Analisador de vibrações

Introdução

Em primeiro lugar, é de salientar, que quando se usa um analisador de vibrações em análise de vibrações, é preciso entender o seu modo de funcionamento. Efetivamente, não se consegue tirar o maior partido das suas múltiplas funções, sem as conhecer muito bem.

De forma igual, é sabido que os conceitos de análise de sinal associados à Transformada de Fourier (FFT), são o fundamento do funcionamento de um analisador de vibrações. Assim, seguidamente aqui são revistos estes conceitos. 

Por certo, é muito comum, encontrar artigos sobre análise de sinal,  com muita matemática. De facto, devido a isto, este tipo de textos, muitas vezes, tornam-se muito difíceis de entender. Todavia,  não é preciso saber matemática, para se perceber o modo de funcionamento de uma analisador de vibrações. Efetivamente, os conceitos, muito simples, que explicam como funciona um analisador, são muito fáceis de compreender.

Desta forma, o objetivo deste artigo é o de transmitir e tornar acessíveis estes conceitos, através da utilização de uma linguagem e termos muito acessíveis. Por outras palavras, as explicações são dadas sempre do ponto de vista do utilizador.

Em conclusão, espera-se estar a dar um contributo para que os utilizadores de analisadores de vibrações consigam tirar o maior partido dos seus equipamentos de medida. Desta forma, espera-se também, dar uma contribuição para que os profissionais da análise de vibrações que pretendam atingir objetivos de excelência, os alcancem.

Seguidamente, pode-se ver a gama de analisadores de vibrações fornecidos pela D4VIB.

Conteúdo

De seguida, indicam-se os capítulos em que está dividido este artigo, que são acessíveis clicando nos respetivos títulos .

1 A relação entre tempo e frequência

1.1 Como funciona o FTT e portanto como se passa do tempo para a frequência
1.2 Como as amostras formam o um bloco da forma de onda
1.3 O que são e porque é importante o número de linhas que existe no espetro?
1.4 O que é o intervalo entre as linhas e qual a sua importância
1.5 Qual é a frequência máxima do espetro e qual é a sua relação com a frequência de amostragem da onda

 

2 Amostragem e digitalização num analisador de vibrações

2.1 O que é e para que serve o conversor analógico digital
2.2 Qual a importância e o que é a gama dinâmica de um analisador de vibrações
2.3 O que é o número de bits e a sua relação com a gama dinâmica

3 O que é o “Aliasing” num analisador de vibrações

3.1 Um exemplo de um bloco de dados com aliasing para mostrar em que consiste
3.2 Veja-se por exemplo, a oscilação de temperatura, que não se vê no gráfico, para mostrar o efeito de aliasing e consequentemente a importância de o evitar
3.3 Os efeitos do Aliasing que se vêm no domínio da frequência
3.4 O Aliasing – o critério de Nyquist
3.5 A necessidade do filtro anti-aliasing
3.6 O filtro anti aliasing e a frequência de amostragem
3.7 O filtro anti-aliasing e o seu efeito na redução do número de linhas úteis do espetro
3.8 Porque se usa mais de um filtro anti-aliasing
3.9 Para que serve a filtragem digital
3.10 Em que consiste e como surge a reareamostragem

4 O que é o zoom e quando se usa

5 O que são as janelas na forma de onda 

5.1 As janelas (“windows”) e porque se usam
5.2 O que são as “janelas” de análise de espetro?
5.3 A janela “Hanning”; o que é e quando se usa
5.4 A janela uniforme (“Rectangular”); o que é e quando se usa
5.4 A janela de topo plano (“Flat Top”); o que é e quando se usa
5.5 As outras funções da janela
5.6 O ensaio de impacto – o que são as janelas da força e da resposta e quando se usam
5.7 Filtro passa banda ou funções de janela?

6 As médias num analisador de vibrações

6.1 A média RMS; o que é e quando se usa
6.2 A média exponencial; o que é e quando se usa
6.3 A média linear no domínio do tempo (time average) num analisador de vibrações; o que é e quando se usa
6.4 Média de retenção de pico (peak-hold); o que é e quando se usa

7 Largura de banda em tempo real nos analisadores de vibrações 

7.1 O que é a largura de banda em tempo real
7.2 Porque razão é importante a largura de banda em tempo real quando se fazem medidas
7.1.2 Em primeiro lugar, porque razão é importante quando se observa a variação de velocidade numa máquina
7.2.2 Em segundo lugar, porque razão é importante quando se efetua uma média RMS
7.2.4 Por fim, porque é importante quando se observam eventos de vibrações transitórias

8 Processamento em sobreposição (“overlap”)

8.1 Efeito da variação de velocidade de uma máquina no espetro
8.2 A média RMS
8.3 Eventos Transitórios

9 Análise de ordens num analisador de vibrações

9.1 O domínio das ordens e quando se usa
9.2 As ordens no mapa espetral e como se interpretam
9.3 A utilização da amostragem externa e quando se usa
9.4 O efeito da amostragem externa no mapa espetral
9.5 A amostragem externa e o seguimento de ordens (“order tracking”)
9.6 O diagrama de blocos da amostragem externa e do seguimento de ordens
9.7 O diagrama de Bodé e quando se usa
9.8 O diagrama Polar (ou de Nyquist) e quando se usa

10 A Análise do envelope

10.1 Como é o espetro de frequência das formas de onda geradas por impactos
10.2 Como se faz a medição das vibrações geradas por impactos com um analisador de vibrações
10.2.1 Como se efetua a separação as vibrações geradas por impactos, de muito baixo nível, na presença de outras vibrações de nível elevado, presentes numa máquina
10.2.2 Como se efetua a quantificação, com precisão, do nível pico das vibrações geradas por impactos
10.3 Como se faz a caracterização da repetição de impactos
10.4 Como se faz a obtenção do espetro no envelope tradicional
10.5 O que é a deteção digital de picos de impacto e quando se usa
10.6 Quais as vantagens da deteção digital de picos de impacto

11 A Função de transferência  – as funções de dois canais em frequência

11.1 A função de resposta em frequência e quando se usa
11.2 Como se obtém a função de transferência numa máquina
11.3 O que é a função de coerência e quando se usa
11.4 O que é o ensaio de impacto e quando se usa
11.5 Em que consiste a fase entre canais e quando se usa

12 A Órbita – funções de dois canais no tempo 

12.1. A monitorização de vibrações com proximitors e quando se usa
12.2 O que é e como se faz a Órbita?
12.3 Quais são as convenções para a orientação dos sensores?
12.4 Para que serve o referencial de fase e de velocidade de rotação – Sensor de fase (keyphasor)
12.5 Que informação está presente nas Órbitas?
12.5 Para que serve ver a Órbita ao mesmo tempo que as duas formas de onda

13 Funções de um canal no tempo num analisador de vibrações

13.1 A medição básica da amplitude da forma de onda e para que se usa
13.2 O Fator Crista da forma de onda: o que é e para que se usa
13.3 O Kurtosis da forma de onda: o que é e para que se usa
13.4 A Assimetria da forma de onda: o que é e para que se usa
13.5 A Média Síncrona da forma de onda: o que é e para que se usa
13.6 A Auto-correlação da forma de onda: o que é e para que se usa
13.7 A correlação cruzada da forma de onda entre dois canais: o que é e para que se usa
13.7 A apresentação circular da forma de onda: o que é e para que se usa

14 O que é e para que serve o Cepstro

15 As unidades e as escalas do espetro de frequência num analisador de vibrações

15.1 Qual a relação entre o eixo de frequência e tipos de vibrações
15.2 Quando se usam as escalas logarítmicas