5 tipos principais de ferramentas de medição de vibração

Por exemplo, com monitoramento de condição ferramentas, os profissionais de confiabilidade podem prever falhas de ativos e receber dados críticos de saúde da máquina instantaneamente de qualquer lugar. E no futuro, análise de vibração combinado com machine learning (ML) e inteligência artificial (IA) será capaz de conduzir recomendações de reparo. Mas para desbloquear esse futuro, as equipes de manutenção devem estar preparadas com o kit de ferramentas de medição de vibração certo.

Qual ferramenta de medição de vibração devo usar e por quê?

Antes de decidir como medir a vibração, dê uma olhada em onde sua organização está em sua jornada de confiabilidade. Você está satisfeito com suas práticas atuais de manutenção e operações? Você tem a conectividade e a infraestrutura para implementar estratégias de manutenção preditiva (PdM) ou um programa de monitoramento de vibração?

A falta de recursos é um motivo comum pelo qual algumas organizações lutam com seus programas de monitoramento de vibração — incluindo a escolha da ferramenta de medição de vibração errada para suas necessidades. A Fluke Reliability oferece controle remoto abrangente serviços de monitoramento de condições, hardware e software para você começar, mantê-lo no caminho certo e garantir seu sucesso.

Dados de medição de vibração são ricos em informações

Medições de vibração podem ajudar equipes de manutenção a determinar a saúde das máquinas. Ao coletar dados de vibração, as equipes podem detectar se e quando a condição de uma máquina muda. A medição de vibração também pode ser usada para diagnosticar a causa na raiz dessa mudança. Crucialmente, medições de vibração também podem oferecer informações para operação segura da máquina.

A medição de vibração normalmente é um procedimento de medição não intrusivo e pode ser realizada com a máquina funcionando em sua condição operacional normal.

Vibração é simplesmente uma onda sonora, e cada componente de uma máquina tem um som (ou frequência) único que não é detectável pelo ouvido humano. Sensores têm a capacidade de detectá-los.

A amplitude da vibração depende da magnitude da força de excitação, da massa e rigidez do sistema e do seu amortecimento. Um certo nível de vibração é normal em máquinas. Algumas fontes de vibração são as tolerâncias da máquina, a estrutura da máquina, o projeto do rolamento, a carga e a lubrificação, a montagem da máquina e o rolamento e o atrito entre as peças móveis.

5 tipos de ferramentas de medição de vibração

As seguintes ferramentas de medição de vibração geralmente ajudam os profissionais de confiabilidade a iniciar um programa de manutenção preditiva (PdM) ou monitoramento remoto de condições.

1. Ferramentas de medição de vibração portáteis

Melhor uso:
Uma ferramenta portátil de medição de vibração como a Fluke 805 FC Medidor de vibração é melhor quando você precisa de um dispositivo de triagem altamente confiável que pode fornecer leituras de vibração gerais repetíveis. Ao contrário de uma caneta, o Fluke 805 também mede variáveis ​​específicas, incluindo condições de rolamento e temperatura.

A escala de gravidade é fácil de entender e exibe textos simples (Bom, Satisfatório, Insatisfatório, Inaceitável) para indicar a condição do rolamento e a vibração geral. medição de vibração O dispositivo lê uma ampla gama de frequências e os dados podem ser acessados ​​de qualquer lugar por meio de um dispositivo inteligente, como um laptop ou telefone celular.

2. Ferramentas portáteis para teste de vibração

Melhor uso:
Um testador de vibração portátil é uma ótima opção quando máquinas críticas podem ser alcançadas com segurança e facilidade por um técnico. E embora tanto os testadores de vibração portáteis quanto os analisadores de vibração possam capturar dados de vibração e diagnosticar falhas de máquina, eles têm capacidades diferentes.

O Fluke 810 Testador de Vibração usa um mecanismo analítico para diagnosticar problemas de máquina e fornece análise de vibração no local em uma tela. Ele captura uma janela de dados estreita.

3. Ferramentas de análise de vibração portáteis

Assim como os testadores de vibração, um analisador de vibração portátil pode fornecer aos usuários informações imediatas de medição de vibração sobre a saúde da máquina, incluindo motores, ventiladores e sopradores. Ambos podem identificar as quatro falhas mais comuns: desequilíbrio, desalinhamento, folga, danos ao rolamento. Eles também podem frequentemente informar a localização e a gravidade da falha.

No entanto, ao contrário dos testadores de vibração, um analisador de vibração portátil como o VIBXpert II da Prüftechnik pode coletar quase qualquer tipo de dados de medição de vibração. Essas ferramentas de medição de vibração também podem ajudar as equipes a corrigir o desequilíbrio da máquina e conectar-se a vários tipos de sensores. No entanto, devido à sua sofisticação, os analisadores de vibração geralmente precisam de um especialista para interpretar os dados detalhados.

4. Sensor de análise de vibração sem fio

Melhor uso:
Um sensor de análise de vibração sem fio é melhor se sua organização tiver dezenas de máquinas críticas. Quando um ativo crítico falha, ele pode desligar a produção e até mesmo danificar outras máquinas. Esses sensores sofisticados alertam você sobre possíveis falhas de máquina com bastante antecedência, incluindo a exibição da gravidade do problema, para que você possa agir para evitar falhas.

O que um sensor de análise de vibração sem fio faz?

Sem Fios sensores de vibração como o Fluke 3563 Analysis Vibration Sensor monitore o desempenho da máquina e capture dados detalhados com um poderoso sensor piezoelétrico. Os dados fornecem aos profissionais de confiabilidade insights sobre problemas críticos de máquinas de produção. Resultados rápidos dão às equipes de manutenção tempo suficiente para tomar decisões informadas antes que as máquinas falhem.

5. Sistema de monitoramento de vibração com fio

Melhor uso:
Um sistema de monitoramento de vibração com fio é melhor para monitoramento de condição de máquinas críticas de produção. Por exemplo, o VIBGUARD IIoT da Prüftechnik pode monitorar geradores de turbina, máquinas de papel, fusos de alta velocidade e máquinas de acionamento múltiplo. Essas ferramentas avançadas de medição de vibração fornecem análise completa de vibração para máquinas complexas.

O que um sistema de monitoramento de vibração com fio faz?

Um sistema de monitoramento de vibração com fio captura grandes quantidades de dados de medição de vibração de alta resolução. Ele permite a análise de vibração para uma vasta gama de falhas de máquinas, ressonâncias, processos e estruturas, e permite manutenção preditiva.

Dicas úteis para escolher uma ferramenta de medição de vibração

• Pense primeiro nos problemas de maquinário que você quer resolver e por quê. Revise cuidadosamente seus problemas de manutenção mais custosos. Quais de suas máquinas falham com mais frequência, o que causa os problemas e como eles impactam a produção?
• Aproveite as ofertas de um fabricante. Um teste permite que sua organização teste uma ferramenta de medição de vibração antes de comprá-la. Dependendo do fornecedor, a organização também recebe suporte especializado para garantir melhor configuração e sucesso do piloto adequado. Por exemplo, a Fluke Reliability oferece treinamento extensivo e serviços de monitoramento remoto de condições.
• Realize uma análise de criticidade de ativos (ACA) para garantir que suas medições de vibração estejam focadas no maquinário certo. An avaliação de criticidade de ativos usa dados para identificar com precisão o valor comercial real dos seus ativos mais essenciais. As partes interessadas usam critérios acordados para avaliar, classificar e classificar ativos e agrupá-los como críticos de produção, semicríticos e menos críticos.

A medição de vibração é essencial para qualquer programa de manutenção. A vibração é o “pulso” de suas máquinas, dando a você uma visão inestimável da saúde e do desempenho dos ativos. Felizmente, você não precisa ser um especialista em medição de vibração para aproveitar os benefícios de monitoramento de vibração e análise para seu equipamento. Aqui, explicamos como a medição de vibração funciona, por que ela é importante e como ela pode manter a saúde e aumentar a vida útil de seus ativos.

Por que a medição de vibração é importante

Quando um equipamento industrial está funcionando, algum nível de vibração é normal. Quando o padrão de vibração de uma máquina muda, isso pode sinalizar falhas existentes ou potenciais. Vibrações excessivas, erráticas ou anormais são frequentemente o primeiro sinal de um problema com suas máquinas. Se não forem verificados, os problemas subjacentes podem aumentar até o ponto em que a máquina eventualmente falhará. Além disso, a vibração descontrolada pode levar a mais danos ao seu equipamento.

Com avanços em Tecnologias de Internet Industrial das Coisas (IIoT), a indústria passou da manutenção preventiva para a manutenção baseada em condições e estratégias de manutenção preditiva. Eles aproveitam dados de integridade de ativos em tempo real para otimizar cronogramas de manutenção e evitar tempo de inatividade não planejado.

A ferramenta de medição de vibração reúne dados de condição de máquinas. Dados desses dispositivos podem ser usados ​​para diagnosticar problemas como rolamentos desgastados, desalinhamento e muito mais, para que possam ser resolvidos antes que levem a falhas e tempo de inatividade. O monitoramento de vibração pode identificar sinais precoces de desgaste em máquinas e servir como um indicador poderoso da saúde e desempenho da máquina.

Instrumentos de medição de vibração

Há uma variedade de instrumentos que podem ser usados ​​para capturar a vibração da máquina, a maioria dos quais o faz medindo mudanças na aceleração. Isso é chamado de acelerômetro, e é uma das tecnologias mais eficazes para monitorar e analisar vibrações da máquina, tanto a longo prazo quanto em tempo real. A vibração pode ser medida tanto por dispositivos portáteis operados por pessoal de manutenção quanto por sensores afixados em componentes da máquina.

Medidores e testadores de vibração portáteis

Medidores de vibração portáteis e testadores portáteis pode ser usado para coletar dados manualmente em um dado ponto no tempo — por exemplo, durante a manutenção baseada em rota. Esses dispositivos capturam leituras precisas e exatas que podem ser usadas para diagnosticar problemas e informar seu programa de manutenção.

Analisadores de vibração portáteis podem ser uma ferramenta de diagnóstico eficaz, mas eles têm suas limitações. Eles capturam níveis de vibração em um único ponto no tempo. Além disso, a medição depende da ação humana: um técnico deve ir até a máquina, fazer uma leitura, registrar essa leitura, etc.

Sensores de vibração

Sensores de vibração podem ser instalados em pontos críticos de uma máquina para monitorar padrões de vibração em tempo real, 24 horas por dia. Isso oferece muitas vantagens. Por exemplo, o monitoramento contínuo significa que você tem mais dados sobre o desempenho da sua máquina e sua saúde ao longo do tempo.

O monitoramento em tempo real também significa que você pode ser alertado sobre um problema imediatamente, quando ainda há tempo, para proteger a máquina de maiores danos. Há opções com e sem fio. sensores de vibração sem fio.

Tipos de sensores de vibração

Hoje, a grande maioria dos sensores de vibração são acelerômetros, o que significa que os sensores medem aceleração. Sensores MEMS e piezoelétricos são dois dos tipos mais comuns de acelerômetros usados ​​para medir vibração de máquinas.

Sensores de vibração MEMS são mais adequados para faixas de frequência de 0 a 1000 Hz. Essa faixa de frequência é normalmente onde desequilíbrio, desalinhamento e folga podem ser identificados. Os sensores MEMS são econômicos e oferecem longa duração da bateria, tornando-os ideais para programas de monitoramento de vibração em larga escala.

Sensores de vibração piezoelétricos são mais adequados para faixas de frequência acima de 1000 Hz, incluindo monitoramento de rolamentos, compressores e caixas de engrenagens. Esses sensores podem ser usados ​​para identificar problemas com malha de engrenagens e barras de motor, por exemplo.

O que é vibração?

Vibração descreve um processo de oscilação, ou deslocamento para frente e para trás, em torno de um centro estável. Quando você bate em um diapasão, ele vibra. Ferramentas motorizadas também vibram quando em uso.

Nenhum ativo vibra exatamente da mesma maneira. Fatores como tamanho, rigidez, entrada de energia e acoplamento impactam a frequência e a amplitude dos níveis de vibração de um ativo. Fatores ambientais como calor também têm impacto nas vibrações.

Por que isso importa? Porque os níveis de vibração são uma ótima maneira de rastrear mudanças na saúde dos ativos.

Cada máquina rotativa tem sua própria “assinatura” de vibração, ou padrão de linha de base. Quando esse padrão muda, há uma boa chance de que algo esteja errado com a máquina. Mesmo pequenas mudanças nos níveis de vibração podem apontar para novos problemas – como desalinhamento, falhas de rolamento, desequilíbrio ou um eixo torto.

Quanto mais cedo você identificar esses problemas, mais rapidamente sua equipe poderá repará-los. Mas se não forem resolvidos, eles podem levar a defeitos sérios que podem desligar suas máquinas. Em outras palavras, prestar atenção aos níveis de vibração pode economizar tempo, recursos e trabalho.

Como a vibração é medida?

Os técnicos têm uma grande variedade de ferramentas que podem usar para medir vibrações, desde medidores de vibração portáteis até sensores de vibração sem fio. Dependendo de suas necessidades, os técnicos podem fazer medições de vibração como parte de uma inspeção baseada em rota, ou podem coletar dados de forma contínua.

A maioria das medições de vibração são feitas usando um acelerômetro, uma ferramenta que mede os choques e vibrações emitidos por ativos e componentes. Muitos acelerômetros – incluindo a maioria dos sensores sem fio – dependem da tecnologia piezoelétrica, que converte vibrações físicas em sinais elétricos.

Sensores de vibração sem fio podem coletar dados de vibração continuamente, o que significa que você pode ver exatamente como seus ativos estão se saindo enquanto estão em operação. Você também pode aproveitar esses dados enviando-os para um Sistema de Gerenciamento de Manutenção Computadorizado (CMMS) para obter maior percepção da saúde dos ativos e ajudar no planejamento da manutenção.

Um bom CMMS também armazenará seus dados de vibração para que seja fácil acessá-los, onde e quando quiser. Isso ajuda você a tomar decisões informadas sobre agendamento de reparos, pedidos de peças ou compra de novos equipamentos.

Qual é a unidade de medida de vibração?

Existem algumas maneiras diferentes de medir os níveis de vibração. Cada método usa suas próprias unidades de medida. A maioria das plantas usa mais de uma maneira de medir a vibração, então é uma boa ideia se familiarizar com algumas das abordagens.

A vibração pode ser medida em frequência, velocidade, aceleração e deslocamento. Para resumir:

• Frequência mede o número de oscilações completas, ou ciclos, que um objeto vibratório passa por segundo. A frequência é medida em Hertz (Hz).
• Deslocamento mede o quão longe um objeto vibratório se move de sua posição central fixa. Um nível mais alto de deslocamento indica uma vibração mais dramática. O deslocamento é normalmente medido em metros (m) ou milímetros (mm).
• Velocidade mede mudanças na taxa de deslocamento. A unidade básica é milímetros por segundo (mm/s).
• Aceleração mede mudanças na velocidade ao longo do tempo. Dependendo dos níveis de vibração, a aceleração pode ser medida em m/s2 ou mm/s2.

Quais são os três parâmetros mais importantes usados ​​para medir a vibração?

Normalmente, os técnicos observam três parâmetros quando medem os níveis de vibração: frequência, deslocamento (ou amplitude) e aceleração. Em resumo, esses parâmetros medem o tamanho e a intensidade dos níveis de vibração. Juntos, eles podem ajudar as equipes a identificar a causa raiz da vibração, determinar o quão grave ela é e definir prioridades de manutenção.

Observar mudanças nos níveis de deslocamento, por exemplo, pode ajudar as equipes a determinar se uma máquina está desbalanceada. A realização de análise de frequência pode ajudar a identificar exatamente qual componente está causando o aumento nas vibrações gerais. Por fim, uma abordagem multifacetada para análise de vibração economiza tempo e dinheiro.

Como os técnicos medem a frequência de vibração?

A maioria dos sensores de vibração usados ​​hoje são acelerômetros, que medem aceleração. Sensores de vibração MEMS são projetados para medir níveis de vibração para faixas de frequência de 0 a 1,000 Hz. Sensores de vibração piezoelétricos são ideais para faixas de frequência maiores que 1,000 Hz.

Os técnicos também podem escolher dividir esses sinais de vibração em seus componentes de frequência individuais. O gráfico resultante é chamado de espectrograma de frequência e pode oferecer às equipes insights valiosos sobre qual componente está conduzindo os níveis de vibração aumentados. Um bom monitor de vibração também pode executar análise de Transformada Rápida de Fourier (FFT), dividindo a leitura de vibração em um espectrograma de frequência.

Há muitas maneiras diferentes de medir os níveis de vibração. E quando feita corretamente, a medição de vibração pode desbloquear um depósito de insights acionáveis ​​sobre a saúde da máquina. Uma análise de vibração eficaz pode ajudar você a ficar à frente de problemas sérios, manter sua planta em funcionamento e levar a grandes aumentos em sua produtividade.

Para mais informações, consulte as nossas Guia para sensores de vibração para motores.