Compreender o sinal do taquímetro
Em análise de vibração, a tacómetro é um sensor que emite um pulso de temporização sincronizado com a rotação de um eixo. Desempenha duas funções ao mesmo tempo: mede a velocidade de rotação (RPM) com elevada precisão e — o que é muito mais importante — fornece ao analisador um fase referência. Sem essa referência, o balanceamento e os diagnósticos mais avançados do rotor são simplesmente impossíveis.
1. Definição: O que é um tacómetro?
A saída do tacómetro é uma sequência de impulsos limpa, na maioria das vezes um uma vez por volta impulso. Em termos funcionais, é idêntico ao sinal proveniente de um Keyphasor, e os dois termos são frequentemente utilizados de forma intercambiável. Cada impulso marca o instante t = 0 por volta, atribuindo a cada amostra de vibração uma posição angular conhecida no eixo. Esse simples facto — saber onde onde o eixo se encontra a cada momento — é o que transforma um traço de vibração bruto em informação de diagnóstico útil.
2. Como funciona um tacómetro
A configuração de um tacómetro para trabalhos com vibrações é composta por duas partes:
- Um alvo no eixo — uma característica que o sensor deteta uma vez por volta: uma faixa de fita refletora, uma cabeça de parafuso, um rasgo de chaveta, um entalhe ou um dente de engrenagem existente.
- Um sensor fixo dirigido ao alvo. Os tipos mais comuns são:
- Tacómetros fotoelétricos / a laser — emitem um feixe de luz e detetam o reflexo da fita refletora, emitindo um pulso sempre que a fita passa. Estes são a escolha padrão para dispositivos portáteis equilibragem no local porque não requerem qualquer preparação do eixo além de uma tira de fita adesiva.
- Sondas de proximidade (de correntes de Foucault) — detetar um rasgo de chaveta ou um entalhe sem contacto; o clássico Keyphasor de instalação permanente.
- Sensores de efeito Hall — detetar um pequeno íman fixado ao eixo.
Seja qual for o sensor, a sua sequência de impulsos é enviada para o analisador juntamente com o acelerómetro sinais, sincronizando os dados de vibração com o ângulo do eixo.
3. As duas funções do sinal do tacómetro
Medição da velocidade
Ao medir o intervalo entre os impulsos, o analisador calcula uma rotação por minuto (RPM) instantânea e altamente precisa. Este método é muito mais preciso do que um tacómetro de contacto portátil e é essencial para associar as frequências de vibração a componentes específicos da máquina — por exemplo, para distinguir harmónicas de velocidade de funcionamento de frequências de falhas em rolamentos.
Referência de fase
Esta é a função essencial. O analisador mede o atraso entre o impulso do tacómetro e o pico de uma componente de vibração — por exemplo, o 1× desequilíbrio resposta — e converte esse atraso num ângulo de fase. A fase medida é a fase de resposta relativamente ao impulso do tacómetro, não o ângulo do ponto pesado em si — a resposta atrasa-se em relação ao ponto pesado por uma quantidade que depende de quão próxima a velocidade de rotação está de uma ressonância (perto de 0° bem abaixo dela, 90° nela, perto de 180° acima dela), mais atrasos de instrumentação — pelo que a localização do peso de correcção é calculado pelo método dos coeficientes de influência (massa de ensaio) e não lido diretamente da fase. A fase também sustenta:
- Equilibragem no local — impossível sem uma referência de fase; o analisador utiliza a amplitude e a fase antes e depois de um peso de ensaio para calcular a correção.
- Análise de ordens — normalizar o eixo de frequência para múltiplos (ordens) da velocidade de funcionamento, o que é essencial em máquinas de velocidade variável.
- Gráficos avançados — Bode, Nyquist e órbita Todos os gráficos requerem um sinal de fase proveniente do tacómetro.
4. O tacómetro no balanceamento prático em campo
Num instrumento portátil, o tacómetro não é um acessório opcional — é o componente que torna possível o balanceamento num ou dois planos no local. O Balanset-1A É fornecido com um tacómetro ótico a laser que é acionado por um pequeno pedaço de fita refletora no eixo, funcionando a uma distância de 50–500 mm e em toda a gama de rotações de 250–90 000 rpm. O seu impulso único por rotação fornece a referência de fase de que o software necessita para calcular a massa e o ângulo de cada contrapeso e para verificar o desequilíbrio residual após a correção. Na verdade, o simples pulso do tacómetro constitui a espinha dorsal da sincronização de todo o processo de balanceamento.
5. Erros comuns
- Duplo acionamento: Um eixo brilhante ou um segundo elemento refletor pode emitir impulsos adicionais, duplicando a rotação por minuto (RPM) indicada. A utilização de fita adesiva mate e uma orientação cuidadosa evitam que isso aconteça.
- Pulsos fracos ou ausentes: Uma fita suja, uma distância excessiva ou um ângulo de apontamento incorreto provocam falhas que alteram a fase. Um alvo de fita limpo e com corte reto, juntamente com a distância correta, resolvem a maioria dos problemas.
- Luz ambiente: A luz solar direta sobre o sensor pode interferir com o funcionamento de um tacómetro a laser; ao proteger o alvo da luz, o sinal volta a ser fiável.
