O que é Nível de Pressão Sonora? Medição de Ruído • Balanceador portátil, analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, brocas em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores. O que é Nível de Pressão Sonora? Medição de Ruído • Balanceador portátil, analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, brocas em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores.

O que é Nível de Pressão Sonora? Medição de Ruído

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Compreendendo o nível de pressão sonora

Definição: O que é Nível de Pressão Sonora?

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 de som a distâncias especificadas. O NPS se correlaciona com vibração porque superfícies vibratórias irradiam som, tornando as medições acústicas complementares à análise de vibração para avaliação das condições de máquinas, particularmente para diagnosticar problemas aerodinâmicos, de engrenagens e rolamentos que produzem assinaturas de ruído tonal ou de banda larga características.

Embora seja principalmente uma preocupação de saúde ocupacional e ambiental (proteção auditiva, regulamentações de ruído), as medições de SPL fornecem valor diagnóstico: mudanças de ruído geralmente 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

  • NPS (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 grande 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 barulhentas, proteção auditiva recomendada
  • 100-110 dB: Maquinário muito barulhento, proteção auditiva necessária
  • 120+ dB: Limiar de dor, dano auditivo imediato

Medição

Medidores de nível sonoro

  • Microfone de precisão
  • Ponderação de frequência (A, C ou Z)
  • Ponderação de tempo (rápido, lento, impulso)
  • Exibição em dB SPL
  • Classe 1 (precisão) ou Classe 2 (geral) conforme 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
  • SPL diminui: ~6 dB por duplicação da distância (campo livre)

Ponderação de frequência

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

Relação com a vibração

Radiação Sonora por Vibração

  • Superfícies vibrantes irradiam ondas sonoras
  • Potência sonora ∝ velocidade² × área (aproximadamente)
  • Correlação: Maior vibração em geral → maior SPL
  • Mas a relação é complexa (a eficiência da radiação varia)

Correlação Diagnóstica

  • Problemas de rolamento: chiado ou rangido de alta frequência
  • Problemas de engrenagem: zumbido característico na frequência da malha
  • Desequilíbrio: Ruído de baixa frequência em 1×
  • Cavitação: Estalos ou estalos aleatórios

Análise de Espectro Acústico

Componentes tonais

  • Malha de engrenagem: Tom puro na frequência de engate dos dentes
  • Passagem de Lâmina: Frequência das pás do ventilador ou do compressor
  • Elétrica: Zumbido de 120/100 Hz dos motores
  • Tons de rolamento: Harmônicos de frequência de falha

Ruído de banda larga

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

Aplicações

Monitoramento de Condições

  • Complementar medições de vibração
  • Indicação precoce de defeito no rolamento (o ruído aumenta antes da vibração)
  • Monitoramento do desgaste das engrenagens (mudanças 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 ao ruído ocupacional (OSHA, diretivas da UE)
  • Limites de ruído da comunidade
  • Especificações do equipamento
  • Requisitos de documentação

Solução de problemas

  • Localizar fontes de ruído
  • Identificar os contribuintes para o ruído geral da instalação
  • 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 Diesel: 95-110 dBA

Ruído como Indicador de Diagnóstico

Ruído crescente

  • Deterioração do rolamento (ranger, rangido)
  • Desgaste da engrenagem (aumento da intensidade do ruído)
  • Problemas de lubrificação (aumento do ruído de atrito)
  • Frouxidão (chocalho)

Mudança de caráter de ruído

  • Novos tons aparecendo
  • Mudanças de frequência
  • Ruídos intermitentes
  • Todos indicam problemas em desenvolvimento

Padrões de Medição

  • IEC 61672: Especificação de 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 meio ambiente, fornece informações diagnósticas valiosas correlacionadas com a condição mecânica. As medições acústicas complementam a análise de vibração, às vezes fornecendo indicações 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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