uma das tecnologias usadas para rastrear a saúde do equipamento é o monitoramento de vibração. Os sensores de vibração podem ser usados para fornecer às equipes de manutenção informações sobre as condições dentro dos principais ativos que podem levar à falha do equipamento, permitindo que elas evitem a necessidade de grandes reparos.
o que é um sensor de vibração?
Um sensor de vibração é um dispositivo que mede a quantidade e a frequência de vibração em um determinado sistema, máquina ou equipamento. Essas medições podem ser usadas para detectar desequilíbrios ou outros problemas no ativo e prever quebras futuras.
por que você precisa monitorar vibrações
qualquer empresa que use equipamentos pesados em suas operações diárias pode se beneficiar do monitoramento de vibrações. As vantagens de fazer isso incluem o seguinte:
entenda as causas dos danos
quando um equipamento começa a mostrar sinais de desgaste, a análise de vibração pode ajudar na análise de causa raiz (RCA). Ao monitorar as vibrações dentro do ativo, você pode rastrear a fonte raiz das vibrações e os danos subsequentes.
necessidades de reparo do Monitor
enquanto o monitoramento de vibração pode ajudar com RCA, ele realmente brilha quando usado em manutenção preditiva. Quando conectado a um CMMS ou sistema similar, você pode rastrear dados de vibração em tempo real. Quando você vê níveis perigosamente altos de vibração refletidos nos dados, você saberá que precisa realizar trabalhos de reparo no ativo conectado.
mantenha uma verificação geral de saúde no equipamento
o monitoramento da condição depende muito de sensores, incluindo sensores de vibração. Ao monitorar dados de vibração de Ativos-Chave, você pode ver como eles estão se saindo durante períodos de tempo específicos.Por exemplo, se você está atualmente adaptando seu sistema para processar novos materiais, o monitoramento de vibração pode ajudá-lo a ver se peças específicas de equipamentos são capazes de lidar com isso sem desgaste indevido.
como funcionam os sensores de vibração?
um sensor de vibração se conecta diretamente a um ativo ou o monitora sem fio. Uma vez colocado, ele detectará vibrações do ativo por vários meios, dependendo do tipo de sensor (mais sobre isso abaixo). Com o tempo, você obterá dois tipos de dados do dispositivo:
frequência
o primeiro tipo de dados é a frequência ou a frequência com que a vibração ocorre. Ao rastrear quando picos de vibração acontecem em um determinado ativo, você poderá identificar as causas raiz.
intensidade
o segundo ponto de dados que você obterá é a intensidade da vibração conforme ela ocorre. Quanto mais vibração você tiver de um equipamento, maiores serão as medições de intensidade.
7 tipos de sensores de vibração
os sensores de vibração vêm em várias formas. Cada um dos seguintes tem suas próprias aplicações dentro de um ambiente industrial.
Strain Gauges
um tipo de sensor de vibração é o strain gauge, que é uma folha que é aplicada diretamente na superfície da máquina que está sendo monitorada. A folha contém uma grade eletricamente condutora. À medida que a grade é esticada ou comprimida—como quando esse equipamento está vibrando—ela altera a resistência elétrica da grade. Ao ler as mudanças na resistência da rede, uma corrente elétrica que passa por ela levará mais ou menos tempo para passar.
essas leituras podem ser usadas para medir a vibração de um objeto com base em quanto o material está “esforçando-se.”Para funcionar corretamente, os strain gauges precisam estar perfeitamente ligados à superfície, o que significa que a instalação pode ser um pouco demorada.
acelerômetros
de longe os tipos mais comuns de sensores de vibração, os acelerômetros medem as mudanças de velocidade de um determinado componente. Quando conectado a um equipamento, qualquer vibração refletirá uma mudança na velocidade, o que fará com que o acelerômetro produza um sinal elétrico. Esse sinal é então interpretado para produzir dados de vibração.
o tipo de acelerômetro mais comumente usado é um acelerômetro piezoelétrico, que produz um sinal forte e claro na maioria das frequências. No entanto, os acelerômetros piezoresistivos estão se tornando mais populares devido ao fato de serem melhores em frequências altas e baixas. A desvantagem é que eles custam até cinco vezes mais que os sensores piezoelétricos.
correntes parasitas
um sensor de corrente parasita é um sensor sem contato que produz campos magnéticos que são usados para medir o movimento relativo de um determinado objeto. Se o sensor estiver fixado no lugar e o objeto estiver vibrando, esse movimento se registrará no campo magnético. Sensores de deslocamento capacitivo funcionam de maneira semelhante, mas com fortes campos elétricos em vez de campos magnéticos.
como os sensores de corrente parasita medem o movimento relativo (ou seja, o movimento em relação à posição do sensor), eles devem ser fixados no lugar. O fato de que eles não precisam fazer contato com o ativo os torna ideais para ativos delicados ou configurações.
deslocamento a Laser
como os sensores de corrente parasita, os sensores de deslocamento a laser são sensores sem contato, exceto em vez de usar campos magnéticos e correntes elétricas, eles usam um feixe de laser com triangulação. O feixe é voltado para o ativo e reflete de volta através de uma lente receptora em um elemento receptor. Quaisquer alterações na posição do objeto farão com que o feixe atinja uma parte diferente do elemento receptor.
giroscópios
um giroscópio é um sensor de contato que mede a velocidade angular, que é a rapidez com que algo gira ou gira. Eles fazem isso usando a tecnologia MEMS (microeletromechanical systems), que fornece medições precisas de quantos graus um objeto gira por segundo.
no monitoramento de vibração, os giroscópios normalmente não são usados por conta própria. Em vez disso, eles são usados para complementar os dados que você obteria de um acelerômetro com dados de orientação.
sensores de microfone
as vibrações criam som, e esse som geralmente está além do alcance da audição humana. Sensores de microfone—também chamados de sensores de pressão acústica-podem fornecer algumas informações básicas sobre mudanças que podem ocorrer em vibrações de alta frequência que os operadores de equipamentos normalmente não seriam capazes de detectar.Os sensores de microfone têm o benefício de serem altamente econômicos, embora as informações fornecidas sejam bastante limitadas.
Medidores de vibração
um medidor de vibração é um dispositivo portátil usado para analisar dados de vibração e colocá-lo em um formato legível. Eles geralmente incluem acelerômetros, mas modelos que não podem ser conectados a um acelerômetro instalado para dar uma olhada rápida na integridade atual do ativo.
os tipos de máquinas que usam sensor de vibração
os sensores de vibração são altamente eficazes no monitoramento da saúde de uma ampla gama de máquinas. Na verdade, 90% das máquinas podem se beneficiar do monitoramento de vibração. A seguir estão alguns exemplos.
bombas de água
as bombas de água são importantes equipamentos na indústria de água e águas residuais. Se as bombas de água e os condensadores pararem de funcionar, eles podem deixar milhares de pessoas sem acesso a água limpa e causar grandes danos ao meio ambiente.Os sensores de vibração ajudam a garantir que os rolamentos, Motores e ventiladores em bombas de água e condensadores funcionem sem problemas, fornecendo aviso avançado de possíveis problemas se as leituras começarem a ficar um pouco ásperas.
motores, caixas de engrenagens e Correias
qualquer ativo com um motor, caixa de engrenagens ou sistema de correia depende de componentes rotativos, o que significa que o monitoramento de vibração pode desempenhar um papel vital no monitoramento de condições para essas máquinas.
o monitoramento de vibrações nesses tipos de sistemas pode impedir que pequenos desequilíbrios em máquinas individuais se transformem em grandes interrupções em todo o sistema. Por exemplo, a indústria de alimentos e bebidas faz uso de refrigeradores com motores. Se o motor cair, o resfriador não pode fazer seu trabalho e milhares de dólares em produtos alimentícios são perdidos.
ventiladores e compressores
ventiladores e compressores—como os usados na maioria das máquinas industriais e sistemas de ventilação—fazem uso de equipamentos rotativos que devem funcionar sem problemas. Se um sistema de ventilador ou compressor começar a mostrar sinais de desequilíbrio ou desgaste, isso refletirá em quaisquer dados de vibração coletados, permitindo que as equipes de manutenção detectem problemas no sistema com antecedência suficiente para minimizar os custos de reparo.
turbinas eólicas
talvez as maiores peças de equipamento rotativo sejam turbinas eólicas, que giram em qualquer lugar entre 5 rpm e 30 rpm. Fazer verificações de rotina em turbinas eólicas pode ser demorado e perigoso, dadas as alturas—em excesso de 300 pés—e os movimentos do rotor envolvidos.
para reduzir os custos de monitoramento de turbinas eólicas e preservar a segurança dos técnicos, o monitoramento de vibração pode fornecer dados consistentes e precisos sobre a saúde atual de cada turbina em um parque eólico. Se um desequilíbrio aparecer, isso é um sinal para enviar um técnico para corrigi-lo.
rolamentos
a maioria dos equipamentos rotativos usa rolamentos para manter as peças em movimento. Misturadores, turbinas, motores e eixos de roda fazem uso de rolamentos para manter tudo girando suavemente.
para continuar fazendo seu trabalho, os rolamentos precisam de lubrificação. Se eles demoram muito sem ele, eles moem e se desgastam, causando vibração extra no ativo. No momento em que a moagem se torna audível para os ouvidos humanos, muitas vezes é tarde demais—o sistema de rolamentos provavelmente precisa de substituição.
o rastreamento da vibração causada pelos sistemas de rolamentos pode alertar as equipes de manutenção sobre a necessidade de lubrificação de uma máquina, evitando o custo de reparos mais caros posteriormente.
combinando sensores de vibração com CMMS de manutenção
para aproveitar ao máximo os sensores de vibração, você precisa de um sistema que possa coletar e analisar os resultados. Caso contrário, toda essa instrumentação não lhe fará muito bem.
um CMMS pode registrar e Gerenciar dados de vibração que você coleta de seus sensores, permitindo que você tome decisões inteligentes de manutenção e até mesmo crie ordens de Serviço automaticamente quando as coisas ficam fora de equilíbrio.
alertas em tempo Real
à medida que seus sensores coletam dados, seus CMMS registram essas informações e as usam para antecipar quando problemas futuros podem surgir. Quando os dados de vibração ultrapassarem certos limites, você receberá um alerta assim que isso acontecer.
relatórios de falhas
os relatórios gerados a partir dos dados ajudam você a ver como seu equipamento está se saindo, rastrear quando ocorrem falhas e tomar decisões informadas sobre futuros procedimentos de manutenção. Você pode planejar a manutenção exatamente quando for necessário, em vez de executá-la muito cedo ou tarde demais.
o monitoramento fácil
usando um CMMS junto com o monitoramento de vibração permite que você fique de olho em suas máquinas, facilitando a observação de possíveis problemas e Agendando as tarefas de manutenção necessárias.
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key Takeaways
os sensores de vibração são uma excelente maneira de monitorar a integridade dos principais ativos. Eles fornecem informações precisas sobre como os equipamentos individuais estão se saindo, e os dados que eles fornecem podem ajudá-lo a antecipar quando futuras necessidades de manutenção podem ocorrer. O resultado final é um processo de manutenção mais simplificado e melhoria da saúde da máquina.