Velocidade e rotação no movimento

A velocidade de um material em movimento é uma grandeza física fundamental no controle de processos: ela determina a sincronização de acionamentos, o corte no comprimento correto, a contagem de metros e a regulagem da linha. Nesta seção sobre Controles, exploramos a grandeza "velocidade" em suas diversas formas — superficial, linear, multidimensional — e os métodos para medi-la com velocímetros e encoders ópticos sem contato.

Diferentemente das seções Tecnologias (teoria) e Aplicações (casos práticos), aqui nos concentramos na grandeza medida : como ela é definida, em que unidades é expressa e quais instrumentos a determinam com precisão.

Velocidade como grandeza de processo

A velocidade expressa a distância percorrida por unidade de tempo e, para materiais em produção contínua, é normalmente medida em metros por segundo (m/s) ou metros por minuto (m/min). Conhecer a velocidade real do material é essencial por vários motivos: permite o cálculo do comprimento por integração, possibilita a sincronização de rolos e acionamentos e mantém a estabilidade do processo. No entanto, medi-la com precisão não é trivial, especialmente quando o material está quente, brilhante ou se move em alta velocidade.

Os velocímetros ópticos resolvem o problema medindo a velocidade sem contato : o VLM500 com o princípio do filtro espacial (até 50 m/s, incerteza < 0,025%) e o VLM60 com o método de correlação (até 0 m/s, também bidirecional).

As diferentes formas de velocidade

A velocidade de um material pode ser descrita de diferentes maneiras, dependendo da aplicação. A velocidade superficial e linear refere-se ao fluxo do material ao longo de uma linha; a velocidade e o comprimento do material relacionam a velocidade ao comprimento produzido; a velocidade multidimensional considera o movimento em múltiplas direções (x e y) com reconhecimento de direção. Cada um desses conceitos é explorado em detalhes em uma página específica.

Por que medir a velocidade opticamente?

• Medição sem contato: sem desgaste ou deslizamento
• Precisão de até < 0,025% e ampla faixa dinâmica.
• Medição até 0 m/s e reconhecimento de direção (VLM60)
• Válido para materiais quentes, brilhantes, finos ou delicados.
• Saídas de encoder, analógicas e de barramento de campo para integração.

Da grandeza à solução

Para instrumentos, a página sobre velocímetros e codificadores ópticos abrange a gama da ASTech; para aplicações práticas, consulte Aplicações e Soluções ; para teoria, consulte Óptica e LASER e Correlação Doppler e Óptica . A grandeza intimamente relacionada "comprimento" é discutida em Comprimento Contínuo.

Velocidade de rotação e velocidade linear

Em processos industriais, encontram-se duas famílias de velocidades: a velocidade de rotação, expressa em rotações por minuto, e a velocidade linear ou superficial, expressa em metros por minuto. As duas estão relacionadas pelo diâmetro da parte rotativa, mas não são intercambiáveis: medir as rotações de um rolo não equivale a conhecer a velocidade real do material, pois pode ocorrer deslizamento entre o rolo e o material. Por essa razão, quando se trata da velocidade real do produto, a medição óptica direta da superfície é a opção mais confiável.

Por que a velocidade real importa

Conhecer a velocidade real do material, em vez da velocidade estimada por um rolo, é crucial para a qualidade do processo. O comprimento calculado, a sincronização entre os acionamentos e a estabilidade dos ajustes dependem disso. Um erro de velocidade se propaga por todas essas funções. A medição óptica sem contato fornece a velocidade real do produto, eliminando os erros sistemáticos típicos das medições indiretas e melhorando o controle de toda a linha.

Dinâmica e tempo de resposta

Além da precisão, a medição de velocidade também depende da capacidade de resposta. Um tempo de atualização curto permite o rastreamento de acelerações, desacelerações e transientes rápidos, mantendo o controle estável. Os velocímetros ópticos atualizam suas medições em frações de milissegundo e oferecem filtros configuráveis ​​para equilibrar a capacidade de resposta e a estabilidade do sinal. Consequentemente, são adequados tanto para linhas lentas com paradas frequentes quanto para linhas rápidas operando continuamente.

Velocidade e qualidade do produto

A medição precisa da velocidade não apenas melhora o cálculo do comprimento: ela impacta diretamente a qualidade do produto. Em linhas de impressão, por exemplo, uma velocidade estável promove o registro correto; em máquinas de trefilação, ajuda a evitar tensão excessiva e quebras; em processos a quente, permite o cálculo do alongamento. Em todos esses casos, ter o valor real da velocidade do material é essencial para um controle eficaz do processo e um produto em conformidade.

Robustez em um ambiente industrial

A medição de velocidade deve permanecer confiável em condições reais: poeira, vibração, calor e variações de superfície. Com proteção IP 65, iluminação LED branca e, quando necessário, invólucros de proteção, os velocímetros ópticos oferecem alta disponibilidade mesmo em operação contínua. A ausência de partes móveis minimiza a manutenção, mantendo a precisão consistente ao longo do tempo.

Um dado compartilhado com vários sistemas.

O valor da velocidade pode ser distribuído simultaneamente para múltiplos destinatários: malhas de controle rápidas através da saída do encoder, sistemas de supervisão através do barramento de campo e dispositivos de exibição através da saída analógica. Dessa forma, um único instrumento alimenta toda a cadeia de controle, simplificando a arquitetura da linha e reduzindo o número de sensores necessários.

Perguntas Frequentes