A Pepperl+Fuchs lançou recentemente um novo portfólio de sensores para monitoramento de vibração. Neste artigo do blog, você aprenderá mais sobre como os sensores de vibração funcionam. Saiba como você pode usar esses sensores para monitorar a condição das suas máquinas e executar a manutenção preditiva.

A importância do monitoramento de condições

A Monitoramento de condições é muito importante para avaliar o estado da sua máquina. Ele ajuda a evitar tempo de inatividade não planejado, reduzir custos de manutenção, aumentar os níveis de produção e fornecer manutenção preditiva.

O monitoramento de condições usa o monitoramento de vibração porque os sensores de vibração permitem registrar caraterísticas de velocidade, aceleração, temperatura e condição do rolamento. A condição de uma máquina pode ser lida a partir das alterações nestes valores:

• Velocidade de vibração A RMS (mm/s) pode mudar devido à fadiga do componente, como erros de alinhamento ou problemas de desequilíbrio.
• A aceleração da vibração RMS (g) pode ser afetada pela fricção mecânica. Isso pode ocorrer devido à falta de lubrificação, desgaste do rolamento ou a uma peça emperrada na máquina. Ao medir a aceleração da vibração, o valor RMS, ou seja, a raiz quadrada do valor médio, é calculado para monitorar os efeitos a longo prazo da vibração.
• A saída de temperatura do sensor de vibração tem a vantagem de detectar temperaturas anormais na máquina, que podem ser causadas por elevada fricção, problemas elétricos ou lubrificação insuficiente.
• O valor caraterístico da condição do rolamento é um cálculo do valor de aceleração de pico dividido pelo valor de aceleração RMS. Esse valor pode ser usado para determinar o desgaste do rolamento. Deve-se observar que, após o cálculo da classificação da condição do rolamento, o diagrama e o padrão ISO para a peça em questão devem ser analisados, pois um motor elétrico, por exemplo, tem um diagrama de classificação da condição do rolamento diferente de uma bomba centrífuga.

Quais são os benefícios dos sensores de vibração?

Os sensores de vibração podem reduzir o tempo de inatividade e os custos de manutenção monitorando a condição da máquina ao longo do tempo. Isso possibilita a manutenção preditiva: para que você possa lidar com possíveis riscos antes que ocorram consequências catastróficas para sua máquina ou produto. Com os sensores de vibração com saída IO-Link, é possível monitorar a condição da sua máquina remotamente, proporcionando uma visão contínua dos potenciais problemas.

Quais tecnologias são normalmente usadas nos sensores de vibração?

Duas das tecnologias que podem ser usadas nos sensores de vibração são MEMS e piezo. Os sensores de vibração da Pepperl+Fuchs são baseados na tecnologia MEMS: um MEMS (Micro Electro Mechanical System) é colocado na placa para medir a aceleração gravitacional que atua sobre o elemento micromecânico. A capacitância entre as placas é monitorada e, em seguida, convertida em um resultado preciso. Pode haver vários eixos, como um eixo x e um eixo y, com um sistema MEMS para cada orientação de eixo.
A tecnologia Piezo, por outro lado, mede o potencial elétrico criado pela aplicação de força a placas de metal com cristais de quartzo entre elas. Em comparação com o elemento piezo, o MEMS tem a vantagem de ser menor, mais barato e mais fácil de colocar no PCB. Além disso, o MEMS normalmente tem uma resposta de frequência de 1 Hz a 2 kHz. Em contrapartida, o elemento piezoelétrico tem uma resposta de frequência mais alta (normalmente de 5 Hz a 10 kHz). Por isso, é necessário para medições de alta frequência. Como muitas máquinas têm apenas frequências de vibração entre 1 Hz e 1000 Hz, a tecnologia MEMS é mais comum para essas aplicações.

Quais são as opções comuns de saída para sensores de vibração?

Normalmente, os sensores de vibração têm uma saída analógica. Há também uma opção de saída IO-Link que fornece acesso às caraterísticas de aceleração, velocidade, temperatura e condição do rolamento em um sensor. Além disso, o IO-Link oferece a capacidade de conectar um mestre IO-Link que pode obter todas as informações de vibração e distribuí-las entre PLC, HMI, SCADA, nuvem ou qualquer uma dessas combinações, habilitando Indústria 4.0.

Em quais mercados os sensores de vibração podem ser usados?

Há muitos mercados e aplicações em que os sensores de vibração podem ser usados. Alguns dos setores mais comuns são armazenagem e manuseio de materiais, embalagem, alimentos e bebidas, petróleo e gás, energia renovável e equipamentos móveis. Entre as possíveis aplicações, incluem motores, turbinas, geradores, bombas giratórias, ventiladores, transportadores, moinhos e centrífugas. Em qualquer uma dessas aplicações, os sensores de vibração da Pepperl+Fuchs podem ser usados para monitorar de forma confiável e contínua a condição do maquinário.

Mais informações

• Produtos para monitoramento da vibração da Pepperl+Fuchs