Vibrómetros – conheça os nossos instrumentos de medição de vibrações TME
Vibrómetros – conheça os nossos instrumentos de medição de vibrações TMEData de publicação: 01-10-2020 Data de atualização: 10-04-2026 🕒 10 min de leitura
Prevenir falhas em vez de as remediar é um fator muito importante que afeta o custo e o tempo de substituição e manutenção das máquinas ou dos seus componentes. É muito mais fácil planificar a priori do que reagir a falhas repentinas. Um dispositivo útil que permite efetuar medições detalhadas para facilitar o diagnóstico e a avaliação do desgaste dos componentes é o vibrómetro. Neste artigo, vamos perceber como funciona e apresentar alguns modelos populares.
- Vibrómetro – tudo o que precisa de saber
- O que são sensores de vibração (vibrómetros) e que tipos estão disponíveis no mercado?
- Aplicação e seleção de vibrómetros
- Vibrómetro UNI-T na oferta da TME
- Vibrómetros Fluke na oferta da TME
- Vibrómetros Extech na oferta da TME
Vibrómetro – tudo o que precisa de saber
O diagnóstico de vibrações, isto é, o teste das vibrações, é uma das bases do diagnóstico mecânico das máquinas. É indispensável quando se trata de avaliar o equilíbrio da máquina e dos seus componentes individuais, o que inclui a avaliação dos rolamentos e o alinhamento na vanguarda. Além disso, permite-lhe detetar qualquer alteração no estado da base da máquina. As vibrações mecânicas são movimentos oscilatórios muito rápidos de um sistema mecânico específico em torno do seu eixo de equilíbrio, e a sua causa é o movimento inercial de elementos individuais (movimento alternativo) ou o desequilíbrio (desalinhamento) de partes giratórias. A medição das vibrações é geralmente efetuada no local onde está instalada a máquina e com recurso a vários tipos de medidores e sensores. Os estudos de pormenor mostram as deslocações, as velocidades e as acelerações das vibrações, e a análise de frequência das vibrações permite a decomposição do sinal nos seus componentes. Estes dados, em combinação com os parâmetros operacionais e a configuração da máquina, permitem aos diagnosticadores atribuir componentes particulares do espectro a elementos específicos da máquina ou definir os seus estados em determinado momento.
Obtenha a informação de diagnóstico descrita anteriormente por meio da utilização da mais moderna geração de vibrómetros, que constituem uma parte importante da oferta da TME. A diversidade de medidores disponíveis é grande, e os dispositivos são de tal forma interessantes que merecem uma discussão e apresentação mais detalhadas.
O que são sensores de vibração (vibrómetros) e que tipos estão disponíveis no mercado?
Os sensores, medidores e analisadores de vibrações, geralmente denominados vibrómetros, são dispositivos portáteis que, graças a diversos métodos de deteção de vibrações, baseados em acelerómetros ou tecnologia laser, medem o nível de vibração da máquina ou dos seus componentes. Refletem a condição técnica, e uma análise detalhada permite diagnosticar falhas ou o desgaste dos rolamentos, identificar eventuais desalinhamentos ou assimetrias e detetar folgas e desvios. A monitorização constante ou repetida do nível de vibração também lhe permite prever falhas antes de ocorrerem.
Os vibrómetros móveis produzidos atualmente assemelham-se bastante aos medidores de parâmetros elétricos típicos: têm uma forma semelhante e estão equipados com ecrãs LCD multilinha semelhantes. Os vibrómetros mais modernos combinam as funções de um medidor e analisador de vibrações, um taquímetro e um equilibrador. Graças a eles, o diagnosticador consegue efetuar medições gerais de vibração, avaliar o estado da máquina com base em padrões específicos, verificar o desgaste dos rolamentos, identificar a temperatura e a velocidade de rotação do elemento giratório, bem como equilibrar o rotor. Durante estes processos, um vibrómetro moderno armazena todos os dados na sua memória para depois os enviar a um PC ou dispositivo móvel equipado com software específico para a sua análise e arquivo.
Vibrómetros baseados em acelerómetros
Os vibrómetros mais comuns no mercado pertencem a um de dois tipos: vibrómetros baseados em acelerómetros ou vibrómetros laser. Os primeiros medem tanto a deslocação como a aceleração, o que permite montar o sensor diretamente na máquina, e indicam a magnitude das vibrações com alta precisão. O sensor pode ser uma parte integrante do vibrómetro, bem como um pequeno acessório conectado com um conector especial ao medidor e depois conectado com um íman à máquina, que funciona bem em espaços pequenos. O seu elemento-chave, o acelerómetro – ou, a bem dizer, o transdutor nele utilizado –, pode pertencer a um de três tipos diferentes: piezoelétrico, piezorresistivo ou capacitivo. Nos transdutores piezoelétricos, os cristais geram uma carga elétrica sob a influência da carga mecânica; nos transdutores piezorresistivos, a resistência elétrica muda com a carga mecânica; e nos transdutores capacitivos, medem-se as oscilações de capacitância em função da posição dos elétrodos em movimento.
Vibrómetros laser
Os vibrómetros laser utilizam uma tecnologia totalmente diferente. Funcionam pela deteção e análise da radiação laser que se dispersa num elemento vibratório da máquina. Aqui é utilizado um fenómeno bem conhecido chamado efeito Doppler: quando um objeto vibra, a frequência da luz muda, e a medição da diferença de frequências proporciona a base para calcular a velocidade de movimento do objeto analisado, a amplitude das suas vibrações ou aceleração.
Aplicação e seleção de vibrómetros
As vibrações podem ser medidas com vibrómetros em qualquer parte das máquinas submetidas a diagnóstico, mas as recomendações das normas aplicáveis indicam, em primeiro lugar, os locais mais sensíveis, que são os alojamentos dos rolamentos, dado que o nível de vibração e a amplitude das forças que aparecem costumam ser os mais altos aí. No entanto, convém recordar os princípios básicos das medições de vibrações fiáveis: realizar sempre o teste nas mesmas condições, no mesmo local (ponto) e aplicar o vibrómetro da mesma forma. Se não for assim, é difícil comparar os resultados entre medições individuais, avaliar uma eventual deterioração da condição da máquina em comparação com os resultados anteriores, já para não falar na tendência de oscilação no nível de vibração ao longo do tempo.
A aplicação mais comum dos vibrómetros é a avaliação do nível de desgaste dos rolamentos. Este desgaste aumenta devido à folga radial ou axial, ou devido a defeitos na gaiola que suporta os elementos rolantes. No seguimento da deterioração da condição do rolamento, a resistência ao movimento e a fricção aumentam, bem como a temperatura, o que por sua vez acelera o processo de deterioração dos componentes. Outra aplicação típica dos vibrómetros é o diagnóstico de engrenagens, nas quais a produção de vibrações excessivas indica um desgaste por efeito de picada. Este consiste na formação de microfissuras no contacto entre duas superfícies metálicas, o seu desacoplamento e, finalmente, o arrancamento de partículas de matéria da superfície da engrenagem. A terceira aplicação mais comum dos vibrómetros é a deteção do desequilíbrio do rotor numa máquina ou componente. Um rotor que não esteja devidamente equilibrado tende a girar em torno de um eixo de massa central, mas está limitado por rolamentos. Esta discrepância motivada pelas forças centrífugas manifesta-se em vibrações características que poderão eventualmente danificar os rolamentos ou o próprio rotor.
A escolha do sensor de vibração passa, em primeiro lugar, por decidir se um vibrómetro tátil é suficiente para um diagnóstico adequado, ou se as condições requerem a utilização de um vibrómetro laser sem contacto. No caso do primeiro, um vibrómetro portátil típico nem sempre é capaz de alcançar todos os pontos de medição, devido à compacidade da estrutura da máquina. Nesse caso, deve procurar um modelo equipado com sensores e sondas conectáveis, fáceis de colocar mesmo em espaços muito pequenos. Outro critério de seleção dos vibrómetros tem que ver com as capacidades do equipamento em si e as expectativas dos diagnósticos: os modelos mais simples fornecem informação de medição, mas se for necessária uma análise mais aprofundada (3D), devem ser utilizados modelos mais avançados de fabricantes de renome.
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Vibrómetro UNI-T na oferta da TME
A gama de vibrómetros da TME inclui, para começar, o vibrómetro UNI-T marcado com o símbolo UT312. Este medidor prático, leve (pesa apenas 0.25 kg) e portátil é um dispositivo básico que mede a oscilação, a aceleração e a velocidade linear mecanicamente e apresenta os resultados no ecrã LCD. O intervalo de medição deste vibrómetro é, respetivamente, de: 199,9 m/s2, 199,9 m/s e 1999 µm com uma precisão de +/- 5% e uma frequência de 0,01 - 1,5 kHz. As funcionalidades adicionais incluem retenção automática de ecrã (Auto-Hold), indicação de bateria baixa (tipo 9 V 6F22) e desligamento automático do medidor.
UT312
Vibrómetros Fluke na oferta da TME
A marca Fluke – representada na oferta da TME por três modelos – dispensa apresentações. Do catálogo da TME constam dois modelos gémeos compactos e portáteis (Fluke 805 e 805 FC) e um modelo maior (Fluke 810), que efetua análises mais avançadas com base nas medições realizadas. Em seguida, vamos analisar brevemente os vibrómetros Fluke disponíveis na oferta da TME.
O Fluke 805 é um medidor de vibrações para técnicos de manutenção que precisem de efetuar medições repetíveis de vibrações e verificações do estado dos rolamentos segundo uma escala de gravidade. Pesa apenas 400 g, requer 2 pilhas AA e é bastante compacto devido às suas dimensões: 58 x 241 x 71 mm. Este dispositivo é utilizado para medir vibrações mecânicas e outros parâmetros, como estado e temperatura do rolamento (sem contacto), e, graças à combinação do sensor de vibração com a agulha, garante resultados reproduzíveis em diferentes ângulos ou pressões. Os quatro níveis da escala de significação apresentam os resultados de forma clara através de mensagens de texto (bom, satisfatório, insatisfatório e inaceitável). O sensor de vibrações consegue ler um amplo intervalo de frequência (10 a 1000 Hz e 4000 a 20 000 Hz) que abrange a maioria dos tipos de máquinas, e a sua medição é compatível com uma interface de utilizador intuitiva. O procedimento de medição propriamente dito é facilitado ainda mais pelo LED de cor (verde, vermelha) e por indicações no ecrã que indicam a pressão necessária para uma medição correta. O Fluke 805 também oferece suporte para um sensor externo, útil em locais de difícil acesso.
FLK-805
O modelo gémeo 805 FC é o mesmo vibrómetro, mas tem a opção de emparelhamento com a aplicação Fluke Connect®, o que permite ao técnico partilhar os resultados dos seus testes e validar as ações seguintes enquanto trabalha em campo. Esta função também permite ao especialista gerir as medições por ativo em qualquer lugar com o registo histórico EquipmentLogTM e conectar-se remotamente a outros técnicos (equipados com dispositivos com a mesma funcionalidade) para lhes mostrar o que veem à sua frente numa videochamada em tempo real.
Outros parâmetros importantes deste modelo são: intervalo de medição de aceleração de 0.01 a 50 G, medição de temperatura (infravermelhos) na faixa entre -20 e +200 ºC e temperatura de funcionamento na faixa entre -20 e +50 ºC.
FLK-805FC
Uma funcionalidade importante é a capacidade de exportar dados (memória de até 3500 medições) através de uma ligação USB e visualização de tendências no Microsoft® Excel com recurso a modelos integrados. A função “Crest Factor +” permite uma avaliação bastante precisa da condição do rolamento por meio de medições diretas com a ponta do sensor num intervalo de 4.000 a 20.000 Hz. Também são dignas de nota a saída de áudio para escutar diretamente o ruído dos rolamentos e a função de lanterna para iluminar os locais de medição em condições de pouca luz.
O Fluke 810 é um dispositivo de diagnóstico mais avançado que oferece resultados de medição imediatos. Graças à tecnologia única da Fluke, este equipamento identifica rapidamente problemas mecânicos e sugere prioridades para os resolver. De facto, o Fluke 810 informa sobre os defeitos na máquina em teste da primeira vez que a mede, sem consultar nenhum histórico de medições anteriores, depois avalia a gravidade dos defeitos e faz recomendações de medidas corretivas. Este modelo é bastante compacto para o seu peso (18,6 x 7 x 26,7 cm com um peso de 1,9 kg), mas é também muito maior do que o prático vibrómetro Fluke 805.
FLK-810
A fiabilidade dos diagnósticos realizados por este modelo aumenta com um taquímetro laser para medições precisas da velocidade de funcionamento da máquina e um acelerómetro de 3 eixos. O local onde são guardados os resultados oferece-lhe uma memória interna de 2 GB, que pode ser aumentada, a partir da qual os resultados podem ser transferidos para um computador através de um conector Mini USB 2.0. Outra funcionalidade valiosa é a capacidade de realizar um autoteste de hardware, o que garante um período de trabalho mais prolongado e um alto desempenho do medidor. O Fluke 810 analisa dispositivos como motores, ventiladores, transmissões por correia e corrente, redutores, articulações, bombas e compressores de vários tipos, bem como mandris e máquinas de acoplamento fechado. Os seus parâmetros técnicos mais importantes são os seguintes: mudança automática de faixa, largura de banda utilizável de 2 Hz a 20 kHz (amostragem a 51 kHz) e funções de processamento de sinais digitais complexos, como filtro anti-aliasing, filtro passa-alto, dizimação, sobreposição, janela, transformação rápida de Fourier (FFT). Vale a pena referir que o equipamento funciona com uma bateria de iões de lítio de 2,55 Ah, o que garante um funcionamento realmente duradouro com uma única carga. Claro que o Fluke 810, tal como todos os outros vibrómetros deste tipo, fornece dados numéricos específicos que descrevem o estado real do componente, permite reconhecer e localizar as falhas mecânicas mais comuns (tipo de falha: rolamentos, desalinhamento, assimetria, folga), oferece uma escala de gravidade das falhas de 4 níveis (como os modelos 805/805 FC) e apresenta medidas corretivas específicas ou conselhos em tempo real (útil para novos utilizadores).
Consulte a oferta de vibrómetros Fluke na TME
Vibrómetros Extech na oferta da TME
Os Vibrómetros Extech, propriedade da empresa norte-americana FLIR, abrangem seis modelos portáteis de vibrómetros. Dois deles – o SDL 800 e o SDL 800-NIST – são produtos gémeos, sendo este último uma versão enriquecida com o certificado de calibração NIST do fabricante. Os outros modelos são: o clássico EX 407860, um dos modelos VB 300 mais pequenos do mercado, o VB 400 ligeiramente maior e o VB 450 de tamanho médio.
Merecem uma atenção especial o EX 407860 e o VB 300. O primeiro é um vibrómetro clássico com ecrã LCD e função HOLD que pode ser manuseado com uma mão. Este modelo funciona em três faixas que medem a aceleração (200 m/s2), a velocidade (200 m/s) e a deslocação (2 mm) graças a um sensor de vibração magnético remoto montado num cabo de 1 metro. A faixa de frequência cobre um intervalo de 10 Hz a 1 kHz, e a precisão básica das medições é de +/- 5%. O equipamento tem a opção de guardar os valores Max e Min, que podem posteriormente ser recuperados da memória interna. Também são dignos de nota o modo de medição RMS ou Peak e a interface de comunicação RS-232 incorporada com software de distribuição de dados opcional. O EX 407860 vem num estojo de transporte com bateria, bolsa para cinto e sonda de teste.
EX407860
Ao contrário do EX 407860, o modelo em miniatura VB 300 na prática não é um vibrómetro, mas um acelerómetro de 3 eixos com um registador de dados, equipado com uma interface USB para transferência de dados. Um utilizador sem experiência pode até achar que se trata de uma pen drive, mas é um dispositivo completamente diferente.
Provavelmente o mais pequeno do mercado, este registador de vibrações analisa as vibrações no campo de frequência FTT, regista mais de 100.000 amostras por eixo (eixo X, Y, Z selecionável ou qualquer combinação dos mesmos) ou mais de 150.000 amostras normais, oferece um tempo de amostragem ajustável (50 ms - 24 h) e um modo de arranque manual ou programável. O kit oferecido pela TME inclui um acelerómetro, uma pequena bateria de Li-Ion e um software de análise de dados compatível com o ambiente Windows®.
VB300
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A Transfer Multisort Elektronik (TME) é um dos maiores distribuidores globais de componentes eletrônicos, peças eletrotécnicas, equipamentos de oficina e automação industrial. O catálogo inclui mais de 1.500.000 de produtos de 1.300 fabricantes líderes. Os modernos centros logísticos da TME em Łódź e Rzgów (Polónia), com uma área total superior a 40.000 m², enviam quase 6.000 pacotes diariamente para clientes em mais de 150 países.
A TME também investe no desenvolvimento do conhecimento e das competências de jovens engenheiros e entusiastas da eletrónica através do projeto TME Education e apoia a comunidade tecnológica organizando a série de eventos TechMasterEvent, promovendo a inovação e a troca de experiências.
