O que é a Transformada Rápida de Fourier (FFT)?
A Transformada Rápida de Fourier, ou FFT, é uma ferramenta frequentemente usada em análise de vibração. A FFT usa os dados de vibração que você já está coletando e os reconfigura para fornecer novos insights valiosos sobre a saúde da sua máquina. Quando usada corretamente, a análise FFT é um componente essencial de qualquer estratégia de manutenção preditiva.
A análise FFT pode ajudar você a identificar falhas na máquina para que você saiba exatamente quando sua equipe deve executar a manutenção. Mas a FFT é frequentemente vista como confusa ou excessivamente técnica. Este artigo explicará o que é análise FFT e como ela pode ajudar você a melhorar o desempenho do seu ativo, reduzir o tempo de inatividade e cortar custos de manutenção.
O que é a fórmula da Transformada Rápida de Fourier (FFT)?
Resumidamente, a Transformada Rápida de Fourier é um algoritmo que rapidamente realiza a Transformada Discreta de Fourier (DFT) de uma sequência de dados. Ela pega dados que são expressos em termos de tempo e os converte em dados detalhados sobre frequência.
Sinais digitais (como dados de vibração) são frequentemente coletados e registrados como uma função de tempo. Por exemplo, um gráfico de forma de onda de dados de vibração indicará exatamente quando ocorre o pico de vibração da sua máquina.
Se você estudar esses dados de vibração, poderá ter uma boa noção da saúde geral da sua máquina e até mesmo prolongar a vida útil dos ativos. Você saberá com que frequência há vibrações anormais e poderá ver em que ponto do ciclo de trabalho da sua máquina essas vibrações estão ocorrendo.
Entretanto, medir dados de vibração dessa maneira não fornece uma imagem completa.
Que tipos de vibração estão ocorrendo? Onde está a falha que está causando o excesso de vibração? O defeito está nos seus rolamentos ou no eixo? A análise FFT pode responder a essas perguntas.
Compreendendo a análise de forma de onda
A análise da forma de onda é uma representação gráfica de uma onda – uma onda sonora, uma onda sísmica ou qualquer outro tipo de onda.
Os gráficos de forma de onda ilustram a amplitude de mudança de uma onda específica ao longo de um período de tempo. Você pode usar formas de onda de tempo para observar a vibração geral de um ativo específico e ter uma noção da saúde geral desse ativo.
O que FFT faz com dados de forma de onda
A FFT pega dados com limite de tempo e os converte em dados de frequência. Em vez de mostrar quando vibrações anormais ocorrem, a análise FFT divide cada vibração em suas frequências componentes. A análise FFT procura a frequência dominante, ou frequências; ela mostra se a vibração está ocorrendo em uma frequência baixa, uma frequência alta ou em algum lugar entre elas.
Por que isso importa? Cada nível de frequência indica uma fonte diferente de problemas. A análise FFT mostra onde estão os pontos problemáticos em seus ativos, para que você possa entrar e consertá-los com bastante tempo.
Como os FFTs são usados na análise de vibração
A análise de vibração analisa algumas medições-chave para determinar a saúde da máquina. Normalmente, os técnicos analisam a frequência, a velocidade e a aceleração da vibração.
É fácil o suficiente medir esses dados brutos de vibração para verificar a assinatura de vibração da sua máquina. Mas a análise FFT vai um passo além, abrindo os dados brutos.
Mudanças nas frequências de vibração podem indicar problemas como desequilíbrio. Por exemplo, algumas máquinas rotativas muda para uma frequência de vibração mais baixa quando seu equilíbrio é desequilibrado. Este é um sinal claro de alerta de que a máquina precisa de manutenção.
Mudanças na frequência dominante também podem apontar problemas no alinhamento do eixo ou problemas na caixa de engrenagens. A análise FFT também pode destacar problemas com desgaste em peças rotativas ou peças imperfeitamente formadas.
Termos-chave de análise de vibração
A análise de vibração usa muita terminologia. É útil saber o que os termos-chave significam! Aqui estão alguns dos principais termos que você ouvirá sobre FFT e análise de vibração.
Forma de onda temporal: dados brutos de vibração capturados por um monitor de vibração, representados graficamente em termos de amplitude versus tempo.
Espectro de frequencia: um gráfico simplificado mostrando amplitude e frequência. O espectro de frequência é calculado com base na forma de onda de tempo bruta.
Harmônicos: Os ecos criados por picos de vibração fortes e uniformemente espaçados. É normal que máquinas rotativas criem harmônicos.
Falhas comuns da máquina: As fontes mais comuns de falha de máquina em máquinas rotativas. Algumas das falhas mais comuns são desalinhamento, desequilíbrio, folga e falha de rolamento.
Cilindrada: A distância que um objeto vibratório se move de seu ponto inicial. O deslocamento é mais adequado para medir frequências mais baixas.
Velocidade: A distância que um objeto vibratório se move em um tempo específico. A velocidade é mais adequada para medir frequências de nível médio.
aceleração: a taxa na qual a velocidade muda ao longo do tempo. A aceleração é mais adequada para medir frequências muito altas.
Escolhendo a solução correta de análise de vibração
Que tipo de análise de vibração é a certa para sua operação? Pode ser difícil decidir se é melhor usar a análise FFT ou a análise de forma de onda temporal. A verdade é que há muitos benefícios em ambas.
Felizmente, você não precisa escolher. O programa de monitoramento de vibração certo pode fornecer ambos. As ferramentas certas lhe darão dados precisos e fáceis de usar, além de ferramentas analíticas para ajudar você a aproveitar ao máximo esses dados.
Quanto mais você souber sobre os padrões de vibração de sua máquina, melhor você será capaz de manter seus ativos. E isso significa maior tempo de atividade e maior produtividade para toda a sua operação.
