SlideShare uma empresa Scribd logo
Analisador de Vibrações – modo de funcionamento III
www.dmc.pt
5. A implementação de janelas na forma de
onda (windows), num analisador de vibrações
Sobre a DMC e a D4VIB
equipamentos e serviços de manutenção preditiva
Adaptamo-nos às
suas necessidades !
Software
Hardware
Formação
Implementação
Medições
Apoio técnico
Relatórios
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
5) A implementação de janelas na forma de onda (windows)
num analisador de vibrações
Conteúdo desta apresentação
Vibrações
Termografia
Ultrassons
Análise de
motores
elétricos
Tecnologias preditivas
Emissão
acústica
Medição de
tensão em
veios
Equilibragem
no local
Proteção
de
rolamentos
Tecnologias corretivas
Alinhamento
de veios
Calibração de
cadeias de
monitorização
de vibrações
A necessidade de janelas (windows)
• Há outra propriedade da Transformada Rápida
de Fourier que afeta seu uso na análise de
domínio de frequência.
• Lembre-se que o FFT calcula o espectro de
frequência a partir de um bloco de amostras da
entrada chamado um bloco de tempo.
• Além disso, o algoritmo FFT baseia-se na
suposição de que esse bloco de tempo é
repetido ao longo do tempo, como ilustrado na
Figura.
Princípio do FFT - Bloco de tempo/
forma de onda repetida ao longo do
tempo
Sinal de entrada periódico no bloco de tempo
• Isto não causa um problema com o caso transitório
mostrado.
• Mas o que acontece caso se esteja a medir um sinal
contínuo como uma onda de um seno?
• Se o registo de tempo contém um número inteiro de
ciclos da onda de entrada do seno, então esta
suposição corresponde exatamente à forma de onda
de entrada real, como mostrado na Figura.
• Neste caso, a forma de onda de entrada é dita ser
periódica no registo de tempo.
Sinal de entrada não periódico no bloco de tempo.
• A Figura demonstra a dificuldade com esta
suposição quando a entrada não é periódica no
registo de tempo.
• O algoritmo FFT é calculado com base na forma de
onda altamente distorcida na Figura c).
• Sabe-se que a entrada real da onda de seno tem
um espectro de frequência de linha única.
• O espectro da entrada assumida pelo FFT na Figura
c) é muito diferente.
• Uma vez que fenómenos abruptos num domínio
estão espalhados no outro domínio, seria de
esperar que o espectro da onda de seno estivesse
espalhado através do domínio de frequência.
a) e b) Onda sinusoidal periódica no bloco de tempo
• Na Figura vê-se numa medida real que estas
considerações estão corretas.
• Nas Figuras 26 a & b, vê-se uma onda de seno
que é periódica no registo de tempo.
• O seu espectro de frequência é uma única linha
cuja largura é determinada apenas pela
resolução do nosso Analisador de Vibrações.
• Por outro lado, as Figuras c) e d) mostram uma
onda seno que que não é periódica no registo
de tempo.
• A sua energia foi espalhada por todo o
espectro, como se previu
Fuga (leakage).
• Esta espalhamento de energia, em todos os domínios de
frequência, é um fenómeno conhecido como fuga (leakage).
• Vêm-se fugas de energia de uma linha do espetro FFT, para
todas as outras linhas.
• É importante perceber que as fugas de energia são devida ao
fato de se ter um bloco de tempo finito.
• É óbvio, a partir da observação da Figura, que o problema do
fugas é suficientemente grave para mascarar totalmente
pequenos sinais, perto das ondas sinusoidais de maior
dimensão.
• Nestas circunstâncias, o algoritmo de cálculo do espetro de
frequência FFT não proporcionaria um analisador de vibrações
útil.
• A solução para este problema, é conhecida como “janelas”.
O que são as “janelas” de análise de espetro de frequência de vibrações?
• Na Figura reproduz-se novamente a forma de onda de
entrada assumida de uma onda de seno que que não é
periódica no bloco de tempo.
• Observe-se que a maior parte do problema parece estar
em ambos os lados do bloco de tempo; o centro é uma
onda de seno bem representada.
• Se o FFT pudesse ignorar as extremidades e concentrar-se
no meio do bloco de tempo, esperar-se-ia ficar muito mais
perto do correto espectro de linha única, no domínio da
frequência.
• Se multiplicarmos o registo de tempo por uma função que
é zero nas extremidades, do bloco de tempo e grande no
meio, concentraríamos o FFT no meio do bloco de tempo.
• Uma dessas funções é mostrada na Figura c.
• Tais funções são chamadas de “funções da janela” porque
forçam a olhar dados através de uma estreita janela.
Redução de fugas com utilização de janelas no bloco de tempo
• A Figura 28 mostra a grande melhoria que se obteve por aplicar janelas a dados que não são periódicos no bloco de
tempo.
• No entanto, é importante perceber que se adulterou os dados de entrada e não podemos esperar resultados perfeitos.
• A Figura mostra que os dados com janelas não têm um espectro com uma linha tão estreita, quanto uma função, sem
janela, que é periódica no bloco de tempo.
a) Onda sinusoidal não periódica
dentro do bloco de amostras de tempo
b) FFT resultante, sem função de
janela
c) Resultados do FFT com uma função
de janela
A janela Hanning
• Existem muitas funções que podem ser usada
para implementar janelas nas amostras na
forma de onda, mas a mais comum é
designada de Hanning.
• A janela Hanning foi utilizada no slide anterior
como exemplo de redução de fugas com
janelas.
• A janela de Hanning também é normalmente
usada ao medir vibrações com ruído aleatório,
como sejam o caso de vibrações estacionárias
nas máquinas.
Medição sem
fugas - entrada
periódica no
bloco de
tempo
Medição com
janela - entrada
não periódica no
bloco de tempo
A função de janela Hanning perde informação de eventos transitórios.
• Suponha-se que em vez de querer o
espectro de frequência de um sinal
contínuo, gostaríamos de obter um
espectro de um evento transitório.
• Um transitório típico é mostrado na
Figura a).
• Caso se multiplique pela função da janela
na figura b) obtém-se o sinal altamente
distorcido mostrado na figura c).
Espectros de vibrações transientes, com e sem janela Hanning.
• O espectro de frequência de um transitório real com e sem a janela de Hanning é mostrado na Figura.
• A janela de Hanning tornou o transiente, que naturalmente tem a energia espalhada extensamente
através do domínio da frequência e fê-lo parecer mais como uma onda do seno.
• Portanto, podemos ver que para os fenómenos transitórios não se deve usar a janela de Hanning.
a) Espetro de vibração transitória sem
aplicação de janela
b) Espetro de vibração transitória
com aplicação de janela Hanning
A janela uniforme (também designada de rectangular)
• Portanto, pode-se ver que para os fenómenos
transitórios, não se deve usar a janela Hanning.
• Devem-se de usar todos os dados no bloco de tempo
de forma igual ou uniforme.
• Daqui se usar a janela uniforme que pondera todo o
registo do tempo uniformemente.
• Observe que o transitório tem a propriedade de ter o
valor de zero no início e no final do bloco de tempo.
• Lembre-se que se introduziu janelas para forçar a
entrada a ser zero nas extremidades do bloco de
tempo.
• Neste caso, não há nenhuma necessidade para usar a
janela na entrada.
A janela de topo plano “Flat Top”
• Agora é necessário introduzir uma terceira função de janela, a janela
de topo plano, para evitar um efeito sutil da janela de Hanning.
• Para se entender esse efeito, é preciso olhar para a janela de Hanning
no domínio de frequência.
• Lembrar que o FFT age como um conjunto de filtros paralelos.
• A figura mostra a forma daqueles filtros quando a janela de Hanning é
usada.
• Observe-se que a função Hanning dá ao filtro um topo muito
arredondado.
• Se uma componente do sinal de entrada é centrado no filtro será
medido com precisão.
• Caso contrário, a forma do filtro irá atenuar o componente em até 1,5
dB (16%) quando cai ao meio entre os filtros.
Forma da janela de topo plano
• Este erro é inaceitavelmente grande quando se está a
tentar medir a amplitude de um sinal com precisão.
• A solução é escolher uma função da janela que dê ao
filtro um topo mais plano.
• Esta forma de topo mais plano é mostrada na Figura.
• O erro de amplitude dessa função da janela não excede
0,1 dB (1%), uma melhoria de 1,4 dB.
Resolução reduzida da janela de topo plano
• A melhoria da exatidão não vem sem seu preço.
• A figura mostra que se achatou a parte superior da janela
em detrimento de alargar as saias do filtro.
• Por isso, perdemos alguma capacidade de resolução e
observar uma pequena componente, perto de uma
grande.
• Alguns analisadores de vibrações oferecem comandos e
funções da janela “flat-top”, de modo a que o utilizador
possa escolher entre a exatidão acrescida para um
trabalho de equilibragem, por exemplo, ou a resolução
melhorada em frequência da janela “Hanning”.
Ensaio de impacto - as janelas da força e da resposta
• Para estimular uma estrutura para determinação de frequências naturais e
medição de resposta em frequência, é frequentemente utilizado um martelo
equipado com um transdutor de força.
• Normalmente, a entrada de força está ligada a um canal do analisador e a
resposta da estrutura de outro transdutor está ligada a outro canal.
• Para garantir que a resposta vai a zero até ao final do bloco de tempo, às vezes é
adicionada uma janela exponencial pondera chamada janela de resposta.
• A Figura 36 mostra uma janela de resposta, agindo sobre a resposta de uma
estrutura levemente amortecida, que não decaiu totalmente até o final do bloco
de tempo.
• Observe-se que, ao contrário da janela de Hanning, o valor da janela de resposta
não é zero em ambas as extremidades do bloco de tempo.
• Sabe-se que a resposta da estrutura será zero no início do bloco de tempo (antes
do golpe de martelo) para que não haja necessidade de a função de janela ter ai
o valor de zero.
• Além disso, sabendo que a maioria da informação sobre a resposta estrutural
está contida no início do bloco de tempo, então é necessário garantir que esta
zona seja mais ponderada, pela função de janela da resposta.
Utilização da janela da
resposta exponencial
Utilização da janela da força
• O bloco de tempo da força excitadora, deve ser
apenas o impacto com a estrutura.
• No entanto, o movimento do martelo antes e depois
de bater na estrutura, pode causar ruído no bloco de
tempo.
• Uma maneira de evitar isto é usar uma janela de
força como mostrada na Figura 3.
• A janela de força é igual à unidade, onde os dados de
impacto são válidos e zero em todos os outros
lugares, para que o analisador não meça nenhum
ruído, que possa estar presente.
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
• Vibrometros
• Analisadores de vibrações
• Coletores de dados
• Medidores de ultrassons
• Sensores de vibrações
Equipamentos portáteis
Pode ver um artigo sobre este tema neste link
www.DMC.com
Analisador de vibrações
PROGRAMA DE FORMAÇÃO 2020
Para mais
informações ver
www.dmc.pt
OBRIGADO
Esperamos que esta apresentação
tenho sido interessante

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Aula 04 estruturas de repetição
Aula 04   estruturas de repetiçãoAula 04   estruturas de repetição
Aula 04 estruturas de repetição
Tácito Graça
 
Análise de vibraçoes e envelope
Análise de vibraçoes e envelopeAnálise de vibraçoes e envelope
Análise de vibraçoes e envelope
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Pds Processamento de sinais
Pds Processamento de sinaisPds Processamento de sinais
Pds Processamento de sinais
Lucas Valente
 
Aula 11
Aula 11Aula 11
Aula 11
graconlima
 
Profundidadedecampoeaberturadodiafragma 120419112030-phpapp02
Profundidadedecampoeaberturadodiafragma 120419112030-phpapp02Profundidadedecampoeaberturadodiafragma 120419112030-phpapp02
Profundidadedecampoeaberturadodiafragma 120419112030-phpapp02
Thiago Maia
 
Apresentação PDI - 15/11/2012
Apresentação PDI - 15/11/2012Apresentação PDI - 15/11/2012
Apresentação PDI - 15/11/2012
João Nascimento
 
Aula 02 operadores aritiméticos
Aula 02   operadores aritiméticosAula 02   operadores aritiméticos
Aula 02 operadores aritiméticos
Tácito Graça
 
Pseudocódigo - Estrutura de Repetição (Lógica de Programação)
Pseudocódigo - Estrutura de Repetição (Lógica de Programação)Pseudocódigo - Estrutura de Repetição (Lógica de Programação)
Pseudocódigo - Estrutura de Repetição (Lógica de Programação)
Gercélia Ramos
 
Introdução
IntroduçãoIntrodução
Logica Algoritmo 07 Subalgoritmos
Logica Algoritmo 07 SubalgoritmosLogica Algoritmo 07 Subalgoritmos
Logica Algoritmo 07 Subalgoritmos
Regis Magalhães
 
Algoritmos
AlgoritmosAlgoritmos
Algoritmos
Ricardo Rodrigues
 
Compressoress.............
Compressoress.............Compressoress.............
Compressoress.............
Vladmir Barros
 
MÓDULOS INJEÇÃO ELETRÔNICA E CHAVES CODIFICADAS ...
MÓDULOS INJEÇÃO ELETRÔNICA  E CHAVES CODIFICADAS                             ...MÓDULOS INJEÇÃO ELETRÔNICA  E CHAVES CODIFICADAS                             ...
MÓDULOS INJEÇÃO ELETRÔNICA E CHAVES CODIFICADAS ...
VASCOIA
 
P910Aula04
P910Aula04P910Aula04
P910Aula04
Davi Neves
 
Simulink 4
Simulink 4Simulink 4
Simulink 4
Ronaldo Chaves
 
Lógica de programação pascal
Lógica de programação   pascalLógica de programação   pascal
Lógica de programação pascal
Jocelma Rios
 
ODSL 30
ODSL 30 ODSL 30

Mais procurados (17)

Aula 04 estruturas de repetição
Aula 04   estruturas de repetiçãoAula 04   estruturas de repetição
Aula 04 estruturas de repetição
 
Análise de vibraçoes e envelope
Análise de vibraçoes e envelopeAnálise de vibraçoes e envelope
Análise de vibraçoes e envelope
 
Pds Processamento de sinais
Pds Processamento de sinaisPds Processamento de sinais
Pds Processamento de sinais
 
Aula 11
Aula 11Aula 11
Aula 11
 
Profundidadedecampoeaberturadodiafragma 120419112030-phpapp02
Profundidadedecampoeaberturadodiafragma 120419112030-phpapp02Profundidadedecampoeaberturadodiafragma 120419112030-phpapp02
Profundidadedecampoeaberturadodiafragma 120419112030-phpapp02
 
Apresentação PDI - 15/11/2012
Apresentação PDI - 15/11/2012Apresentação PDI - 15/11/2012
Apresentação PDI - 15/11/2012
 
Aula 02 operadores aritiméticos
Aula 02   operadores aritiméticosAula 02   operadores aritiméticos
Aula 02 operadores aritiméticos
 
Pseudocódigo - Estrutura de Repetição (Lógica de Programação)
Pseudocódigo - Estrutura de Repetição (Lógica de Programação)Pseudocódigo - Estrutura de Repetição (Lógica de Programação)
Pseudocódigo - Estrutura de Repetição (Lógica de Programação)
 
Introdução
IntroduçãoIntrodução
Introdução
 
Logica Algoritmo 07 Subalgoritmos
Logica Algoritmo 07 SubalgoritmosLogica Algoritmo 07 Subalgoritmos
Logica Algoritmo 07 Subalgoritmos
 
Algoritmos
AlgoritmosAlgoritmos
Algoritmos
 
Compressoress.............
Compressoress.............Compressoress.............
Compressoress.............
 
MÓDULOS INJEÇÃO ELETRÔNICA E CHAVES CODIFICADAS ...
MÓDULOS INJEÇÃO ELETRÔNICA  E CHAVES CODIFICADAS                             ...MÓDULOS INJEÇÃO ELETRÔNICA  E CHAVES CODIFICADAS                             ...
MÓDULOS INJEÇÃO ELETRÔNICA E CHAVES CODIFICADAS ...
 
P910Aula04
P910Aula04P910Aula04
P910Aula04
 
Simulink 4
Simulink 4Simulink 4
Simulink 4
 
Lógica de programação pascal
Lógica de programação   pascalLógica de programação   pascal
Lógica de programação pascal
 
ODSL 30
ODSL 30 ODSL 30
ODSL 30
 

Semelhante a Analisador de vibrações - modo de funcionamento III

Analisador de vibrações - modo de funcionamento II
Analisador de vibrações - modo de funcionamento IIAnalisador de vibrações - modo de funcionamento II
Analisador de vibrações - modo de funcionamento II
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Analisador de vibrações - Modo de funcionamento VI
Analisador de vibrações - Modo de funcionamento VIAnalisador de vibrações - Modo de funcionamento VI
Analisador de vibrações - Modo de funcionamento VI
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Analisador de vibrações - modo de funcionamento IV
Analisador de vibrações - modo de funcionamento IVAnalisador de vibrações - modo de funcionamento IV
Analisador de vibrações - modo de funcionamento IV
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Analisador de vibraçôes IX Funções de um canal no tempo
Analisador de vibraçôes IX   Funções de um canal no tempoAnalisador de vibraçôes IX   Funções de um canal no tempo
Analisador de vibraçôes IX Funções de um canal no tempo
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Técnicas de Operação de Analisador de Espectro
Técnicas de Operação de Analisador de EspectroTécnicas de Operação de Analisador de Espectro
Técnicas de Operação de Analisador de Espectro
Nailton Bomfim
 
Intro filtros
Intro filtrosIntro filtros
Intro filtros
Luiz Antônio Rocha
 
Obtenção da frequência de um Sinal de Som por meio da transformada rápida de ...
Obtenção da frequência de um Sinal de Som por meio da transformada rápida de ...Obtenção da frequência de um Sinal de Som por meio da transformada rápida de ...
Obtenção da frequência de um Sinal de Som por meio da transformada rápida de ...
Marcelo Ruaro
 
INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS.pdf
INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS.pdfINSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS.pdf
INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS.pdf
AlejandroAlvesVictor
 
Sintetizador de freqüências a partir de um PLL
Sintetizador de freqüências a partir de um PLLSintetizador de freqüências a partir de um PLL
Sintetizador de freqüências a partir de um PLL
Roní Gonçalves
 
Analisador de vibrações X o Cepstro
Analisador de vibrações X  o CepstroAnalisador de vibrações X  o Cepstro
Analisador de vibrações X o Cepstro
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Acelerometros
AcelerometrosAcelerometros
6-teoria-de-filas-ppt.ppt
6-teoria-de-filas-ppt.ppt6-teoria-de-filas-ppt.ppt
6-teoria-de-filas-ppt.ppt
Marcos Boaventura
 
Largura de banda.docx
Largura de banda.docxLargura de banda.docx
Largura de banda.docx
JeanLima84
 
II Análise de vibrações em rolamentos - análise do envelope
II Análise de vibrações em rolamentos  - análise do envelopeII Análise de vibrações em rolamentos  - análise do envelope
II Análise de vibrações em rolamentos - análise do envelope
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
aula 1.pdf
aula 1.pdfaula 1.pdf
aula 1.pdf
DomingosAndre2
 
Analisador de vibrações 7 - Funções de dois canais no domínio da frequência
Analisador de vibrações 7   - Funções de dois canais no domínio da frequênciaAnalisador de vibrações 7   - Funções de dois canais no domínio da frequência
Analisador de vibrações 7 - Funções de dois canais no domínio da frequência
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Aplicacoes edoii
Aplicacoes edoiiAplicacoes edoii
Aplicacoes edoii
Felipe Camargo Natale
 
Apostila som automotivo (portuguese) putameda
Apostila som automotivo (portuguese) putamedaApostila som automotivo (portuguese) putameda
Apostila som automotivo (portuguese) putameda
Nelson Adorian
 
Projecto de Feixes Hertzianos
Projecto de Feixes HertzianosProjecto de Feixes Hertzianos
Projecto de Feixes Hertzianos
João Santos
 
Projecto de Feixes Hertzianos
Projecto de Feixes HertzianosProjecto de Feixes Hertzianos
Projecto de Feixes Hertzianos
João Santos
 

Semelhante a Analisador de vibrações - modo de funcionamento III (20)

Analisador de vibrações - modo de funcionamento II
Analisador de vibrações - modo de funcionamento IIAnalisador de vibrações - modo de funcionamento II
Analisador de vibrações - modo de funcionamento II
 
Analisador de vibrações - Modo de funcionamento VI
Analisador de vibrações - Modo de funcionamento VIAnalisador de vibrações - Modo de funcionamento VI
Analisador de vibrações - Modo de funcionamento VI
 
Analisador de vibrações - modo de funcionamento IV
Analisador de vibrações - modo de funcionamento IVAnalisador de vibrações - modo de funcionamento IV
Analisador de vibrações - modo de funcionamento IV
 
Analisador de vibraçôes IX Funções de um canal no tempo
Analisador de vibraçôes IX   Funções de um canal no tempoAnalisador de vibraçôes IX   Funções de um canal no tempo
Analisador de vibraçôes IX Funções de um canal no tempo
 
Técnicas de Operação de Analisador de Espectro
Técnicas de Operação de Analisador de EspectroTécnicas de Operação de Analisador de Espectro
Técnicas de Operação de Analisador de Espectro
 
Intro filtros
Intro filtrosIntro filtros
Intro filtros
 
Obtenção da frequência de um Sinal de Som por meio da transformada rápida de ...
Obtenção da frequência de um Sinal de Som por meio da transformada rápida de ...Obtenção da frequência de um Sinal de Som por meio da transformada rápida de ...
Obtenção da frequência de um Sinal de Som por meio da transformada rápida de ...
 
INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS.pdf
INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS.pdfINSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS.pdf
INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS.pdf
 
Sintetizador de freqüências a partir de um PLL
Sintetizador de freqüências a partir de um PLLSintetizador de freqüências a partir de um PLL
Sintetizador de freqüências a partir de um PLL
 
Analisador de vibrações X o Cepstro
Analisador de vibrações X  o CepstroAnalisador de vibrações X  o Cepstro
Analisador de vibrações X o Cepstro
 
Acelerometros
AcelerometrosAcelerometros
Acelerometros
 
6-teoria-de-filas-ppt.ppt
6-teoria-de-filas-ppt.ppt6-teoria-de-filas-ppt.ppt
6-teoria-de-filas-ppt.ppt
 
Largura de banda.docx
Largura de banda.docxLargura de banda.docx
Largura de banda.docx
 
II Análise de vibrações em rolamentos - análise do envelope
II Análise de vibrações em rolamentos  - análise do envelopeII Análise de vibrações em rolamentos  - análise do envelope
II Análise de vibrações em rolamentos - análise do envelope
 
aula 1.pdf
aula 1.pdfaula 1.pdf
aula 1.pdf
 
Analisador de vibrações 7 - Funções de dois canais no domínio da frequência
Analisador de vibrações 7   - Funções de dois canais no domínio da frequênciaAnalisador de vibrações 7   - Funções de dois canais no domínio da frequência
Analisador de vibrações 7 - Funções de dois canais no domínio da frequência
 
Aplicacoes edoii
Aplicacoes edoiiAplicacoes edoii
Aplicacoes edoii
 
Apostila som automotivo (portuguese) putameda
Apostila som automotivo (portuguese) putamedaApostila som automotivo (portuguese) putameda
Apostila som automotivo (portuguese) putameda
 
Projecto de Feixes Hertzianos
Projecto de Feixes HertzianosProjecto de Feixes Hertzianos
Projecto de Feixes Hertzianos
 
Projecto de Feixes Hertzianos
Projecto de Feixes HertzianosProjecto de Feixes Hertzianos
Projecto de Feixes Hertzianos
 

Mais de DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda

Recursos de conhecimento de manutenção preditiva – cursos
Recursos de conhecimento de manutenção preditiva – cursosRecursos de conhecimento de manutenção preditiva – cursos
Recursos de conhecimento de manutenção preditiva – cursos
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Sistemas de monitorização de vibrações wireless casos práticos
Sistemas de monitorização de vibrações wireless   casos práticosSistemas de monitorização de vibrações wireless   casos práticos
Sistemas de monitorização de vibrações wireless casos práticos
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Caso práctico ventilador
Caso práctico ventiladorCaso práctico ventilador
Caso práctico ventilador
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Caso practico bomba
Caso practico bombaCaso practico bomba
Medicao de vibracoes wireless em turbina caso pratico 1
Medicao de vibracoes wireless em turbina caso pratico 1Medicao de vibracoes wireless em turbina caso pratico 1
Medicao de vibracoes wireless em turbina caso pratico 1
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Identificação de avarias em rolamentos, a rodar a muito baixa velocidade de r...
Identificação de avarias em rolamentos, a rodar a muito baixa velocidade de r...Identificação de avarias em rolamentos, a rodar a muito baixa velocidade de r...
Identificação de avarias em rolamentos, a rodar a muito baixa velocidade de r...
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Analisador de vibrações XII - unidades dos eixos do espetro de frequência
Analisador de vibrações XII -   unidades dos eixos do espetro de frequênciaAnalisador de vibrações XII -   unidades dos eixos do espetro de frequência
Analisador de vibrações XII - unidades dos eixos do espetro de frequência
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
MCM exemplo prático de aplicação - Base solta
MCM exemplo prático de aplicação - Base soltaMCM exemplo prático de aplicação - Base solta
MCM exemplo prático de aplicação - Base solta
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
MCM exemplo prático de aplicação - Cavitação em bomba accionada
MCM exemplo prático de aplicação - Cavitação em bomba accionadaMCM exemplo prático de aplicação - Cavitação em bomba accionada
MCM exemplo prático de aplicação - Cavitação em bomba accionada
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Analisador de vibrações VIII Função de dois canais no domínio do tempo - or...
Analisador de vibrações VIII   Função de dois canais no domínio do tempo - or...Analisador de vibrações VIII   Função de dois canais no domínio do tempo - or...
Analisador de vibrações VIII Função de dois canais no domínio do tempo - or...
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
MCM exemplos práticos - avaria no rotor
MCM exemplos práticos  - avaria no rotorMCM exemplos práticos  - avaria no rotor
MCM exemplos práticos - avaria no rotor
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Deteção de avarias no estator de um motor eléctrico pela técnica de MCM CASO...
Deteção de avarias no estator de um motor eléctrico pela técnica de MCM  CASO...Deteção de avarias no estator de um motor eléctrico pela técnica de MCM  CASO...
Deteção de avarias no estator de um motor eléctrico pela técnica de MCM CASO...
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
III Analise de vibrações em rolamentos - Exemplos de análise do envelope
III Analise de vibrações em rolamentos   - Exemplos de análise do envelopeIII Analise de vibrações em rolamentos   - Exemplos de análise do envelope
III Analise de vibrações em rolamentos - Exemplos de análise do envelope
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
I Conceitos de análise de vibrações em rolamentos
I Conceitos de análise de vibrações em rolamentosI Conceitos de análise de vibrações em rolamentos
I Conceitos de análise de vibrações em rolamentos
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Analisador de vibrações - modo de funcionamento - 0
Analisador de vibrações - modo de funcionamento - 0Analisador de vibrações - modo de funcionamento - 0
Analisador de vibrações - modo de funcionamento - 0
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Controlo de condição em engrenagens - integração de técnicas
Controlo de condição em engrenagens  -  integração de técnicasControlo de condição em engrenagens  -  integração de técnicas
Controlo de condição em engrenagens - integração de técnicas
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Introdução ao Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens
Introdução ao  Curso de Análise de Vibrações em EngrenagensIntrodução ao  Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens
Introdução ao Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens V Casos Práticos
Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens V Casos PráticosCurso de Análise de Vibrações em Engrenagens V Casos Práticos
Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens V Casos Práticos
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Análise de vibrações em engrenagens IV Deteção de defeitos e avarias
Análise de vibrações em engrenagens IV Deteção de defeitos e avariasAnálise de vibrações em engrenagens IV Deteção de defeitos e avarias
Análise de vibrações em engrenagens IV Deteção de defeitos e avarias
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 
Análise de vibrações em engrenagens 3 - Técnicas de diagnóstico
Análise de vibrações em engrenagens 3  - Técnicas de diagnósticoAnálise de vibrações em engrenagens 3  - Técnicas de diagnóstico
Análise de vibrações em engrenagens 3 - Técnicas de diagnóstico
DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda
 

Mais de DMC Engenharia e Sistemas Ibéricos Lda (20)

Recursos de conhecimento de manutenção preditiva – cursos
Recursos de conhecimento de manutenção preditiva – cursosRecursos de conhecimento de manutenção preditiva – cursos
Recursos de conhecimento de manutenção preditiva – cursos
 
Sistemas de monitorização de vibrações wireless casos práticos
Sistemas de monitorização de vibrações wireless   casos práticosSistemas de monitorização de vibrações wireless   casos práticos
Sistemas de monitorização de vibrações wireless casos práticos
 
Caso práctico ventilador
Caso práctico ventiladorCaso práctico ventilador
Caso práctico ventilador
 
Caso practico bomba
Caso practico bombaCaso practico bomba
Caso practico bomba
 
Medicao de vibracoes wireless em turbina caso pratico 1
Medicao de vibracoes wireless em turbina caso pratico 1Medicao de vibracoes wireless em turbina caso pratico 1
Medicao de vibracoes wireless em turbina caso pratico 1
 
Identificação de avarias em rolamentos, a rodar a muito baixa velocidade de r...
Identificação de avarias em rolamentos, a rodar a muito baixa velocidade de r...Identificação de avarias em rolamentos, a rodar a muito baixa velocidade de r...
Identificação de avarias em rolamentos, a rodar a muito baixa velocidade de r...
 
Analisador de vibrações XII - unidades dos eixos do espetro de frequência
Analisador de vibrações XII -   unidades dos eixos do espetro de frequênciaAnalisador de vibrações XII -   unidades dos eixos do espetro de frequência
Analisador de vibrações XII - unidades dos eixos do espetro de frequência
 
MCM exemplo prático de aplicação - Base solta
MCM exemplo prático de aplicação - Base soltaMCM exemplo prático de aplicação - Base solta
MCM exemplo prático de aplicação - Base solta
 
MCM exemplo prático de aplicação - Cavitação em bomba accionada
MCM exemplo prático de aplicação - Cavitação em bomba accionadaMCM exemplo prático de aplicação - Cavitação em bomba accionada
MCM exemplo prático de aplicação - Cavitação em bomba accionada
 
Analisador de vibrações VIII Função de dois canais no domínio do tempo - or...
Analisador de vibrações VIII   Função de dois canais no domínio do tempo - or...Analisador de vibrações VIII   Função de dois canais no domínio do tempo - or...
Analisador de vibrações VIII Função de dois canais no domínio do tempo - or...
 
MCM exemplos práticos - avaria no rotor
MCM exemplos práticos  - avaria no rotorMCM exemplos práticos  - avaria no rotor
MCM exemplos práticos - avaria no rotor
 
Deteção de avarias no estator de um motor eléctrico pela técnica de MCM CASO...
Deteção de avarias no estator de um motor eléctrico pela técnica de MCM  CASO...Deteção de avarias no estator de um motor eléctrico pela técnica de MCM  CASO...
Deteção de avarias no estator de um motor eléctrico pela técnica de MCM CASO...
 
III Analise de vibrações em rolamentos - Exemplos de análise do envelope
III Analise de vibrações em rolamentos   - Exemplos de análise do envelopeIII Analise de vibrações em rolamentos   - Exemplos de análise do envelope
III Analise de vibrações em rolamentos - Exemplos de análise do envelope
 
I Conceitos de análise de vibrações em rolamentos
I Conceitos de análise de vibrações em rolamentosI Conceitos de análise de vibrações em rolamentos
I Conceitos de análise de vibrações em rolamentos
 
Analisador de vibrações - modo de funcionamento - 0
Analisador de vibrações - modo de funcionamento - 0Analisador de vibrações - modo de funcionamento - 0
Analisador de vibrações - modo de funcionamento - 0
 
Controlo de condição em engrenagens - integração de técnicas
Controlo de condição em engrenagens  -  integração de técnicasControlo de condição em engrenagens  -  integração de técnicas
Controlo de condição em engrenagens - integração de técnicas
 
Introdução ao Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens
Introdução ao  Curso de Análise de Vibrações em EngrenagensIntrodução ao  Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens
Introdução ao Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens
 
Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens V Casos Práticos
Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens V Casos PráticosCurso de Análise de Vibrações em Engrenagens V Casos Práticos
Curso de Análise de Vibrações em Engrenagens V Casos Práticos
 
Análise de vibrações em engrenagens IV Deteção de defeitos e avarias
Análise de vibrações em engrenagens IV Deteção de defeitos e avariasAnálise de vibrações em engrenagens IV Deteção de defeitos e avarias
Análise de vibrações em engrenagens IV Deteção de defeitos e avarias
 
Análise de vibrações em engrenagens 3 - Técnicas de diagnóstico
Análise de vibrações em engrenagens 3  - Técnicas de diagnósticoAnálise de vibrações em engrenagens 3  - Técnicas de diagnóstico
Análise de vibrações em engrenagens 3 - Técnicas de diagnóstico
 

Analisador de vibrações - modo de funcionamento III

  • 1. Analisador de Vibrações – modo de funcionamento III www.dmc.pt 5. A implementação de janelas na forma de onda (windows), num analisador de vibrações
  • 2. Sobre a DMC e a D4VIB equipamentos e serviços de manutenção preditiva Adaptamo-nos às suas necessidades ! Software Hardware Formação Implementação Medições Apoio técnico Relatórios
  • 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. 5) A implementação de janelas na forma de onda (windows) num analisador de vibrações Conteúdo desta apresentação
  • 6. Equilibragem no local Proteção de rolamentos Tecnologias corretivas Alinhamento de veios Calibração de cadeias de monitorização de vibrações
  • 7. A necessidade de janelas (windows) • Há outra propriedade da Transformada Rápida de Fourier que afeta seu uso na análise de domínio de frequência. • Lembre-se que o FFT calcula o espectro de frequência a partir de um bloco de amostras da entrada chamado um bloco de tempo. • Além disso, o algoritmo FFT baseia-se na suposição de que esse bloco de tempo é repetido ao longo do tempo, como ilustrado na Figura. Princípio do FFT - Bloco de tempo/ forma de onda repetida ao longo do tempo
  • 8. Sinal de entrada periódico no bloco de tempo • Isto não causa um problema com o caso transitório mostrado. • Mas o que acontece caso se esteja a medir um sinal contínuo como uma onda de um seno? • Se o registo de tempo contém um número inteiro de ciclos da onda de entrada do seno, então esta suposição corresponde exatamente à forma de onda de entrada real, como mostrado na Figura. • Neste caso, a forma de onda de entrada é dita ser periódica no registo de tempo.
  • 9. Sinal de entrada não periódico no bloco de tempo. • A Figura demonstra a dificuldade com esta suposição quando a entrada não é periódica no registo de tempo. • O algoritmo FFT é calculado com base na forma de onda altamente distorcida na Figura c). • Sabe-se que a entrada real da onda de seno tem um espectro de frequência de linha única. • O espectro da entrada assumida pelo FFT na Figura c) é muito diferente. • Uma vez que fenómenos abruptos num domínio estão espalhados no outro domínio, seria de esperar que o espectro da onda de seno estivesse espalhado através do domínio de frequência.
  • 10. a) e b) Onda sinusoidal periódica no bloco de tempo • Na Figura vê-se numa medida real que estas considerações estão corretas. • Nas Figuras 26 a & b, vê-se uma onda de seno que é periódica no registo de tempo. • O seu espectro de frequência é uma única linha cuja largura é determinada apenas pela resolução do nosso Analisador de Vibrações. • Por outro lado, as Figuras c) e d) mostram uma onda seno que que não é periódica no registo de tempo. • A sua energia foi espalhada por todo o espectro, como se previu
  • 11. Fuga (leakage). • Esta espalhamento de energia, em todos os domínios de frequência, é um fenómeno conhecido como fuga (leakage). • Vêm-se fugas de energia de uma linha do espetro FFT, para todas as outras linhas. • É importante perceber que as fugas de energia são devida ao fato de se ter um bloco de tempo finito. • É óbvio, a partir da observação da Figura, que o problema do fugas é suficientemente grave para mascarar totalmente pequenos sinais, perto das ondas sinusoidais de maior dimensão. • Nestas circunstâncias, o algoritmo de cálculo do espetro de frequência FFT não proporcionaria um analisador de vibrações útil. • A solução para este problema, é conhecida como “janelas”.
  • 12. O que são as “janelas” de análise de espetro de frequência de vibrações? • Na Figura reproduz-se novamente a forma de onda de entrada assumida de uma onda de seno que que não é periódica no bloco de tempo. • Observe-se que a maior parte do problema parece estar em ambos os lados do bloco de tempo; o centro é uma onda de seno bem representada. • Se o FFT pudesse ignorar as extremidades e concentrar-se no meio do bloco de tempo, esperar-se-ia ficar muito mais perto do correto espectro de linha única, no domínio da frequência. • Se multiplicarmos o registo de tempo por uma função que é zero nas extremidades, do bloco de tempo e grande no meio, concentraríamos o FFT no meio do bloco de tempo. • Uma dessas funções é mostrada na Figura c. • Tais funções são chamadas de “funções da janela” porque forçam a olhar dados através de uma estreita janela.
  • 13. Redução de fugas com utilização de janelas no bloco de tempo • A Figura 28 mostra a grande melhoria que se obteve por aplicar janelas a dados que não são periódicos no bloco de tempo. • No entanto, é importante perceber que se adulterou os dados de entrada e não podemos esperar resultados perfeitos. • A Figura mostra que os dados com janelas não têm um espectro com uma linha tão estreita, quanto uma função, sem janela, que é periódica no bloco de tempo. a) Onda sinusoidal não periódica dentro do bloco de amostras de tempo b) FFT resultante, sem função de janela c) Resultados do FFT com uma função de janela
  • 14. A janela Hanning • Existem muitas funções que podem ser usada para implementar janelas nas amostras na forma de onda, mas a mais comum é designada de Hanning. • A janela Hanning foi utilizada no slide anterior como exemplo de redução de fugas com janelas. • A janela de Hanning também é normalmente usada ao medir vibrações com ruído aleatório, como sejam o caso de vibrações estacionárias nas máquinas. Medição sem fugas - entrada periódica no bloco de tempo Medição com janela - entrada não periódica no bloco de tempo
  • 15. A função de janela Hanning perde informação de eventos transitórios. • Suponha-se que em vez de querer o espectro de frequência de um sinal contínuo, gostaríamos de obter um espectro de um evento transitório. • Um transitório típico é mostrado na Figura a). • Caso se multiplique pela função da janela na figura b) obtém-se o sinal altamente distorcido mostrado na figura c).
  • 16. Espectros de vibrações transientes, com e sem janela Hanning. • O espectro de frequência de um transitório real com e sem a janela de Hanning é mostrado na Figura. • A janela de Hanning tornou o transiente, que naturalmente tem a energia espalhada extensamente através do domínio da frequência e fê-lo parecer mais como uma onda do seno. • Portanto, podemos ver que para os fenómenos transitórios não se deve usar a janela de Hanning. a) Espetro de vibração transitória sem aplicação de janela b) Espetro de vibração transitória com aplicação de janela Hanning
  • 17. A janela uniforme (também designada de rectangular) • Portanto, pode-se ver que para os fenómenos transitórios, não se deve usar a janela Hanning. • Devem-se de usar todos os dados no bloco de tempo de forma igual ou uniforme. • Daqui se usar a janela uniforme que pondera todo o registo do tempo uniformemente. • Observe que o transitório tem a propriedade de ter o valor de zero no início e no final do bloco de tempo. • Lembre-se que se introduziu janelas para forçar a entrada a ser zero nas extremidades do bloco de tempo. • Neste caso, não há nenhuma necessidade para usar a janela na entrada.
  • 18. A janela de topo plano “Flat Top” • Agora é necessário introduzir uma terceira função de janela, a janela de topo plano, para evitar um efeito sutil da janela de Hanning. • Para se entender esse efeito, é preciso olhar para a janela de Hanning no domínio de frequência. • Lembrar que o FFT age como um conjunto de filtros paralelos. • A figura mostra a forma daqueles filtros quando a janela de Hanning é usada. • Observe-se que a função Hanning dá ao filtro um topo muito arredondado. • Se uma componente do sinal de entrada é centrado no filtro será medido com precisão. • Caso contrário, a forma do filtro irá atenuar o componente em até 1,5 dB (16%) quando cai ao meio entre os filtros.
  • 19. Forma da janela de topo plano • Este erro é inaceitavelmente grande quando se está a tentar medir a amplitude de um sinal com precisão. • A solução é escolher uma função da janela que dê ao filtro um topo mais plano. • Esta forma de topo mais plano é mostrada na Figura. • O erro de amplitude dessa função da janela não excede 0,1 dB (1%), uma melhoria de 1,4 dB.
  • 20. Resolução reduzida da janela de topo plano • A melhoria da exatidão não vem sem seu preço. • A figura mostra que se achatou a parte superior da janela em detrimento de alargar as saias do filtro. • Por isso, perdemos alguma capacidade de resolução e observar uma pequena componente, perto de uma grande. • Alguns analisadores de vibrações oferecem comandos e funções da janela “flat-top”, de modo a que o utilizador possa escolher entre a exatidão acrescida para um trabalho de equilibragem, por exemplo, ou a resolução melhorada em frequência da janela “Hanning”.
  • 21. Ensaio de impacto - as janelas da força e da resposta • Para estimular uma estrutura para determinação de frequências naturais e medição de resposta em frequência, é frequentemente utilizado um martelo equipado com um transdutor de força. • Normalmente, a entrada de força está ligada a um canal do analisador e a resposta da estrutura de outro transdutor está ligada a outro canal. • Para garantir que a resposta vai a zero até ao final do bloco de tempo, às vezes é adicionada uma janela exponencial pondera chamada janela de resposta. • A Figura 36 mostra uma janela de resposta, agindo sobre a resposta de uma estrutura levemente amortecida, que não decaiu totalmente até o final do bloco de tempo. • Observe-se que, ao contrário da janela de Hanning, o valor da janela de resposta não é zero em ambas as extremidades do bloco de tempo. • Sabe-se que a resposta da estrutura será zero no início do bloco de tempo (antes do golpe de martelo) para que não haja necessidade de a função de janela ter ai o valor de zero. • Além disso, sabendo que a maioria da informação sobre a resposta estrutural está contida no início do bloco de tempo, então é necessário garantir que esta zona seja mais ponderada, pela função de janela da resposta. Utilização da janela da resposta exponencial
  • 22. Utilização da janela da força • O bloco de tempo da força excitadora, deve ser apenas o impacto com a estrutura. • No entanto, o movimento do martelo antes e depois de bater na estrutura, pode causar ruído no bloco de tempo. • Uma maneira de evitar isto é usar uma janela de força como mostrada na Figura 3. • A janela de força é igual à unidade, onde os dados de impacto são válidos e zero em todos os outros lugares, para que o analisador não meça nenhum ruído, que possa estar presente.
  • 23. 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
  • 24. • Vibrometros • Analisadores de vibrações • Coletores de dados • Medidores de ultrassons • Sensores de vibrações Equipamentos portáteis
  • 25. Pode ver um artigo sobre este tema neste link www.DMC.com Analisador de vibrações
  • 26. PROGRAMA DE FORMAÇÃO 2020 Para mais informações ver www.dmc.pt
  • 27. OBRIGADO Esperamos que esta apresentação tenho sido interessante