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 6
Analisador de Vibrações – modo de
funcionamento VI
9 - Análise e seguimento de ordens
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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. Análise e seguimento de ordens
10. Análise do envelope
11. Funções de dois canais
Tecnologias preditivas
Vibrações
Medição de
tensão em v
eios Emissão acústica
Análise de
motores
elétricos Termografia
Ultrassons
Conteúdo desta apresentação
9) Análise e seguimento de ordens
Tecnologias corretivas
Equilibragem n
o local Alinhamento de veios
Proteção d
e rolament
os Calibração de
cadeias de m
onitorização d
e vibrações
Variação de velocidade de rotação – diminuição da resolução
• Um problema comum na análise de vibração
de máquinas é a variação de velocidade
de rotação - tanto a longo prazo como a
curto prazo.
• Variações na velocidade de curto prazo
dificultam a análise em tempo real.
• As variações de velocidade de rotação, a
longo prazo, tornam praticamente
impossíveis as comparações entre espectros.
O domínio das ordens
• A frequência também pode ser normalizada à velocidade de rotação após
uma medição. No gráfico da Figura, observe-se que o eixo de frequência e a
leitura são em termos de ordens de rotação (múltiplos de velocidade de
rotação), em vez de em frequência.
• Esta técnica simplesmente equivale a redimensionar o eixo de frequência
quando a velocidade de rotação é conhecida ou pode ser deduzida e
normalmente não é útil com mapas espetrais.
• Essa normalização não funciona em tempo real, e a resolução não é uma
percentagem constante da velocidade de rotação.
A rápida variação de velocidade de rotação curto prazo
resulta num alargamento das componentes espectrais
a) Velocidade de rotação constante
• A rápida variação de velocidade, de
curto prazo, provoca um
alargamento das linhas espectrais
no espectro de vibração, como se
mostra na Figura.
• À medida que a velocidade muda
durante o intervalo de aquisição de b)Variação na velocidade de rotação
um bloco de amostras da forma de
onda, para uma medição, o
analisador de vibrações está
efetivamente a analisar vários
espectros diferentes.
• Isso resulta nos componentes
espectrais alargados da Figura b).
A ordem, é o local dos pontos de uma linha específica do
espetro de frequência, em função da velocidade de rotação
da máquina.
• Frequentemente o que é necessário é o seguimento de ordens (ou seja, a
localização de pontos caracterizados pela amplitude em função da
velocidade de rotação para uma ordem particular, ver figura.
• As ordens podem ser também apresentadas em corte como se pode ver na
figura.
A utilização da amostragem externa
• Para as máquinas que operam numa grande gama de velocidades, é
desejável medir a vibração em toda a gama de velocidades.
• Com um eixo de frequência fixo, os componentes espectrais estão em
constante movimento com as mudanças de velocidade.
• Para as máquinas que funcionam a uma velocidade nominalmente
constante, mesmo pequenas mudanças podem dificultar comparações.
• Isto é ultrapassado com a amostragem externa sincronizada com a rotação
da máquina.
Efeito da amostragem por tacómetro externo no espaçamento
temporal das amostras do bloco de tempo
• O controle da amostragem do
bloco de tempo sincronizado
com a rotação da máquina pode
ser usado para compensar
ambos os problemas enquanto
a medição está em curso.
• Por outras palavras, no
analisador de vibrações a
funcionar com amostragem
externa, a amostragem não é
feita pelo relógio do
equipamento, a definir um
intervalo de tempo fixo entre
amostras no bloco de tempo
que vai servir de base para o
cálculo do FFT, como se pode
ver na Figura.
O efeito da amostragem externa no mapaA meosstrpageem tperloa rellógio interno
• Na amostragem sincronizada com a rotação da
máquina o que vai ocorrer consiste em que as
linhas do espetro de frequência relacionadas
com a velocidade de rotação apareçam numa
frequência estacionária.
• Isto é muito útil na análise de vibrações em
máquinas, uma vez que a maioria dos defeitos Amostragem comandada por um
de máquinas estão relacionados com a tacómetro externo
frequência de rotação de veio.
• Uma boa maneira de ilustrar os efeitos do
controle de amostragem síncrono (ou externo)
é com mapas espectrais feitos em modos de
amostra externos e normais, como mostrado.
A amostragem externa e o seguimento de ordens
(“order tracking”)
• A principal vantagem do controle de amostragem
síncrona é que a apresentação em tempo real dos
componentes espectrais relacionados com a ordem
(velocidade de rotação) permanecem com posição fixa
no eixo horizontal.
• Durante as medições individuais (ou especialmente com
média) variações de velocidade não causam um
"alargamento" de frequência ao longo de um intervalo
de frequência.
• Outra vantagem é a extração de faixas de ordem é muito
simplificada e a precisão melhora.
• Uma vez que a frequência desses componentes foi
normalizada a um valor fixo, uma função de marcador
simples pode ser usada para extrair um seguimento de
ordem do gráfico do mapa espetral como se vê na figura.
Diagrama de blocos da amostragem externa e do seguimento
de ordens
Medições do arranques e paragens de máquinas – o
diagrama de Bodé
• O Diagrama de Bode do arranque de uma máquina, mostrando as
velocidade criticas. O gráfico superior mostra nível de vibrações, o do
meio o da fase e o de baixo a velocidade de rotação. O nível de vibrações
e a fase são apresentados em função 1 x RPM
Medições do arranques e paragens de máquinas – o
diagrama Polar (ou de Nyquist)
• Diagrama Polar (ou de Nyquist) do arranque de uma máquina apresentando
a fase e o nível de uma forma polar. Notar a viragem dada ao gráfico para
compensar o posicionamento do sensor de fase e do de vibrações.
Sistemas de monitorização
permanente
Sistemas protetivos e preditivos
Transmissores de vibrações Ex
Monitorização permanente de vibrações
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• Sensores de vibrações
Pode ver um artigo sobre este tema neste link
Analisador de vibrações
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OBRIGADO
Esperamos que esta apresentação
tenho sido interessante
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