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ANÁLISE DE VIBRAÇÃO
I - DEFINIÇÃO TÉCNICA
A Análise de Vibração é o processo pelo qual as falhas
em componentes móveis de um equipamento, são
descobertas pela taxa de variação das forças dinâmicas
geradas.
Tais forças afetam o nível de vibração, que pode ser
avaliado em pontos acessíveis das máquinas, sem
interromper o funcionamento dos equipamentos.
II - MANUTENÇÃO PREDITIVA
A manutenção preditiva é uma filosofia ou atitude que usa
a condição operacional real do equipamento e sistemas
para otimizar a operação total da planta industrial.
A Manutenção Preditiva por análise de vibrações,
está baseada no conhecimento do estado da máquina
através de medições periódicas e contínuas de um ou
mais parâmetros significativos, evitando paradas
inesperadas e substituição de peças desnecessárias.
Deve-se ressaltar que o principal motivo pela
adoção da Manutenção Preditiva é o econômico,
verificando-se os seguintes resultados:
Eliminação de desperdício de peças;
Diminuição de estoques associados;
Aumento da eficiência nos reparos;
Aumento da confiabilidade da planta;
Diminuição da gravidade dos problemas;
Maior disponibilidade das máquinas, (menor perda de tempo).
Como conseqüência, são obtidos os seguintes resultados:
Diminuição dos custos globais;
Aumento da confiabilidade;
Aumento da produtividade;
Melhoria da qualidade.
ESTATÍSTICA DO CUSTO DE MANUTENÇÃO
Os custos de manutenção correspondem a parte principal dos custos
operacionais totais de todas as plantas industriais de manufatura e de
produção.
Dependendo da indústria específica, os custos de manutenção podem
representar entre 15% a 30% do custo dos bens produzidos.
Por exemplo, em indústrias alimentícias, os custos médios de
manutenção podem representar cerca de 15% do custo dos bens
produzidos; enquanto que nas indústrias siderúrgicas, de papel e
celulose, e outras indústrias pesadas, a manutenção pode representar
até 30% dos custos totais de produção.
FONTE : “Plant Performance Group”
(uma divisão da “Technology for Energy Corporation”)
BENEFÍCIOS DA MANUTENÇÃO PREDITIVA
Pesquisa com 500 fábricas, com sucesso no programa Manutenção Preditiva.
Países do grupo de amostra : Estados Unidos, Canadá, Grã-Bretanha, França, e
Austrália.
BENEFÍCIOS DA MANUTENÇÃO PREDITIVA:
REDUÇÃO DOS CUSTOS DE MANUTENÇÃO .....................................50 A 80%
REDUÇÃO DE FALHAS NAS MÁQUINAS .............................................50 A 60%
REDUÇÃO DE ESTOQUE DE SOBRESSALENTES .............................20 A 30%
REDUÇÃO DE HORAS EXTRAS PARA MANUTENÇÃO ......................20 A 50%
REDUÇÃO DO TEMPO DE PARADA DAS MÁQUINAS ........................50 A 80%
AUMENTO NA VIDA DAS MÁQUINAS ...................................................20 A 40%
AUMENTO DA PRODUTIVIDADE ..........................................................20 A 30%
AUMENTO DOS LUCROS ......................................................................25 A 60%
FONTE : “Plant Performance Group”
(uma divisão da “Technology for Energy Corporation”)
A Manutenção Preditiva também traz benefícios na segurança do trabalho,
evitando acidentes que possam ocorrer devido à falhas mecânicas.
ETAPAS DO PLANO DE IMPLEMENTAÇÃO
ANÁLISE DE VIBRACÃO
1 – Levantamento junto aos responsáveis, dos equipamentos
a serem classificados para o monitoramento;
2 – Cadastramento individualizado dos equipamentos no
sistema adquirido, definindo níveis de alarme, faixas de
medição, parâmetros utilizados, freqüência de coleta de
dados, etc;
3 – Configuração da rota de coleta de dados de acordo com o
layout da planta fabril;
4 – Elaboração de métodos adequados para a implantação
do Plano de Manutenção Preditiva / análise de vibrações.
5 – Acompanhamento dos dados das coletas nas rotas;
6 – Relatórios com as seguintes informações:
- Total de máquinas monitoradas,
- Condição dos equipamentos após o enquadramento nos seus
respectivos alarmes (gráfico demonstrativo),
- Tipos de defeitos encontrados (gráfico demonstrativo),
- Resumo geral da condição de equipamento,
- Recomendações e observações de como eliminar os problemas
encontrados.
7 – Elaboração do plano de ação de melhorias continuas.
CENÁRIO ATUAL :
- CONTRATAÇÃO SERVIÇOS EXTERNOS
- Monitoramento em poucos equipamentos;
- Baixa freqüência de inspeções;
- Baixa “ intimidade ” com os equipamentos;
- Varreduras gerais de final de período;
- Histórico de acompanhamento e tendências quase nulo.
CENÁRIO PROPOSTO :
- CAPACITAÇÃO DE EQUIPE INTERNA
- Monitoramento em até 100 % dos equipamentos;
- Aumento da freqüência de inspeções;
- “ Intimidade ” com os equipamentos assegurada;
- Histórico e tendências íntegros;
- Acompanhamentos e avaliações constantes e confiáveis.
IIIIII -- CONCEITUACONCEITUAÇÇÃOÃO
ANÁLISE DE VIBRAÇÃO
X
ASSINATURA ESPECTRAL
Uma máquina, caracterizada por suas partes
móveis, vibrará de acordo com as freqüências
características dos seus componentes.
Cada tipo de máquina possui uma
"ASSINATURA ESPECTRAL ORIGINAL"
MONITORAÇÃO DA VIBRAÇÃO
No evento de que um ou mais componentes comecem a falhar,
a freqüência e amplitude da vibração começarão a mudar.
O monitoramento de vibração é o processo de
descobrir e analisar essas mudanças.
Através do processo de análise de espectro aplicado ao sistema
inteiro, é possível identificar as características de vibração de
cada componente individual para monitorar sua condição.
A deterioração da "ASSINATURA ESPECTRAL" é um sinal
de que o equipamento perdeu sua integridade.
PARÂMETROS DE VIBRAÇÃO:
Os Parâmetros de vibração são quase universalmente
medidos em unidades métricas de acordo com
recomendações de Normas, Ex: DIN7090, ISO2372,
atualmente substituída pela ISO10816, sendo:
Aceleração : m/s² (g’s)
Velocidade : mm/s (ips)
Deslocamento : Mícron (mils)
Monitoração Permanente
Geralmente Máquinas acima de 75
kW (100 HP) e maiores.
Portátil
75 kW (100 HP) e menores.
Análise de Máquinas críticas.
Monitoração Permanente
Monitores para
Proteção de Máquinas
Sensores Sísmicos Sensor de Proximidade
Dois tipos Básicos
Sensores
Seleção do Sensor
Sensor Sísmico (Montado na Carcaça ou Mancal)
-Mancais de Rolamento (Esfera, Rolete, etc.) e de
deslizamento.
Sensor de Proximidade (Através da Carcaça)
-Mancais de Deslizamento com lubrificação forçada
Nota: Tipicamente máquinas acima de 450 kW (600 HP)
possuem mancais de deslizamento.
Principais considerações na correta seleção
do sensor e sistemas de monitoração
Rotação (RPM) ou Ciclos (CPM)
Potência da Máquina (HP ou Watts)
Tipo dos Mancais
a. Rolamento
b. Bucha de Deslizamento (filme de óleo/hidrodinâmico)
Recomendações do Fabricante da Máquina
Não-Contato (Sensor Proximidade)Montagem na Carcaça
ou Mancal (Sísmico)
Sensores de Vibração
Não-Contato (Sensor Proximidade)
Montagem na Carcaça (Sísmico)
•Acelerômetro
•Transdutor de Velocidade
Monitoração por Sensor Sísmico
Duas Seleções Básicas
Tipo do Sensor (Princípio)
-Acelerômetro
-Transdutor de Velocidade
Tipo de Sinal de Saída
-Deslocamento
-Velocidade
-Aceleração
ACELERÔMETRO TRANSDUTOR DE VELOCIDADE
Força externa é oposta pela
massa portanto comprimindo o
cristal piezoeletico. Saída é
proporcional à aceleração.
Amplificador
Cristal
Piezoelétrico
Massa
Magneto
A bobina se move através do núcleo
do magneto e gera um sinal de
voltagem proporcional à velocidade.
Sensores Sísmicos
Bobina
Mola
Acelerômetros
x
Transdutores de Velocidade
Acelerômetro
Mais larga faixa de freqüência
Menor tamanho
Sem partes móveis para desgastar.
Transdutor de Velocidade Eletro-Mecânico
Saída Autogerada = não requer alimentação externa.
Sem eletrônica interna o que permite operar em altas
temperaturas até 375 ºC.
Conversão dos Sinais
A conversão é feita eletronicamente de uma
medição para outra para melhorar a amplitude do
sinal.
Acelerômetro = Aceleração
primeira integração = Velocidade
segunda (dupla) integração = Deslocamento
T. Velocidade = Velocidade
após integração = Deslocamento
Amplitudes de Medição Relativas
para Sensores Sísmicos
RPM / CPM
Deslocamento
Velocidade
Aceleração
0 60000600
Orientação
a. Na direção vertical a vibração é restringida
b. Devem ser montados na direção horizontal
Localização
a. Sobre a área mais crítica tipicamente os
mancais
Fixação
a. Através de prisioneiros ou base de fixação
b. Superfície plana e fixação rígida garantem um
firme contato com a máquina melhorando a
resposta em aplicações de alta freqüencia
(acelerômetros)
Procedimento Instalação - Sensores Sísmicos
Localização Típica dos Sensores
Turbina à Gas,
ou Motor
Turbina à Gas,
ou Motor
Bomba,
Compressor ou
Ventilador
Bomba,
Compressor ou
Ventilador
S4 S2 S1 S3
S= SENSOR
S1 Ponto Mais Crítico S4 Ponto Menos Crítico
Aplicações Típicas para Sensores Sísmicos
Máquinas com Mancais de Rolamento e
Equipamentos com pequena carcaça / GRANDE ROTOR
Exemplos:
Motores abaixo de 450 KW (600 HP)
Turbinas à Gás (Altas temperaturas)
Motores à Gas Natural
Bombas Centrifugas Multi-estágio
Ventiladores Industriais
Ventiladores de Torres de Resfriamento
Como Sensor Funciona:
Uma alta frequência é aplicada à bobina
do sensor ou probe. A bobina do sensor
gera um campo magnético. Quando o eixo
metálico se aproxima deste campo
magnético, uma “eddy current” é gerada
na superfície do metal que varia com a
distância entre o sensor e o eixo.
Mudanças dinâmicas na distância são
convertidas em tensão AC proporcional à
vibração (Deslocamento - Microns).
Sensor de Proximidade
Campo Magnético
Eixo
Metálico
Probe
VIBRAÇÃO RELATIVA DO EIXO
x
VIBRAÇÃO DA CARCAÇA
Medição mais precisa da vibração relativa do eixo
(ou posição) em relação à carcaça, pois o sensor
está fixado na mesma.
Custo mais elevado.
Sensores sísmicos medem vibração absoluta ou
seja toda vibração em sua faixa de frequência,
incluindo tubulações ,etc..
Sensores sísmicos não são sensíveis à vibração no
eixo em Máquinas com pequena massa de rotor /
GRANDE MASSA DE CARCAÇA.
Referência de Fase Sensores de Proximidade
Referência de Fase (Ângulo)
Normalmente posicionado radialmente sobre uma
referencia no eixo para obter um pulso por rotação.
Usado com analizadores para análise orbital e também
para balanceamento.
Um por Máquina, exceto em máquinas com caixa de
redução onde temos um na entrada e outro na saída.
Mancal Deslizamento
Eixo
Referência
Procedimentos de Instalação
Sensores de Proximidade
Sensor Roscado Reto - Standard
-Menor Custo
-Instalação Mais Simples
-Sensor Fixado por Porca de Trava
Sensor Reverso
-Proteção Sensor e Cabo
-Fácil Ajuste
-Área classificada
Furação da Carcaça
Vibração Radial
- + / - 45 º da vertical
- Dois sensores radiais mais sensor de fase
permitem analise orbital do eixo
Sensor de Posição
- Duas unidades usadas para redundância
- Utilizado para votação “lógica AND”
Orientação
Montagem
Sensores de Proximidade
Mancal de Escora
Posição Axial
Vibração Radial
90o
Sensores para Vibração Radial são
montados defasados em 90º.
Sinal de Saída
PICO = 1.0
PK-PK = 2 x PICO
RMS = 0.707 x PICO
PICO A PICO
RMS
PICO
Volts
Tempo
Pico a Pico: O Valor Pico a Pico indica o percurso máximo da onda, e
pode ser útil onde o deslocamento vibratório da parte da máquina é
crítico para a tensão máxima ou folga mecânica é limitante.
Pico : O Valor de Pico é particularmente válido para indicação de
choques de curta duração, porém indicam somente a ocorrência do
pico, não levando em consideração o histórico no tempo da onda.
Médio Retificado: leva em consideração o histórico no tempo da
onda, mas é considerado de interesse prático limitado, por não estar
relacionado diretamente com qualquer quantidade física útil.
RMS:
É a medida de nível mais relevante, porque leva em
consideração o histórico no tempo da onda e dá um valor
de nível o qual é diretamente relacionado à energia
contida, e portanto, à capacidade destrutiva da vibração.
Sistema de Vibração Permanente
Acelerômetro Transmissor (TR) Pontos de Alarme
Transdutor de Velocidade Startup Delays
Sensor de Proximidade Driver (TM) Alarme Delays
Status de Sensores
SensorSensor Condicionador SinalCondicionador Sinal MonitorMonitor
Monitores Dedicados:
PT2060 / DTM’s
SensorSensor
Condicionador de SinalCondicionador de Sinal MonitorMonitor
ALARMES
SAIDA mV
Saída 4-20mA
SensorSensor
Condicionador SinalCondicionador Sinal
PLC
SDCD
PLC
SDCD
ALARMES
Características :
• 4~20mA @ Dois Fios
• Sinal Dinâmico do Acelerômetro (Análise)
• Faixa de Freqüência 120 ~ 180.000 cpm
Monitoração de Baixo Custo
TM016
Exemplo de Lógica no PLC para transmissores Provibtech
Startup: Ajuste nível de alarmes 2X ou 3X nível de alarmes de operação
Operação: Ajuste ~3 seg Time delay para evitar falsos alarmes
Condição do Transdutor: Ajuste para alarmar abaixo de 3,7mA
Interface: Configure PLC/SDCD para relatórios, tendências e interface de
operador
3.7 mA
4.0 mA
20.0 mA
Alarmes
Start Up
Alarmes
Operação
Condição Alarme Transmissor
OperaçãoStart up
Alarme com
Opção de
Shutdown
Vibração
timedelay
SaídaTransmissor
Permanece
OK
Alerta
timedelay
timedelay
*
Para
PLC ou
SDCD
Norma ISO 2372 para Balanceamento
Determinação de Set Point
Todas
Mancal de
Rolamento
.05-.08 ips, pk 1-2 mm/s, RMS .2-.3 ips, pk 4-6 mm/s, RMS .3-.4 ips, pk 5-7 mm/s, RMS
.8-1.2 mil,
pk-pk
20-30 microns,
pk-pk
2.0-2.5 mil,
pk-pk
50-75 microns,
pk-pk
3.0-4.0 mil,
pk-pk
75-100 microns,
pk-pk
>100,000CPM Engrenagens Sensor Sísmico Aceleração 3-8 g, pk 2-6 g, RMS 10-25 g, pk 7-18 g, RMS 15-40 g, pk 10-28 g, RMS
PERIGO
1- A ProvibTech não está habilitada a determinar Set point. Os valores da tabela são apenas referenciais.
2- O fabricante da máquina deverá ser consultado, pois este conhece melhor as características do seu equipamento.
3- Os valores abaixo foram obtidos através de mais de 30 anos de experiência com máquinas em campo.
Aplicação
Técnica de
Monitoramento
Velocidade de
Operação ALERTANOVA
1.0-1.5 mil,
pk-pk
25-40 microns,
pk-pk
Deslocamento
7-10 mm/s, RMS
.2-.3mil,
pk-pk
5-8 microns,
pk-pk
20-30 microns,
pk-pk
.8-1.2 mil,
pk-pk
Sensor de
Proximidade
Mancal de
Deslizamento
4K<RPM<80K
<4000RPM
Notas para Determinação de set point (alarme e/ou limite de segurança) para proteção de máquinas.
Parâmetro de
Monitoramento
LEITURA TÍPICAS DEVIBRAÇÃO/SET POINT
Sensor sísmico Velocidade
.08-.12 ips, pk 2-3 mm/s, RMS .3-.4 ips, pk 5-7 mm/s, Rms .4-.6 ips, pk
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1 análise de vibração - definições técnicas

  • 1.
  • 2. ANÁLISE DE VIBRAÇÃO I - DEFINIÇÃO TÉCNICA A Análise de Vibração é o processo pelo qual as falhas em componentes móveis de um equipamento, são descobertas pela taxa de variação das forças dinâmicas geradas. Tais forças afetam o nível de vibração, que pode ser avaliado em pontos acessíveis das máquinas, sem interromper o funcionamento dos equipamentos.
  • 3. II - MANUTENÇÃO PREDITIVA A manutenção preditiva é uma filosofia ou atitude que usa a condição operacional real do equipamento e sistemas para otimizar a operação total da planta industrial. A Manutenção Preditiva por análise de vibrações, está baseada no conhecimento do estado da máquina através de medições periódicas e contínuas de um ou mais parâmetros significativos, evitando paradas inesperadas e substituição de peças desnecessárias.
  • 4. Deve-se ressaltar que o principal motivo pela adoção da Manutenção Preditiva é o econômico, verificando-se os seguintes resultados: Eliminação de desperdício de peças; Diminuição de estoques associados; Aumento da eficiência nos reparos; Aumento da confiabilidade da planta; Diminuição da gravidade dos problemas; Maior disponibilidade das máquinas, (menor perda de tempo). Como conseqüência, são obtidos os seguintes resultados: Diminuição dos custos globais; Aumento da confiabilidade; Aumento da produtividade; Melhoria da qualidade.
  • 5. ESTATÍSTICA DO CUSTO DE MANUTENÇÃO Os custos de manutenção correspondem a parte principal dos custos operacionais totais de todas as plantas industriais de manufatura e de produção. Dependendo da indústria específica, os custos de manutenção podem representar entre 15% a 30% do custo dos bens produzidos. Por exemplo, em indústrias alimentícias, os custos médios de manutenção podem representar cerca de 15% do custo dos bens produzidos; enquanto que nas indústrias siderúrgicas, de papel e celulose, e outras indústrias pesadas, a manutenção pode representar até 30% dos custos totais de produção. FONTE : “Plant Performance Group” (uma divisão da “Technology for Energy Corporation”)
  • 6. BENEFÍCIOS DA MANUTENÇÃO PREDITIVA Pesquisa com 500 fábricas, com sucesso no programa Manutenção Preditiva. Países do grupo de amostra : Estados Unidos, Canadá, Grã-Bretanha, França, e Austrália. BENEFÍCIOS DA MANUTENÇÃO PREDITIVA: REDUÇÃO DOS CUSTOS DE MANUTENÇÃO .....................................50 A 80% REDUÇÃO DE FALHAS NAS MÁQUINAS .............................................50 A 60% REDUÇÃO DE ESTOQUE DE SOBRESSALENTES .............................20 A 30% REDUÇÃO DE HORAS EXTRAS PARA MANUTENÇÃO ......................20 A 50% REDUÇÃO DO TEMPO DE PARADA DAS MÁQUINAS ........................50 A 80% AUMENTO NA VIDA DAS MÁQUINAS ...................................................20 A 40% AUMENTO DA PRODUTIVIDADE ..........................................................20 A 30% AUMENTO DOS LUCROS ......................................................................25 A 60% FONTE : “Plant Performance Group” (uma divisão da “Technology for Energy Corporation”) A Manutenção Preditiva também traz benefícios na segurança do trabalho, evitando acidentes que possam ocorrer devido à falhas mecânicas.
  • 7. ETAPAS DO PLANO DE IMPLEMENTAÇÃO ANÁLISE DE VIBRACÃO 1 – Levantamento junto aos responsáveis, dos equipamentos a serem classificados para o monitoramento; 2 – Cadastramento individualizado dos equipamentos no sistema adquirido, definindo níveis de alarme, faixas de medição, parâmetros utilizados, freqüência de coleta de dados, etc; 3 – Configuração da rota de coleta de dados de acordo com o layout da planta fabril;
  • 8. 4 – Elaboração de métodos adequados para a implantação do Plano de Manutenção Preditiva / análise de vibrações. 5 – Acompanhamento dos dados das coletas nas rotas; 6 – Relatórios com as seguintes informações: - Total de máquinas monitoradas, - Condição dos equipamentos após o enquadramento nos seus respectivos alarmes (gráfico demonstrativo), - Tipos de defeitos encontrados (gráfico demonstrativo), - Resumo geral da condição de equipamento, - Recomendações e observações de como eliminar os problemas encontrados. 7 – Elaboração do plano de ação de melhorias continuas.
  • 9. CENÁRIO ATUAL : - CONTRATAÇÃO SERVIÇOS EXTERNOS - Monitoramento em poucos equipamentos; - Baixa freqüência de inspeções; - Baixa “ intimidade ” com os equipamentos; - Varreduras gerais de final de período; - Histórico de acompanhamento e tendências quase nulo. CENÁRIO PROPOSTO : - CAPACITAÇÃO DE EQUIPE INTERNA - Monitoramento em até 100 % dos equipamentos; - Aumento da freqüência de inspeções; - “ Intimidade ” com os equipamentos assegurada; - Histórico e tendências íntegros; - Acompanhamentos e avaliações constantes e confiáveis.
  • 10. IIIIII -- CONCEITUACONCEITUAÇÇÃOÃO ANÁLISE DE VIBRAÇÃO X ASSINATURA ESPECTRAL Uma máquina, caracterizada por suas partes móveis, vibrará de acordo com as freqüências características dos seus componentes. Cada tipo de máquina possui uma "ASSINATURA ESPECTRAL ORIGINAL"
  • 11. MONITORAÇÃO DA VIBRAÇÃO No evento de que um ou mais componentes comecem a falhar, a freqüência e amplitude da vibração começarão a mudar. O monitoramento de vibração é o processo de descobrir e analisar essas mudanças. Através do processo de análise de espectro aplicado ao sistema inteiro, é possível identificar as características de vibração de cada componente individual para monitorar sua condição. A deterioração da "ASSINATURA ESPECTRAL" é um sinal de que o equipamento perdeu sua integridade.
  • 12. PARÂMETROS DE VIBRAÇÃO: Os Parâmetros de vibração são quase universalmente medidos em unidades métricas de acordo com recomendações de Normas, Ex: DIN7090, ISO2372, atualmente substituída pela ISO10816, sendo: Aceleração : m/s² (g’s) Velocidade : mm/s (ips) Deslocamento : Mícron (mils)
  • 13. Monitoração Permanente Geralmente Máquinas acima de 75 kW (100 HP) e maiores. Portátil 75 kW (100 HP) e menores. Análise de Máquinas críticas.
  • 14. Monitoração Permanente Monitores para Proteção de Máquinas Sensores Sísmicos Sensor de Proximidade Dois tipos Básicos Sensores
  • 15. Seleção do Sensor Sensor Sísmico (Montado na Carcaça ou Mancal) -Mancais de Rolamento (Esfera, Rolete, etc.) e de deslizamento. Sensor de Proximidade (Através da Carcaça) -Mancais de Deslizamento com lubrificação forçada Nota: Tipicamente máquinas acima de 450 kW (600 HP) possuem mancais de deslizamento.
  • 16. Principais considerações na correta seleção do sensor e sistemas de monitoração Rotação (RPM) ou Ciclos (CPM) Potência da Máquina (HP ou Watts) Tipo dos Mancais a. Rolamento b. Bucha de Deslizamento (filme de óleo/hidrodinâmico) Recomendações do Fabricante da Máquina
  • 17. Não-Contato (Sensor Proximidade)Montagem na Carcaça ou Mancal (Sísmico) Sensores de Vibração
  • 18. Não-Contato (Sensor Proximidade) Montagem na Carcaça (Sísmico) •Acelerômetro •Transdutor de Velocidade
  • 19. Monitoração por Sensor Sísmico Duas Seleções Básicas Tipo do Sensor (Princípio) -Acelerômetro -Transdutor de Velocidade Tipo de Sinal de Saída -Deslocamento -Velocidade -Aceleração
  • 20. ACELERÔMETRO TRANSDUTOR DE VELOCIDADE Força externa é oposta pela massa portanto comprimindo o cristal piezoeletico. Saída é proporcional à aceleração. Amplificador Cristal Piezoelétrico Massa Magneto A bobina se move através do núcleo do magneto e gera um sinal de voltagem proporcional à velocidade. Sensores Sísmicos Bobina Mola
  • 21. Acelerômetros x Transdutores de Velocidade Acelerômetro Mais larga faixa de freqüência Menor tamanho Sem partes móveis para desgastar. Transdutor de Velocidade Eletro-Mecânico Saída Autogerada = não requer alimentação externa. Sem eletrônica interna o que permite operar em altas temperaturas até 375 ºC.
  • 22. Conversão dos Sinais A conversão é feita eletronicamente de uma medição para outra para melhorar a amplitude do sinal. Acelerômetro = Aceleração primeira integração = Velocidade segunda (dupla) integração = Deslocamento T. Velocidade = Velocidade após integração = Deslocamento
  • 23. Amplitudes de Medição Relativas para Sensores Sísmicos RPM / CPM Deslocamento Velocidade Aceleração 0 60000600
  • 24. Orientação a. Na direção vertical a vibração é restringida b. Devem ser montados na direção horizontal Localização a. Sobre a área mais crítica tipicamente os mancais Fixação a. Através de prisioneiros ou base de fixação b. Superfície plana e fixação rígida garantem um firme contato com a máquina melhorando a resposta em aplicações de alta freqüencia (acelerômetros) Procedimento Instalação - Sensores Sísmicos
  • 25. Localização Típica dos Sensores Turbina à Gas, ou Motor Turbina à Gas, ou Motor Bomba, Compressor ou Ventilador Bomba, Compressor ou Ventilador S4 S2 S1 S3 S= SENSOR S1 Ponto Mais Crítico S4 Ponto Menos Crítico
  • 26. Aplicações Típicas para Sensores Sísmicos Máquinas com Mancais de Rolamento e Equipamentos com pequena carcaça / GRANDE ROTOR Exemplos: Motores abaixo de 450 KW (600 HP) Turbinas à Gás (Altas temperaturas) Motores à Gas Natural Bombas Centrifugas Multi-estágio Ventiladores Industriais Ventiladores de Torres de Resfriamento
  • 27. Como Sensor Funciona: Uma alta frequência é aplicada à bobina do sensor ou probe. A bobina do sensor gera um campo magnético. Quando o eixo metálico se aproxima deste campo magnético, uma “eddy current” é gerada na superfície do metal que varia com a distância entre o sensor e o eixo. Mudanças dinâmicas na distância são convertidas em tensão AC proporcional à vibração (Deslocamento - Microns). Sensor de Proximidade Campo Magnético Eixo Metálico Probe
  • 28. VIBRAÇÃO RELATIVA DO EIXO x VIBRAÇÃO DA CARCAÇA Medição mais precisa da vibração relativa do eixo (ou posição) em relação à carcaça, pois o sensor está fixado na mesma. Custo mais elevado. Sensores sísmicos medem vibração absoluta ou seja toda vibração em sua faixa de frequência, incluindo tubulações ,etc.. Sensores sísmicos não são sensíveis à vibração no eixo em Máquinas com pequena massa de rotor / GRANDE MASSA DE CARCAÇA.
  • 29. Referência de Fase Sensores de Proximidade Referência de Fase (Ângulo) Normalmente posicionado radialmente sobre uma referencia no eixo para obter um pulso por rotação. Usado com analizadores para análise orbital e também para balanceamento. Um por Máquina, exceto em máquinas com caixa de redução onde temos um na entrada e outro na saída. Mancal Deslizamento Eixo Referência
  • 30. Procedimentos de Instalação Sensores de Proximidade Sensor Roscado Reto - Standard -Menor Custo -Instalação Mais Simples -Sensor Fixado por Porca de Trava Sensor Reverso -Proteção Sensor e Cabo -Fácil Ajuste -Área classificada Furação da Carcaça
  • 31. Vibração Radial - + / - 45 º da vertical - Dois sensores radiais mais sensor de fase permitem analise orbital do eixo Sensor de Posição - Duas unidades usadas para redundância - Utilizado para votação “lógica AND” Orientação
  • 32. Montagem Sensores de Proximidade Mancal de Escora Posição Axial Vibração Radial 90o Sensores para Vibração Radial são montados defasados em 90º.
  • 33.
  • 34.
  • 35. Sinal de Saída PICO = 1.0 PK-PK = 2 x PICO RMS = 0.707 x PICO PICO A PICO RMS PICO Volts Tempo
  • 36. Pico a Pico: O Valor Pico a Pico indica o percurso máximo da onda, e pode ser útil onde o deslocamento vibratório da parte da máquina é crítico para a tensão máxima ou folga mecânica é limitante. Pico : O Valor de Pico é particularmente válido para indicação de choques de curta duração, porém indicam somente a ocorrência do pico, não levando em consideração o histórico no tempo da onda. Médio Retificado: leva em consideração o histórico no tempo da onda, mas é considerado de interesse prático limitado, por não estar relacionado diretamente com qualquer quantidade física útil. RMS: É a medida de nível mais relevante, porque leva em consideração o histórico no tempo da onda e dá um valor de nível o qual é diretamente relacionado à energia contida, e portanto, à capacidade destrutiva da vibração.
  • 37.
  • 38.
  • 39. Sistema de Vibração Permanente Acelerômetro Transmissor (TR) Pontos de Alarme Transdutor de Velocidade Startup Delays Sensor de Proximidade Driver (TM) Alarme Delays Status de Sensores SensorSensor Condicionador SinalCondicionador Sinal MonitorMonitor
  • 40. Monitores Dedicados: PT2060 / DTM’s SensorSensor Condicionador de SinalCondicionador de Sinal MonitorMonitor ALARMES SAIDA mV
  • 41. Saída 4-20mA SensorSensor Condicionador SinalCondicionador Sinal PLC SDCD PLC SDCD ALARMES Características : • 4~20mA @ Dois Fios • Sinal Dinâmico do Acelerômetro (Análise) • Faixa de Freqüência 120 ~ 180.000 cpm Monitoração de Baixo Custo TM016
  • 42. Exemplo de Lógica no PLC para transmissores Provibtech Startup: Ajuste nível de alarmes 2X ou 3X nível de alarmes de operação Operação: Ajuste ~3 seg Time delay para evitar falsos alarmes Condição do Transdutor: Ajuste para alarmar abaixo de 3,7mA Interface: Configure PLC/SDCD para relatórios, tendências e interface de operador 3.7 mA 4.0 mA 20.0 mA Alarmes Start Up Alarmes Operação Condição Alarme Transmissor OperaçãoStart up Alarme com Opção de Shutdown Vibração timedelay SaídaTransmissor Permanece OK Alerta timedelay timedelay * Para PLC ou SDCD
  • 43. Norma ISO 2372 para Balanceamento
  • 44. Determinação de Set Point Todas Mancal de Rolamento .05-.08 ips, pk 1-2 mm/s, RMS .2-.3 ips, pk 4-6 mm/s, RMS .3-.4 ips, pk 5-7 mm/s, RMS .8-1.2 mil, pk-pk 20-30 microns, pk-pk 2.0-2.5 mil, pk-pk 50-75 microns, pk-pk 3.0-4.0 mil, pk-pk 75-100 microns, pk-pk >100,000CPM Engrenagens Sensor Sísmico Aceleração 3-8 g, pk 2-6 g, RMS 10-25 g, pk 7-18 g, RMS 15-40 g, pk 10-28 g, RMS PERIGO 1- A ProvibTech não está habilitada a determinar Set point. Os valores da tabela são apenas referenciais. 2- O fabricante da máquina deverá ser consultado, pois este conhece melhor as características do seu equipamento. 3- Os valores abaixo foram obtidos através de mais de 30 anos de experiência com máquinas em campo. Aplicação Técnica de Monitoramento Velocidade de Operação ALERTANOVA 1.0-1.5 mil, pk-pk 25-40 microns, pk-pk Deslocamento 7-10 mm/s, RMS .2-.3mil, pk-pk 5-8 microns, pk-pk 20-30 microns, pk-pk .8-1.2 mil, pk-pk Sensor de Proximidade Mancal de Deslizamento 4K<RPM<80K <4000RPM Notas para Determinação de set point (alarme e/ou limite de segurança) para proteção de máquinas. Parâmetro de Monitoramento LEITURA TÍPICAS DEVIBRAÇÃO/SET POINT Sensor sísmico Velocidade .08-.12 ips, pk 2-3 mm/s, RMS .3-.4 ips, pk 5-7 mm/s, Rms .4-.6 ips, pk
  • 45. FIM