vibrômetros portáteis

Os vibrômetros portáteis são instrumentos para medir a vibração em máquinas rotativas (motores, ventiladores, bombas, compressores, caixas de engrenagens, turbinas) e estruturas mecânicas, utilizados para manutenção preditiva, diagnóstico preventivo, verificações de segurança, aceitação de novas máquinas e verificações de balanceamento. Eles medem simultaneamente a aceleração da vibração (m/s² ou g), a velocidade (mm/s) e o deslocamento (µm), com análise estatística e exibição dos resultados. São equipados com sensores (acelerômetros piezoelétricos) fixados à máquina por contato magnético, parafuso ou sonda manual.

Acelerômetros piezoelétricos

Um acelerômetro piezoelétrico consiste em uma massa sísmica montada sobre um cristal piezoelétrico (quartzo, cerâmica PZT, materiais sintéticos). A aceleração da estrutura na qual está montado gera uma força sobre a massa, que o cristal converte em uma carga elétrica proporcional. O sinal é amplificado e exibido. As especificações típicas incluem: sensibilidade de 100 mV/g (modelos padrão) ou 500-1000 mV/g (modelos de alta sensibilidade para baixos níveis de vibração); faixa de 0,5 a 10000 g; largura de banda de 0,5 a 10000 Hz; temperatura de operação de -40 °C a +120 °C (versões padrão), até +250 °C para aplicações em altas temperaturas.

Parâmetros de vibração

Os parâmetros padrão para avaliação de vibração são: aceleração RMS (para análise de alta frequência, um indicador de danos em rolamentos e engrenagens); velocidade RMS em mm/s (um parâmetro de severidade de vibração para máquinas rotativas, padronizado pela ISO 10816); deslocamento pico a pico em µm (para máquinas de baixa velocidade e problemas de desbalanceamento); fator de crista (relação pico/RMS – um indicador de choques, como rolamentos defeituosos); análise espectral FFT (decomposição do sinal em frequências para diagnóstico específico de falhas). Modelos avançados medem simultaneamente em múltiplas direções (3 eixos) e calculam valores médios de longo prazo para redução de ruído.

Diagnóstico de falhas

A análise espectral FFT permite o diagnóstico de falhas específicas: desequilíbrio rotativo (pico em 1× a frequência de rotação); desalinhamento (picos em 1× e 2× as frequências de rotação, possivelmente acompanhados por componentes axiais); folga mecânica (componentes em múltiplos de 1× com picos laterais); defeitos em rolamentos (frequências características BPFO/BPFI/BSF/FTF calculadas a partir da geometria do rolamento); defeitos em engrenagens (frequências de engrenamento GMF = número de dentes × velocidade do eixo); cavitação em bombas (ruído aleatório de banda larga). Uma compreensão completa das frequências características é essencial para o diagnóstico.

Aplicações

As aplicações industriais incluem: manutenção preditiva de máquinas rotativas (reduzindo o tempo de inatividade não planejado, programando intervenções antes da falha); verificações de aceitação de novas máquinas (verificando a conformidade com as especificações do fabricante); inspeções periódicas de frotas (coletando dados sobre todas as máquinas da planta para análise histórica e identificação de desvios); balanceamento dinâmico de rotores (em colaboração com balanceadores); verificações de segurança de guindastes, elevadores e equipamentos industriais; verificação de amortecedores e isoladores de vibração; e análise de vibração estrutural de edifícios, pontes e infraestrutura.

Padrões de referência

As principais normas são: ISO 10816 (Vibração mecânica – Avaliação da vibração de máquinas por meio de medições em partes não rotativas, partes 1 a 7 específicas para tipos de máquinas); ISO 7919 (Vibração de eixos rotativos); ISO 13373 (Manutenção baseada na condição com análise de vibração); ISO 18434 (Termografia para manutenção); ISO 1940-1 (Qualidade de balanceamento de rotores rígidos). A calibração periódica dos acelerômetros é realizada com vibradores calibrados segundo a norma ISO 17025, geralmente anualmente.

Critérios de seleção

A seleção de um vibrometro depende de: aplicação (monitoramento periódico simples → modelos com um único eixo e exibição de grandezas básicas; diagnóstico avançado → modelos com FFT integrada e análise espectral); faixa de frequência necessária (varia dependendo do tipo de máquina); sensibilidade do sensor (alta sensibilidade para níveis baixos em máquinas de grande porte); funções de registro e arquivamento de dados para análise histórica; integração com software de PC para análise avançada e gerenciamento de frota; conformidade com as normas ISO aplicáveis.