mediciones pueden realizarse de forma rápida y reproducible.

¿Los vibrómetros monopunto también pueden medir en varias posiciones?

Sí. Mediante un posicionamiento manual o automatizado, el vibrómetro puede medir sucesivamente en distintos puntos. En combinación con varios equipos o cabezales de medición acoplados por fibra (p. ej., SMART Multi-Fiber) también es posible medir varios puntos de forma sincronizada.

De este modo, el sistema puede adaptarse con flexibilidad a cada tarea de medición.

¿Cómo se integran los vibrómetros láser monopunto en bancos de ensayo o configuraciones automatizadas?

Los vibrómetros monopunto disponen de interfaces digitales y analógicas, como Ethernet, USB o BNC. Esto permite integrarlos directamente en bancos de ensayo, sistemas de medición o procesos de fabricación automatizados.

Las entradas y salidas de disparo permiten integrar los sistemas sin interrupciones en bancos de ensayo y flujos de automatización existentes.

¿Qué requisitos debe cumplir la superficie del objeto de medición?

En principio, es posible medir sobre casi cualquier superficie, incluso en materiales oscuros, rugosos o brillantes. La tecnología láser SWIR (1550 nm) de los sistemas Optomet garantiza una calidad de señal estable, incluso en superficies difíciles.

¿Qué alcances pueden lograrse con los vibrómetros láser monopunto?

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

Los modelos especiales, como el CLASSIC Nova-Xtra permiten realizar mediciones a distancias de hasta 300 m, por ejemplo, en inspecciones de construcciones o ensayos estructurales al aire libre.

¿Cuál es la diferencia entre las series SMART y CLASSIC?

La serie CLASSIC ofrece sistemas robustos y de estructura clara, idóneos para tareas de medición consolidadas en laboratorios y entornos industriales. La adquisición de datos es digital, pero está diseñada para equipos individuales o mediciones multipunto secuenciales; en las configuraciones Multi-Fiber, los puntos de medición se conmutan uno tras otro.

La serie SMART amplía este concepto con un diseño de sistema totalmente integrado. Es posible conectar directamente varios equipos entre sí y sincronizarlos de forma automática, lo que permite registrar mediciones Multi-Point simultáneamente. Además, las configuraciones pueden ampliarse con flexibilidad y combinarse para formar sistemas de medición modulares, con una base de tiempo común y funciones de análisis integradas.

Ambas series se basan en los mismos principios de medición óptica, pero difieren en la arquitectura del sistema, las posibilidades de ampliación y la forma de realizar las mediciones multipunto.

¿Qué software se utiliza para la adquisición y el análisis de datos?

Para la adquisición y el análisis de datos, los sistemas de Optomet utilizan SMART Lab, la plataforma de software central de todo el proceso de medición. Junto con la serie SMART reúne canales de vibrómetro, sensores de referencia, canales DAQ y señales de excitación en un entorno de medición sincronizado con precisión. Equipos, rangos de medición, filtros, disparadores y procesamiento de señal se configuran de forma centralizada, mientras que numerosos canales se adquieren simultáneamente, se visualizan en vivo y se analizan en el dominio del tiempo y de la frecuencia.

La plataforma es modular y crece con la tarea de medición: desde un único vibrómetro, pasando por mediciones multipunto y 3D, hasta amplios sistemas de medición Full-Body. Las configuraciones de medición pueden guardarse, reproducirse y ampliarse en cualquier momento con más equipos SMART o sensores.

Los equipos CLASSIC también pueden integrarse en SMART Lab. Como alternativa están disponibles OptoGUI para todos los equipos CLASSIC y OptoSCAN para vibrómetros de escaneo CLASSIC: programas optimizados para cada equipo que conducen en pocos pasos de la configuración al resultado de la medición.

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

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