Compreendendo o Velômetro (Sensor de Velocidade)

1. Definição: O que é um Velômetro?

A Velômetro, mais formalmente conhecido como transdutor de velocidade ou sensor de velocidade, é um tipo de transdutor usado para medir vibração. Sua principal característica é que ele gera um sinal de saída elétrica que é diretamente proporcional à velocidade da vibração.

Isto contrasta com um acelerômetro, que emite um sinal proporcional a aceleração, e um sonda de proximidade, que emite um sinal proporcional a deslocamento. Embora menos comuns que os acelerômetros na coleta de dados portáteis moderna, os velômetros ainda têm aplicações importantes, particularmente no monitoramento permanente de máquinas de média velocidade.

2. Como funciona um velômetro

Velômetros tradicionais são sensores eletrodinâmicos. Eles funcionam com o mesmo princípio de um microfone dinâmico, baseado na lei da indução de Faraday:

1. Dentro do invólucro do sensor há uma bobina de fio suspensa por molas macias.
2. Um ímã permanente é fixado ao invólucro do sensor.
3. Quando o sensor é montado em uma máquina vibratória, o invólucro e o ímã se movem com a máquina.
4. Devido à sua inércia, a bobina suspensa permanece relativamente estacionária no espaço.
5. Esse movimento relativo entre o ímã em movimento e a bobina estacionária induz uma voltagem na bobina.
6. De acordo com a lei de Faraday, essa voltagem induzida é diretamente proporcional à velocidade do movimento relativo.

Também existem modernos "velômetros piezoelétricos". São essencialmente acelerômetros com um circuito de integração eletrônico integrado que converte o sinal de aceleração em um sinal de velocidade dentro do próprio sensor.

3. Vantagens e desvantagens dos velômetros

Vantagens

• Saída de velocidade direta: Eles medem diretamente a velocidade, que é o parâmetro mais comumente usado para avaliar a gravidade da vibração em máquinas de uso geral na faixa de 10 Hz a 1.000 Hz (por ISO 10816). Nenhuma integração é necessária pelo analisador, o que pode simplificar a medição.
• Autoalimentado (Passivo): Os velômetros eletrodinâmicos tradicionais não requerem uma fonte de energia externa para operar, o que pode ser uma vantagem em certas aplicações industriais.
• Boa resposta de baixa frequência: Eles geralmente são mais sensíveis em frequências mais baixas do que muitos acelerômetros de uso geral.

Desvantagens

• Faixa de frequência limitada: Eles têm uma faixa de frequência utilizável mais limitada em comparação com os acelerômetros. Não são adequados para detectar os impactos de alta frequência associados a defeitos de rolamento ou defeitos de engrenagem.
• Peças móveis: O sistema interno de mola e bobina pode se desgastar ou quebrar com o tempo, especialmente em ambientes de alta vibração.
• Sensibilidade à Orientação: Eles devem ser montados na orientação para a qual foram projetados (por exemplo, vertical ou horizontal).
• Maior e mais pesado: Eles são normalmente muito maiores e mais pesados que os acelerômetros modernos.
• Sensibilidade a campos magnéticos: Fortes campos magnéticos externos (por exemplo, de motores grandes) podem interferir em sua operação.

4. Velômetro vs. Acelerômetro

Para coleta de dados portáteis modernos e diagnóstico de vibração, o acelerômetro é o sensor de escolha. Isso ocorre porque os acelerômetros têm uma resposta de frequência muito mais ampla e plana, permitindo-lhes medir tanto as vibrações de baixa frequência provenientes de desequilíbrios quanto as vibrações de altíssima frequência provenientes de falhas em rolamentos e engrenagens. analisador de vibração pode então integrar facilmente o sinal de aceleração para exibir a velocidade ou o deslocamento conforme necessário.

Os velômetros são agora encontrados com mais frequência como sensores instalados permanentemente em máquinas de velocidade média, como ventiladores, bombas e motores, principalmente em instalações mais antigas, onde eram especificados como o sensor de monitoramento original.

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