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Analisador de vibrações — Espetro FFT de dois canais, diagnóstico de fase e de avarias

O Balanset-1A é um analisador de vibrações de dois canais que traça espectros FFT em tempo real, mede a amplitude e a fase a 1 × RPM e mapeia as assinaturas de falhas para distinguir desequilíbrio, desalinhamento, folga e danos nos rolamentos - e depois faz o balanço na mesma sessão. Um kit portátil por 1 975 euros cobre o diagnóstico, a correção e a verificação sem necessidade de mudar de instrumento.

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Analisador de vibrações Balanset-1A Interface de espetro FFT em computador portátil

Em suma: O analisador de vibrações Balanset-1A capta sinais simultâneos de dois canais a partir dos seus dois sensores de vibração (acelerómetros MEMS analógicos), calcula um espectro FFT em tempo real e apresenta amplitude e fase em cada harmónica de ordem do veio. O desequilíbrio aparece como um pico dominante de 1× RPM; o desalinhamento como componentes elevadas de 2× e 3×; defeitos de rolamentos desenvolvidos como picos BPFO/BPFI e bandas laterais; folga como sub-harmónicas. Como o mesmo hardware e sensores são usados para equilibragem no local, diagnostica a falha, corrige-a e verifica o resultado numa única visita ao local — medindo velocidade de vibração de 0.2 a 80 mm/s em 5 a 1000 Hz.

Sinais de que a sua máquina precisa de uma análise de vibrações e não apenas de uma leitura do contador

Um único número de vibração global diz-lhe que algo está errado. Um espetro FFT diz-lhe o quê e porquê. Estas situações requerem um analisador adequado:

Causa desconhecida da vibração O nível geral é elevado, mas não se pode dizer se o culpado é o desequilíbrio, o desalinhamento, a folga ou os danos nos rolamentos - a FFT separa cada assinatura.

Forte componente 1× RPM Um pico dominante de primeira ordem é a assinatura do livro de texto do desequilíbrio residual do rotor e o gatilho para prosseguir com a equilibragem.

Harmónicos 2× ou 3× elevados Um componente de segunda ou terceira ordem pronunciado indica tipicamente um desalinhamento angular ou paralelo dos acoplamentos ou veios.

Sub-harmónicas ou ruído de banda larga As frequências de defeito de rolamento de baixa ordem (BPFO, BPFI, BSF, FTF) e as respetivas harmónicas aparecem no espectro de velocidade à medida que o defeito se desenvolve — um aviso que vale a pena seguir em tendência antes da avaria, embora a fase muito inicial dos danos exija análise de envelope de alta frequência.

Controlo de aceitação pós-reparação Após a equilibragem, o alinhamento ou a substituição de uma chumaceira, é necessária uma prova medida de que os níveis desceram abaixo do limite de aceitação da norma ISO 20816.

Inspeção periódica de controlo do estado O registo de espetros de linha de base em intervalos regulares permite-lhe acompanhar as amplitudes crescentes e planear a manutenção antes de uma paragem não planeada.

O que mede o analisador Balanset-1A

O analisador capta sinais simultâneos dos dois sensores de vibração fornecidos (acelerómetros MEMS analógicos) referenciados ao tacómetro laser. Todos os parâmetros listados abaixo estão disponíveis numa única aquisição:

Velocidade global de vibração (mm/s RMS) e aceleração (m/s² ou g)
Espetro de frequência FFT em tempo real com resolução selecionável pelo utilizador
Forma de onda de vibração (sinal no domínio do tempo) em ambos os canais simultaneamente
Ângulo de fase a 1× RPM relativamente à referência do tacómetro de veio
Amplitudes de 1×, 2×, 3× e de ordem superior do veio extraídas da FFT
Aquisição simultânea de dois canais (ambos os planos de orientação em simultâneo)
Velocidade de funcionamento (RPM) do tacómetro ótico a laser - não é necessária placa de identificação
Registo de tendências de vibração em medições sucessivas
Relatório imprimível: forma de onda, espetro e resumo numérico

up to ×10vida útil do rolamento quando a carga de desequilíbrio é reduzida para metade (ISO 281)

-70%queda típica da vibração após uma sessão de equilíbrio

2canais, aquisição simultânea

5–1000 Hzgama de frequências do analisador

Diagnóstico de avarias - leitura do espetro FFT

Cada falha mecânica deixa uma impressão digital espetral distinta. A tabela abaixo mapeia as falhas mais comuns com as suas assinaturas espectrais, para que possa ler o estado da máquina diretamente a partir do visor do Balanset-1A.

Guia de diagnóstico de falhas de vibração - assinaturas espectrais
Falha	Componentes espectrais dominantes	Outros indicadores
Desequilíbrio do rotor	Forte 1× RPM; todas as outras ordens baixas	Fase estável; a amplitude aumenta com o quadrado da velocidade; confirmada por teste de peso de prova
Desalinhamento angular	Elevado 1× e 2×; por vezes 3×	A vibração axial é frequentemente igual ou superior à radial; diferença de fase através do acoplamento ≈180°
Desalinhamento paralelo	Forte 2× RPM; 1× também pode estar presente	Elevada vibração radial; mudança de fase de 180° medida através do acoplamento na direção radial
Folga mecânica	Sub-harmónicas (0,5×, 0,33×) e harmónicas múltiplas até 10×	Piso de ruído de banda larga elevado; os sintomas pioram com a carga
Desgaste das chumaceiras de rolamento	Frequências de defeito BPFO, BPFI, BSF ou FTF e respectivos harmónicos	Pode aparecer antes da subida do nível global; as bandas laterais em torno das frequências dos defeitos confirmam a progressão
Ressonância	Grande amplitude perto de uma frequência natural, frequentemente não sincronizada com as RPM	A amplitude atinge um pico a uma velocidade específica; a fase desloca-se ~180° através da ressonância

Quando o componente 1× dominar, mude diretamente para o modo de equilibragem - o Balanset-1A utiliza o mesmo ciclo de medição como linha de base para o cálculo do coeficiente de influência, pelo que não se perde tempo.

Porque é que um único número global não é suficiente

Uma caneta de vibração ou um simples medidor RMS soma todos os componentes de frequência num único número. Duas máquinas podem apresentar níveis globais idênticos e, no entanto, ter avarias completamente diferentes - uma dominada por desequilíbrio 1×, a outra por bandas laterais de defeitos nas chumaceiras. Sem resolução de frequência, está a adivinhar a causa e arrisca-se a aplicar a solução errada. A FFT decompõe o sinal de modo a que cada tipo de falha apareça como um pico rotulado na sua própria frequência caraterística, dando-lhe tanto um diagnóstico como uma prescrição na mesma medição.

ISO 281 mostra porque é que o diagnóstico é importante financeiramente. A vida nominal básica dos rolamentos é L₁₀ = (C/P)^p (em milhões de rotações), onde P é a carga dinâmica equivalente do rolamento e p = 3 para rolamentos de esferas (10/3 para rolamentos de rolos). O desequilíbrio residual adiciona uma componente rotativa a essa carga, pelo que reduzir para metade a amplitude de vibração 1× reduz aproximadamente para metade a carga de desequilíbrio; quando esta carga rotativa domina P, a vida útil do rolamento multiplica-se até 2^p: sobre 8× para rolamentos de esferas e ~10× para rolamentos de rolos. A estimativa só é válida quando a vibração 1× medida é um indicador razoável da carga dinâmica rotativa do rolamento. Utilize o calculadora da vida útil dos rolamentos para quantificar a poupança para a sua máquina.

Como utilizar o Balanset-1A como analisador de vibrações - passo a passo

Monte os sensores. Fixe um ou ambos os sensores de vibração às chumaceiras usando os suportes magnéticos. Para análise referenciada em fase, prenda a fita refletora do tacómetro laser ao veio rotativo e aponte o sensor para ela (alcance de trabalho de 50–500 mm). Ambos os canais registam em simultâneo.
Ligar o rotor e adquirir. Abrir o software Balanset, selecionar Analisador e iniciar a aquisição. O software mostra a forma de onda em tempo real, o espetro FFT e o nível global de vibração RMS em mm/s em tempo real num computador portátil Windows normal.
Ler o espetro. Identificar os picos de frequência dominantes. A amplitude e a fase de primeira ordem são apresentadas automaticamente em relação ao impulso do taquímetro. Consulte a tabela de falhas acima para fazer corresponder o padrão espetral ao tipo de falha mais provável.
Comparar com os limites de aceitação. Verificar a leitura da velocidade global em relação à ISO 20816 limite de zona (A/B/C/D) para a sua classe de máquina e potência nominal. Exportar o gráfico de espetro e os valores numéricos para o relatório de manutenção.
Se o desequilíbrio for confirmado, efetuar o equilíbrio na mesma sessão. A medição da linha de base já registada serve como a primeira execução na sequência do coeficiente de influência. Adicionar um peso de teste, executar novamente e deixar que o software calcule a correção - sem instrumentos adicionais, sem segunda visita.

Normas de medição de vibrações

ISO 20816 define zonas de avaliação para a velocidade de vibração (mm/s RMS) em peças não rotativas: Zona A (recentemente colocada em funcionamento), B (aceitável para funcionamento a longo prazo), C (alarme - investigação imediata), D (perigo - risco de danos). Os limites variam consoante a classe da máquina e a altura do centro do veio. O Balanset-1A indica a velocidade global em mm/s RMS, para que possa comparar diretamente com a parte da ISO 20816 relevante para o seu tipo de máquina.

Uma vez identificado o desequilíbrio, o desequilíbrio residual após a equilibragem é avaliado em relação a ISO 21940-11 Graus G (G0,4 a G40). O Balanset-1A documenta o desequilíbrio residual obtido no seu relatório imprimível, proporcionando-lhe um registo verificável em relação à norma aplicável. Utilize o calculadora de desequilíbrio residual para determinar a tolerância admissível antes de começar.

O Balanset-1A - o seu analisador de campo e kit de equilibragem completo

Tudo nesta página é feito com um instrumento portátil: o Balanset-1A. É um equilibrador dinâmico de dois canais e analisador de vibrações que diagnostica falhas a partir do espetro FFT e, quando o desequilíbrio é confirmado, equilibra rotores rígidos nos seus próprios rolamentos, à velocidade de funcionamento, utilizando o método do coeficiente de influência de 3 execuções - o software calcula a massa e o ângulo de correção exactos e guarda um relatório.

Kit completo de equilibragem Balanset-1A com sensores, tacómetro laser, balança e mala

O que está incluído no kit completo

€ 1.975 - Kit completo, em stock, fatura com IVA

Unidade de medição de interface (USB, 2 canais)
Dois acelerómetros de vibração (cabo de 4 m, 10 m opcional)
Tacómetro laser / sensor ótico de fase (50-500 mm)
Suporte magnético para o sensor
Balança digital para pesos de prova e correção
Software de análise e equilíbrio do Windows
Mala de transporte em plástico

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Kit completo

Unidade · 2 sensores · tacómetro laser · suporte magnético · balança digital · software · mala de transporte. Tudo o que é necessário para começar a analisar e a equilibrar logo após desembalar.

OEM

Conjunto OEM

Unidade - 2 sensores - tacómetro laser - software. Para integradores que já possuem um suporte, balança e caixa, ou que incorporam a unidade numa máquina de equilibrar.

Principais especificações técnicas
Parâmetro	Valor
Canais de medição	2 (equilibragem num e em dois planos)
Faixa de velocidade de vibração	0.2–80 mm/s RMS
Gama de frequências	5–1000 Hz (≤10% amplitude error above 550 Hz)
Exatidão da medição	±5% da escala completa
Método	Coeficiente de influência de 3 execuções (1 ou 2 planos)
Análise	Amplitude e fase a 1×, espetro FFT e forma de onda, relatórios guardados
Computador portátil	Não incluído (PC Windows, disponível a pedido)

✓ Em stock✓ DHL Portugal 35 euros✓ DHL a nível mundial 110 euros✓ Garantia de 2 anos✓ Fatura IVA✓ Apoio ao engenheiro

O que o analisador Balanset-1A mostra

Ecrã geral do analisador de vibrações de dois canais Balanset-1A

Visão geral do analisador de dois canais

Nível global de vibração, espetro FFT e ângulo de fase de dois sensores apresentados simultaneamente num computador portátil com Windows.

Espectro FFT em tempo real mostrando picos de frequência para diagnóstico de falhas

Espetro FFT em tempo real

Os picos de frequência distinguem o desequilíbrio (dominante 1×) do desalinhamento (2×) e das bandas laterais de defeitos da chumaceira.

Acelerómetro e tacómetro laser montados em caixa de rolamentos no campo

Medição no terreno

Sensor de vibração e tacómetro laser montados na chumaceira de uma máquina em funcionamento — sem necessidade de desmontagem da máquina.

Amplitude e fase a 1×

Amplitude de primeira ordem e ângulo de fase apresentados em relação à referência do tacómetro - os dados necessários para o equilíbrio do coeficiente de influência.

Relatório de medição Balanset-1A imprimível com forma de onda e espetro

Relatório documentado

Forma de onda, espetro FFT e resumo numérico exportados como um relatório imprimível para o registo de manutenção.

Casos reais de medições e analisadores

Medição de vibrações sem contacto

Utilização de sensores de deslocamento linear para medir a vibração relativa do rotor sem contacto com o veio - adequado para rotores onde a montagem do acelerómetro é impraticável.

Balanset-1A utilizado como analisador de vibrações e equilibrador de dois planos

Analisador e equilibrador combinados

Uma demonstração prática de como um dispositivo cobre a análise de vibrações e a equilibragem em dois planos num único trabalho, desde o diagnóstico até à correção verificada.

Diagnosticar porque é que o equilíbrio não reduz a vibração utilizando o analisador

Diagnosticar antes de equilibrar

Um guia de resolução de problemas para casos em que o equilíbrio por si só não reduz a vibração - e como o espetro FFT revela a verdadeira causa raiz.

Calculadoras de vibração gratuitas

Calculadora da vida útil dos rolamentos Força centrífuga de desequilíbrio Desequilíbrio residual (ISO 1940) Calculadora de peso de prova

Analisador de vibrações FAQ

Como é que a análise FFT distingue o desbalanceamento do desalinhamento?

O desequilíbrio produz um único pico dominante a exatamente 1× a velocidade de funcionamento. O desalinhamento angular apresenta normalmente uma forte componente 2× e, por vezes, 3×, frequentemente com vibração axial elevada. O desalinhamento paralelo produz um pico radial proeminente de 2×. O Balanset-1A rotula estes picos automaticamente no visor da FFT, para que possa identificar o defeito dominante antes de decidir sobre uma correção. Se o componente 1× for dominante, o mesmo ciclo de medição é transferido diretamente para o cálculo do equilíbrio.

Posso utilizar o Balanset-1A como um analisador autónomo sem equilibrar?

Sim. O dispositivo funciona num modo apenas de analisador para registar espectros de vibração, medir níveis globais em mm/s e registar dados para tendências de monitorização do estado - sem entrar no modo de equilíbrio. Isto é útil para inspecções de entrada, inquéritos periódicos de estado e medições de aceitação pós-reparação em relação aos limites da norma ISO 20816.

Que gama de frequências abrange a FFT e é suficiente para o diagnóstico de rolamentos?

O Balanset-1A cobre 5 a 1000 Hz, o que capta todas as harmónicas de ordem do veio, além das frequências fundamentais de defeito de rolamento (BPFO, BPFI, BSF, FTF) e as suas harmónicas inferiores para a maioria dos rolamentos industriais de elementos rolantes a velocidades típicas. Tenha em conta, contudo, o limite: os danos em fase inicial nos rolamentos são normalmente detetados com técnicas de aceleração de alta frequência e envelope (desmodulação) que exigem larguras de banda de vários kHz a dezenas de kHz — além da gama deste instrumento. Dentro de 5–1000 Hz, o Balanset-1A mostra falhas de rolamentos quando estas já produzem componentes mensuráveis de velocidade nas frequências de defeito, ou seja, numa fase mais desenvolvida; não substitui um instrumento dedicado de diagnóstico de rolamentos de banda larga.

A norma ISO 20816 aplica-se à minha máquina?

A norma ISO 20816 abrange uma vasta gama de máquinas rotativas nas suas múltiplas partes: são abordadas bombas, compressores, ventiladores, turbinas, motores e geradores. O limite da zona específica depende da classe de potência da máquina e da altura do centro do veio. O Balanset-1A indica a velocidade global em mm/s RMS, pelo que é possível aplicar diretamente à leitura a parte da ISO 20816 que abrange o seu tipo de máquina.

A medição da fase é suficientemente precisa para a equilibragem de dois planos?

Sim. A fase é medida em relação ao impulso do tacómetro ótico, fornecendo uma referência angular repetível. A aquisição simultânea de dois canais assegura que ambos os planos de rolamento sejam amostrados na mesma posição do eixo, o que é crítico para cálculos precisos de efeito cruzado (coeficiente de influência) em trabalhos de equilibragem dinâmica de dois planos.

Como é que o analisador ajuda quando a equilibragem por si só não resolve a vibração?

Quando a equilibragem reduz o componente 1×, mas a vibração global permanece elevada, a FFT mostra imediatamente qual o outro componente de frequência que se tornou dominante - seja um harmónico de desalinhamento 2×, uma frequência de defeito da chumaceira ou uma assinatura sub-harmónica de folga. Isto orienta com precisão o passo corretivo seguinte, em vez de deixar o técnico a adivinhar. Veja o nosso estudo de caso sobre o diagnóstico de vibrações persistentes para exemplos práticos.

Aprender a teoria

Equilibragem no local Desequilíbrio residual Níveis de qualidade de equilibragem Balanceamento dinâmico

Diagnosticar primeiro - depois equilibrar com confiança

O Balanset-1A oferece-lhe um analisador FFT de dois canais e um equilibrador de dois planos num único kit portátil. Leia o defeito no espetro, corrija-o na fonte e verifique-o de acordo com a norma ISO 20816 - tudo numa única visita ao local por 1 975 euros.

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Analisador de vibrações e espetro FFT - Balanset-1A