O que é um transdutor sísmico? Sensor de referência inercial • Balanceador portátil, 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 um transdutor sísmico? Sensor de referência inercial • Balanceador portátil, 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 um transdutor sísmico? Sensor de referência inercial

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Entendendo os Transdutores Sísmicos

Definição: O que é um transdutor sísmico?

Transdutor sísmico (também chamado de sensor sísmico ou transdutor inercial) é um vibração Sensor que utiliza uma massa sísmica interna (massa de prova) suspensa por molas ou outros elementos flexíveis como referência inercial para medir o movimento absoluto da base do sensor. Quando a carcaça do sensor vibra, a massa inercial tende a permanecer estacionária no espaço (acima da frequência natural do sistema massa-mola), e o movimento relativo entre a carcaça vibrante e a massa relativamente estacionária é medido e convertido em um sinal elétrico que representa a vibração.

O termo “sísmico” vem da medição de terremotos (sismógrafos), onde esse princípio foi usado pela primeira vez — uma massa suspensa permanece relativamente estacionária enquanto o solo se move abaixo dela. No monitoramento de máquinas, ambos transdutores de velocidade e acelerómetros São transdutores sísmicos, embora o termo seja mais comumente associado a sensores de velocidade.

Princípio de operação

Sistema Massa-Mola-Amortecedor

  • Massa sísmica: Suspenso dentro da caixa do sensor
  • Primavera: Molas mecânicas ou flexores que suportam massa
  • Amortecimento: Amortecimento a ar, magnético ou fluido
  • Transdução: Movimento relativo convertido em sinal elétrico

Regiões de resposta em frequência

  • Abaixo da frequência natural: Movimentos de massa e habitação em conjunto (baixa resposta)
  • Na frequência natural: Ressonância (amplificada, mas distorcida)
  • Acima da frequência natural: Massa estacionária, carcaça vibra (boa região de medição)
  • Faixa utilizável: Normalmente > 2× a frequência natural

Tipos de transdutores sísmicos

Transdutores de velocidade (bobina móvel)

  • Ímã suspenso por molas dentro da bobina
  • A velocidade relativa gera tensão (indução eletromagnética).
  • Frequência natural tipicamente entre 8 e 15 Hz
  • Utilizável acima de 16-30 Hz
  • Mede diretamente a velocidade

Acelerômetros

  • PiezoelétricoO cristal piezoelétrico detecta a força da massa.
  • MEMS: Sensoriamento capacitivo ou piezoresistivo
  • Frequência natural mais alta (10-30 kHz)
  • Utilizável a partir de ~1 Hz
  • Mede a aceleração

Sensores sísmicos versus sensores não sísmicos

Sensores sísmicos (referência inercial)

  • Acelerômetros, transdutores de velocidade
  • Medir movimento absoluto
  • Montado em estrutura vibratória
  • A massa interna fornece referência.
  • Mais comum para monitoramento de máquinas

Sensores não sísmicos (referência externa)

  • Sondas de proximidade (corrente de Foucault)
  • Meça o movimento relativo entre duas superfícies.
  • Requer ponto de montagem fixo
  • Meça o movimento do eixo em relação ao rolamento.
  • Utilizado para medição de vibração de eixos

Vantagens do projeto sísmico

Referência autossuficiente

  • Não é necessária nenhuma referência externa.
  • Pode ser montado em qualquer lugar na estrutura vibratória.
  • Mede o movimento absoluto no espaço inercial.

Versatilidade

  • Um único tipo de sensor para diversas aplicações.
  • Instalação temporária ou permanente
  • Portátil entre máquinas

Limitações

Limitações da resposta de frequência

  • Não é possível realizar medições confiáveis abaixo de aproximadamente 2× a frequência natural.
  • Transdutores de velocidade apresentam desempenho ruim abaixo de 15-20 Hz.
  • Equilíbrio: baixa frequência natural (boa resposta em baixas frequências) versus tamanho grande.

Medidas Habitacionais

  • Medidas que envolvem a caixa de rolamentos, não o eixo diretamente.
  • Vibração da carcaça ≠ vibração do eixo (influenciada pela rigidez do rolamento e pela estrutura)
  • Para movimento direto do eixo, são necessárias sondas de proximidade.

Aplicações

Monitoramento da condição de máquinas

  • Medidas da caixa do rolamento
  • Tendência geral de vibração
  • Defeito no rolamento detecção
  • Diagnóstico geral de máquinas

Vibração estrutural

  • Vibração de edifícios e fundações
  • Monitoramento sísmico (terremotos)
  • Vibração do solo causada por máquinas

Análise Modal

  • Medir a resposta estrutural aos impactos
  • Determine as frequências naturais e os modos de vibração.
  • Medições da função de transferência

Transdutores sísmicos, que utilizam massas internas como referências inerciais, são a base da medição de vibrações no monitoramento de máquinas rotativas. Compreender o princípio sísmico — como massas suspensas permitem a medição do movimento absoluto — explica tanto as capacidades quanto as limitações dos acelerômetros e transdutores de velocidade, ferramentas essenciais em programas de análise de vibrações industriais.

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