Entendendo a Emissão Acústica
Definição: O que é Emissão Acústica?
Emissão acústica A emissão acústica (EA) consiste na geração de ondas de tensão elástica transitórias em materiais submetidos a deformação, propagação de trincas, fricção ou outras alterações microestruturais irreversíveis. No monitoramento da condição de máquinas, os testes de EA utilizam sensores ultrassônicos sensíveis (faixa de frequência de 100 a 1000 kHz) para detectar essas ondas de tensão de alta frequência, fornecendo um alerta precoce de mecanismos de danos ativos, como crescimento de trincas e desgaste de rolamentos. lascamento, corrosão sob tensão, e processos de fricção que seriam indetectáveis com métodos convencionais. vibração análise.
A emissão acústica (EA) complementa a análise de vibração: enquanto a vibração detecta o movimento mecânico, a EA detecta danos no material em nível microscópico, muitas vezes fornecendo alertas precoces de falhas em desenvolvimento. É particularmente valiosa para equipamentos de baixa velocidade, vasos de pressão e estruturas onde a análise de vibração é difícil ou pouco sensível a modos de dano críticos.
Fontes de Emissão Acústica
Relacionado a rachaduras
- Crescimento de rachaduras: Cada extensão incremental da fissura libera uma onda de tensão.
- Abertura/Fechamento de Rachaduras: Rachaduras respiratórias geram emissões
- Microfissuras: Pequenas rachaduras antes de danos visíveis
- Sensibilidade: Detecta a atividade de fissuras meses antes das alterações de vibração.
Defeitos de rolamento
- Eventos de lascamento (desprendimento de material)
- propagação de fissuras superficiais
- Contato e atrito das asperezas
- Detecção mais precoce do que a análise do envelope em alguns casos.
Atrito e Desgaste
- O contato deslizante gera emissões.
- Eventos de desgaste adesivo
- Falha na lubrificação
- Emissões contínuas provenientes do uso ativo de roupas
Deformação do material
- Deformação plástica sob sobrecarga
- Delaminação de compósitos
- quebra de fibra
Sistema de Medição
Sensores AE
- Sensores piezoelétricos ressonantes (100-1000 kHz)
- Montado na estrutura com acoplante
- Alta sensibilidade a ondas de estresse ultrassônicas
- Baixa sensibilidade à vibração audível (filtrada)
Processamento de sinais
- Pré-amplificadores: Ganho de 40 a 60 dB próximo ao sensor
- Filtros: O filtro passa-banda de 100 a 1000 kHz elimina vibrações de baixa frequência.
- Detecção: Cruzamento de limiar, contagem de acertos, medição de energia
- Análise: Parâmetros do evento (amplitude, duração, energia, contagens)
Parâmetros-chave
- Contagem de acertos: Número de eventos de emissão
- Energia do evento: Energia de sinal integrada
- Nível RMS: Atividade de emissão contínua
- Distribuição de amplitude: Espectro de gravidade do evento
Aplicações em máquinas
Monitoramento de rolamentos
- Detecção precoce de lascas (antes do aparecimento de sintomas de vibração)
- Avaliação das condições de lubrificação
- Monitoramento de atrito e desgaste
- Complementar à vibração para uma avaliação completa.
Detecção de rachaduras
- Monitoramento ativo do crescimento de fissuras
- Integridade do vaso de pressão
- Inspeção de solda
- Monitoramento de saúde estrutural
Condições da engrenagem e do acoplamento
- Qualidade do contato dentário
- Adequação da lubrificação
- Progressão do desgaste
- Degradação do elemento de acoplamento
Equipamentos de baixa velocidade
- Onde a análise de vibração convencional é deficiente (< 100 RPM)
- AE não depende da velocidade
- Eficaz em qualquer velocidade, inclusive zero.
Vantagens
Alta Sensibilidade
- Detecta danos em nível microscópico.
- Aviso prévio antes da vibração
- Sensível a processos de dano ativo
Localização da fonte
- Vários sensores podem triangular a fonte de emissão acústica.
- Identifica qual componente está se degradando.
- Útil em montagens complexas
Independência de velocidade
- Funciona em qualquer velocidade, inclusive parado.
- Teste de vaso de pressão (sem rotação)
- Rolamentos de baixíssima velocidade
Limitações
Complexidade
- São necessários equipamentos e conhecimentos especializados.
- Interpretação de sinais complexos
- interferência de ruído de fundo
- Não é simplesmente baseado em limiares como a vibração.
Penetração limitada
- Ondas de alta frequência atenuam-se rapidamente.
- Os sensores devem estar relativamente próximos da fonte.
- Estruturas de grande porte podem necessitar de muitos sensores.
Sensibilidade Ambiental
- Ruído elétrico pode interferir
- Impactos mecânicos criam sinais falsos
- Requer ambiente silencioso
Integração com Análise de Vibração
Tecnologias Complementares
- AE para detecção precoce de danos microscópicos
- Vibração para condição mecânica macroscópica
- Juntos, eles fornecem uma visão completa.
Confirmação
- AE indica dano ativo
- A vibração confirma a gravidade e identifica a falha específica.
- A confiança combinada é maior do que qualquer uma delas isoladamente.
A emissão acústica proporciona capacidades únicas de alerta precoce, detectando ondas de tensão ultrassônicas provenientes de danos e deformações em materiais. Embora exija equipamentos e conhecimentos especializados, o ensaio de emissão acústica complementa a análise de vibração convencional, identificando danos ativos em níveis microscópicos antes que ocorram alterações macroscópicas na vibração, permitindo a intervenção o mais cedo possível em componentes sensíveis a fissuras e equipamentos de baixa velocidade.
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