Uploaded on Mar 12, 2020
Artigo Analisador de Vibrações – modo de funcionamento Neste artigo faz-se uma introdução à análise digital de sinal utilizada pelos analisadores de vibrações e contem o essencial que se deve saber para os utilizar. É constituído pelas seguintes partes: 1.Compreender a relação entre tempo e frequência num analisador de vibrações 2.Amostragem e digitalização num analisador de vibrações 3.O que é o Aliasing num analisador de vibrações 4.A implementação do zoom num analisador de vibrações 5.A implementação de janelas na forma de onda (windows) num analisador de vibrações 6.As médias num analisador de vibrações 7.Largura de banda em tempo real nos analisadores de vibrações 8.Processamento em sobreposição (“overlap”) 9.Análise e seguimento de ordens 10.Análise do envelope 11.Funções de dois canais
Analisador de vibrações 4
Analisador de Vibrações – modo de
funcionamento IV
6 As médias num analisador de vibrações
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Conteúdo do curso
1. Compreender a relação entre tempo e frequência num analisador de vibrações
2. Amostragem e digitalização num analisador de vibrações
3. O que é o Aliasing num analisador de vibrações
4. A implementação do zoom num analisador de vibrações
5. A implementação de janelas na forma de onda (windows) num analisador de vibrações
6. As médias num analisador de vibrações
7. Largura de banda em tempo real nos analisadores de vibrações
8. Processamento em sobreposição (“overlap”)
9. Seguimento de ordens
10. Análise do envelope
11. Funções de dois canais
Conteúdo desta apresentação
6) As médias num analisador de vibrações
Tecnologias preditivas
Vibrações
Medição de
tensão em v
eios Emissão acústica
Análise de
motores
elétricos Termografia
Ultrassons
Tecnologias corretivas
Equilibragem n
o local Alinhamento de veios
Proteção d
e rolament
os Calibração de
cadeias de m
onitorização d
e vibrações
As médias num analisador de vibrações
• A vibração real muitas vezes deve ser medida na presença de ruído
significativo.
• Noutras ocasiões, as "vibrações" que se está a tentar medir são mais como o
ruído em si.
• Devido a estas duas condições comuns, temos de desenvolver técnicas tanto
para medir sinais na presença de ruído, como para medir o ruído em si.
• A técnica padrão, em estatística, para melhorar as estimativas de um valor, é
a média.
• Estão disponíveis diversos tipos de média:
• RMS (ou média de "energia");
• Exponencial
• Média linear;
• Retenção de pico;
A média RMS
Espetro de um
Ruído aleatório gerador de funções
• Quando observamos a magnitude do espectro e
tentamos adivinhar o valor médio das componentes de
espectro, estamos a fazer uma média simplificada no
nível RMS.
• Quanto mais médias se fizerem, melhor será a
estimativa do nível médio de energia nas linhas do
espetro.
• Na Figura, vêm-se espetros médios RMS de ruído
Vozes de pessoas
aleatório, sinal de um gerador e vozes humanas.
• Cada um destes exemplos é um processo bastante
aleatório, mas quando se fazem médias, pode-se ver as
propriedades básicas de seu espectro.
• RMS significa "raiz-média-quadrática" e é calculada
pela raiz quadrada de todos os valores, adicionando os
quadrados juntos, dividindo pelo número de medições e
efetuando a raiz quadrada do resultado.
A média exponencial
• A média exponencial é muito semelhante à média RMS,
com duas diferenças:
• Na média RMS é dado o mesmo peso a todos os espetros
individuais medidos. Na média exponencial é dado mais peso às
últimas medidas;
• A média RMS é concluída quando se concluem o número de
médias pré-determinado. A média exponencial só para quando
tal é definido pelo utilizador.
A média linear no domínio do tempo ( time average)
nos analisadores de vibrações
• Existe uma técnica para melhorar a relação sinal/ruído de uma sinal, designada de
média linear.
• Pode ser usado se um sinal de trigger que é síncrono com a parte periódica do espectro
estiver disponível.
• Numa analisador de vibrações para medir a média do tempo das vibrações de uma
máquina utiliza-se um tacómetro, como o sinal de trigger do analisador de vibrações,
para efetuar as medições da média no tempo.
A média linear
• A média linear pode ser implementada de muitas maneiras, mas talvez a mais fácil de
entender seja onde a média é feita no domínio do tempo.
• Neste caso, o sinal sincronizante é usado para desencadear o início de um bloco de
tempo.
• Portanto, a parte periódica da entrada será sempre exatamente a mesma em cada bloco
de tempo que tomamos, enquanto o ruído, é claro, variará.
• Se juntarmos uma série desses blocos de tempo acionados pelo tacómetro e dividir pelo
número de blocos que tomamos, vamos calcular o que chamamos de média linear no
domínio do tempo.
• Uma vez que o sinal periódico terá se repetido exatamente em cada bloco de tempo,
tenderá em média para o seu valor exato.
• Mas desde que o ruído é diferente em cada bloco de tempo, tenderá com a média a ir
para zero.
• Quanto mais médias tomamos, mais perto o ruído chega a zero e continuamos a melhorar
a relação sinal/ruído da nossa medição.
A média linear no tempo
• A figura a) mostra um bloco Espetro resultante de
de tempo de uma onda um único bloco de
tempo, sem médias.
quadrada enterrada em
ruído. Bloco de tempo sem
• O bloco de tempo em b) médias
resultante após 300 médias,
mostra uma melhora
acentuada na relação Espetro resultante da
média de 300 blocos
sinal/ruído. de tempo.
• Transformar ambos os
resultados no domínio de Bloco de tempo
resultante de 300
frequência mostra quantos médias
harmónicos agora podem
ser medidos em b), com
precisão, por causa do nível
de ruído reduzido.
Média de retenção de pico
• Ao exibir o nível máximo em cada frequência ao
longo de várias amostras, esta média fornece um
histórico de níveis de pico.
• Na figura são apresentados dois exemplos de
aplicação.
• Em (a), a retenção de pico foi usado durante uma
paragem de uma máquina, fornecendo um gráfico
simples do nível máximo (que é geralmente a 1 x
rpm).
• O gráfico inferior (b) é uma retenção de pico durante
um período relativamente longo que mostra a
variação da velocidade nominal de um motor de A media de retenção de pico (a) é utilizada
velocidade constante. para seguir o pico de vibrações durante a
paragem de uma máquina e (b) indicar
• Isto pode ser usado, por exemplo, como uma variações de velocidade ao longo do tempo
indicação de variação de carga.
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Pode ver um artigo sobre este tema neste link
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OBRIGADO
Esperamos que esta apresentação
tenho sido interessante
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