Análise de vibrações utilizando tratamento de imagem: benefícios e possibilidades

Tempo de leitura: 3 minutos

Introdução

Inspeções para monitoramento de máquinas e estruturas em unidades fabris possibilitam a promoção de sua integridade estrutural, por meio da identificação de anomalias e não conformidades. Conforme abordado anteriormente no Blog da KOT, as vibrações podem ter efeitos danosos nos ativos industriais. Seja por questões de ressonância, diminuição de vida do ativo ou desconforto humano.

O método convencional da acelerometria possibilita, em diversas situações, a coleta de dados vibracionais em ativos, porém essa metodologia possui limitações. Essa instrumentação é complexa, principalmente em situações em que o equipamento ou a estrutura trabalha em condições ambientais adversas. Como os acelerômetros devem ser fixados às superfícies em que se pretende medir as vibrações, fatores como elevada umidade, temperaturas e viscosidades podem atrapalhar e/ou impossibilitar a realização do estudo. Objetos com superfície muito corroída e  alta rugosidade também podem impactar o ensaio.

O presente artigo aborda vantagens e aplicações do método inovador usado pela  KOT Engenharia   para realizar análise de vibrações utilizando tratamento de imagem.

Metodologia

O sistema composto por câmeras de alta resolução e velocidade, lentes, computadores e sistemas de iluminação é capaz de realizar medições com precisão na casa dos mícrons. Para isso, usando o software em que a análise é feita, todos os pixels da imagem são mapeados e podem ser transformados em “sensores”. Após o mapeamento, os pontos que serão estudados são definidos e analisados, podendo-se obter o espectro de vibração e a forma da onda.

A Figura 1 mostra alguns resultados obtidos pela equipe da KOT em uma medição em um redutor e em sua base.

Figura 1: Espectro à esquerda e a forma de onda à direita. [1]

Os dados gerados podem ser exportados em formato convencional, possibilitando a inserção das informações em softwares para diversas análises.

Benefícios:

Alguns outros benefícios do uso de tratamento de imagens para a análise de vibrações podem ser encontrados abaixo.

Com uma única coleta, infinitos pontos de análise podem ser gerados sem necessitar múltiplos sensores, cabos e sistemas de aquisição. A definição desses pontos deve ser de forma estratégica para que o estudo seja assertivo. As distâncias de coleta entre o ativo e a câmera de captura podem variar de 30 centímetros a 20 metros, o que amplia o leque de possibilidades existentes.

Além disso, pode-se afirmar que a coleta dos dados é mais rápida quando comparada ao método convencional. Ainda em confronto com a metodologia mais usual, nota-se um desempenho melhor do método de captura de imagens frente à ruídos.

Aplicações na indústria

Suas aplicações na indústria são diversas e cada cenário deve ser analisado. No entanto, algumas das aplicações mais corriqueiras encontram-se listadas abaixo.

  • Verificação de flechas em pontes rodoviárias e ferroviárias;
  • Acompanhamento de órbita de peneiras vibratórias;
  • Análise vibracional em bases de equipamentos mecânicos;
  • Estudo de vibrações em estruturas de prédios industriais;
  • Análises vibracionais em estruturas sustentadoras de transportadores de correia;
  • Análise vibracional em silos;
  • Análise vibracional em agitadores;
  • Análise vibracional em tanques;
  • Detecção de golpes de aríete em tubulações;
  • Acompanhamento de estruturas automotivas.

O Vídeo 1 mostra o resultado da análise de vibrações utilizando tratamento de imagem em um dormente de trilho de trem.

Vídeo 1: Medição de vibrações em dormente por meio de captura de imagem. [1]

O Vídeo 2 exibe o resultado de outro trabalho da KOT em um motor e sua base.

Vídeo 2: Medição de vibrações em um motor e sua base por meio de captura de imagem. [1]

Conclusão

O método ofertado pela KOT mostra-se altamente efetivo, podendo ser utilizado em diversas condições e análises. Ainda, a empresa conta com profissionais qualificados para compreender, executar e analisar suas aplicações em desafios da indústria,  ajudando a alcançar objetivos e impulsionar resultados.

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Equipe KOT Engenharia

Com mais de 27 anos de história e diversos serviços prestados com excelência no mercado nacional e internacional, a empresa promove a integridade dos ativos dos seus clientes e colabora nas soluções dos desafios de Engenharia. Para essa integridade, utiliza ferramentas para o cálculo, inspeção, instrumentação e monitoramento de estruturas e equipamentos.

Referências:

[1]  Acervo KOT Engenharia.

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