O que é o nível de pressão sonora? Medição de ruído • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores. O que é o nível de pressão sonora? Medição de ruído • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores.

O que é o nível de pressão sonora? Medição de ruído

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Entendendo o nível de pressão sonora

Definição: O que é nível de pressão sonora?

nível de pressão sonora O Nível de Pressão Sonora (NPS) é a medida logarítmica da pressão acústica em relação a uma pressão de referência, expressa em decibéis (dB). Para máquinas, o NPS quantifica a intensidade da emissão de ruído — a intensidade do som irradiado pelo equipamento — medida com microfones ou medidores de nível sonoro a distâncias específicas. O NPS correlaciona-se com vibração Como as superfícies vibrantes irradiam som, as medições acústicas complementam a análise de vibração na avaliação do estado das máquinas, especialmente para diagnosticar problemas aerodinâmicos, de engrenagens e de rolamentos que produzem assinaturas sonoras características, tonais ou de banda larga.

Embora seja principalmente uma preocupação de saúde ocupacional e ambiental (proteção auditiva, regulamentações de ruído), as medições de SPL (nível de pressão sonora) fornecem valor diagnóstico: as alterações de ruído frequentemente precedem ou acompanham a degradação mecânica, e a análise acústica pode identificar falhas específicas por meio de padrões de frequência característicos semelhantes aos espectros de vibração.

Expressão matemática

Fórmula

  • SPL (dB) = 20 × log₁₀(P / P₀)
  • Onde P = pressão sonora medida (Pa)
  • P₀ = pressão de referência = 20 µPa (limiar da audição humana)
  • A escala logarítmica acomoda uma enorme faixa de pressão.

Escala de decibéis

  • 0 dB: Limiar de audição
  • 30-40 dB: Quarto silencioso
  • 60-70 dB: Conversa normal
  • 80-90 dB: Máquinas ruidosas, recomenda-se o uso de protetores auriculares.
  • 100-110 dB: Máquinas muito ruidosas, proteção auditiva obrigatória.
  • Mais de 120 dB: Limiar da dor, danos auditivos imediatos

Medição

Medidores de nível sonoro

  • Microfone de precisão
  • Ponderação de frequência (A, C ou Z)
  • Ponderação temporal (rápido, lento, impulso)
  • Exibição em dB SPL
  • Classe 1 (precisão) ou Classe 2 (geral) de acordo com a norma IEC 61672.

Distância de medição

  • Campo próximo: < 1 metro da fonte (medições de proximidade)
  • Campo distante: > 1 metro (medições em campo livre)
  • Padrão: Geralmente, 1 metro para máquinas.
  • Diminuição do nível de pressão sonora (SPL): ~6 dB por duplicação da distância (campo livre)

Ponderação de frequência

  • Ponderação A: Imita a sensibilidade do ouvido humano, mais comum
  • Ponderação C: Relativamente plana, inclui frequências baixas.
  • Z (Linear): Sem ponderação, todas as frequências iguais.
  • Unidades: dBA, dBC, dBZ (indica a ponderação utilizada)

Relação com a vibração

Radiação sonora da vibração

  • Superfícies vibrantes irradiam ondas sonoras.
  • Potência sonora ∝ velocidade² × área (aproximadamente)
  • Correlação: Vibração mais alta geralmente → SPL mais alto
  • Mas a relação é complexa (a eficiência da radiação varia).

Correlação diagnóstica

  • Problemas nos rolamentos: chiado ou rangido de alta frequência
  • Problemas na engrenagem: Ruído característico na frequência de engrenamento
  • DesequilíbrioRuído grave de baixa frequência em 1×
  • CavitaçãoEstalos ou crepitações aleatórias

Análise do Espectro Acústico

Componentes tonais

  • Malha de engrenagem: Tom puro na frequência de encaixe dentário
  • Passagem da lâmina: frequência da pá do ventilador ou compressor
  • Elétrica: Zumbido de 120/100 Hz proveniente de motores
  • Tons de suporte: Harmônicos de frequência de falha

Ruído de banda larga

  • Aerodinâmico: Turbulência, ruído de fluxo
  • Cavitação: Colapso aleatório de bolhas
  • Danos no rolamento: Aumento da banda larga com defeitos
  • Atrito: emissões aleatórias contínuas

Aplicações

Monitoramento de Condições

  • Complemente as medições de vibração.
  • Indicação precoce de defeito no rolamento (aumento do ruído antes da vibração)
  • Monitoramento do desgaste da engrenagem (alterações na qualidade do ruído)
  • Avaliações qualitativas rápidas

Controle de qualidade

  • Aceitação de novos equipamentos (limites de ruído)
  • Verificação pós-reparo
  • Qualidade do produto na fabricação

Conformidade regulatória

  • Exposição ocupacional ao ruído (OSHA, diretivas da UE)
  • Limites de ruído da comunidade
  • Especificações do equipamento
  • Requisitos de documentação

Solução de problemas

  • Localize as fontes de ruído.
  • Identificar os fatores que contribuem para o ruído geral das instalações.
  • Validar medidas de redução de ruído

Níveis típicos de ruído de máquinas

Por tipo de equipamento

  • Motores elétricos: 70-85 dBA
  • Bombas centrífugas: 75-90 dBA
  • Ventiladores/Sopradores: 80-100 dBA
  • Caixas de engrenagens: 75-95 dBA
  • Compressores: 85-105 dBA
  • Motores a diesel: 95-110 dBA

Ruído como indicador de diagnóstico

Aumento do ruído

  • Deterioração dos rolamentos (ruído de atrito, guincho)
  • Desgaste da engrenagem (aumento da intensidade do ruído)
  • Problemas de lubrificação (aumento do ruído de fricção)
  • Afrouxamento (ruído)

Característica de ruído variável

  • Novos tons surgindo
  • Deslocamentos de frequência
  • Ruídos intermitentes
  • Todos indicam problemas em desenvolvimento.

Padrões de medição

  • IEC 61672: Especificações dos medidores de nível sonoro
  • ISO 3744: determinação da potência sonora
  • ISO 1680: Código de teste de ruído de máquinas
  • ANSI S12.19: Medições de ruído de máquinas

O nível de pressão sonora, embora seja principalmente uma métrica de saúde e ambiental, fornece informações diagnósticas valiosas correlacionadas com a condição mecânica. As medições acústicas complementam a análise de vibração, por vezes fornecendo indícios precoces de degradação de rolamentos ou engrenagens, e são essenciais para uma avaliação abrangente de máquinas, combinando vibração mecânica com radiação acústica para uma avaliação completa da saúde do equipamento.

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