Neste curso explica-se o modo de funcionamento de um analisador de vibrações. Vão ser referidos nomeadamente os seguintes aspetos: Compreender a relação entre tempo e frequência num analisador de vibrações Amostragem e digitalização num analisador de vibrações O que é o Aliasing num analisador de vibrações A implementação do zoom num analisador de vibrações A implementação de janelas na forma de onda (windows) num analisador de vibrações As médias num analisador de vibrações Largura de banda em tempo real nos analizadores de vibrações Processamento em sobreposição (“overlap”) Seguimento de ordens Análise do envelope Funções de dois canais Vai-se começar por apresentar as propriedades do Fast Fourier Transform (FFT) sobre o qual os Analisadores de Vibrações são baseados. Em seguida, mostra-se como essas propriedades FFT podem causar algumas características indesejáveis na análise do espectro, como aliasing e fugas (leakage). Tendo apresentado uma dificuldade potencial com o FFT, mostra-se quais soluções são usadas para tornar os analisadores de vibrações em ferramentas práticos. O desenvolvimento desse conhecimento básico das características do FFT torna simples obter bons resultados com um analisador de vibrações numa ampla gama de problemas de medição.

1. Analisador de Vibrações – modo de funcionamento IV
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6 As médias num analisador de vibrações

2. Sobre a DMC e a D4VIB
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3. 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. Seguimento de ordens
10. Análise do envelope
11. Funções de dois canais
Conteúdo do curso

4. 6) As médias num analisador de vibrações
Conteúdo desta apresentação

5. Vibrações
Termografia
Ultrassons
Análise de
motores
elétricos
Tecnologias preditivas
Emissão
acústica
Medição de
tensão em
veios

6. Equilibragem
no local
Proteção
de
rolamentos
Tecnologias corretivas
Alinhamento
de veios
Calibração de
cadeias de
monitorização
de vibrações

7. As médias num analisador de vibrações
• A vibração real muitas vezes deve ser medida na presença de ruído significativo.
• Noutras ocasiões, as "vibrações" que se está a tentar medir são mais como o ruído
em si.
• Devido a estas duas condições comuns, temos de desenvolver técnicas tanto para
medir sinais na presença de ruído, como para medir o ruído em si.
• A técnica padrão, em estatística, para melhorar as estimativas de um valor, é a média.
• Estão disponíveis diversos tipos de média:
• RMS (ou média de "energia");
• Exponencial
• Média linear;
• Retenção de pico;

8. A média RMS
• Quando observamos a magnitude do espectro e tentamos
adivinhar o valor médio das componentes de espectro,
estamos a fazer uma média simplificada no nível RMS.
• Quanto mais médias se fizerem, melhor será a estimativa do
nível médio de energia nas linhas do espetro.
• Na Figura, vêm-se espetros médios RMS de ruído aleatório,
sinal de um gerador e vozes humanas.
• Cada um destes exemplos é um processo bastante
aleatório, mas quando se fazem médias, pode-se ver as
propriedades básicas de seu espectro.
• RMS significa "raiz-média-quadrática" e é calculada pela raiz
quadrada de todos os valores, adicionando os quadrados
juntos, dividindo pelo número de medições e efetuando a
raiz quadrada do resultado.
Ruído aleatório
Espetro de um
gerador de funções
Vozes de pessoas

9. A média exponencial
• A média exponencial é muito semelhante à média RMS, com duas
diferenças:
• Na média RMS é dado o mesmo peso a todos os espetros individuais medidos. Na
média exponencial é dado mais peso às últimas medidas;
• A média RMS é concluída quando se concluem o número de médias pré-
determinado. A média exponencial só para quando tal é definido pelo utilizador.

10. A média linear no domínio do tempo ( time average) nos analisadores de
vibrações
• Existe uma técnica para melhorar a relação sinal/ruído de uma sinal, designada de média linear.
• Pode ser usado se um sinal de trigger que é síncrono com a parte periódica do espectro estiver
disponível.
• Numa analisador de vibrações para medir a média do tempo das vibrações de uma máquina
utiliza-se um tacómetro, como o sinal de trigger do analisador de vibrações, para efetuar as
medições da média no tempo.

11. A média linear
• A média linear pode ser implementada de muitas maneiras, mas talvez a mais fácil de entender seja
onde a média é feita no domínio do tempo.
• Neste caso, o sinal sincronizante é usado para desencadear o início de um bloco de tempo.
• Portanto, a parte periódica da entrada será sempre exatamente a mesma em cada bloco de tempo que
tomamos, enquanto o ruído, é claro, variará.
• Se juntarmos uma série desses blocos de tempo acionados pelo tacómetro e dividir pelo número de
blocos que tomamos, vamos calcular o que chamamos de média linear no domínio do tempo.
• Uma vez que o sinal periódico terá se repetido exatamente em cada bloco de tempo, tenderá em
média para o seu valor exato.
• Mas desde que o ruído é diferente em cada bloco de tempo, tenderá com a média a ir para zero.
• Quanto mais médias tomamos, mais perto o ruído chega a zero e continuamos a melhorar a relação
sinal/ruído da nossa medição.

12. A média linear no tempo
• A figura a) mostra um bloco de
tempo de uma onda quadrada
enterrada em ruído.
• O bloco de tempo em b) resultante
após 300 médias, mostra uma
melhora acentuada na relação
sinal/ruído.
• Transformar ambos os resultados
no domínio de frequência mostra
quantos harmónicos agora podem
ser medidos em b), com precisão,
por causa do nível de ruído
reduzido.
Espetro resultante de um
único bloco de tempo, sem
médias.
Bloco de tempo sem médias
Espetro resultante da média
de 300 blocos de tempo.
Bloco de tempo resultante
de 300 médias

13. Média de retenção de pico
• Ao exibir o nível máximo em cada frequência ao longo de
várias amostras, esta média fornece um histórico de
níveis de pico.
• Na figura são apresentados dois exemplos de aplicação.
• Em (a), a retenção de pico foi usado durante uma
paragem de uma máquina, fornecendo um gráfico
simples do nível máximo (que é geralmente a 1 x rpm).
• O gráfico inferior (b) é uma retenção de pico durante um
período relativamente longo que mostra a variação da
velocidade nominal de um motor de velocidade
constante.
• Isto pode ser usado, por exemplo, como uma indicação
de variação de carga.
A media de retenção de pico (a) é utilizada
para seguir o pico de vibrações durante a
paragem de uma máquina e (b) indicar
variações de velocidade ao longo do tempo

14. Sistemas protetivos e preditivos
Ex
Meggitt Vibro-Meter®
Transmissores de vibrações
Monitorização permanente de vibrações
Sistemas wireless
Análise da assinatura de motores elétricos pela técnica do MCM
Sistemas de monitorização permanente

15. • Vibrometros
• Analisadores de vibrações
• Coletores de dados
• Medidores de ultrassons
• Sensores de vibrações
Equipamentos portáteis

16. Pode ver um artigo sobre este tema neste link
www.DMC.com
Analisador de vibrações

17. PROGRAMA DE FORMAÇÃO 2020
Para mais
informações ver
www.dmc.pt

18. OBRIGADO
Esperamos que esta apresentação
tenho sido interessante