Seu guia para sensores de vibração de acelerômetro

O que é um acelerômetro?

Acelerômetros são transdutores — dispositivos que convertem energia de uma forma para outra. E quando expostos a forças dinâmicas, eles convertem essa energia mecânica em energia elétrica. Os sinais elétricos resultantes são diretamente proporcionais às forças medidas. Acelerômetros podem ser usados ​​para medir uma variedade de forças, como vibração, choque ou aceleração de movimento. Hoje, mais e mais equipes de manutenção estão usando sensores de vibração de acelerômetro para monitoramento de condições em seus ativos.

Como funcionam os sensores de vibração do acelerômetro

Todas as máquinas vibram, mas mudanças na vibração podem ser um indicador precoce de problemas potenciais. Vibração excessiva pode causar desgaste prematuro em componentes e encurtar a vida útil do ativo. O monitoramento de vibração torna possível detectar e diagnosticar problemas antes que eles se tornem graves.

Máquinas rotativas, incluindo ventiladores, motores e bombas, são propensas a quatro tipos comuns de falhas mecânicas: desequilíbrio, folga, desalinhamento e desgaste dos rolamentos. Monitoramento de vibração pode detectar anomalias relacionadas a cada um desses tipos de falhas.

Os acelerômetros são colocados diretamente em ou sobre equipamentos vibratórios. (Para algumas aplicações, um dispositivo sem contato, como um sensor de corrente parasita — que não requer contato direto com a fonte da vibração — é recomendado.) Os dados de um acelerômetro podem ser usados ​​para análise de vibração para identificar mudanças no padrão de vibração do equipamento em que está montado.

A técnica de montagem usada para prender um acelerômetro a uma superfície pode impactar a frequência mensurável do acelerômetro. Técnicas de montagem possíveis incluem ímãs, adesivos e pinos.

Diferentes tipos de sensores de vibração do acelerômetro

Existem vários tipos de sensores de vibração de acelerômetro disponíveis, cada um com diferentes características, pontos fortes e aplicações.

Sensores piezoelétricos

Quando certos tipos de quartzo ou cristal são comprimidos, eles produzem uma carga elétrica. Isso é chamado de efeito piezoelétrico. Acelerômetros piezoelétricos (frequentemente abreviados para “piezo” ou sensores de vibração piezo) usam esse fenômeno para capturar mudanças em parâmetros físicos como temperatura ou vibração. As mudanças que eles capturam são convertidas em sinais elétricos mensuráveis ​​proporcionais ao estresse mecânico aplicado ao quartzo ou cristal. Acelerômetros piezoelétricos têm uma ampla faixa de frequência e podem suportar ambientes severos, incluindo altas temperaturas.

Acelerômetros MEMS

MEMS significa sistemas microelétricos-mecânicos. Os acelerômetros MEMS são pequenos, baratos e usam pouca energia, o que os tornou enormemente populares. Você pode encontrar acelerômetros MEMS em uma variedade estonteante de aplicações industriais e eletrônicas modernas. A desvantagem é que a qualidade dos dados é menor do que a de alguns outros tipos de acelerômetros disponíveis, como sensores piezoelétricos. No entanto, no mundo da manutenção, os MEMS sensores de vibração pode ser colocado em prática em grande escala para monitoramento de condição, permitindo que as equipes monitorem centenas de ativos ao mesmo tempo a um preço muito mais acessível.

Acelerômetros de eixo único vs. Acelerômetros triaxiais

Acelerômetros de eixo único são o tipo mais comum. Eles medem a vibração ao longo de um único eixo enquanto detectam o nível de vibração mecânica.

Sensores de vibração de acelerômetro triaxial podem medir simultaneamente a vibração ao longo de três eixos perpendiculares enquanto detectam todos os componentes de vibração que afetam um objeto. Diferentemente dos acelerômetros de eixo único, os acelerômetros triaxiais podem determinar o tipo de vibração presente — não apenas o nível.

Como os sensores de vibração do acelerômetro são usados

Há muitas aplicações de sensores de vibração de acelerômetro para listá-las todas em um artigo. Qualquer indústria que precise manter e diagnosticar equipamentos rotativos, ou garantir a estabilidade de estruturas, pode usar acelerômetros. Os acelerômetros também podem ser usados ​​para monitorar as tensões em equipamentos sensíveis ou especiais, como microscópios eletrônicos, durante o trânsito.

Quando usados ​​para monitoramento de condições em aplicações industriais, como os sensores de vibração fabricados pela Fluke Reliability, os acelerômetros são normalmente instalados em equipamentos como ventiladores, compressores, bombas, rolos, turbinas e muito mais.

Os benefícios do monitoramento de vibração

O monitoramento de vibração ajuda as equipes de manutenção e confiabilidade a identificar potenciais falhas na máquina e planejar suas ações adequadamente. Fazer reparos muito cedo ou muito tarde pode ser custoso — em tempo, dinheiro e peças. Mas manutenção baseada em condições usa a condição da máquina, em vez de um calendário, para determinar o que precisa de atenção e quando.

A manutenção baseada em condições elimina ações de manutenção desnecessárias e reduz o tempo de inatividade não planejado, ao mesmo tempo em que melhora o tempo de atividade do ativo e estende a vida útil do ativo. O monitoramento de vibração, que pode detectar falhas de 12 a 18 meses antes da falha do ativo, pode ser parte integrante de um programa de manutenção baseado em condições bem-sucedido.