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Analisador de Vibrações – modo de funcionamento VIII
12 – Função de dois canais no domínio do
tempo - Órbita
Sobre a DMC e a D4VIB
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12) Funções de dois canais no domínio do tempo – a
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Conteúdo desta apresentação
O Sensor de Proximidade (proximitor)
• O sinal no tempo fornece informação importante e útil,
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• Neste tipo de movimento, em chumaceiras de metal anti-
frição, em que a pelicula de óleo amortece as vibrações na
carcaça da chumaceira, o sinal no tempo, fornecido por um
acelerómetro, não é o mais adequado.
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e a carcaça, são mais adequados, sobretudo quendo
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Na órbita, um ponto define-se por um par de
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Um impulso emitido pelo sensor de fase atua
como referência: o ponto a negro mostra a
localização do centro do veio quando este
impulso ocorre.
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sensores e o sentido de rotação do veio estão
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• As orientações de montagem dos sensores
definem-se relativamente à direção de
referência da máquina.
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axial do veio a partir da máquina acionante para
a máquina movida.
• As localizações dos sensores são indicadas nas
extremidades dos gráficos, o que fornece uma
referência visual uniforme, independentemente
da orientação de montagem dos sensores.
• Na Figura, a órbita está orientada de modo que,
quem a observe, visualize como estando
posicionado de acordo com a direção de
referência, olhando ao longo do eixo da
máquina.
O referencial de fase e de velocidade de rotação - Sensor de fase (keyphasor)
• A sequência espaço/ponto da órbita representa o
efeito do impulso do sensor de fase.
• Este impulso representa um acontecimento no
tempo que ocorre uma vez por rotação do veio.
• O sinal provém de um sensor de proximidade
particular que é colocado radialmente em posição
axial diferente.
• O impulso do sensor de fase permite indicar a
localização do centro do veio no instante em que, o
entalhe produzido no veio para o efeito, passa por
este sensor durante a rotação.
• A sequência espaço/ponto indica a direção de
incremento de tempo.
Informação presente no gráfico da Órbita
• A órbita, especialmente se dotada de sensor de fase, pode ser
utilizada para medir a amplitude pico-a-pico em qualquer direção
radial, a frequência relativa da vibração ou o sentido de precessão.
• O perfil da órbita pode fornecer pistas importantes sobre o
comportamento das máquinas, realçar alterações na resposta que
seriam impercetíveis tradicionalmente, e ajudar a identificar a
localização onde o problema pode ocorrer relativamente à posição
dos componentes da máquina.
• A órbita exibe o percurso do veio relativamente à posição média, não
existindo informação acerca de qual a posição média do veio.
• Para obter a posição média do veio, existem outros tipos de gráficos.
Sentido de precessão das órbitas
• A órbita é utilizada para determinar o sentido de precessão do veio.
• O ponto do sensor de fase indica o sentido de incremento do tempo,
sentido que será o de precessão do veio.
• Uma vez determinado, o sentido de precessão pode ser comparado ao
sentido de rotação para confirmar se estamos perante precessão para
a frente (sentido de rotação e precessão coincidentes) ou para trás
(sentido de precessão contrário à rotação).
• Em órbitas complexas, o veio pode ser submetido a precessão para a
frente durante uma parte e precessão para trás durante o restante
perfil da órbita.
• Note-se como os loops interiores das órbitas 1/2X a velocidade de
rotação da Figura mantêm precessão para a frente, enquanto os loops
exteriores mostram precessão para trás.
Dificuldades na leitura de fase em órbitas
• A órbita filtrada pode ser utilizada para estimar a fase absoluta
das duas componentes do sinal.
• Esta estimativa será mais precisa para órbitas circulares, e
menos precisa para órbitas elípticas (Figura) devido ao
movimento a velocidade angular constante da órbita circular ao
longo da sua trajetória (intervalos de tempo iguais e ângulos
semelhantes entre pontos).
• Nas órbitas elípticas, a velocidade angular da órbita não é
constante (intervalos de tempo iguais, mas ângulos diferentes
entre pontos).
• Como a fase é uma medida no tempo, estas variações na
velocidade angular causam imprecisões quando se tenta
estimar a fase a respeito de cada sensor.
X
8°
Em cada órbita, o impulso do sensor de fase exibe a localização desse ponto do
veio
• A Figura ilustra um conjunto de órbitas 1X a velocidade de rotação
em que os pontos do sensor de fase indicam a localização do
centro do veio, em cada plano de medida, no instante em que
ocorre o impulso.
• Estes pontos podem ser ligados entre si por uma linha, de modo a
obter uma estimativa do que será o comportamento do veio ao
longo do seu comprimento.
• O movimento do veio ocorre a ritmos distintos nas diferentes
partes da órbita.
• Sem indicações adicionais, não se conhece a localização do veio a
determinado instante.
• O impulso do sensor de fase é a solução, fornecendo a referência
no tempo para um ponto, em particular, em cada órbita.
Apresentação da Órbita associada às formas de onda do sinal no tempo
• Este tipo de gráfico combina a órbita com duas formas de
onda do sinal no tempo.
• A forma de onda resultante da leitura Y é exibida por cima da
X, ambas à direita da órbita (Figura ).
• A figura é um exemplo de como utilizar estes gráficos para localizar um defeito na superfície do veio.
• Esta órbita possui um perfil que revela a existência de dano na superfície do veio.
• Normalmente, os defeitos de superfície traduzem-se por picos que apontam na direção dos sensores.
• As formas de onda ajudam a esclarecer o período entre estes picos e tornam possível determinar a
localização angular do dano na superfície.
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formas de onda.
Apresentação do espetros associada às formas de onda do sinal no tempo – o
run out
• Quando se mede um espetro a partir de
uma forma de onda com um proximitor
deve-se também apresentar sempre, uma
forma de onda, para se poder ver qual a
parte do espetro que tem origem em
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Analisador de vibrações VIII Função de dois canais no domínio do tempo - orbitas

  • 1. Analisador de Vibrações – modo de funcionamento VIII 12 – Função de dois canais no domínio do tempo - Órbita
  • 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. Análise e seguimento de ordens 10. Análise do envelope 11. Funções de dois canais no domínio da frequência 12. Função de dois canais no domínio do tempo - Órbita Conteúdo do curso
  • 5. 12) Funções de dois canais no domínio do tempo – a Órbita Conteúdo desta apresentação
  • 6. O Sensor de Proximidade (proximitor) • O sinal no tempo fornece informação importante e útil, mas como o veio se mova numa trajetória a duas dimensões, esta informação é limitada. • Neste tipo de movimento, em chumaceiras de metal anti- frição, em que a pelicula de óleo amortece as vibrações na carcaça da chumaceira, o sinal no tempo, fornecido por um acelerómetro, não é o mais adequado. • Para monitorizar este movimento, os sensores de deslocamento que medem a vibração relativa entre o veio e a carcaça, são mais adequados, sobretudo quendo instalados aos pares.
  • 7. Sensor de Proximidade Principio de currentes de Eddy Sem contacto Medições relativas 200 mV/mil (typ.) A instalação requer ferramentas e adaptadores Necessitam de condicionamento de sinal 10 Vdc offset Desmodulador
  • 8. Formação da Órbita Na órbita, um ponto define-se por um par de valores X e Y, que se obtém através da informação contida nos sinais no tempo. O centro do gráfico é definido pela média de valores X e valores Y das duas formas de onda. Um impulso emitido pelo sensor de fase atua como referência: o ponto a negro mostra a localização do centro do veio quando este impulso ocorre. Para completar o gráfico, a localização dos sensores e o sentido de rotação do veio estão presentes na Figura.
  • 9. Orientação de montagem dos sensores • As orientações de montagem dos sensores definem-se relativamente à direção de referência da máquina. • O observador estará posicionado na direção axial do veio a partir da máquina acionante para a máquina movida. • As localizações dos sensores são indicadas nas extremidades dos gráficos, o que fornece uma referência visual uniforme, independentemente da orientação de montagem dos sensores. • Na Figura, a órbita está orientada de modo que, quem a observe, visualize como estando posicionado de acordo com a direção de referência, olhando ao longo do eixo da máquina.
  • 10. O referencial de fase e de velocidade de rotação - Sensor de fase (keyphasor) • A sequência espaço/ponto da órbita representa o efeito do impulso do sensor de fase. • Este impulso representa um acontecimento no tempo que ocorre uma vez por rotação do veio. • O sinal provém de um sensor de proximidade particular que é colocado radialmente em posição axial diferente. • O impulso do sensor de fase permite indicar a localização do centro do veio no instante em que, o entalhe produzido no veio para o efeito, passa por este sensor durante a rotação. • A sequência espaço/ponto indica a direção de incremento de tempo.
  • 11. Informação presente no gráfico da Órbita • A órbita, especialmente se dotada de sensor de fase, pode ser utilizada para medir a amplitude pico-a-pico em qualquer direção radial, a frequência relativa da vibração ou o sentido de precessão. • O perfil da órbita pode fornecer pistas importantes sobre o comportamento das máquinas, realçar alterações na resposta que seriam impercetíveis tradicionalmente, e ajudar a identificar a localização onde o problema pode ocorrer relativamente à posição dos componentes da máquina. • A órbita exibe o percurso do veio relativamente à posição média, não existindo informação acerca de qual a posição média do veio. • Para obter a posição média do veio, existem outros tipos de gráficos.
  • 12. Sentido de precessão das órbitas • A órbita é utilizada para determinar o sentido de precessão do veio. • O ponto do sensor de fase indica o sentido de incremento do tempo, sentido que será o de precessão do veio. • Uma vez determinado, o sentido de precessão pode ser comparado ao sentido de rotação para confirmar se estamos perante precessão para a frente (sentido de rotação e precessão coincidentes) ou para trás (sentido de precessão contrário à rotação). • Em órbitas complexas, o veio pode ser submetido a precessão para a frente durante uma parte e precessão para trás durante o restante perfil da órbita. • Note-se como os loops interiores das órbitas 1/2X a velocidade de rotação da Figura mantêm precessão para a frente, enquanto os loops exteriores mostram precessão para trás.
  • 13. Dificuldades na leitura de fase em órbitas • A órbita filtrada pode ser utilizada para estimar a fase absoluta das duas componentes do sinal. • Esta estimativa será mais precisa para órbitas circulares, e menos precisa para órbitas elípticas (Figura) devido ao movimento a velocidade angular constante da órbita circular ao longo da sua trajetória (intervalos de tempo iguais e ângulos semelhantes entre pontos). • Nas órbitas elípticas, a velocidade angular da órbita não é constante (intervalos de tempo iguais, mas ângulos diferentes entre pontos). • Como a fase é uma medida no tempo, estas variações na velocidade angular causam imprecisões quando se tenta estimar a fase a respeito de cada sensor. X 8°
  • 14. Em cada órbita, o impulso do sensor de fase exibe a localização desse ponto do veio • A Figura ilustra um conjunto de órbitas 1X a velocidade de rotação em que os pontos do sensor de fase indicam a localização do centro do veio, em cada plano de medida, no instante em que ocorre o impulso. • Estes pontos podem ser ligados entre si por uma linha, de modo a obter uma estimativa do que será o comportamento do veio ao longo do seu comprimento. • O movimento do veio ocorre a ritmos distintos nas diferentes partes da órbita. • Sem indicações adicionais, não se conhece a localização do veio a determinado instante. • O impulso do sensor de fase é a solução, fornecendo a referência no tempo para um ponto, em particular, em cada órbita.
  • 15. Apresentação da Órbita associada às formas de onda do sinal no tempo • Este tipo de gráfico combina a órbita com duas formas de onda do sinal no tempo. • A forma de onda resultante da leitura Y é exibida por cima da X, ambas à direita da órbita (Figura ). • A figura é um exemplo de como utilizar estes gráficos para localizar um defeito na superfície do veio. • Esta órbita possui um perfil que revela a existência de dano na superfície do veio. • Normalmente, os defeitos de superfície traduzem-se por picos que apontam na direção dos sensores. • As formas de onda ajudam a esclarecer o período entre estes picos e tornam possível determinar a localização angular do dano na superfície. • Recorde-se que os picos positivos da forma de onda representam a passagem do veio junto ao sensor e que, a localização de montagem dos sensores, é exibida no gráfico da órbita. • O impulso do sensor de fase representa o mesmo instante em todos os gráficos. • Esta combinação de gráficos permite correlacionar a informação presente na órbita com a informação das formas de onda.
  • 16. Apresentação do espetros associada às formas de onda do sinal no tempo – o run out • Quando se mede um espetro a partir de uma forma de onda com um proximitor deve-se também apresentar sempre, uma forma de onda, para se poder ver qual a parte do espetro que tem origem em irregularidades do veio (run-out)
  • 17. Apresentação do espetros associada às formas de onda do sinal no tempo – o run out • Quando se mede um espetro a partir de uma forma de onda com um proximitor deve-se também apresentar sempre, uma forma de onda, para se poder ver qual a parte do espetro que tem origem em irregularidades do veio (run-out)
  • 19. Posição estática do centro do veio
  • 21. Posição do Centro do Veio - Desalinhamento em turbogerador
  • 22. Exemplos de Órbitas típicas Desalinhamento, Ressonância, desgaste Desalinhamento e outros problemas Desalinhamento Desalinhamento Toque do veio ou desaperto Instabilidade Sub- sincrona Elipse Volta interior Elipse Interna Truncagem “Oito” “Banana”
  • 24. Equilibragem no local Proteção de rolamentos Tecnologias corretivas Alinhamento de veios Calibração de cadeias de monitorização de vibrações
  • 25. 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
  • 26. • Vibrometros • Analisadores de vibrações • Coletores de dados • Medidores de ultrassons • Sensores de vibrações Equipamentos portáteis
  • 27. Pode ver um artigo sobre este tema neste link www.DMC.com Analisador de vibrações
  • 28. PROGRAMA DE FORMAÇÃO 2020 Para mais informações ver www.dmc.pt
  • 29. OBRIGADO Esperamos que esta apresentação tenho sido interessante