aula 04 - instrumentacao aplicada ao monitoramento de maquinas - parte 1 (1)

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  • 8/20/2019 Aula 04 - Instrumentacao Aplicada Ao Monitoramento de Maquinas - Parte 1 (1)

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    2.1 – Transdutores de vibração;

    2.2 – Sistemas de condicionamento de sinais;

    2.3 – Coletores e analisadores digitais.

    InstrumentaçãoInstrumentação

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    IntroduçãoIntrodução

    Para a análise de vibrações é necessário a utiliação de sensores !ara as

    medições" no entanto" de!endendo da má#uina a ser monitorada é

    necessário uma montagem de$initiva ou !rovis%ria dos sensores.

    &  'ontagem de$initiva( é e$iciente na detecção de mudanças s)bitas nas

    assinaturas de vibração" como !or e*em!lo no desbalanceamentore!entino das !ás de um ventilador !or causa da !oeira acumulada;

    &  'ontagem !rovis%ria( custo mais barato de instalação dos sensores;

    !ossibilidade de a!licação de técnicas mais avançadas de !rocessamento

    do sinal de vibração" !odendo +!redier, de uma $orma mais e$iciente.

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    'edidas de vibração absoluta e relativa'edidas de vibração absoluta e relativa

    1e acordo com a IS 45465(

    'edição de vibrações reativas  geralmente são realiadas com umtransdutor sem contato #ue !ercebe o deslocamento vibrat%rio entre o ei*o

    e um membro estrutural da má#uina 7mancal de desliamento !or

    e*em!lo8.

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    'edidas de vibração absoluta e relativa'edidas de vibração absoluta e relativa

    'edição de vibrações absoutas  são realiadas !or um dos seguintesmétodos(

    &  Por uma sonda ei*o6e#uitação" em #ue um transdutor s9smico

    7aceler:metro ou transdutor de velocidade8 é montado de $orma #ue as

    vibrações absolutas do ei*o seam medidas diretamente;

    &  Por um transdutor sem contato #ue mede vibração relativa do ei*o em

    combinação com um transdutor s9smico 7aceler:metro ou transdutor de

    velocidade8 #ue mede a vibração de a!oio. 0mbos os transdutores devemser montados untos !ara #ue eles so$ram o mesmo movimento absoluto

    na direção de medição. Suas sa9das condicionadas são somadasvetorialmente !ara $ornecer uma medida do movimento absoluto do ei*o.

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    Sensor do ti!o

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    antaens

    & ão tem contato com asu!er$9cie de medida;

    & !era em $re#>?nciabai*as" inclusive 1C;

    & ão !ossui !artesm%veis" de modo #ue nãoa!resenta desgaste.

    esvantaens

    & @ai*a din/mica é limitada;

    & @ai*a de $re#>?ncia

    limitada 71C a 2AA B8;& ariações nas!ro!riedades magnéticasdo sistema !odemocasionar com!onenteserr:neas;

    & ecessidade decalibração local.

    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de deslocamento-ransdutores de deslocamento

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    'edição de rotação do ei*o

    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de deslocamento do ti!o indutivo 7-rigger8-ransdutores de deslocamento do ti!o indutivo 7-rigger8

    Seu $uncionamento baseia6se na variação da relut/ncia magnética de um

    imã !ermanente" !ela a!ro*imação alternada de um material $erro6

    magnético. Due em movimento !eri%dico gera uma $re#u?ncia" ou sea" é

    utiliado !rinci!almente !ara a medição de rotação de ei*os.

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de deslocamento do ti!o

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    'ontagem de transdutores de deslocamento'ontagem de transdutores de deslocamento

    -ransdutores de deslocamento normalmente são montados de $orma

    !ermanente em má#uinas #ue utiliam mancais !lanos.

    -ransdutores de deslocamento devem ser montados com um /ngulo de

    4AG entre si. Pre$erencialmente em !lanos de HG com a vertical em relação

    ao rolamento.

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de velocidade-ransdutores de velocidade

    s transdutores de velocidade 7!icJu!s8 consistem geralmente de bobinas

    sus!ensas em molas. 0 bobina é deslocada em um cam!o Eomog?neo de

    um imã !ermanente através da vibração mec/nica. 0 tensão induida na

    bobina é !ro!orcional ao n)mero de interseções de linEas de $orça !or

    unidade de tem!o" ou sea" !ro!orcional a velocidade da bobina.

    Meio

    amortecedor 

    Conector 

    Mola

    Bobina

    Imã

     permanente

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    antaens

    & Kobusto e resistente ameios agressivos;

    & Sensibilidade alta embai*as $re#>?ncias;

    & 0lto sinal de sa9da comresist?ncia interna bai*a;

    & Sensor ativo sem $ontede alimentação e*terna.

    esvantaens

    & @ai*a din/mica é limitada;

    & @ai*a de $re#>?ncia

    limitada a 2AAA B;& Partes m%veis !ass9veisa desgaste;

    & 1imensão considerável;

    & Sens9vel a orientação;

    & ecessita calibraçãolocal.

    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de velocidade-ransdutores de velocidade

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de aceleração-ransdutores de aceleração

    s transdutores de aceleração normalmente conEecidos como

    aceler:metros" em geral utiliam um cristal !ieoelétrico" colocado entre a

    cobertura da cabeça do sensor e a massa s9smica do sensor. 0o ser

    submetido a uma aceleração a massa e*erce !or inércia uma $orça no

    cristal e a di$erença de !otencial #ue a!arece entre os terminais !reso ao

    cristal é !ro!orcional á aceleração medida. s sensores de aceleração

    !ieoelétrico medem a aceleração absoluta do movimento. s modernos

    e#ui!amentos eletr:nicos de condicionamento de sinais com au*9lio de

    integradores e di$erenciadores !ermitem avaliar a !artir dos aceler:metros

    os tr?s !ar/metros de monitoramento de vibração.

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    antaens

    & ?ncia;

    & Insens9vel a cam!osmagnéticos.

    esvantaens

    & Sensor !assivo #uere#uer $onte e*terna;

    & Lai*a sensibilidade na$ai*a in$erior de $re#>?ncia.

    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de aceleração-ransdutores de aceleração

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     0celer:metro !ieoelétrico

    -i!os de aceler:metros-i!os de aceler:metros

    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    s !rinci!ais ti!os de aceler:metros são( o !ieoelétrico" o !ieorresistivo

    e o ca!acitivo.

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de aceleração-ransdutores de aceleração

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de aceleração-ransdutores de aceleração

    s $abricantes de aceler:metros de

    !recisão enviam as cartas de calibração

    do e#ui!amento com as in$ormações de(

    Sensitividade

    @re#>?ncias limites

    alores má*imos de aceleração

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    -ransdutores de aceleração-ransdutores de aceleração

    In$ormações im!ortantes(

    6 @ai*a de res!osta em $re#>?ncia" contendo a $re#>?ncia de resson/ncia do

    aceler:metro

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    'ontagem dos transdutores de aceleração'ontagem dos transdutores de aceleração

    ?ncia má*ima de análise 5

    JB" acima deste valor as medidas !assam a ser não con$iáveis.

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    'ontagem dos transdutores de aceleração'ontagem dos transdutores de aceleração

    a $igura abai*o são ilustrados as !rinci!ais de $ormas $i*ação de

    aceler:metros.

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    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    'ontagem dos transdutores de aceleração'ontagem dos transdutores de aceleração

    a $oto abai*o são ilustrados as !rinci!ais de $ormas $i*ação de aceler:metros.

    @i*ação com

    base magnética

    Probes de coleta

    com !ontas

    agudas e circular @i*ação com!ara$uso

    !risioneiro

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    ?ncia a ser medida e a

    e$icácia do ti!o do transdutor(

    T$AN!UT#$ 3(2 45 2(6 45 6(233 45 233 45 – 1 745 1 – 2 745 2(23 745

    eso/amento L' L' L' @K0C FI'I-01DN0S<NF

    eo/idade @K0C L' L' L' @K0C PLK<

    A/eeração FI'I-01 @K0C L' L' L' L'

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    Ke$er?ncias bibliográ$icasKe$er?ncias bibliográ$icas

    Transdutores de vibraçãoTransdutores de vibração

    Lruel Q Raer( Ett!(MM.bJsv.comMProductsM-ransducersConditioningMibration-ransducers.as!*

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